지난번('96.12월호)에서는 컴퓨터 그래픽스 가속기들의 기본적인 기능들에 대해 살펴보았었다. 이런 기능들은 "그래픽스 파이프라인"이라는 용어로 표현되기도 한다. 가속하고자 하는 파이프라인의 기능들을 간략히 명시해 보는 것만으로는 그래픽스 부시스템을 구매하는데 있어 충분치 않다. 또한 각 기능들을 지원하는데 적절한 양의 메모리를 구입필요가 있다. 이번에는 그래픽스 메모리에 대해 이야기하고 필요한 양을 결정하는 방법을 설명한다. 또한 텍스쳐 매핑 프로세스들, 그래픽스 하드웨어를 구매하기 전에 응용에 대해서 알아야 할 것들, 그리고 경쟁관계에 있는 시스템들의 성능을 비교하기 위해 벤치마크들을 어떻게 사용할 것인지를 살펴본다.
본 논문에서는 한국정보보호 진흥원예서 표준으로 개발한 128비트 블록암호 알고리즘의 표준인 SEED를 하드웨어 칩으로 설계 연구하였다. 설계 연구 방법은 기존 암호 연산부의 속도 개선의 한 방법으로 암호 블록의 16 라운드 각각을 하나의 프로세서로 보고, 이를 파이프라인 방식으로 설계하여 암호 연산의 속도를 증진시키는 방법으로 설계하였다. Cadence의 NCVHDL로 Functional Simulation하고, Synopsys의 Compiler II로 Optimize된 Schematic을 검증하였다.
고성능의 3차원 그래픽 가속기 설계를 위해서는 어플리케이션, 하드웨어 구조, 수행모델 채택, 설계비용 등의 다양한 고려사항이 요구되고 따라서 각 모델에 따른 사전 시뮬레이션 환경구축은 반드시 필요하다. 이에 본 논문에서는 기본적인 3차원 그래픽 파이프라인 작업을 수행하여 다양한 결과를 보여주는 이식성 높은 시뮬레이션 환경을 제공함으로써 3차원 그래픽 가속하드웨어 세부모듈 설계에 필요한 설계 고려사항을 효과적으로 제시할 수 있게 하였다.
명령어간의 데이터 종속 관계는 동적으로 스케줄 되는 파이프라인 프로세서의 병렬 처리에 중요한 장애로 남아 있다. 마이크로프로세서의 데이터 종속에 기인한 파이프라인 대기 시간을 줄일 대표적인 두 가지 방법으로 생성 값의 지역성에 기초를 둔 데이터 값 예측과 공간 지역성에 기반으로 예측하는 주소 예측이 있다. 본 논문에서는 성능 개선을 위해 이 두 가지 기술을 독립적으로 수행하는 것 보다 혼합한 형태의 예측이 더 좋은 예측 정확성이 나타나는 것을 보인다.
단열회로를 이용한 8-b×8-b 파이프라인 승산기와 4가지 위상을 가지는 전원클럭을 공급하기 위한 개선 된 구조의 전원클럭 발생기를 설계하였다. 전원클럭 신호선의 전하는 복원되어 에너지 소모를 줄인다. 단열회로는 ECRL 형태를 기본으로 하였으며 0.6㎛ CMOS 공정을 사용하여 설계하였다. 개선된 전원클럭 발생기는 기존회로보다 4∼11% 정도 효율이 높았다. 모의실험결과 제안하는 단열회로 승산기는 CMOS 승산기보다 2.6∼3.5배 정도의 에너지를 감소시켰다.
본 연구는 유전체 분석 연구 중에 중요한 어셈블리 및 분석 시스템을 활용하는 데 있어 많은 연구자들이 컴퓨터 지식의 부족으로 인하여 신속한 분석을 수행하지 못하여 연구에 많은 어려움을 겪고 있어 이를 극복하기 위하여 일반 연구자도 쉽게 유전체를 분석할 수 있도록 다양한 분석방법을 자동으로 제공해주는 사용자 관점의 분석 파이프라인을 설계하고 구현하였다.
전장 cDNA 클론을 시퀀싱하는 것은 선택적 스플라이싱 형태를 비롯한 정확한 유전자 구조를 정의하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 유전자 및 단백질의 생물학적 기능연구에 중요한 자원을 제공한다. 포괄적이며 비 중복적인 cDNA의 생산은 인간 유전체 연구의 중요한 목표이다. 본 연구에서 제공하는 인간 cDNA 라이브러리 분석 파이프라인은 전장 cDNA를 분석하는 자동화 도구로 여러 연구자들에게 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.
전장 cDNA 클론을 시퀀싱하는 것은 선택적 스플라이싱 형태를 비롯한 정확한 유전자 구조를 정의하는데 유용하게 사용될 수 있으며, 유전자 및 단백질의 생물학적 기능연구에 중요한 자원을 제공한다. 포괄적이며 비 중복적인 cDNA의 생산은 인간 유전체 연구의 중요한 목표이다. 본 연구에서 제공하는 인간 cDNA 라이브러리 분석 파이프라인은 전장 cDNA를 분석하는 자동화 도구로 여러 연구자들에게 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.
이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하되 실행시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 한다. 멀티코어 프로세서의 공유 메모리를 효율적으로 활용하도록 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 적용하고, 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였다. 실험결과 이전 방식보다 연산속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.
워크플로우 시스템은 시스템 구성과 관리, 운용에 있어서 편의성을 갖기 때문에 점차 적용 범위를 늘려가고 있는 추세이다. 하지만 워크플로우는 시스템의 효율성을 고려하지 않기 때문에, 분산 컴퓨팅 시스템과 같은 경우 워크플로우 도입에 따른 시스템 효율성 저하가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 워크플로우 시스템에 파이프라인 기법을 도입하여 시스템의 전체 사용률을 높이고, 처리율을 향상시키는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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