스트리밍 서비스에 사용되는 트랜스코딩 서버는 동시에 다수의 트랜스코딩 요청을 처리한다. 하지만 트랜스코딩 연산의 부하가 높기 때문에 단일 서버가 수용할 수 있는 요청 개수는 제한적일 수밖에 없다. 본 논문에서는 단일 서버의 트랜스코딩 성능을 높이고자 CPU 기반 트랜스코더와 GPU 기반 트랜스코더를 동시에 사용하는 듀얼 트랜스코딩 방법을 제안한다. 듀얼 트랜스코딩 방법은 트랜스코딩 요청을 처리하기 전에 워크로드를 예측하여 해당 요청에 대한 QoS유지가 가능한지 판단한다. QoS유지가 가능하다고 판단되면 CPU 또는 GPU 트랜스코더 중 보다 적합한 타입의 장치에 작업을 할당함으로써 연산 자원의 효율성을 높인다. 성능 평가 결과 듀얼 트랜스코딩 기법은 기존 방식 대비 최대 1.84배의 성능 향상을 이루었다. 결과적으로 단일 서버가 보다 많은 사용자의 요청을 QoS 유지 하에 제공할 수 있게 되었다.
Recently, Open Computing Language (OpenCL) has been proposed to provide a framework that supports heterogeneous computing platforms. By using an OpenCL framework, digital communication systems can support various protocols in a unified computing environment to achieve both high portability and high performance. This article introduces a parallel software decoder of Low Density Parity Check (LDPC) codes for China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB) on a heterogeneous platform. Each step of LDPC decoding has different parallelization characteristics. In this paper, steps suitable for task-level parallelization are executed on the CPU, and steps suitable for data-level parallelization are processed by the GPU. To improve the performance of the proposed OpenCL kernels for LDPC decoding operations, explicit thread scheduling, loop-unrolling, and effective data transfer techniques are applied. The proposed LDPC decoder achieves high performance by using heterogeneous multi-core processors on a unified computing framework.
오늘날의 높은 효율성을 가진 현대적인 가상화 솔루션의 가용성으로 인해, 서버와 클라우딩 컴퓨팅 분야와 같은 다양한 분야에서 주목받고 있다. Xen은 다양한 가상화 시스템 중 폭 넓게 사용되는 기술이기는 하나 스케줄링에 있어 약간의 약점이 노출되고 있다. 이는 Xen 하이퍼바이져 스케줄러가 유저 레벨의 쓰레드와 물리적 CPU 사이의 스케줄러들 가운데 가장 아래에 존재하기 때문에, 유저 레벌의 워크로드에 대한 정보를 얻는데 제약사항이 있기 때문이다. 이러한 특성은 시스템의 전체적인 처리량을 떨어뜨리고 리소스의 활용률을 저하시킬 수 있다. 본 연구는 게스트 운영체제에서 동작하는 동적인 워크로드에 대한 정보를 활용하는 유저 레벨의 스케줄링을 제안하고자 한다. 이를 위해 새로운 하이퍼콜과 모니터링 데몬을 가지는 유저레벨 스케줄링을 구현한다. 유저레벨 스케줄링이 동작하는 Xen 하이퍼바이져 기반에 Linux를 게스트 운영체제로 환경을 구축하여 다양한 유저레벨 워크로드를 동작시켜 시스템의 처리량 증가와 CPU 리소스의 활용률을 높일 수 있음을 보인다.
다중 프로세서 시스템이 개발됨에 따라, 새로운 일정계획문제, 하나의 작업이 하나이상의 기계에 의해 동시에 처리되어야 하는 문제가 대두되었다. 이 연구에서는 선행관계를 가진 이러한 다중 프로세서 일정계획문제에 대해 다루어 보았다. 이 연구의 목적은 makespan을 최소화하는 일정계획을 찾는 것이다. 일반적으로 Branch and Bound 기법을 이용하여 선행관계를 가진 다중 프로세서 일정계획문제의 최적해를 찾았는데, 해의 탐색시간이 너무 오래 걸린다는 단점이 있었다. 본 연구에서는 짧은 시간 내에 최적해와 가까운 근사해를 simulated annealing(SA)방법을 이용하여 구해보았다. SA의 성능을 측정하기 위하여, SA의 CPU 처리시간과 구한 근사해를 40개의 예제문제를 통하여 Kramer의 방법의 CPU 처리시간과 최적해와 비교해 보았다.
경성 실시간 시스템(Hard Real-Time System)어서는 주기 태스크들의 엄격한 마감시간(Deadline) 보장이 시스템의 성능을 좌우한다. 본 논문에서는 CPU의 이용률(Utilization)이 높아 비율단조 정책으로는 마감시간을 보장 할 수 없는 주기 태스크들을 위해 확장된 스케줄 가능성 검사를 통해 수행할 태스크들의 공통 주기(L.C.M : Least Common Multiple)내에서 EDF(Earliest-Deadline First) 정책을 기반으로 마감시간 보장 수행패턴(Feasible Pattern)을 찾고, 이를 참조하여 우선순위를 고려하지 않고 태스크들을 강제 수행할 수 있게 하는 비율단조 기반의 스케쥴링 기법을 제안한다. EDF를 기반으로 생성된 패턴은 EDF 정책의 특성에 따라 CPU의 이용률을 100% 까지 가능하게 하며 패턴을 참조하여 강제 수행함으로써 EDF 정책이 갖는 실행시간 스케쥴링 오버헤드를 없앨 수 있다.
대량의 정보를 효과적으로 처리하기 위한 기술로 CPU 뿐만 아니라 iSSD 와 GPGPU 를 개별적으로 이용하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 더 나아가 CPU, iSSD 와 GPU 를 협업시켜 프로그램 수행 성능을 향상시키는 방법을 연구한다. 이러한 이질 시스템의 협업을 위해 이질 스케줄링 알고리즘을 적용하고, 스케줄링 알고리즘에 따른 협업 시스템의 성능을 분석한다.
비례 지분 스케줄러는 각 태스크에 상대적인 CPU 시간을 할당하고 태스크의 지분에 따라 실행할 태스크를 결정한다. 본 논문에서는 대표적인 비례 지분 스케줄러인 리눅스 Completely Fair Scheduler(CFS)에서 애플리케이션의 특징과 태스크 우선순위의 상관관계를 실험한다. 그리고 애플리케이션의 특징에 따라 태스크 우선순위 정밀도를 제어하는 기법을 제안한다. 제안 기법을 리눅스에서 구현하여 유의미한 실험 결과를 확인하였다.
한정된 자원을 효율적으로 사용해야하는 이동통신망에서 멀티미디어 서비스 요구에 따른 무선 트래픽 채널을 할당하는 기법은 무선이라는 특수 환경으로 인해 제약을 받을 수밖에 없다. 이동망의 기지국의 경우 여러 무선 가입자 보드로부터 요구되는 서비스별 트래픽요구에 대한 채널 할당과 이에 대한 메인보드에서 처리해야 하는 작업 스케줄링은 무선과 CPU라는 서로 다른 환경을 잘 매핑하는 과제를 안고 있다. 본 논문에서는 음성과 데이터 호를 동시에 서비스하는 셀룰러 시스템에서 멀티미디어 서비스 트래픽 특성을 고려한 주파수할당과 작업 스케줄링이라는 두 가지 요소를 접목할 때 인공지능알고리즘인 유전자알고리즘을 이용하는 방법과 이에 적합한 작업 스케줄링 방식을 제안한다.
This article evaluates the efficiency of three branch-and-bound heuristics for a job scheduling problem that minimizes the sum of absolute deviations of completion times from a common due date. To improve the performance of the branch-and-bound procedure, Algorithm SA is presented for the initial feasible schedule and three heuristics : breadth-first, depth-first and best-first search are investigated depending on the candidate selection procedure. For the three heuristics the CPU time, memory space, and the number of nodes generated are computed and tested with nine small examples (6 ${\leq}$ n ${\leq}$ 4). Medium sized random problems (10 ${\leq}$ n ${\leq}$ 30) are also generated and examined. The computational results are compared and discussed for the three heuristics.
In this paper we proposed the design space exploration environment of re-configurable hybrid systems and evaluate the performance by changing design parameters. With this, we analyzed the effect of various scheduling methods which determine how we allocate hardware/software resources to application program. A simple static (fixed) mapping strategy produces almost the same performance compared with a sophisticated dynamic mapping strategy especially when a CPU is already busy with its pre-assigned own tasks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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