• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.1-8
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• 2022

본 논문에서는 개미 집단 시스템(ant colony system)을 통한 순회 외판원 문제(traveling salesman problem)를 효과적으로 해결하기 위해 GPU 기반 병렬 알고리즘을 설계 구현하였다. TSP에서 동시에 수백 또는 수천의 탐색 여정(tour)을 생성하는 반복 과정을 GPU의 작업 병렬성을 활용하여 처리성능을 개선하고, 페로몬 자취 데이터의 업데이트 과정은 32x32의 쓰레드 블럭을 사용하여 데이터 병렬성을 적극 활용하였다. 특히 다중 쓰레드의 메모리 동시 접근을 통해 연속 메모리공간의 병합 접근 효과와 공유 메모리의 동시 접근을 지원하였다. 본 실험은 TSPLIB에서 제공되는 127개부터 1002개에 이르는 도시 데이터를 사용하였고, Intel Core i9-9900K CPU와 Nvidia Titan RTX 시스템을 사용하여 순차 알고리즘과 병렬 알고리즘의 성능을 비교하였다. GPU 병렬화에 의한 성능 향상은 약 10.13~11.37배의 성능 개선 효과를 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.421-429
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• 2015

이 논문은 적외선 영상을 이용하여 보행자를 검출하고 추적하는 방법에 관한 것이다. 영상기반 보행 검출 및 추적 처리 속도를 개선하기 위하여 병렬처리언어인 CUDA(Computer Unified Device Architecture)를 활용한다. 보행자 검출은 하르 유사 특징을 기반으로 Adaboost 알고리즘을 적용한다. Adaboost 분류는 적외선 영상으로 제작한 데이터셋을 이용하여 훈련한다. Adaboost 분류기로 보행자를 검출한 후, HSV 히스토그램을 특징점으로 파티클 필터를 이용하여 보행자를 추적하는 방법을 제안한다. 제안하는 검출 및 추적 방법을 Linux 환경에서 소프트웨어를 개발할 수 있는 NVIDIA의 Jetson TK1 개발보드 상에 구현하였다. 이 논문에서는 보행자 검출 및 추적을 CUDA 개발환경인 GPU를 이용하여 병렬처리한 결과를 나타내었다. GPU를 이용한 보행자 검출과 추적 처리 속도가 CPU 처리속도에 비하여 약 6 배 빠른 것을 확인할 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.41-47
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• 2013

GP-GPU는 그래픽 처리를 위한 GPU의 다중쓰레드를 일반 수치 계산에 활용하여 초고속으로 계산하는 장치이다. GP-GPU에서는 CPU의 캐시메모리와는 달리 다중쓰레드가 공유하는 공유메모리의 형태로 캐시메모리를 제공하며, 공유메모리는 사용자 프로그램에서 직접 제어할 수 있다. 본 연구에서는 GP-GPU의 캐시메모리를 사용하여 계산 성능을 향상시키기 위한 블록 구조의 병렬 LU 분해 프로그램을 구현하였다. Nvidia CUDA C로 구현된 병렬 블록 LU 분해 프로그램은 동일한 GP-GPU 상에서 일반 LU 분해 프로그램에 비교하여 7~8배 이상의 속도 개선을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.89-96
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• 2013

컴퓨터의 그래픽 연산장치인 GPU는 그래픽 데이터의 연산뿐만 아니라 일반시스템 데이터를 처리할 수 있도록 발전되었으며, 3D 그래픽 관련 알고리즘이나 병렬 실행이 가능한 코드에 대해서는 CPU 보다 우수한 성능을 보여주고 있다. CPU 기반으로 제작된 일반적인 알고리즘을 GPU에서 실행하기 위해서는, GPU 시스템의 아키텍처를 이해하고 병렬처리 능력과 새로운 메모리 구조를 고려하여 코드를 재작성하여야 한다. 이를 위해서는 알고리즘을 성능 예측 모델에 적용하여 GPU 시스템에서 예상되는 성능 예측이 필수적이다. 이를 통해 GPU 기반 어플리케이션 개발에서 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 예측하고, 성능에 대한 평가 지표를 구성할 수 있다. 본 논문에서는 AES 암호화 알고리즘에 성능예측 모델을 적용하여 작업량이 많은 조건하에서 높은 정확도로 성능 예측을 수행하였다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2011년도 제23회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.83-84
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• 2011

정보 검색 시스템에서 사용되고 있는 벡터 공간 모델은 벡터 유사도 계산 속도에 따라 전체 시스템의 성능에 많은 영향을 미친다. 본 논문에서는 문서 유사도 계산 성능을 향상시키기 위하여 GPU(Graphic Processing Unit)를 이용하는 CUDA프레임워크에서 병렬처리 연산을 구현하였으며, CPU(Central Processing Unit) 환경에서의 연산 속도와 비교했을 때 최대 15배의 성능 향상 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.141-143
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• 2019

본 연구에서는 메소스코픽 교통 시뮬레이션 모델의 하나인 LCTM(Lane Cell Transmission Model) 모델을 GPU 기반의 병렬 교통 시뮬레이션의 형태로 구현하여, 수행한 시뮬레이션 시간을 측정하였다. 본 논문에서는 LCTM 교통 시뮬레이션의 병렬화 고려사항들을 언급하고, GPU 를 사용한 병렬 교통 시뮬레이션 구현 시, 성능에 영향을 미치는 요소들을 분석한 후, 측정하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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• pp.563-566
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• 2020

본 논문은 초고해상도 컴퓨터 홀로그램 생성을 위한 GPU 기반 2D Shift-FFT 의 효율적인 구현 방법을 제안한다. 본 연구가 제안하는 알고리즘은 기존에 여섯 단계로 이루어진 처리과정을 다섯 단계로 줄임으로서, 병렬처리에서 비효율적인 메모리 접근 과정을 줄인다. 또한, 핀드(pinned) 메모리 기반의 CPU-GPU 데이터 통신 통로인 핀드 버퍼(pinned buffer)를 사용하고 다중 스트림을 채용함으로써, GPU 활용의 주요 병목원인이 되는 데이터 통신의 부하를 줄이고 GPU 활용 효율을 높인다. 본 연구는 제안하는 알고리즘의 효용성을 증명하기 위해 서로 다른 두 시스템에 알고리즘을 구현하고, 다양한 크기의 행렬에 대한 2D-FFT 처리에 대한 성능을 측정하였다. 그 결과, CPU 기반의 FFTW 라이브러리 대비 최대 3 배, 동일한 GPU 를 사용하는 cuFFT 라이브러리 대비 최대 1.5 배 높은 성능을 달성하였다. 이러한 결과는, 본 연구가 제안하는 알고리즘의 효용성을 보여주는 결과다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권7호
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• pp.213-218
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• 2015

알파벳 ${\Sigma}$로 구성된 길이가 각각 m, n인 두 문자열 X, Y가 주어졌을 때, X, Y의 확장편집거리는 동적프로그래밍을 이용하여 O(mn) 시간과 공간을 계산할 수 있다. 최근 m개의 쓰레드를 이용하여 O(m+n) 시간과 O(mn) 공간을 사용하여 X, Y의 확장편집거리를 계산하는 병렬알고리즘이 제시되었다. 본 논문에서는 GPU의 공유메모리를 활용하여 수행시간을 개선한 병렬알고리즘을 제시한다. 실험 결과, 개선된 병렬알고리즘이 기존의 병렬알고리즘보다 약 19~25배 이상 빠른 수행시간을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.757-759
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• 2005

일반적인 렌더링 방식은 응용$\rightarrow$기하$\rightarrow$래스터화로 진행되는 렌더링 파이프라인 상에서 진행된다. 그래픽 카드의 발전으로 기하 단계의 연산을 GPU가 담당함에 따라 CPU의 연산을 줄여 CPU가 많은 연산을 할 수 있게 되었다. 그러나 이 같은 분배로 인해 CPU와 GPU가 서로 끝나기를 기다리는 병목현상이 발생하게 되었다. 이러한 병목 현상은 효율적인 렌더링을 저해하는 요인이다. 본 연구의 목적은 CPU와 GPU의 병렬처리 과정에서 발생하는 병목현상을 줄여 실시간 렌더링에서 그래픽 출력을 더욱 빠르게 하는데 있다. 이를 위해 본 논문에서는 그래픽 출력 과정 중 CPU 와 GPU 사이에서 하드웨어적으로 처리되고 있는 동기적 처리 과정을 소프트웨어적인 기법을 이용하여 비동기적으로 처리함으로써 성능을 향상시킬 수 있음을 말하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1806_1807
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• 2009

영상처리시스템은 대량의 데이터를 고속으로 처리해야하기 때문에 고성능의 프로세서를 요구한다. 카메라의 성능은 점차 해상도가 높아져서 데이터가 많아지고 있는 반면 프로세서의 성능은 물리적인 한계로 인해서 단일 프로세서로는 속도 향상에 한계에 부딪히고 있다. 최근 CPU업계에서의 추세는 단일코어의 성능향상 한계로 인해 점차 코어의 개수를 늘리는 방v향으로 개발이 진행되고 있는데 이와 같이 병렬 프로세싱을 이용해서 영상처리시스템을 개발하는 연구가 최근 진행되고 있다. 병렬처리프로세싱 방법의 하나로 그래픽카드의 프로세서인 GPU를 사용하는 방법이 많이 시도되고 있다. 본 연구에서는 GPU를 이용하여 카메라의 모션을 추적하는 시스템을 실시간 시스템으로 개발하는 방법을 소개하고자 한다.