• 제목/요약/키워드: General purpose computing

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클라우드 환경에서 GPU 연산으로 인한 가상머신의 성능 저하를 완화하는 GPGPU 작업 관리 기법 (GPGPU Task Management Technique to Mitigate Performance Degradation of Virtual Machines due to GPU Operation in Cloud Environments)

  • 강지훈;길준민
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권9호
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    • pp.189-196
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    • 2020
  • 최근 클라우드 환경에서는 고성능 연산이 가능한 GPU(Graphics Processing Unit) 장치를 가상머신에게 적용한 GPU 클라우드 컴퓨팅 기술이 많이 사용되고 있다. 클라우드 환경에서 가상머신에게 할당된 GPU 장치는 대규모 병렬 처리를 통해 CPU보다 더 빠르게 연산을 수행할 수 있으며, 이로 인해 다양한 분야의 고성능 컴퓨팅 서비스들을 클라우드 환경에서 운용할 때 많은 이점을 얻을 수 있다. 클라우드 환경에서 GPU 장치는 가상머신의 성능 향상에 많은 도움을 주지만 가상머신의 CPU 사용 시간을 기반으로 작동하는 가상머신 스케줄러에서는 GPU 장치의 사용 시간이 고려되지 않아 다른 가상머신들의 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 클라우드 환경에서 가상머신에게 GPU를 할당할 때 많이 사용되는 직접 통로기반 GPU 가상화 환경에서 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units) 작업을 수행하는 가상머신으로 인한 다른 가상머신들의 성능 저하 현상을 검증하고 분석하며, 이를 해결하기 위한 가상머신의 GPGPU 작업 관리 기법을 제안한다.

OpenCL을 활용한 이기종 파이프라인 컴퓨팅 기반 Spark 프레임워크 (Spark Framework Based on a Heterogenous Pipeline Computing with OpenCL)

  • 김대희;박능수
    • 전기학회논문지
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    • 제67권2호
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    • pp.270-276
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    • 2018
  • Apache Spark is one of the high performance in-memory computing frameworks for big-data processing. Recently, to improve the performance, general-purpose computing on graphics processing unit(GPGPU) is adapted to Apache Spark framework. Previous Spark-GPGPU frameworks focus on overcoming the difficulty of an implementation resulting from the difference between the computation environment of GPGPU and Spark framework. In this paper, we propose a Spark framework based on a heterogenous pipeline computing with OpenCL to further improve the performance. The proposed framework overlaps the Java-to-Native memory copies of CPU with CPU-GPU communications(DMA) and GPU kernel computations to hide the CPU idle time. Also, CPU-GPU communication buffers are implemented with switching dual buffers, which reduce the mapped memory region resulting in decreasing memory mapping overhead. Experimental results showed that the proposed Spark framework based on a heterogenous pipeline computing with OpenCL had up to 2.13 times faster than the previous Spark framework using OpenCL.

GPGPU를 이용한 홀로그램 생성 가속화 방법 (Hologram Generation Acceleration Method Using GPGPU)

  • 이윤혁;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.800-807
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    • 2017
  • 컴퓨터를 이용하여 홀로그램을 생성하기 위해서는 방대한 양의 계산이 필요하다. 이를 고속화하기 위해 GPGPU(General Purpose computing on Graphic Process Unit)를 이용하여 병렬 프로그래밍을 통한 고속화 방법들이 많이 연구되었다. 본 논문에서는 홀로그램 화소 기반의 병렬처리에서 생기는 병목현상을 줄이고, 공통항을 이용한 가속화 방법을 제안한다. 또한 최적의 쓰레드를 결정하기 위해 nVidia사의 CUDA와 함께 제공되는 Visual Profiler를 이용한 최적화 방법을 소개한다. 구현 결과 기존 연구 대비 최대 40%의 계산시간을 줄일 수 있었다.

CUDA 기반의 병렬 프로그래밍을 통한 H.264/AVC 부호화 속도 향상 및 CPU 부하 경감 (Enhancement of H.264/AVC Encoding Speed and Reduction of CPU Load through Parallel Programming Based on CUDA)

  • 장은빈;하윤수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권6호
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    • pp.858-863
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    • 2010
  • H.264/AVC를 이용한 동영상의 부호화에서 그 속도를 높이기 위해서는 움직임 예측시간을 줄이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호기의 오픈 소스인 x.264를 대상으로 움직임 예측 알고리즘을 CUDA 기반에서 구현함으로서 기존의 압축 기술 이상의 속도 향상 및 CPU의 점유율을 경감 시킬 수 있음을 검증한다.

SIMT 구조 기반 GPGPU를 이용한 고속 Rasterizer 구현 (Implememtation of Fast Rasterizer processing using GPGPU based on SIMT structure)

  • 김치용
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.276-279
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    • 2017
  • 본 논문에서는 디스플레이 장치의 화면을 픽셀 단위로 구성하는 Rasterizer의 가속화를 위하여 SIMT구조의 GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units)를 사용하였다. GPU는 많은 수의 ALU를 가지고 있고, 병렬처리하기 때문에 연산처리가 매우 빠르다. 따라서 본 논문에서는 연산을 순차적으로 수행하는 CPU와 연산을 병렬적으로 수행하는 GPU를 이용하여 3D그래픽스 모델을 생성하는 rasterizer를 구현했다. 한 프레임 생성 시 Intel CPU를 이용한 rasterizer보다 본 논문에서 제안하는 rasterizer가 1.45배 좋은 성능을 확인하였다.

모바일 멀티 코어 GP-GPU를 이용한 H.264/AVC 디코더 구현 (Implementation of IQ/IDCT in H.264/AVC Decoder Using Mobile Multi-Core GPGPU)

  • 김동한;이광엽;정준모
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.321-324
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    • 2010
  • 최근 멀티코어 프로세서의 이용이 증가함에 따라, 멀티코어를 이용한 다양한 병렬화 기법들이 제안되고 있다. 모바일 환경에서도 멀티코어 구조를 적용한 프로세서들이 등장하면서 병렬화 기법들이 연구되고 있다. 하지만, 아직까지 모바일 환경에서의 CPU의 성능은 한계가 있다. 이를 병렬처리와 실수 연산이 뛰어난 GPGPU(General-Purpose computing in Graphics Processing Units)를 멀티코어 구조로 설계함으로써 다른 전용 하드웨어의 추가 없이 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 모바일 환경에 적합하게 설계된 멀티코어 GPGPU를 이용하여 H.264 디코더의 Inverse Quantization, Inverse DCT, Color Space Conversion 모듈을 구현하였다. 멀티코어 GPGPU를 이용한 H.264 전체 시스템 동작 시 50%의 성능 향상이 있었다.

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GPGPU 기반 Convolutional Neural Network의 효율적인 스레드 할당 기법 (Efficient Thread Allocation Method of Convolutional Neural Network based on GPGPU)

  • 김민철;이광엽
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권10호
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    • pp.935-943
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    • 2017
  • 많은 양의 데이터 기반으로 학습하는 neural network 중 이미지 분류나 음성 인식 등에 사용되어 지고 있는 CNN(Convolution neural network)는 현재까지도 우수한 성능을 가진 구조로 계속적으로 발전되고 있다. 제한된 자원을 가진 임베디드 시스템에서 활용하기에는 많은 어려움이 있다. 그래서 미리 학습된 가중치를 사용하지만 여전히 한계점이 있기 때문에 이를 해결하기 위해 GPU의 범용 연산을 위해서 사용하는 GP-GPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)를 활용하는 추세다. CNN은 단순하고 반복적인 연산을 수행하기 때문에 SIMT(Single Instruction Multiple Thread)기반의 GPGPU에서 스레드 할당과 활용 방법에 따라 연산 속도가 많이 달라진다. 스레드로 Convolution 연산과 Pooling 연산을 수행할 때 쉬어야 하는 스레드가 발생하는 데 이러한 문제를 해결하기 위해 남은 스레드가 다음 피쳐맵과 커널 계산에 활용되는 방법을 사용함으로써 연산 속도를 증가시켰다.

End-User Computing 성공요인의 업종별 차이 분석 (Analysis of the Difference of End-User Computing Success Factors for each Business Area)

  • 김성언;신영균
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제6권2호
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    • pp.121-145
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    • 1997
  • The purpose of this research is to find out the difference of success factors of End-User Computing (EUC) which are applicable to our corporations. There have been many researches related to EUC success factors, however, as the researches have been concentrated on limited type of business areas or have been studied without distinguishing the differences of characteristics of business areas, these researches are not sufficient to cover the situation of the corporations, in general. In this research, the range of companies to be investigated was widely extended to such as electric and electronic company, banking, construction company, petroleum and chemistry company, machinery and metal company, and beverage and food company. EUC success factors which influence the factors that are used to evaluate the EUC performance for each business area were found to be different. The result of this research can be useful for a company which is seeking EUC success factors for its own business area.

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A PRICING METHOD OF HYBRID DLS WITH GPGPU

  • YOON, YEOCHANG;KIM, YONSIK;BAE, HYEONG-OHK
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제20권4호
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    • pp.277-293
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    • 2016
  • We develop an efficient numerical method for pricing the Derivative Linked Securities (DLS). The payoff structure of the hybrid DLS consists with a standard 2-Star step-down type ELS and the range accrual product which depends on the number of days in the coupon period that the index stay within the pre-determined range. We assume that the 2-dimensional Geometric Brownian Motion (GBM) as the model of two equities and a no-arbitrage interest model (One-factor Hull and White interest rate model) as a model for the interest rate. In this study, we employ the Monte Carlo simulation method with the Compute Unified Device Architecture (CUDA) parallel computing as the General Purpose computing on Graphic Processing Unit (GPGPU) technology for fast and efficient numerical valuation of DLS. Comparing the Monte Carlo method with single CPU computation or MPI implementation, the result of Monte Carlo simulation with CUDA parallel computing produces higher performance.

RPC 기반 GPU 가상화 환경에서 다중 가상머신의 GPU 메모리 입력으로 인한 커널 함수의 지연 문제 분석 (Analyzing delay of Kernel function owing to GPU memory input from multiple VMs in RPC-based GPU virtualization environments)

  • 강지훈;김수균
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.541-542
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    • 2021
  • 클라우드 컴퓨팅 환경에서는 고성능 컴퓨팅을 지원하기 위해 사용자에게 GPU(Graphic Processing Unit)가 할당된 가상머신을 제공하여 사용자가 고성능 응용을 실행할 수 있도록 지원한다. 일반적인 컴퓨팅 환경에서 한 명의 사용자가 GPU를 독점해서 사용하기 때문에 자원 경쟁으로 인한 문제가 상대적으로 적게 발생하지만 독립적인 여러 사용자가 컴퓨팅 자원을 공유하는 클라우드 환경에서는 자원 경쟁으로 인해 서로 성능 영향을 미치는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 여러 개의 가상머신이 단일 GPU를 공유하는 RPC(Remote Procedure Call) 기반 GPU 가상화 환경에서 다수의 가상머신이 GPGPU(General Purpose computing on Graphics Processing Units) 작업을 수행할 때 GPU 메모리 입력 경쟁으로 인해 발생하는 커널 함수의 실행 지연 문제를 분석한다.

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