• 제목/요약/키워드: ILP Algorithm

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새로운 멀티프로세서 디자인을 위한 상위수준합성 시스템의 회로 복잡도 최적화 ILP 알고리즘 (A Circuit Complexity Optimization ILP Algorithm of High-level Synthesis System for New Multiprocessor Design)

  • 장정욱;인치호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.137-144
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    • 2016
  • 본 논문에서는 새로운 멀티프로세서 디자인을 위한 상위 수준 합성 시스템의 회로 복잡도 최적화 ILP 알고리즘을 제안하였다. 상위수준 합성에서 가장 중요한 연산자의 특성과 데이터패스의 구조를 분석하고, 멀티사이클 연산의 스케줄링 시 가상연산자 개념을 도입함으로써, 멀티사이클 연산을 구현하는 연산자의 유형에 관계없이 공통으로 적용시킬 수 있는 ILP 알고리즘을 이용하여 증명하였다. 기술된 알고리즘의 스케줄링 성능을 평가하기 위하여, 표준벤치마크 모델인 5차 디지털 웨이브필터에 대한 스케줄링을 행한 결과, 기존의 데이터패스 스케줄링 결과와 정확하게 일치함으로서, 제시된 모든 ILP 수식이 정확하게 기술되었음을 알 수 있었다.

ILP 프로세서를 위한 조건실행 지원 스케쥴링 알고리즘 (A Predicate-Sensitive Scheduling Algorithm in Instruction-Level Parallelism Processors)

  • 유병강;이상정
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.202-214
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    • 1998
  • 명령어 수준에서 병렬성(Instruction-Level Parallelism, ILP)을 추출하는 것은 슈퍼스칼라 및 VLIW프로세서들의 성능 개선을 위한 효과적인 메커니즘이다. 이를 위하여 여러 가지 소프트웨어 기법들이 응용될 수 있다. 이들 기법 중 조건실행(predicated execution)은 명령어의 조건으로 참조되는 부울 소스 오퍼랜드의 값을 기본으로 명령어 조건적 실행 여부를 참조하여 분기명령을 제거함으로서 여러 기본 블록의 명령들을 하나의 기본블록으로 구성하여 ILP를 증가시키는 기법이다. 본 논문은 조건실행을 지원하는 ILP프로세서들의 성능개선을 위하여 기본 블록을 넘어선 광역 조건실행 지원 스케쥴링 알고리듬(global predicate-sensitive scheduling algorithm)을 제안한다. 또한 C 컴파일러와 시뮬레이터를 개발하고 다양한 벤치마크 프로그램에 대하여 제안된 알고리듬의 성능을 측정하고 타당성을 확인한다. 1, 2, 4이슈실행에 대한 성능 측정 결과, 평균 20%의 성능 개선이 확인되었다.

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멀티프로세서 설계를 위한 Linear Data-Row Graph의 최적화 ILP 알고리즘 (An Optimal ILP Scheduling Algorithm on Linear Data-Flow Graph for Multiprocessor Design)

  • 김기복;인치호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권6호
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    • pp.49-58
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    • 2005
  • 본 논문에서는 멀티프로세서 설계를 위한 동질적인 동기 데이터에 의해서 표현되는 LDFG(Linear Data-Flow Graph)의 최적화 ILP (Integer Linear Program)알고리즘을 제안하였다. 이 논문에서 제안된 연산들은 데이터의 종속적 의미를 담고 있지 않으며, 그러한 알고리즘을 위한 스케줄링은 시간 컴파일에 의해서 결정되어지며 충분한 정적 중첩 스케줄링이 고려된다. 제안된 중첩 스케줄링에서는 모두 선형의 동일한 스케줄링과 동일한 처리장치 할당한 것을 의미한다. 본 논문에서는 자원의 제약 하에서 스케줄링을 하였으며, 멀티프로세서 설계를 위한 LDFG의 최적화를 위하여 문제를 ILP 공식화하여 해법을 제공하였다. 벤치 마크 실험 결과들은 제안된 스케줄링 방법의 효율성을 검증하였다.

임베디드 시스템에서 DSP를 위한 메모리 접근 변수 저장의 최적화 ILP 알고리즘 (An Optimal ILP Algorithm of Memory Access Variable Storage for DSP in Embedded System)

  • 장정욱;인치호
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권2호
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    • pp.59-66
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    • 2013
  • 본 논문에서는 임베디드 시스템에서 DSP를 위한 메모리 접근 변수의 저장 방법에 대한 최적화 ILP 알고리즘을 제안하였다. 본 논문은 0-1 ILP 공식을 이용하여 DSP 주소 생성 유닛의 메모리 변수 데이터 레이아웃을 최소화한다. 제약 조건을 기반으로 변수의 메모리 할당 여부를 식별하고, 변수가 지시하는 주소코드를 프로그램 포인터에 등록한다. 프로그램의 처리 순서가 프로그램 포인터에 선언되면, 해당 변수의 주소코드에 대한 자동증감 모드를 적용한다. 주소 레지스터에 대한 로드를 최소화하여 변수의 데이터 레이아웃을 최적화한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 효율성을 입증하기 위하여 FICO Xpress-MP Modeling Tools을 이용하여 벤치마크에 적용하였다. 벤치마크 적용 결과, 기존의 선언적 주문 메모리 레이아웃보다 제안한 알고리즘을 적용한 최적의 메모리 레이아웃이 주소/수정 레지스터에 대한 로드 수를 감소시켰고, 주소코드의 접근을 줄임으로써, 프로그램의 실행 시간을 단축시켰다.

Dynamic Survivable Routing for Shared Segment Protection

  • Tapolcai, Janos;Ho, Pin-Han
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권2호
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    • pp.198-209
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    • 2007
  • This paper provides a thorough study on shared segment protection (SSP) for mesh communication networks in the complete routing information scenario, where the integer linear program (ILP) in [1] is extended such that the following two constraints are well addressed: (a) The restoration time constraint for each connection request, and (b) the switching/merging capacity constraint at each node. A novel approach, called SSP algorithm, is developed to reduce the extremely high computation complexity in solving the ILP formulation. Basically, our approach is to derive a good approximation on the parameters in the ILP by referring to the result of solving the corresponding shared path protection (SPP) problem. Thus, the design space can be significantly reduced by eliminating some edges in the graphs. We will show in the simulation that with our approach, the optimality can be achieved in most of the cases. To verify the proposed formulation and investigate the performance impairment in terms of average cost and success rate by the additional two constraints, extensive simulation work has been conducted on three network topologies, in which SPP and shared link protection (SLP) are implemented for comparison. We will demonstrate that the proposed SSP algorithm can effectively and efficiently solve the survivable routing problem with constraints on restoration time and switching/merging capability of each node. The comparison among the three protection types further verifies that SSP can yield significant advantages over SPP and SLP without taking much computation time.

지연 제약 조건을 고려한 새로운 ILP 스케줄링 알고리즘 (A New ILP Scheduling Algorithm that Consider Delay Constraint)

  • 김기복;인치호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.1213-1216
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    • 2005
  • In this paper, we suggested the integer linear programming (ILP) models that went through constraint scheduling to simple cycle operation during the delay time. The delayed scheduling can determine a schedule with a near-optimal number of control steps for given fixed hardware constraints. In this paper, the resource-constrained problem is addressed, for the DFG optimization for multiprocessor design problem, formulating ILP solution available to provide optimal solution. The results show that the scheduling method is able to find good quality schedules in reasonable time.

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Heuristic Algorithms for Optimization of Energy Consumption in Wireless Access Networks

  • Lorincz, Josip;Capone, Antonio;Begusic, Dinko
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권4호
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    • pp.626-648
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    • 2011
  • Energy consumption of wireless access networks is in permanent increase, which necessitates development of more energy-efficient network management approaches. Such management schemes must result with adaptation of network energy consumption in accordance with daily variations in user activity. In this paper, we consider possible energy savings of wireless local area networks (WLANs) through development of a few integer linear programming (ILP) models. Effectiveness of ILP models providing energy-efficient management of network resources have been tested on several WLAN instances of different sizes. To cope with the problem of high computational time characteristic for some ILP models, we further develop several heuristic algorithms that are based on greedy methods and local search. Although heuristics obtains somewhat higher results of energy consumption in comparison with the ones of corresponding ILP models, heuristic algorithms ensures minimization of network energy consumption in an amount of time that is acceptable for practical implementations. This confirms that network management algorithms will play a significant role in practical realization of future energy-efficient network management systems.

WDM Mesh 네트워크에서 ROADM을 이용한 멀티플-링 네트워크 설계 방안 (An Algorithm for Design of a Multiple Ring Network Using ROADM in WDM Mesh Networks)

  • 김일래;이성근;임태형;이명문;박진우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11B호
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    • pp.663-672
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    • 2007
  • 본 논문에서는 WDM 기술을 사용하는 광전달망에서 멀티플-링 구조를 임의의 토폴로지에 적용하는 설계 알고리즘을 제안한다. 특히, ROADM 기반의 노드를 이용하여, 노드 비용 최소화를 목적함수로 갖는 정수선형계획법(ILP)을 제시하고, 선형문제의 복잡성 완화를 위한 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 설계 알고리즘의 타당성과 성능 측정을 위해, NSFnet 토폴로지의 망 설계 결과를 제시하고, 정적/동적 트래픽 상황 각각에 대해 비용적인 측면과 요청 트래픽 수용 측면에서 그물망 구조와 비교 분석하였다.

An Efficient Service Function Chains Orchestration Algorithm for Mobile Edge Computing

  • Wang, Xiulei;Xu, Bo;Jin, Fenglin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권12호
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    • pp.4364-4384
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    • 2021
  • The dynamic network state and the mobility of the terminals make the service function chain (SFC) orchestration mechanisms based on static and deterministic assumptions hard to be applied in SDN/NFV mobile edge computing networks. Designing dynamic and online SFC orchestration mechanism can greatly improve the execution efficiency of compute-intensive and resource-hungry applications in mobile edge computing networks. In order to increase the overall profit of service provider and reduce the resource cost, the system running time is divided into a sequence of time slots and a dynamic orchestration scheme based on an improved column generation algorithm is proposed in each slot. Firstly, the SFC dynamic orchestration problem is formulated as an integer linear programming (ILP) model based on layered graph. Then, in order to reduce the computation costs, a column generation model is used to simplify the ILP model. Finally, a two-stage heuristic algorithm based on greedy strategy is proposed. Four metrics are defined and the performance of the proposed algorithm is evaluated based on simulation. The results show that our proposal significantly provides more than 30% reduction of run time and about 12% improvement in service deployment success ratio compared to the Viterbi algorithm based mechanism.