• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제27권4호
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• pp.507-521
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• 2000

실시간 멀티미디어 서비스에서 Quality of Service(QoS) 보장의 필요성이 증가하고 있다. 멀티미디어 서비스 제공 형태의 대다수가 될 멀티캐스트 경로설정에서도 QoS 보장은 확장성 신뢰성과 함께 매우 중요한 문제이다. QoS 기반 코어 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즈믄 멀티캐스트 경로설정에서 코어 선택시에 다중 QoS 제약조건을 고려한다. QoS 제약조건은 최소보장 대역폭, 종단 지연, 종단 지연변이 등으로 정의한다. 모의 실험결과는 제안한 QCSA와 Maximum Centered Tree(MCT) Average Centered Tree (ACT) Initial Delay-Constrained Shared Tree(Dcinitial) Random Tree(Random)등의 기존 코어 선택 알고리즘의 성능을 각 항목별로 비교한다 멀티캐스트 그룹 멤버수와 QoS 제약조건을 인자로 한 모의 실험 결과는 제안한 QoS 기반 코어 선택 알고리즘이 기존 코어 선택 알고리즘에 비해서 다중 QoS 제약조건 보장 코어 선택 성공률에서 성능 개선 효과를 가짐을 보여준다. 제안 알고리즘이 본 논문에서 설정한 모의 실험 환경에서는 QoS 기반 코어 선택의 정도를 나타내는 성공률에서 약 10% 정도 기존 알고리즘보다 우수함을 보인다. 이 결과는 제안 알고리즘이 코어 선택 과정의 초기부터 멀티캐스트 그룹내의 모든 멤버에 대한 다중 QoS 제약조건을 고려하는 점이 QoS 기반 코어 선택에서 개선 효과를 나타냄을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.33-35
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• 2012

개인용 컴퓨터가 보급된 후 오랫동안 CPU의 발전은 주로 클럭 스피드를 통해서 이루어져 왔다. 하지만 최근 들어서는 CPU 내에서 동작하는 코어의 수를 늘리는 방법을 통해 CPU의 성능 향상이 이루어지고 있다. 이렇게 멀티코어 환경의 시대가 도래함에 따라 CPU를 완전하게 이용하기 위해 기존 알고리즘들의 병렬화가 필요로 하게 되었다. 본 논문에서는 가장 많이 사용되는 알고리즘의 종류 중 하나인 정렬 알고리즘을 병렬화하여 멀티 코어 환경에서의 성능을 평가한다. 이는 기존의 단일 스레드 정렬 알고리즘들에 대해 알려진 바와는 다른 경향을 보이며 이러한 현상은 CPU의 병렬화가 진행될수록 더욱 심화될 것으로 예상된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1-10
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• 2013

본 논문에서는 대표적인 특징점 추출 알고리즘인 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)를 매니코어 프로세서를 이용하여 병렬 구현하고, 이를 실행 시간, 시스템 이용률, 에너지 효율 및 시스템 면적 효율 측면에서 분석하였다. 또한 기존의 고성능 CPU와 GPU(Graphics Processing Unit)와의 성능 비교를 통해 제안하는 매니코어의 잠재가능성을 입증하였다. 모의실험 결과, 매니코어를 이용한 SIFT 알고리즘 구현 결과는 기존의 OpenCV 구현 결과와 정확도면에서 동일하였고, 매니코어 구현은 고성능 CPU 및 GPU 구현보다 실행시간 측면에서 우수하였다. 또한 본 논문에서는 SIFT알고리즘의 옥타브 크기에 따른 에너지 효율 및 시스템 면적 효율을 분석하여 최적의 모델을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.171-181
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• 2012

본 논문은 대칭키 기반의 암호 알고리즘으로 사용하는 AES 암호 알고리즘을 정의하고, 멀티코어 프로세서의 자원을 최대 활용하기 위한 병렬 암호 알고리즘 설계를 제안한다. 제안한 병렬 암호 알고리즘은 코어의 개수에 따라 암호 알고리즘을 쓰레드별로 할당하여 암호 연산의 병렬 수행을 확인하였고, AES 암호 알고리즘에 비해 약 30% 성능향상을 확인하였다. 암호 알고리즘의 암 복호화 성능은 바이너리 비교 분석 툴을 통해 확인하여, AES 암호 알고리즘과 제안한 병렬 암호 알고리즘의 바이너리는 동일 결과를 확인하였으며, 복호화한 바이너리 또한 동일하였다. 본 논문에서 제안한 멀티코어 프로세서 환경의 병렬 암호 알고리즘은 개인 PC, 노트북, 서버, 모바일 환경에서 금융 서비스의 인증 및 결제에 적용 가능하고, 대형 데이터의 고속 암호화 연산이 필요한 분야에서 활용 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.375-381
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• 2012

본 연구에서는 멀티코어에서 피부색 정보와 병렬처리를 이용하여 Viola-Jones 알고리즘을 설계하였다. 불필요한 연산을 줄이고 빠른 검출 속도를 위해 기존의 얼굴 검출 방법 중 피부색을 이용한 얼굴 검출 알고리즘을 사용하여 배경영상을 삭제하였다. 병렬처리를 위해 알고리즘을 기능별로 분할하였고, 멀티코어에서 성능을 향상시키기 위해 의존성과 크기를 고려하여 독립적으로 동작되도록 설계하였다. Cortex-A9 멀티코어가 내장된 SoC에서 실험 결과 알고리즘을 분할하기 전에 비해 약 1.8배 빠른 검출 결과를 나타내었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.174-177
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• 2016

네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC)에서 임계경로 문제를 개선하기 위해 라우터에 라디오 주파수 (RF) 모듈을 집적하는 무선 네트워크-온-칩(Wireless Network-on-Chip, WNoC)은 코어와 무선 인터페이스 라우터 (Wireless Interface Router, WIR)의 매핑 정보에 따라 통신량이 많은 코어간의 임계경로가 변화하여 지연시간에 악영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 코어들이 서브넷을 구성하는 small world 구조 WNoC에서 지연시간을 최적화하기 위해 코어 간의 통신량을 고려한 유전알고리즘(Genetic Algorithm, GA) 기반 코어 및 WIR의 매핑 기법을 제안하였다. 제안한 기법이 통신량이 많은 코어간의 임계경로를 최적화할 수 있도록 하였다. 모의실험 결과를 통해 무작위 매핑과 비교하여 제안하는 기법이 $4{\times}4$ 메시 기반 small world 구조에서 지연시간을 평균 33% 감소시키는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.115-123
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• 2017

메시지 처리기란 다양한 클라이언트로부터 오는 메시지를 받아 처리하는 서버 소프트웨어이며, 메시지의 종류에 따라 마감기한 이내에 처리해야 하는 실시간 메시지와 비실시간 메시지를 처리한다. 최근 마이크로프로세서 기술의 발전과 리눅스의 빠른 보급에 따라 메시지 처리기는 멀티코어 기반의 리눅스 서버에서 구현되고 있으며, 멀티코어 환경에서는 코어를 효율적으로 사용해야 시스템의 성능을 극대화 시킬 수 있다. 멀티코어를 효율적으로 사용하기 위한 다양한 실시간 스케줄러가 제안되어 있지만, 많은 연구들이 이론적 분석이나 시뮬레이션에 국한되어 있고, 리눅스를 위해 제안된 일부 알고리즘들도 커널을 수정하거나 특정 커널 버전에서만 동작된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 멀티코어 환경에서 쓰레드를 사용자 수준에서 코어에 직접 매핑하는 리눅스 기반 메시지 처리기의 구조를 제안한다. 구현된 메시지 처리기에서는 기존의 RM(Rate Monotonic) 알고리즘을 수정하여 사용하였고, 특정 코어에 최대한 실시간 메시지를 몰아서 처리하도록 First fit 기반의 빈패킹(Bin-Packing) 알고리즘을 사용하여, 실시간 메시지의 위배율을 보장하면서 비실시간 메시지의 응답시간의 지연을 최소화하였다. 성능평가를 위하여 LITMUS 프레임 워크에서 제공하는 2가지 멀티코어 스케줄링 알고리즘(GSN-EDF, P-FP)을 이용하여 메시지 처리기를 구현한 후 제안된 시스템과 비교한 결과, 비실시간 메시지의 응답시간이 2가지 알고리즘 대비 최대 17~18%까지 향상되는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권5호
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• pp.469-475
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• 2017

최근에 제안된 NVMe 기반의 멀티큐 SSD는 여러 개의 코어들이 전담 큐들을 통해 병렬적으로 입출력을 수행함으로써 높은 SSD 대역폭을 제공한다. 이러한 멀티큐 SSD에 대해서 입출력 응용마다 대역폭 지분을 제공하기 위해서는 각 코어에게 대역폭 지분을 제공하는 것이 요구되며, 이를 위한 공정지분 스케줄링이 필요하다. 본 논문은 멀티큐 SSD를 위해 멀티코어 확장성을 제공하는 공정 큐잉 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 무작위 선택 기법을 이용하여 코어간 동기화 오버헤드를 최소화하고 각 코어가 가중치에 비례하는 대역폭을 수신하도록 한다. 실험 결과, 제안하는 알고리즘은 block-mq를 사용하는 커널에서 정확한 대역폭 분할 효과를 보여주며, 코어 개수에 상관 없이 기존 FlashFQ 스케줄러보다 우수한 성능을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.117-123
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• 2008

본 논문에서는 규칙적인 형태의 NoC 중 mesh 구조를 기반으로 한 어플리케이션 코어 매핑 알고리즘 연구 내용을 소개한다. 제안된 알고리즘은 ant colony optimization(ACO) 기법을 이용하여 주어진 SoC 내장 코어 및 NoC 특성 정보를 대상으로 가장 효과적인 코어 배치 결과를 도출한다. 설계 목적으로 사용된 네트워크 지연 시간 측정을 위해 평균 흡수 계산 결과를 이용하였으며 제한 조건으로는 NoC 대역폭을 기준으로 하였다. 12개의 코어로 구성되는 실제 기능 블럭을 대상으로 실험한 결과 계산 시간이나 매핑 결과 모두 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.21-31
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• 2014

특이치 분해는 다양한 분야의 데이터 집단에서 고유한 특성을 찾는 특징 추출 분야에 많이 활용되고 있다. 하지만 특이치 분해의 복잡 행렬 연산은 많은 연산 시간을 요구한다. 본 논문에서는 특이치 분해의 대표적인 알고리즘인 one-sided block Jacobi를 고속 처리하기 위해 2차원 멀티코어 시스템을 이용하여 효율적으로 병렬 구현하고 성능을 향상시킨다. 또한, one-sided block Jacobi 알고리즘의 다양한 행렬 ($128{\times}128$, $64{\times}64$, $32{\times}32$, $16{\times}16$)을 서로 다른 2차원 PE 구조에 구현하고 성능 및 에너지를 분석함으로써 각 행렬에 대한 최적의 멀티코어 구조를 탐색한다. 더불어 동일한 행렬의 one-sided block Jacobi 알고리즘에 대해 선택된 멀티코어 구조와 상용 고성능 그래픽스 프로세싱 유닛 (GPU)과의 성능 비교를 통해 제안한 2차원 멀티코어 방법의 잠재 가능성을 확인한다.