• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권2호
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• pp.177-187
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• 2000

최근 몇 년간 클리스터링 기반 다중 프로세서 시스템에서의 상호 연결망으로서의 버스의 제약을 극복하기 위한 단방향 지점간 링크를 이용한 링 구조가 제안되었다. 하지만 계속되는 프로세서의 고속화와 지역 버스 및 메모리의 고성능화로 인해 지점간 링크의 현재 표준 대역폭으로는 시스템 확장성에 한계를 보이며 이에 따라 대역폭 확장에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 클리스터링 기반 다중프로세서 시스템으로 개발된 PANDA 시스템을 기본 모델로 채택한다. 최근 대중화된 프로세서 및 지역 버스의 사양을 반영한 모의실험을 통해 현재의 지점간 링크가 전체 시스템 성능에 병목이 됨을 보여주고 두 배 이상의 대역폭 확장이 필요함을 보인다. 상호 연결망의 대역폭을 확장하기 위해, 두 배 증가된 대역폭을 지닌 새로운 링크를 개발하는 것은 과다한 설계비용과 개발시간이 요구된다. 이에 대한 대안으로 본 논문에서는 상용화되어있어 쉽게 적용 가능한 기존 IEEE 표준 대역폭을 가진 링크를 이용해 이중으로 링을 구성하는 몇 가지 방법 단순 이중 링, 트랜잭션 분리 이중 링, 방향 분리 이중 링 - 을 제시하고 모의실험을 통해 두 배 대역폭 단일 링과 더불어 각각의 방식에 대한 장단점을 분석한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권3호
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• pp.253-262
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• 2005

유닉스 계열의 운영체제에서 사용되는 로컬 어카운팅 시스템은 하나의 호스트상에서 동작하는 프로세스의 어카운팅 정보를 제공한다. 그러나 분산 처리 환경에서 전통적인 로컬 어카운팅 시스템은 동일 작업을 수행하는 프로세스들의 전체 자원 사용량 데이터를 기록하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 환경에서 MPI(Message Passing Interface) 작업에 대한 자원 사용량 데이터를 측정하고, 관리할 수 있는 어카운팅 시스템을 개발한다. 각 클러스터 노드에 병렬 작업을 수행하는 프로세스의 자원 사용량 데이터와, 병렬 작업을 처리하기 위해 협력하는 프로세스들간의 네트워크 접속 정보를 기록하는 로컬 어카운팅 시스템을 구현한다. 그리고 각 노드의 로컬 어카운팅 시스템에서 기록된 자원 사용량 데이터를 수집하여, MPI 작업 단위의 어카운팅 정보를 만들어 내는 어카운팅 시스템을 개발한다. 마지막으로 대규모 클러스터링 환경에서 널리 사용되는 로컬 스케줄러들에 의해 측정된 자원 사용량 데이터 항목들과 비교 평가한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.31-46
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• 1997

본 논문에서는 다층 연결 구조(Multistage Interconnection Network, MIN)를 기반으로 하는 병렬 컴퓨터 환경에서 효과적으로 운용할 수 있는 병렬 Optimal Best-First search Branch-and-Bound 알고리즘(pobs)을 제안하고, 성능을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 먼저 해를 얻고자 하는 문제를 임의의 G개 부 문제로 분할하고 소수 프로세서로 구성된 프로세서 그룹들에 할당하여 각각의 지역 해를 산출하도록 하였다. 따라서 N개의 프로세서를 갖는 시스템은 G개 프로세서 그룹으로 구분되고 각 프로세서 그룹은 P(=N/G)개 프로세서를 보유하게 된다. 각 프로세서 그룹은 할당된 부 문제의 지역 해를 얻는 과정에 병렬 sub-Global Best-First B&B 알고리즘을 수행한다. 프로세서 그룹들이 산출한 지역 해들 가운데 최선의 값을 갖는 지역 해가 문제의 전역 해로 결정되는데, 이를 위하여 각 프로세서 그룹의 대표 프로세서는 할당된 부 문제의 지역 해를 다른 그룹들에게 전파하도록 하였다. 지역 해 전파는 프로세서 그룹들의 지역 해 비교를 통한 전역해 선정 기능과 함께 프로세서 그룹간 작업 불균형 문제를 상당 부분 해소하는 효과를 제공한다. 알고리즘 설계에 이어 성능 평가를 위한 분석 모형을 제시하였다. 제안한 모형은 B&B 알고리즘 수행에 따른 연산 소요시간과 통신 소요시간을 분리하여 처리함으로 병렬 처리 환경에서 보다 실질적인 알고리즘 성능 평가가 가능하게 함과 동시에, 다양한 컴퓨터 연결 구조에서의 알고리즘 성능 예측을 용이하게 하였다. B&B 알고리즘의 확률 특성을 토대로 작성된 성능 분석 연구의 실효성 검토를 위하여 MIN 기반 시스템을 대상으로 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 일치하는 결과를 보여 제시한 성능 분석 기법의 타당성을 입증하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 병렬 알고리즘을 MIN 기반 시스템에 적용하여 기존 알고리즘의 성능과 비교 평가 결과 제안한 pobs가 문제 해결 과정에서 전개되는 부 문제 수를 줄이고 프로세서간의 효율적인 작업 분배 효과를 제공하는 한편 프로세서간의 주된 통신 활동 범위를 국부적으로 제한하여 성능면에서 우수함을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1345-1352
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• 2014

최근에 SoC 버스구조의 대안으로 NoC가 대두되고 있으며, NoC에서 다중클럭이 사용되어 클럭의 주파수는 같지만 clock skew 등으로 인한 위상차이가 발생하므로 데이터 전송 시에 클럭에 대한 동기회로가 사용되고 있다. 본 논문에서는 NoC 클럭의 위상차가 발생하는 경우 데이터의 손실이 발생할 수 있는 불안정상태 (metastability)를 정의하고 분석한다. 180nm CMOS 공정 파라미터를 사용하여 래치와 플립플롭을 설계하고, 1GHz 클럭을 사용하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과에서 출력에 로직 1과 0이 아닌 중간 값을 가지는 불안정상태를 래치와 플립플롭에서 확인하였다. 그리고 불안정상태 값이 상당히 긴 시간 동안 존재하여 온도, 공정변수, 전원 크기 등의 주변 환경에 의하여 출력 값이 변할 수 있어 입력값을 손실할 수 있다는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 NoC에서 위상차 동기회로 설계 시에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제5권5호
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• pp.639-650
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• 1999

일반적으로 성능 관리는 성능 감시, 성능 분석, 그리고 성능 조정의 작업을 반복함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 주전산기 IV로 개발된 고속 병렬 컴퓨터 SPAX(Scalable Parallel Architecture Computer based on Crossbar Network)에서 사용할 수 있는 성능 감시기와 성능 조정 도구의 설계와 구현에 대해 기술한다. SPAX는 지역 메모리를 갖는 노드들이 내부 네트워크로 연결되어, 클러스터를 구성하는 계층적인 구조를 이루고 있다. 따라서, SPAX에서 효과적인 성능 감시를 하기 위해서는 SPAX의 계층적 구조를 반영한 새로운 성능 감시기가 필요로 하게 되었다. 구현된 성능 감시기는 SPAX의 노드와 클러스터, 그리고 전체 시스템 상태를 실시간으로 감시할 수 있는 기능을 제공한다. 그리고, 구현된 성능 조정 도구는 SPAX에서 시스템 성능에 관련된 변수 값을 변경할 수 있는 기능들을 제공한다. 관리자는 구현된 성능 감시기와 성능 조정 도구를 이용하여 SPAX에서 보다 효과적인 성능 관리를 수행할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권6호
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• pp.423-432
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• 2011

최근 네트워크 가상화 기능 및 망에 대한 프로그래밍의 용이성을 제공해 줄 수 있는 기반 기술로 오픈플로우 기술이 주목 받고 있다. 국내에서는 캠퍼스 실험실 수준의 로컬 망에서 오픈플로우 기술의 적용 및 Layer 3을 경유한 캠퍼스 망 간의 연동이 이뤄지고 있지만 IP 계층에서의 네트워크 지연 등으로 인한 성능 저하가 문제되고 있다. 본 논문에서는 로컬 망 수준이 아닌 국가과학기술연구망 기반의 광역 규모 오픈플로우 망을 순수 Layer 2상에서 설계 및 구축하고 종단간 Round-trip Time 측정, TCP/UDP 성능 테스트를 통해 오픈플로우 망과 오픈플로우 적용 전 일반 망의 성능을 비교 분석한다. 분석 결과, 광역 규모의 오픈플로우 망은 일반 망과 비교할 때, UDP 스트림에 대한 초반 패킷 손실 문제를 제외하고 대등한 수준의 성능을 보였다. 또한, 초반 UDP 패킷 손실로 인한 성능 저하 현상은 컨트롤러 상에 반복 유입되는 동일한 "Packet_in" 이벤트에 대한 예외 처리를 구현함으로써 개선시킬 수 있었다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권9호
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• pp.517-534
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• 2017

본 논문에서는 사물인터넷 미들웨어인 MinT를 제안한다. MinT는 사물인터넷 디바이스가 주변 디바이스와 직접적으로 상호작용하고 지역 네트워크를 기반으로 사물인터넷 환경을 구성할 수 있도록 도와준다. MinT는 이기종 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 제어할 수 있는 Sensor Abstract Layer, 디바이스로부터 측정된 데이터 및 외부 디바이스의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 리소스 관리, 디바이스 플랫폼의 성능에 따라 요청에 대한 처리량을 효율적으로 제어할 수 있는 상호작용 관리를 제공한다. 또한 디바이스 개발을 위한 상위 API 제공을 통해 사용자들이 쉽게 사물인터넷 디바이스를 개발할 수 있도록 도와준다. 본 논문은 데이터 관리 및 요청 처리 성능 향상을 통해 사물인터넷 디바이스의 에너지 효율 및 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가 하였고 평균 응답시간은 90% 감소, 에너지 소비 또한 68% 감소한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 미들웨어는 사물인터넷 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있었다.