마이크로프로세서 제조업체의 대명사로 불리는 인텔이 비메모리 시장을 거의 독점하고 있는 가운데, IBM, Sony, Toshiba 인 세 개의 기업이 도전적으로 힘을 합하여 차세대 엔터테인먼트 프로세서라고 불리는 멀티코어 기반의 Cell 프로세서를 개발하였다. Cell 프로세서는 기존의 Power 라는 아키텍쳐를 기반으로 하는 코어 PPE (Power processor Element)를 중심으로 8개의 데이터 처리용 코어 SPE(Synergistic processor Element)를 포함하고 있으며, SIMD(Single Input Multiple Data) 데이터 처리 방식을 지원하여 데이터 처리량이 많은 멀티미디어나 게임 어플리케이션을 처리하는데 최적화되도록 설계된 프로세서로서, 기본적으로는 Power 마이크로프로세서 아키텍쳐 및 구조에 대한 혁신적인 확장 기능을 포함하고 있다. 본 논문에서는 현존하는 프로세서 중 가장 성능이 우수하다고 평가받는 Cell 마이크로프로세서의 설계 개념과 그 구조에 대하여 분석한다.
현대 마이크로프로세서는 적정수준의 전력소모에 고성능의 애플리케이션성능을 요구한다. 전력소모와 성능향상의 상호보정 측면에서 볼때, 명령어 윈도우(Instruction window)는 특별히 중요한 구성요소이다. 이는 명령어 윈도우의 크기를 확장하면 성능향상을 가능하도록 하지만, 기존의 명령어 구조를 그대로 이용하여 크기만 늘리는 것은 전력소모와 복잡도 측면에서 불리하기 때문이다. 본 연구에서는 전력소모를 감소하기 위해서 직접 검색 테이블(Direct table lookup :DTL)을 사용하여 명령어 윈도우에서 발생하는 연관 검색을 최소화한다. 이를 위해 비트 벡터(bit-vector) 기반의 태그 변환 기법을 제안하여 데이터 종속성 및 자원 충돌 현상을 효과적으로 해결한다. 본 논문에서는 SPEC2000 벤치마크를 활용하여 성능평가를 수행하여 제안된 기법이 기존 방법 대비 24.45%의 전력소모 개선 효과를 나타냄을 확인하였다.
데이타 전송이 전력 소비 중 가장 많은 부분을 차지하는 멀티미디어 모바일 시스템에서 전력감지 설계는 가장 중요한 분야 중 하나이다. 이 논문에서는 H.264/AVC의 MC(움직임 보정)에서 데이터 전송을 감소시킴으로써 전력 소비를 줄이는 새로운 구조를 제안한다. 이러한 목적으로 성능 저하 혹은 시스템의 지연 없이 MC(Motion Compensation) IP(Intellectual Property)에 효과적으로 접목되는 재구성 가능한 마이크로 아키텍처를 제안한다. 하나 또는 두 1/2 보간법과 한 평균법으로 이루어진 이전 1/4 보간법 공식은 메모리 접근을 줄이고 시스템 효율성을 유지하는 다른 수행 제어 형식을 가지도록 새로이 설계되었다. 모의 시험의 결과로써, MC 모듈에서 이전 방법을 사용했을 때 데이타 전송으로 인해 일어나는 전력 소모의 87%가 제안된 방법을 이용해서 줄어든 것을 보여준다.
The aim of this study was to detect longitudinal alterations on lumbar vertebral trabecular bone quality (microarchitecture and degree of mineralization) and bone mineral density (BMD) during pregnancy Virginal eighteen mice were used. Then, twelve mice were mated. Mice lumbar vertebrae were scanned before mate, at 7 days of pregnancy (early pregnancy, 6 mice) and immediately after delivery (late pregnancy, 6 mice) by using in-vivo micro-computed tomography Structural parameters, degree of mineralization and BMD were measured. During early pregnancy, there were no significant alterations on structural parameters, degree of mineralization and BMD. At late pregnancy, Tb.Th (11.8%) and BMD (12.7%) were significantly decreased and Tb.N (6.3%), Tb.Pf (43.0%) and BS/BV (15.1%) were significantly increased (p<0.05). Additionally, the lower degree of mineralization was increased, although, the higher degree of mineralization was decreased. These results indicated that the quality and BMD might be not affected during early pregnancy. At late pregnancy, however the bone quality and BMD were likely to be negatively affected.
Park, Yongsoon;Moon, Hyoun-Jung;Paik, Doo-Jin;Kim, Deog-Yoon
Nutrition Research and Practice
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제7권3호
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pp.185-191
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2013
In previous studies, we found that the consumption of legumes decreased bone turnover in ovariectomized rats. The purpose of the present study is to determine whether the protective effects on bone mineral density (BMD) and the microarchitecture of a diet containing legumes are comparable. In addition, we aim to determine their protective actions in bones by studying bone specific gene expression. Forty-two Sprague-Dawley rats are being divided into six groups during the 12 week study: 1) rats that underwent sham operations (Sham), 2) ovariectomized rats fed an AIN-93M diet (OVX), 3) ovariectomized rats fed an AIN-93M diet with soybeans (OVX-S), 4) ovariectomized rats fed an AIN-93M diet with mung beans (OVX-M), 5) ovariectomized rats fed an AIN-93M diet with cowpeas (OVX-C), and 6) ovariectomized rats fed an AIN-93M diet with azuki beans (OVX-A). Consumption of legumes significantly increased BMD of the spine and femur and bone volume of the femur compared to the OVX. Serum calcium and phosphate ratio, osteocalcin, expression of osteoprotegerin (OPG), and the receptor activator of nuclear factor ${\kappa}B$ ligand (RANKL) ratio increased significantly, while urinary excretion of calcium and deoxypyridinoline and expression of TNF-${\alpha}$ and IL-6 were significantly reduced in OVX rats fed legumes, compared to OVX rats that were not fed legumes. This study demonstrates that consumption of legumes has a beneficial effect on bone through modulation of OPG and RANKL expression in ovariectomized rats and that legume consumption can help compensate for an estrogen-deficiency by preventing bone loss induced by ovarian hormone deficiency.
Ding, Ning;Lu, Yanzhu;Cui, Hanmin;Ma, Qinyu;Qiu, Dongxia;Wei, Xueting;Dou, Ce;Cao, Ning
BMB Reports
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제53권3호
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pp.154-159
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2020
We investigated the effects of physalin A, B, D, and F on osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor κB ligand (RANKL). The biological functions of different physalins were first predicted using an in silico bioinformatic tool (BATMAN-TCM). Afterwards, we tested cell viability and cell apoptosis rate to analyze the cytotoxicity of different physalins. We analyzed the inhibitory effects of physalins on RANKL-induced osteoclastogenesis from mouse bone-marrow macrophages (BMMs) using a tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) stain. We found that physalin D has the best selectivity index (SI) among all analyzed physalins. We then confirmed the inhibitory effects of physalin D on osteoclast maturation and function by immunostaining of F-actin and a pit-formation assay. On the molecular level, physalin D attenuated RANKL-evoked intracellular calcium ([Ca(2+)](i)) oscillation by inhibiting phosphorylation of phospholipase Cγ2 (PLCγ2) and thus blocked the downstream activation of Ca2+/calmodulin-dependent protein kinases (CaMK)IV and cAMP-responsive element-binding protein (CREB). An animal study showed that physalin D treatment rescues bone microarchitecture, prevents bone loss, and restores bone strength in a model of rapid bone loss induced by soluble RANKL. Taken together, these results suggest that physalin D inhibits RANKL-induced osteoclastogenesis and bone loss via suppressing the PLCγ2-CaMK-CREB pathway.
Lim, Seul Ki;Kim, Dong Il;Park, Min Jung;Choi, Joo Hee;Kim, Young Kuk;Lee, An Chul;Choi, Mi Young;Park, Soo Hyun
대한의생명과학회지
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제20권3호
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pp.156-161
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2014
It has been reported that safflower seeds have preventive effects against osteoporosis. Recently, safflower buds (SB) were found to have more useful functional ingredients than safflower seeds. In the current study, we evaluated the anti-osteoporosis effects of SB diet in ovariectomized (OVX) rats. The rats were divided into five groups; sham operated group, OVX alone group, OVX plus $17{\beta}$-estradiol ($E^2$$10{\mu}g/kg$, i.p.) and OVX plus SB diet feeding group (0.3% or 1%). Feeding of SB diet (0.3% or 1%) to OVX rats markedly increased bone mineral density (BMD) of femurs, compared to the OVX group. The OVX rats exhibited a marked increase in trabecular separation (Tb.Sp) and this change was inhibited by the feeding of SB diet, similar to that seen with OVX+E2 group. Moreover, feeding of SB diet to OVX rats decreased the markers of bone turnover, including osteocalcin and alkaline phosphatase (ALP). These results suggest that SB extract has a bone sparing effect in OVX-induced trabecular bone loss and prevents deterioration of bone microarchitecture by suppressing the rate of bone turnover. Therefore, SB may be useful for preserving bone mass and structure in estrogen deficient women with a potential role in reducing postmenopausal osteoporosis.
최근에 및 온도관리는 현대 컴퓨터 시스템의 주요 관심사로 대두되고 있다. 에너지의 효율성은 모바일과 임베디드 시스템의 중요한 특성이다. 최근의 고성능 모바일 프로세서의 에너지 요구 증가와 짧은 배터리 수명, 발열로 인한 에너지 손실 등으로 인한 전력소모 때문에 전력과 에너지 소모를 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 성능 카운터를 이용하여 Intel XScale 마이크로아키텍춰 기반인 Marvell PXA320 프로세서에 대한 주파수/전압 변경과 성능 모니터링을 구현하였다. 또한, Windows CE 운영체제 환경의 응용프로그램에 대하여 DVFS 구성에 따른 각각의 벤치마크로 측정하고, 성능 이벤트에 따른 성능 카운터 값을 측정하고, 성능 카운터 값을 CPU의 전압과 전류와 동기화된 데이터를 랩뷰로 사용하여 측정하였다. 또한, 성능 모니터링으로 측정한 데이터를 기반으로 전력관리 기법을 위한 스케쥴링이 가능하고, 측정한 전압과 전류로 실제 전력 소모량 파악이 가능하였다.
EISC 프로세서에서 LERI 폴딩과 루프 버퍼링을 지원하는 명령어 큐는 하드웨어적으로 20%를 차지하며, 그 효율성은 성능에 직결된다. 본 연구에서는 EISC 프로세서의 명령어 큐 아키텍처 효율성 향상을 복귀주소 스택(RAS)을 통해 실현하였다. 구현한 아키텍처는 EISC의 얕은 파이프라인 구조의 이점을 활용하여 잘못된 명령어 수행으로 인한 RAS Corruption 문제를 제거하였다. 실험에서, 4개 엔트리의 RAS는 명령어 큐의 플러시를 기존보다 최대 58.90% 줄였고, 8개 엔트리의 RAS는 이를 최대 61.28% 줄였다. 또한 실험 결과 8개 엔트리의 RAS는 3.47%의 성능향상을 보여주었고, 4개 엔트리의 RAS는 3.15%의 성능향상을 보여주었다.
Postmenopausal osteoporosis (PMOP) is a common systemic skeletal disease characterized by reduced bone mass and microarchitecture deterioration. Although differentially expressed SOX5 has been found in bone marrow from ovariectomized mice, its role in osteogenic differentiation in human mesenchymal stem cells (hMSCs) from bone marrow in PMOP remains unknown. In this study, we investigated the biological function of SOX5 and explore its molecular mechanism in hMSCs from patients with PMOP. Our findings showed that the mRNA and protein expression levels of SOX5 were upregulated in hMSCs isolated from bone marrow samples of PMOP patients. We also found that SOX5 overexpression decreased the alkaline phosphatase (ALP) activity and the gene expression of osteoblast markers including Collagen I, Runx2 and Osterix, which were increased by SOX5 knockdown using RNA interference. Furthermore, $TNF-{\alpha}$ notably upregulated the SOX5 mRNA expression level, and SOX5 knockdown reversed the effect of $TNF-{\alpha}$ on osteogenic differentiation of hMSCs. In addition, SOX5 overexpression increased Kruppel-like factor 4 (KLF4) gene expression, which was decreased by SOX5 silencing. KLF4 knockdown abrogated the suppressive effect of SOX5 overexpression on osteogenic differentiation of hMSCs. Taken together, our results indicated that $TNF-{\alpha}$-induced SOX5 upregulation inhibited osteogenic differentiation of hMSCs through KLF4 signal pathway, suggesting that SOX5 might be a novel therapeutic target for PMOP treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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