• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1502-1507
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• 2012

In order to overcome the hardware complexity and power consumption problems, recently the multi-core architecture has been prevalent. For hardware simplicity, usually RISC processor is adopted as the unit core processor. However, if the performance of unit core processor is enhanced, the overall performance of the multi-core processor architecture can be further increased. In this paper, out-of-order superscalar processor is utilized for the multi-core processor architecture. Using SPEC 2000 benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed for the out-of-order superscalar cores between 2 and 16 extensively. As a result, the 16-core out-of-order superscalar processor for the window size of 16 resulted in 17.4 times speed up over the single-core out-of-order superscalar processor, and 50 times speed up over the single core RISC processor. When compared for the same number of cores on the average, the multi-core out-of-order superscalar processor performance achieved 3.2 times speed up over the multi-core RISC processor and 1.6 times speed up over the multi-core in-order superscalar processor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.123-128
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• 2012

최근에 이르러 디지털 시스템의 성능을 극대화하기 위하여, 멀티코어 프로세서가 상용화 되어 널리 이용되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서를 구성하는 단위 코어의 성능을 높이면, 적은 개수의 코어를 가지고 시스템의 성능을 크게 향상시킬 수가 있다. 본 논문에서는 순차실행 방식의 수퍼스칼라를 단위 코어로 하는 멀티코어 프로세서 아키텍쳐를 제안하였다. 그리고, 윈도우 크기가 4에서 16이고 2-코어에서 16-코어로 구성되는 멀티코어 수퍼스칼라 프로세서에 대하여, SPEC 2000 벤치마크를 입력으로 하는 광범위한 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 윈도우의 크기가 16일 때 16-코어 수퍼스칼라 프로세서는 1-코어 수퍼스칼라 프로세서보다 8.4배의 성능 향상을 가져왔다. 또한, 같은 코어 개수를 가진 멀티 코어 수퍼스칼라 프로세서의 성능이 멀티코어 RISC 프로세서의 성능의 2 배를 기록하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.385-393
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• 2021

본 논문에서는 차량 멀티코어 프로세서를 통한 ESC(Electronic Stability Control) 시스템을 위한 멀티코어 기반 제어기를 제시한다. 차량용 멀티코어 프로세서와 ESC 시스템의 아키텍처를 고려할 때 ESC 소프트웨어의 전체 수행 시간은 멀티코어에 최적화되어 있다. 일반적으로 차량용 멀티코어 시스템에서는 코어 간 동기화, 멀티코어에 대한 테스크 할당, 코어 종속 변수에 대한 메모리 할당을 고려해야 한다. 본 논문에 사용된 ESC 시스템은 초기화, SlipRatio 계산, YawRate 계산, ABS, 통신으로 구성된다. 제안된 설계 방법을 기반으로 싱글코어 프로세서는 멀티코어 프로세서로 확장된다. ESC 시스템은 기능 모듈 할당, 세마포어, 인터럽트, 코어 별 변수 할당과 같은 멀티코어 최적화 방법을 사용하여 멀티코어 제어기로 재설계된다. 실험 결과로 멀티코어 프로세서의 수행 시간이 싱글코어 프로세서에 비해 59.7% 단축되었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.17-24
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• 2013

In this paper, we present a multi-core processor including multimedia specific instructions to process multimedia data efficiently in the mobile environment. Multimedia specific instructions exploit subword level parallelism (SLP), while the multi-core processor exploits data level parallelism (DLP). These combined parallelisms improve the performance of multimedia processing applications. The proposed multi-core processor including multimedia specific instructions is implemented and tested using a Xilinx ISE 10.1 tool and SoCMaster3 testbed system including Vertex 4 FPGA. Experimental results using a fire detection algorithm show that multimedia specific instructions outperform baseline instructions in the same multi-core architecture in terms of performance (1.2x better), energy efficiency (1.37x better), and area efficiency (1.23x better).

• 전기학회논문지
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• 제62권2호
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• pp.252-256
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• 2013

In order to overcome the complexity and performance limit problems of superscalar processors, the multi-core architecture has been prevalent recently. Usually, the number of cores mostly used for the multi-core processor architecture ranges from 2 to 16. However in the near future, more than 32-cores are likely to be utilized, which is called as many-core processor architecture. Using SPEC 2000 benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed for the 32 to 1024 many-core architectures extensively. For 1024-cores, the average performance scores 15.7 IPC, but the performance increase rate is saturated.

• 전기학회논문지
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• 제63권12호
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• pp.1704-1709
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• 2014

In order to increase the performance of multi-core system processor architectures, the multi-thread branch predictor which speculatively fetches and allocates threads to each core should be highly accurate. In this paper, the perceptron based multi-thread branch predictor is proposed for the multi-core processor architectures. Using SPEC 2000 benchmarks as input, the trace-driven simulation has been performed for the 2 to 16-core architectures employing perceptron multi-thread branch predictor extensively. Its performance is compared with the architecture which utilizes the two-level adaptive multi-thread branch predictor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.219-224
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• 2015

최근에 멀티코어 프로세서 구조가 디지털 신호처리 프로세서의 성능을 개선하기 위하여 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서는 크게 대칭적 구조와 비대칭적 구조로 나뉜다. 비대칭적 멀티코어 프로세서는 대칭적 멀티코어 프로세서에 비하여 더욱 성능이 높고 효율적이라고 알려져 있다. 본 논문에서는 비대칭적 멀티코어 디지털 신호처리 프로세서가 대칭적 멀티코어 디지털 신호처리 프로세서에 대하여 갖는 성능의 우수성을 고찰하기 위하여, 다양한 구성을 갖는 비대칭적 쿼드코어, 옥타코어 및 헥사데카코어 디지털 신호처리 프로세서에 대하여 UTDSP 벤치마크를 입력으로 하여 모의실험을 수행하여 그 성능을 측정하고 비슷한 하드웨어 규모의 대칭적 멀티코어 디지털 신호처리 프로세서와 그 성능을 비교하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1-11
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• 2012

공정기술이 지속적으로 발달함에 따라 멀티코어 프로세서는 성능 향상이라는 장점과 함께 내부 연결망의 긴 지연 시간, 높은 전력 소모, 그리고 발열 현상 등의 문제점들을 내포하고 있다. 이와 같은 2차원 멀티코어 프로세서의 문제점들을 해결하기 위한 방안 중 하나로 3차원 멀티코어 프로세서 구조가 주목을 받고 있다. 3차원 멀티코어 프로세서는 TSV를 이용하여 수직으로 쌓은 여러 개의 레이어들을 연결함으로써 2차원 멀티코어 프로세서와 비교하여 배선 길이를 크게 줄일 수 있다. 하지만, 3차원 멀티코어 프로세서에서는 여러 개의 코어들이 수직으로 적층되므로 전력밀도가 증가하고, 이로 인해 발열문제가 발생하여 높은 냉각 비용과 함께 신뢰성에 부정적인 영향을 유발한다. 따라서 3차원 멀티코어 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 온도를 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 캐쉬 구성에 따른 3차원 쿼드코어 프로세서의 온도를 상세히 분석하고, 이를 기반으로 발열문제를 해결하기 위해저온도 캐쉬 구성 방식을 제안하고자 한다. 실험결과, 명령어 캐쉬는 최고온도가 임계값보다 낮고 데이터 캐쉬는 많은 웨이를 가지는 구성을 적용할 때 최고온도가 임계값보다 높아짐을 알 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안하는 캐쉬구성은 쿼드코어 프로세서를 사용하는 3차원 구조에서 캐쉬의 온도 감소에 효과적일 뿐만 아니라 성능 저하 또한 거의 없음을 알 수 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.231-241
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• 2011

Recently, system virtualization has been applied to consumer electronics (CE) such as smart mobile phones. Although multi-core processors have become a viable solution for complex applications of consumer electronics, the issue of utilizing multi-core resources in the virtualization layer has not been researched sufficiently. In this paper, we present a new hypervisor design and implementation for multi-core CE devices. We concretely describe virtualization methods for a multi-core processor and multi-core-related subsystems. We also analyze bottlenecks of network performance in a virtualization environment that supports multimedia applications and propose an efficient virtual interrupt distributor. Our new multi-core hypervisor improves network performance by 5.5 times as compared to a hypervisor without the virtual interrupt distributor.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.9-13
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• 2012

최근에 이르러, 과거 수퍼스칼라 프로세서의 하드웨어 복잡도와 전력소모 문제를 극복하기 위하여 멀티코어 프로세서가 상용화 되어 널리 이용되고 있다. 이러한 멀티코어 프로세서의 설계 초기 단계에서는 광범위한 모의실험을 수행하는 것이 매우 중요하다. 그러나 기존의 실행 위주(execution-driven)의 멀티코어 프로세서 모의실험기는 속도가 느리다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이것을 극복하기 위하여 빠른 속도를 갖는 명령어 자취형 (trace-driven) 멀티코어 프로세서 모의실험기를 개발하였으며, 이것을 이용하여 2 개에서 16 개까지의 멀티코어 프로세서에 대하여 SPEC 2000 벤치마크를 입력으로하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 16개의 코어를 이용하는 멀티코어 프로세서에서 평균 4.1 IPC의 성능과 단일코어 대비 13.3 배의 성능 향상을 기록하였다.