• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1667-1674
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• 2018

하드웨어 가속기를 사용하여 다양한 실시간 계산을 하는 여러 공학/과학 분야에서 많은 경우에 FPGA와 호스트 컴퓨터를 PCI express(PCIe)로 연결하는 시스템 구성이 요구된다. 하지만, 초당 수 기가바이트의 데이터를 주고 받는 고속 인터페이스인 PCIe의 구현은 하드웨어 가속기 개발의 가장 큰 어려움 중에 하나이다. 상용 제품과 논문을 통해서 여러 PCIe IP 솔루션을 찾을 수 있지만, 고가의 비용을 지불해서 구매하거나, 별도의 시간과 노력을 투자해서 PCIe를 구현해야 한다. 따라서, Xilinx사의 FPGA를 기반의 하드웨어 가속기를 구현할 때는 Xilinx사에서 무료로 제공 하는 XDMA PCIe IP를 사용하는 것이 개발 기간 및 비용 단축을 위한 최선의 선택이 될 수 있다. 이러한 이유로 본 논문에서는 Xilinx사의 PCIe IP의 성능 평가를 위해 Zynq-7000 FPGA개발보드와 Windows 10 호스트 컴퓨터로 평가 시스템을 구성하고, PCIe IP의 구성 파라미터에 의한 전송 속도 성능 변화에 대해 평가 분석한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권8호
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• pp.74-85
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• 2015

PCI Express는 프로세서와 시스템의 IO 장치들을 연결하기 위하여 널리 사용되는 업계 표준이다. PCI Express 는 이전 PCI 표준에서 유래하며, 전통적으로 하나의 PC 혹은 서버 내에서 사용되어져 왔다. PCI Express의 고속, 저전력, 고효율 특성은 기존 시스템 연결망과는 다른 형태의 대안 연결망으로써 고려되고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 PCI Express를 이용한 시스템 연결망(PCIeLINK)을 설계, 구현하고 초기 시험 결과를 제시한다. 본 논문에서는 PCI Express를 이용한 fail-over 시스템에 자주 사용되는 non-transparent bridging(NTB)기법을 이용하여 PCI Express 기반 시스템 연결망을 설계, 구현 하였다. NTB는 PCI Express 장치를 단순 연결할 경우 발생되는 전기적, 논리적 충돌을 방지하는 기법으로써, PCI Express Gen2 규격에 기반한 20 Gbps급의 ${\times}4$ 연결을 하나의 카드에 복수개 구현하고 이를 시험하였다. 개발된 PCI Express기반 시스템 인터커넥트 장치는 최대 8.6 Gbps의 단방향 성능을 보였으며, Linux 기반의 TCP/IP 환경에서 최대 5.1 Gbps의 성능을 나타내는 것으로 측정 되었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권1호
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• pp.270-279
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• 2018

PCI Express (PCIe) bus, which was only used as an internal I/O bus of a computer system, has expanded its function to outside of a system, with progress of PCIe switching processor. In particular, advanced features of PCIe switching processor enable PCIe bus to serve as an interconnection network as well as connecting external devices. As PCIe switching processors more advanced, it is required to consider the different adapter card architecture. This study developed multipurpose adapter cards by applying an on-board optical module, a latest optical communications element, in order to improve transfer distance and utilization. The performance evaluation confirmed that the new adapter cards with long cable can provide the same bandwidth as that of the existing adapter cards with short copper cable.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.58-61
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• 2016

.PCI Express는 고속, 저전력 등의 특성으로 업계 표준으로서 많이 쓰이고 있는 프로세서와 주변 I/O 장치들을 연결하는 버스 기술이다. 또한, PCI Express는 인피니밴드와 이더넷과 더불어 고성능 컴퓨터나 컴퓨터 클러스터를 위한 시스템 인터커넥트 기술로 널리 쓰이고 있다. PGAS(partitioned global address space) 프로그래밍 모델은 컴퓨터 클러스터와 같은 다중 호스트 시스템에서 단측 RDMA(remote direct memory access)를 구현하는데 많이 이용된다. 본 논문에서는 PCI Express 기반 RDMA를 구현하기 위해 PGAS 프로그래밍 모델인 OpenSHMEM의 기존의 특징을 유지하여 PCI Express 기반 OpenSHMEM API를 설계 및 구현하였다. 구현한 OpenSHMEM API는 PCI Express의 NTB(non-transparent bridge) 기술로 2대의 PC를 연결한 시스템에서 매트릭스 곱셈 예제를 통하여 실험하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.56-58
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• 2015

버스 시스템은 단일 시스템 내부의 디바이스들을 물리적으로 연결하는데 사용되던 연결망으로 최근에는 PCI-Express(PCIe)방식의 버스가 주로 사용되고 있다. PCIe 스위칭 기술은 단순히 노드내의 디바이스들만을 연결하는데 그치지 않고 더 나아가 노드간 통신을 가능하게 하는 기능을 제공한다. 본 연구에서는 PCIe 스위칭 기술의 특징과 노드간 통신에 사용될 수 있는 다양한 PCIe 스위치 활용 기법을 살펴보았다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.2-4
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• 2019

PCI Express(PCIe) 버스는 시스템 내·외부의 다양한 디바이스들을 연결하는데 여전히 중요한 역할을 하고 있다. 이 PCIe 버스를 확장하기 위해서 PCIe 스위치가 사용되며 호스트(서버)와 외부 디바이스를 연결할 때 다양한 케이블 미디어가 사용된다. 본 연구에서는 광 타입과 구리선 타입의 2종류 케이블이 장착 가능한 자체 제작된 PCIe 어댑터 카드를 사용하여 응용 프로그램 레벨에서 성능을 확인하였다. 서로 다른 2종류의 디바이스들을 대상으로 실험한 결과, 성능상의 큰 차이는 발견되지 않아서 케이블의 종류와는 무관하게 상호 운영에 크게 문제가 없을 것으로 예상된다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.139-147
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• 2017

In recent years, non-volatile memory express (NVMe), a new host controller interface standard, has been adapted to overcome performance bottlenecks caused by the acceleration of solid state drives (SSD). Recently, performance breakthrough cases over AHCI based SATA SSDs by adapting NVMe based PCI Express (PCIe) SSD to servers and PCs have been reported. Furthermore, replacing legacy eMMC-flash storage with NVMe based storage is also considered for next generation of mobile devices such as smartphones. The Linux kernel includes drivers for NVMe support, and as the kernel version increases, the implementation of the NVMe driver code has changed. However, mobile devices are often equipped with older versions of Android operating systems (OSes), where the newest features of NVMe drivers are not available. Therefore, different features of different NVMe driver implementations are not well evaluated on Android OSes. In this paper, we analyze the response time of the NVMe driver for various Linux kernel version.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권4호
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• pp.69-74
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• 2013

In this paper, the impact of integrating large number of I/O (Input-Output) and Core power Delivery Network (PDN) on a 6 layers Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) package is investigated. The impact of core induced supply noise on high-speed I/O interfaces, and high-speed I/O interface's supply noise coupling to adjacent high-speed I/O interfaces' jitter impact are studied. Concurrent stress validation software is used to induce SSO noise on each individual I/O interfaces; and at the same time; periodic noise is introduced from Core PDN into the I/O PDN domain. In order to have the maximum coupling impact, a prototype package is designed to merge the I/O and Core PDN as one while impact on jitter on each I/O interfaces are investigated. In order to understand the impact of the Core to I/O and I/O to I/O noise, the on-die noise measurements were measured and results were compared with the original PDN where each I/O and Core PDN are standalone and isolated are used as a benchmark.