• Journal of Korea Society of Digital Industry and Information Management
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• v.15 no.4
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• pp.31-40
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• 2019

This paper proposes an adaptive PCIe system for TI C66x DSPs. Conventionally, the PCIe system provided by the C66x is a system dependent on the structure in which the primary core writes an application to the DSP memory through the PCIe interface, then activate the secondary core. Due to the dependency between the cores, when developing a project using a PCIe interface, the remaining cores have to be programmed with a concern of the primary core used as the PCIe interface. Therefore, in order to de-couple the connections among the cores, an adaptive PCIe system is proposed, in the paper, in which the cores operate independently compared to the conventional system. Since the core used as the PCIe interface only runs PCIe related operations in the new system, the remaining cores can be fully utilized without concerning the connections with the core for PCIe interface. In order to verify the feasibility of the proposed adaptive PCIe system, the implementations of LTE-A down link, and IEEE 802.11ac are carried out using the evaluation board which includes a TMS320C6670 chip. Altogether, these results support that we demonstrated that the digital signal processing systems with the PCIe Interface can be developed more rapidly by applying the proposed system.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.8 no.3
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• pp.65-72
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• 2019

HPC(High Performance Computing) is the computing system that connects a number of computing nodes with high performance interconnect network. In the HPC, interconnect network technology is one of the key player to make high performance systems, and mainly, Infiniband or Ethernet are used for interconnect network technology. Nowadays, PCIe interface is main interface within computer system in that host CPU connects high performance peripheral devices through PCIe bridge interface. For connecting between two computing nodes, PCIe Non-Transparent Bridge(NTB) standard can be used, however it basically connects only two hosts with its original standards. To give cost-effective interconnect network interface with PCIe technology, we develop a prototype of interconnect network system with PCIe NTB. In the prototyped system, computing nodes are connected to each other via PCIe NTB interface constructing switchless interconnect network such as ring network. Also, we have implemented prototyped data sharing mechanism on the prototyped interconnect network system. The designed PCIe NTB-based interconnect network system is cost-effective as well as it provides competitive data transferring bandwidth within the interconnect network.

• Annual Conference of KIPS
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• 2018.10a
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• pp.87-88
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• 2018

PCIe 스위칭 기술을 이용하면 시스템 내부의 디바이스들의 연결을 넘어 노드간 통신에도 PCIe 버스를 활용할 수 있다. 이때 기존의 확장 케이블이 갖는 물리적인 한계를 극복하기 위하여 광통신을 활용하는 경우가 있다. 본 연구에서는 초소형 온 보드형 광모듈을 활용하여 자체 제작한 PCIe 어댑터카드의 NTB(Non-Transparent Bridging) 포트를 활용하여 노드간 통신을 수행한 결과를 소개한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.12
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• pp.1667-1674
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• 2018

Recently, speeding up real time calculation using the specialized hardware accelerator is often used in the various engineering and science area, and the accelerators are required to include PCI express interconnection between FPGA and a host computer. The implementation of the high speed PCIe for the multi-giga bytes per second transmission is one of the most difficult issue in the development of the accelerators. There are several commercialized IP solutions and research results in the literature, but these solutions are required extra cost and design period to analyze the detailed implementation method. For the hardware accelerator on Xilinx FPGA, utilizing Xilinx's XDMA PCIe IP, which is provided without extra charge, can be the best solution in terms of the development period and cost. Consequently, this paper presents the evaluation system on Zynq-7000 FPGA and Windows 10 host computer, and analyze the performance of the PCIe IP with various configuration parameters.

• Annual Conference of KIPS
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• 2015.10a
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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.

• Annual Conference of KIPS
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• 2019.10a
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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.

• Journal of Information Processing Systems
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• v.18 no.1
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• pp.159-172
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• 2022

The role of the interconnect network, which connects computing nodes to each other, is important in high-performance computing (HPC) systems. In recent years, the peripheral component interconnect express (PCIe) has become a promising interface as an interconnection network for high-performance and cost-effective HPC systems having the features of non-transparent bridge (NTB) technologies. OpenSHMEM is a programming model for distributed shared memory that supports a partitioned global address space (PGAS). Currently, little work has been done to develop the OpenSHMEM library for PCIe-interconnected HPC systems. This paper introduces a prototype implementation of the OpenSHMEM library through a switchless interconnect network using PCIe NTB to provide a PGAS programming model. In particular, multi-interrupt, multi-thread-based data transfer over the OpenSHMEM shared memory model is applied at the implementation level to reduce the latency and increase the throughput of the switchless ring network system. The implemented OpenSHMEM programming model over the PCIe NTB switchless interconnection network provides a feasible, cost-effective HPC system with a PGAS programming model.

• Journal of Information Processing Systems
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• v.14 no.1
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.54-55
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• 2015

본 논문에서는 4K 플랫폼 인제스트(Ingest) 서버 시스템에서 영상처리 하드웨어 장치와 서버간의 커널 인터페이스를 지원하기 위한 PCIe 디바이스 드라이버의 구조를 설계 및 구현하였다. 제안하는 디바이스 드라이버 아키텍처는 동작하는 프로세스의 특성에 따라 크게 3개의 계층으로 분리하여 독립적인 PCIe 인터페이스 제어와 영상처리 하드웨어의 실시간 데이터 연산처리가 가능하도록 설계하였고, 병렬처리 방식으로 PCIe 디바이스를 제어함으로써 복수의 영상처리 장치에 대한 지연 현상이 발생하지 않도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 디바이스 드라이버의 아키텍처를 구현한 결과 효율적인 영상처리 장치 제어를 통해 4K 플랫폼의 콘텐츠를 실시간으로 획득 및 저장, 전송하는 결과를 얻을 수 있었다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2016.10a
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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.