• 제목/요약/키워드: Quantum processor

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차세대 공개키 암호 고속 연산을 위한 RISC-V 프로세서 상에서의 확장 가능한 최적 곱셈 구현 기법 (Optimized Implementation of Scalable Multi-Precision Multiplication Method on RISC-V Processor for High-Speed Computation of Post-Quantum Cryptography)

  • 서화정;권혁동;장경배;김현준
    • 정보보호학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.473-480
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    • 2021
  • 차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해서는 목표로 하는 컴퓨터 프로세서의 구조를 활용하여 암호화 기본 연산을 최적화 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서 차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해 핵심 곱셈기 연산을 최적화 구현하는 기법을 제안한다. 특히 RISC-V 프로세서의 기본 연산자를 열 기반 곱셈기 연산알고리즘에 맞추어 최적 구현해봄으로서 이전 연구와 비교 시 256-비트 곱셈의 경우 약 19% 그리고 512-비트 곱셈의 경우 약 8%의 성능 향상을 RISC-V 프로세서 상에서 달성하였다. 마지막으로 RISC-V 프로세서에서 추가적으로 제공되면 곱셈 연산 성능 향상에 도움이 될 수 있는 확장 명령어 셋에 대해서도 확인해 보도록 한다.

양자컴퓨터 제어 기술 (Technical Trend and Challenging Issues for Quantum Computing Control System)

  • 정용화;최병수
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.87-96
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    • 2021
  • Quantum computers will be a game-changer in various fields, such as cryptography and new materials. Quantum computer is quite different from the classical computer by using quantum-mechanical phenomena, such as superposition, entanglement, and interference. The main components of a quantum computer can be divided into quantum-algorithm, quantum-classical control interface, and quantum processor. Universal quantum computing, which can be applied in various industries, is expected to have more than millions of qubits with high enough gate accuracy. Currently, It uses general-purpose electronic equipment, which is placed in a rack, at room temperature to make electronic signals that control qubits. However, implementing a universal quantum computer with a low error rate requires a lot of qubits demands the change of the current control system to be an integrated and miniaturized system that can be operated at low temperatures. In this study, we explore the fundamental units of the control system, describe the problems and alternatives of the current control system, and discuss a future quantum control system.

퀀텀 에스프레소와 제온 파이 프로세서의 융합을 이용한 분산컴퓨팅 성능에 대한 연구 (A Study of Distribute Computing Performance Using a Convergence of Xeon-Phi Processor and Quantum ESPRESSO)

  • 박영수;박구락;김동현
    • 한국융합학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.15-21
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    • 2016
  • 최근 프로세서의 집적도는 급속도로 발전하고 있으나 클락 스피드는 증가하지 않는 대신에 프로세서 내의 코어 수가 늘어나고 있는 실정으로 프로그래밍 속도 향상을 위한 방법에 대한 연구가 필수적이라 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 현재 연산 가속화를 위해 사용되는 매니 코어 프로세서의 대표적인 인텔 제온 파이의 성능 분석을 위하여 퀀텀 에스프레소를 활용하였다. 또한 제온 파이에서 MPI 실행시 랭크의 수를 변화시키면서 성능 벤치마킹을 수행하여 하드웨어적인 성능 특성을 연구하였다. 그 결과 물리 코어가 57개인 제온파이 프로세서의 하나의 코어당 4개의 작업을 처리할 때 가장 좋은 성능을 나타내고 있으며, 물리 코어 하나에 MPI 랭크수를 4개 이상 확장하면 성능향상이 거의 일어나지 않는다. 이러한 융합 기술을 통하여 퀀텀 에스프레소의 성능 향상과 제온 파이의 하드웨어적인 특성을 확인할 수 있다.

A Japanese National Project for Superconductor Network Devices

  • Hidaka, M.
    • Progress in Superconductivity
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    • 제5권1호
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    • pp.1-4
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    • 2003
  • A five-year project for Nb-based single flux quantum (SFQ) circuits supported by Japan's Ministry of Economy Trade and Industry (METI) in Japan was started in September 2002. Since April 2003, the New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) has supported this Superconductor Network Device Project. The aim of the project is to improve the integration level of Nb-based SFQ circuits to several ten thousand Josephson junctions, in comparison with their starting integration level of only a few thousand junctions. Actual targets are a 20 GHz dual processor module for the servers and a 0.96 Tbps switch module for the routers. Starting in April 2003, the Nb project was merged with SFQ circuit research using a high-T$_{c}$ superconductor (HTS). The HTS research targets are a wide-band AD converter for mobile-phone base stations and a sampling oscilloscope for wide-band waveform measurements.

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Scheduling Tasks for a Time Sharing Computer System with a Single Processor

  • 차동완
    • 정보과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.04-10
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    • 1987
  • 本 論文은 단일 processor를 가진 computer time sharing system의 運用 에 關한 것이다. 서로 다른 K 종류의 task들이 各各 獨立的이고 time-homojeneous한 Poisson分布를 따라 System에 들어 오고 있다. 또한, task 가 配當된 quantum동안 process를 받고 난후 이미 주어진 確率에 의해, 써어비스 를 完了받고 System을 離脫하기도 하고, 未完結된 경우 다른 種類의 task로 바뀌 어져 다시 process를 받기 爲해 待期한다고 한다. 이러한 여러종류의 task를 相對 로 한 time sharing model에서는 各種類의 完結에 必要한 process time의 길이에 의해 各種類의 順位(priority)가 一方的으로 決定된 것이 通例이었다. 本 硏究에서 는 各 種類의 順位를 결정하는데 있어서, 좀더 現實的인 諸條件을 반영키 위해, 各種類의 完決에 要하는 process time의 길이 뿐만 아니라, 그들의 重要度 그리고 또 緊急度까지도 고려한 새로운 Schedulign rule을 개발하였다. 또한 이 새로운 Scheduling rule에 의해 順位를 決定하는 Algorithm도 수록하였다.

Mode Change 환경에 적합한 동적 퀀텀 크기 스케줄링 (Dynamic Quantum-Size Pfair Scheduling In the Mode Change Environments)

  • 김인국;차성덕
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권9호
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    • pp.28-41
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    • 2006
  • 최근 다중 프로세서 환경에서 경성 실시간 태스크 집합의 스케줄링 문제를 해결하는 최적 Pfair 알고리즘이 Baruah 등에 의해 제안되었으며, 이를 기반으로 하는 여러 가지 스케줄링 알고리즘들이 제안되었다. 이들 알고리즘은 단위 크기의 고정된 퀀텀 크기를 기반으로 태스크들을 스케줄링하는데, 고정된 퀀텀 크기는 태스크 집합이 변경되는 mode change 하의 스케줄링에서 두 가지 문제점을 갖는다. 퀀텀이 너무크면 프로세서의 이용률 저하로 인해 스케줄링이 실패할 수 있으며, 반대로 너무 작으면 스케줄링 빈도수의 증가에 따른 태스크 전환 오버헤드의 문제점을 갖게 된다. 본 논문에서는 mode change환경에서 태스크 집합이 스케줄링 가능하도록 최대의 퀀텀 크기를 결정하기 위한 방법을 제안한다.

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ETRI AI 실행전략 2: AI 반도체 및 컴퓨팅시스템 기술경쟁력 강화 (ETRI AI Strategy #2: Strengthening Competencies in AI Semiconductor & Computing Technologies)

  • 최새솔;연승준
    • 전자통신동향분석
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    • 제35권7호
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    • pp.13-22
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    • 2020
  • There is no denying that computing power has been a crucial driving force behind the development of artificial intelligence today. In addition, artificial intelligence (AI) semiconductors and computing systems are perceived to have promising industrial value in the market along with rapid technological advances. Therefore, success in this field is also meaningful to the nation's growth and competitiveness. In this context, ETRI's AI strategy proposes implementation directions and tasks with the aim of strengthening the technological competitiveness of AI semiconductors and computing systems. The paper contains a brief background of ETRI's AI Strategy #2, research and development trends, and key tasks in four major areas: 1) AI processors, 2) AI computing systems, 3) neuromorphic computing, and 4) quantum computing.

퀀텀정보통신기술의 연구개발 로드맵에 관한 연구 (A Study on the R&D Roadmaps of Quantum Information and Communication Technology)

  • 이문기;박성택;권문주
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권9호
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    • pp.139-151
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    • 2014
  • 퀀텀정보통신기술(QICT)은 현재 사용 중인 컴퓨터는 물론 앞으로 개발될 디지털 기반의 컴퓨터로는 해결하기 어려운 많은 문제에 대한 답을 제공해 줄 수 있는 잠재력을 지니고 있다. QICT는 엄청난 규모의 연구개발비 투자가 이루어지며 세계 유명 연구기관들이 앞 다투어 연구에 매진하는 핵심영역 중의 하나이다. 효율적인 연구개발을 이끌어가기 위해서는 이해관계자들이 모두 이해할 수 있는 기술적 로드맵이 필요하다. 로드맵은 연구개발결과물의 상업화로의 전환을 촉진시키고, 다양한 연구접근방법에서 생겨날 수 있는 갈등을 줄이고 시너지 효과를 창출하는데 필요한 방향 제시 역할을 해준다. 본 연구에서는 QICT에 관한 간략한 로드맵과 함께 QICT가 우리나라 산업에 미칠 수 있는 잠재력과 경제적 기여도에 대해 논의해보고자 한다.

다중스레드 모델에서 최단 프레임 우선 스레드 스케줄링 알고리즘 (Shortest-Frame-First Scheduling Algorithm of Threads On Multithreaded Models)

  • 심우호;유원희;양창모
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권5호
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    • pp.575-582
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    • 2000
  • 기존 다중스레드 모델에서의 주로 사용되는 선입선출 스케줄링 알고리즘은 실행의 지역성을 고려하지 않았기 때문에 높은 문맥전환 비용과 상대적으로 수행 시간이 짧은 프레임의 지연이 야기되어 일부 환경에서는 실행의 효율성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 선입선출 스케줄링 알고리즘의 문제를 개선한 TAM의 퀀텀 단위 스케줄링 방법은 퀀텀 단위의 우선권을 너무 강조하므로 프로그램 실행의 병렬성을 제한시켜 프로세서의 활용도가 저하될 수 있고, 프레임 내에 있는 스레드들 간의 동기화로 인한 지연이 발생될 경우 대기 시간이 길어질 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 위의 문제점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 컴파일러에 의해 생성된 스레드의 크기와 동기화 정보를 이용하여 상대적으로 가장 짧은 프레임의 실행 시간을 예상하여 이를 우선적으로 처리하는 최단 프레임 우선(shortest-frame-first) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 다중스레드 모델은 실행의 일부분 특히 동기화 처리를 컴파일러에 의존하는 방식을 취함으로써 작업 시간에 대한 정확한 예상과 일관성을 쉽게 이용할 수 있다. 제안한 최단 프레임 우선 스케줄링 알고리즘을 선입선출 스케줄링 알고리즘과 비교한 실험 결과, 실행시간의 평가에서는 평균 15% 정도 실행 시간을 단축시켰고 프로세서 활용도의 평가에서는 5% 정도의 성능 향상을 얻었다. 그리고 대기 시간의 평가에서는 평균 24% 정도의 대기 시간을 줄였다.

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On the comparison of mean object size in M/G/1/PS model and M/BP/1 model for web service

  • Lee, Yongjin
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제14권3호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • This paper aims to compare the mean object size of M/G/1/PS model with that of M/BP/1 model used in the web service. The mean object size is one of important measure to control and manage web service economically. M/G/1/PS model utilizes the processor sharing in which CPU rotates in round-robin order giving time quantum to multiple tasks. M/BP/1 model uses the Bounded Pareto distribution to describe the web service according to file size. We may infer that the mean waiting latencies of M/G/1/PS and M/BP/1 model are equal to the mean waiting latency of the deterministic model using the round robin scheduling with the time quantum. Based on the inference, we can find the mean object size of M/G/1/PS model and M/BP/1 model, respectively. Numerical experiments show that when the system load is smaller than the medium, the mean object sizes of the M/G/1/PS model and the M/BP/1 model become the same. In particular, when the shaping parameter is 1.5 and the lower and upper bound of the file size is small in the M/BP/1 model, the mean object sizes of M/G/1/PS model and M/BP/1 model are the same. These results confirm that it is beneficial to use a small file size in a web service.