• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1133-1144
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• 2021

Zero-copy는 메모리 무복사로도 불리는 기술로서 이에 대한 사용을 통해 사용자 영역과 커널 영역 간 컨텍스트 스위칭을 줄여 CPU의 부하를 최소화할 수 있다. 하지만 이 기술은 소규모의 랜덤한 파일을 전송하는 용도에 그치고, 대용량 파일 전송에는 아직 널리 활용되지 못하고 있다. 본 논문은 네트워크를 경유한 대용량 파일 처리에 있어서 Zero-copy의 실질적인 적용 방안에 대해 논의하고자 한다. 이를 위해 먼저 Zero-copy 기반으로 데이터를 전송, 저장할 수 있는 소규모 테스트베드 구축 및 프로그램을 개발하였다. 이후 세부 성능 평가를 통해 적용된 기술의 유용성을 세부 검증하고자 한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.131-136
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• 2008

인터넷 네트워크를 통한 상호연결망에서 전체시스템의 성능향상을 위해서는 메시지 전송 지연시간을 줄이는 방법으로 수행된 연구는 정보와 데이터 유통경로로서 통신망이 네트워크로 구축된 접속 장치들로 중계기, 브리지, 라우터, 게이트웨이, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)프로토콜에 이르게 되었다. 여기서 TCP/IP 프로토콜 제 3계층인 사용자 데이터 프로그램 프로토콜(UDP)과 전송 제어 프로토콜(TCP)의 전송제어 계층에서 버퍼 캐시를 사용하지 않으므로 통신 속도를 줄일 수 있는 무 복사(zero-copy)로부터 소프트웨어 통신 지연시간을 다루어 통신 성능을 개선하려는 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.45-47
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• 2021

APU(Accelerated Processing Unit)는 CPU와 GPU가 통합되어있는 프로세서이며 같은 메모리 공간을 사용한다. CPU와 GPU가 분리되어있는 기존 이종 컴퓨팅 환경에서는 GPU가 작업을 처리하기 위해 CPU에서 GPU로 메모리 복사가 이루어졌지만, APU는 같은 메모리 공간을 사용하므로 메모리 복사 없이 가상주소 할당으로 같은 물리 주소에 접근할 수 있으며 이를 Zero Copy라 한다. Zero Copy 성능을 테스트하기 위해 희소행렬 연산을 사용하였으며 기존 메모리 복사대비 크기가 큰 데이터는 약 4.67배, 크기가 작은 데이터는 약 6.27배 빨랐다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5B호
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• pp.899-912
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• 2000

PVM(Parallel Virtual Machine)은 네트워크 상에 분산되어 있는 여러 시스템들을 투명하게 활용하여 사용자에 고성능 병렬 컴퓨팅을 지원하는 단일 가상 시스템(single virtual system)으로 인식되게 하는 middle-ware 소프트웨어이다. 초고속 통신망을 기반으로 하는 PVM에서는 임의의 태스크로부터 하나의 메시지를 전송하기 위해 세 번의 메시지 복사가 필요하며, 이는 PVM의 성능 저하를 가져오는 주요 원인이 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 이 논문에서는 zero-copy PVM 통신 모델을 제안한다. 제안된 모델은 PVM 태스크, PVM 데몬, 네트워크 인터페이스 보드 등에 의해 동시 접근이 가능한 전역 공유 메모리(global shared memory)를 이용하며, 초고속 통신망을 기반으로 하고 있다. 이 모델에서 PVM 태스크는 전송하고자 하는 메시지를 전역 공유 메모리에 저장하고, 메시지를 보낼 준비가 되었음을 PVM 데몬에게 알리며, 데몬은 해당 메시지를 커널을 통하지 않고 바로 초고속 통신망으로 전송함으로써, 메시지의 메모리 복사 횟수를 감소 시킨다. 실험 결과 두 시스템간의 메시지 왕복 시간은 제안된 모델을 사용함으로써 현저히 줄어 들었음을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.62-63
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• 2016

딥러닝의 대표적 개발 환경 중 하나인 Caffe를 임베디드 시스템의 메모리 구조를 고려하여 최적화하고 실제 측정 실험으로 기존의 방식보다 처리시간과 소비 전력량의 이득이 있다는 것을 확인하였다. 구체적으로 통합 메모리를 사용하는 임베디드 시스템 환경의 특성에 적합한 zero-copy기법을 적용하여 CPU와 GPU 모두 접근이 가능하도록 메모리 영역을 맵핑하는 방식으로 메모리 복제에 따른 오버헤드를 줄였으며, GoogLeNet 네트워크 모델에 대하여 10%의 처리 속도 향상과, 36% 소비 전력 감소를 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.557-565
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• 2005

본 논문에서는 VIA(Virtual Interface Architecture) 기반 클러스터 시스템 상에서 효과적인 파일 전송을 위한 무복사 파일 전송 메커니즘의 개발 및 구현에 관하여 나타내었다. VIA는 클러스터 시스템을 위한 대표적인 사용자 수준 통신 방법이지만 파일 전송에 대한 라이브러리는 제공하지 않으며 파일 전송을 위해서는 커널 공간에서 사용자 공간으로 한번의 데이타 복사가 필요하다. 본 논문의 파일 전송 메커니즘은 파일시스템의 수정 없이 파일 전송 라이브러리만 제공함으로써, 네트워크 인터페이스 카드가 보내고자 하는 노드의 파일을 상대방 노드의 사용자 버퍼로 복사 없이 전송 가능케 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 PCI 64bit/66MHz를 지원하고 물리적 네트워크로 기가비트 이더넷을 사용하는 VIA 기반의 네트워크 카드를 개발하였고, 이를 바탕으로 무복사 파일 전송 메커니즘을 구현하였다. 이러한 구현의 결과로 sender 측의 데이타 복사 횟수 및 문맥전환 시간을 줄였고, 기존의 VIA의 send/receive에 비해 CPU 사용률을 $30\%\~40\%$ 정도로 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 TCP/IP에서 제공하는 무복사 파일 전송 및 VIA에서 사용되는 파일 전송 방법과의 비교 분석 실험을 통하여 본 논문에서 제시한 무복사 파일 전송 메커니즘의 성능을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.75-79
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• 2001

This paper presents a novel version of an active voltage clamped ZVS-PWM high frequency inverter using IGBTs for electromagnetic induction eddy current-based rolling drum heating in new generation copy and printing machines in consumer business use. The operating principle of this inverter circuit and unique features are described herein. Its constant frequency duty cycle (asymmetrical PWM) controlled voltage source quasi-resonant soft switching high frequency inverter employing IGBTs is proposed, which is capable of achieving stable and efficient zero voltage soft switching commutation over a widely specified power regulation range from full power to low power. The operating performances in a steady state of this inverter is discussed and evaluated on basis of simulation and experimental results as an induction heated roller in new generation copy machine.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.499-502
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• 2003

This paper presents the voltage source type half bridge lossless auxiliary inductor snubber assisted series capacitor compensated resonant high frequency inverter for induction heated fixing roller in copy machines. This high-frequency inverter treated here can completely achieve zero current soft switching (ZCS) commutation for wide power regulation range under its constant frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady-state operating principle is originally presented fur a constant frequency PDM control strategy under a ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the PDM strategy. The experimental operating performances of this ZCS-PDM high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation ones. Its power losses and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.137-141
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• 2004

네트워크 사용자의 급속한 증가로 네트워크 내의 부하를 감당하기에는 많은 어려움을 가져왔다. 이와 같은 이유로 기존의 TCP/IP에서 세션을 통하여 노드들 간의 통신을 연결하는 방식에서 현재는 하나의 채널을 통해 고속의 I/O가 가능하도록 하는 기술이 많이 연구되고 있다. 그 대표적인 것으로 인피니밴드가 있다. 인피니밴드는 프로세싱 노드와 입출력 장치 사이의 통신, 프로세스간 통신에 대한 산업 표준이 되고 있고 프로세싱 노드와 입출력 장치를 연결하기 위해 스위치 기반의 상호 연결은 전통적인 버스 입출력을 대체하는 새로운 입출력 방식이 사용된다. 또한 인피니밴드에서는 현재 많은 이슈가 되고 있는 RDMA 방식을 이용해 원격지 서버들 간에 직접 메모리 접근 방식을 통해 CPU와 OS의 로드를 최소화하고 있다. 본 논문에서는 RDMA를 적용한 새로운 채널 기반 네트웍의 프로토콜인 SDP(Socket Direct Protocol)를 구현하여 SDP_STREAM의 패킷 처리량에 대한 성능을 평가한다. 그리고 이에 대한 성능 평가를 위해서 Netperf 툴을 이용했다. 특히 Zero-Copy방식을 사용하지 않는 일반적인 소켓 API을 이용한 TCP_STREAM과 Zero-Copy방식을 이용한 SDP_STREAM의 패킷 처리량을 비교했으며 성능 평가 결과는 기존의 TCP_STREAM 패킷 처리량에 비해 약 3배 이상 향상된 결과를 나타냈다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1066-1071
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• 2005

This paper presents the two lossless auxiliary inductors-assisted voltage source type half bridge (single ended push pull: SEPP) series resonant high frequency inverter for induction heated fixing roller in copy and printing machines. The simple high-frequency inverter treated here can completely achieve stable zero current soft switching (ZCS) commutation for wide its output power regulation ranges and load variations under its constant high frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady state operating principle is originally described and discussed for a constant high-frequency PDM control strategy under a stable ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the high frequency PDM strategy. The experimental operating performances of this voltage source SEPP ZCS-PDM series resonant high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation results and experimental ones. Its power losses analysis and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results. The feasible effectiveness of this high frequency inverter appliance implemented here is proved from the practical point of view.