• 제목/요약/키워드: heterogeneous multi-processor system

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On Top-Down Design of MPEG-2 Audio Encoder

  • Park, Sung-Wook
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권1호
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    • pp.75-81
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    • 2008
  • This paper presents a top-down approach to implement an MPEG-2 audio encoder in VLSI. As the algorithm of an MPEG-2 audio encoder is heavy-weighted and heterogeneous(to be mixture of several strategies), the encoder design process is undertaken carefully from the algorithmic level to the architectural level. Firstly, the encoding algorithm is analyzed and divided into sub-algorithms, called tasks, and the tasks are partitioned in the way of reusing the same designs. Secondly, the partitioned tasks are scheduled and synthesized to make the most efficient use of time and space. In the end, a real-time 5 channel MPEG-2 audio encoder is designed which is a heterogeneous multiprocessor system; two hardwired logic blocks and one specialized DSP processor.

이종 임베디드 시스템의 멀티태스킹을 위한 MDA(Model Driven Architecture) 기반의 설계 (MDA(Model Driven Architecture) based Design for Multitasking of Heterogeneous Embedded System)

  • 손현승;김우열;김영철
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제15D권3호
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    • pp.355-360
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    • 2008
  • 복잡한 임베디드 시스템의 멀티태스킹 지원은 실시간 운영체제가 요구된다. 이종의 임베디드 시스템 개발 환경에서 각각의 시스템에 최적화 된 운영체제와 프로세서를 사용한다. 본 논문에서는 이종 임베디드 시스템 개발 시 기존의 크로스 컴파일러 대신, 운영체제의 API 정보 및 프로세서 레지스터 구성 정보의 UML 프로파일화 방식을 제안한다. 이는 각각의 임베디드 시스템에 적합한 프로파일을 이용해 이종의 시스템 개발 환경을 선택하여 자동 코드 발생을 통해 개발 기간 및 비용을 단축할 수 있다. 적용사례로서 이종 시스템 프로파일 정보를 이용해 이종의 실시간 운영체제 (brickOS와 uC/OS-II) 및 프로세서(Hitachi H8과 Intel PXA255)에 맞는 모델 및 코드를 생성하여 포팅 하였다.

누적적 잉여용량 공유를 통한 이질적 다중 서버 시스템의 공정 스케줄링 (A Fair Scheduling of Heterogeneous Multi-Server Systems by Cumulative Extra Capacity Sharing)

  • 박경호;황호영
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권7호
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    • pp.451-456
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    • 2007
  • 이 논문에서는 컴퓨터 시스템을 이질적 서버들로 구성된 시스템으로 간주하고, 장기적 관점에서 응용들간의 공정성을 추구하는 누적적(累積的) 공정 스케줄링 방법을 제시한다. 기존의 단일 서버 환경에서 주로 사용되는 GPS(generalized processor sharing) 기반의 스케줄링 알고리즘들은 순간적 관점에서 서버의 용량을 분배한다. 그러나 이를 이질적 다중 서버 환경에 적용하는 경우, 스케줄링 순서에 의한 지연시간의 오차가 서버들을 거치면서 누적될 수 있고, 잉여용량이 순간적 관점에서만 배분되기 때문에 장기적 관점에서 불공정성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문의 방법에서는 각 응용의 예약용량을 보장하면서 잉여용량의 적절한 배분을 통해 장기적 관점의 공정 서비스를 추구한다. 이를 위해, 각 응용이 이상적으로 진행되기 위해 받아야 할 공정한 서비스 용량을 주기적 관찰을 통해 동적으로 파악하여 참조용량 모델로 삼고, 스케줄러는 응용들이 이 참조용량 모델을 점진적으로 따르도록 한다. 또한 이 모델을 효율적으로 구현하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 만들고 실험을 통해 이를 검토한다.

로봇의 이기종 다중 프로세서 구현을 위한 Serial RapidIO(sRIO) 분석 및 시뮬레이션 (An Analysis and Simulation of sRIO for Implementation of Robot's Hetero-Multi Processor)

  • 문용선;노상현;조광훈;박종규;배영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.57-65
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    • 2010
  • 본 연구에서는 새로운 형태의 로봇 제어기의 구조인 이기종 멀티프로세서 제어기의 개념적인 구조를 제시하며, 제어기 내에 분산된 멀티프로세서들을 sRIO 통신을 이용하여 통합하는 구조적인 방법을 소개한다. 또한 sRIO 통신으로 통합된 이기종 멀티프로세서의 구현을 위한 방법으로 FPGA 내에 설계된 sRIO IP Core를 활용한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 확인하였다.

다분야통합해석에 기반한 설계문제의 병렬처리를 위한 부하분산알고리즘 (Load Balancing Algorithm for Parallel Computing of Design Problem involving Multi-Disciplinary Analysis)

  • 조재석;주민식;송용호;최동훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.327-332
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    • 2007
  • An engineering design problem involving Multi-Disciplinary Analysis(MDA) generally requires a large amounts of CPU time for the entire design process, and therefore Multiple Processing System (MPS) are essential to reduce the completion time. However, when applying conventional parallel processing techniques, all of the CAE S/W required for the MDA should be installed on all the servers making up NIPS because of characteristic of MDA and it would be a great expense in CAE S/W licenses. To solve this problem, we propose a Weight-based Multiqueue Load Balancing algorithm for a heterogeneous MPS where performance of servers and CAE S/W installed on each server are different of each other. To validate the performance, a computational experiments comparing the First Come First Serve algorithm and our proposed algorithm was accomplished.

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3-D Hetero-Integration Technologies for Multifunctional Convergence Systems

  • 이강욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • Since CMOS device scaling has stalled, three-dimensional (3-D) integration allows extending Moore's law to ever high density, higher functionality, higher performance, and more diversed materials and devices to be integrated with lower cost. 3-D integration has many benefits such as increased multi-functionality, increased performance, increased data bandwidth, reduced power, small form factor, reduced packaging volume, because it vertically stacks multiple materials, technologies, and functional components such as processor, memory, sensors, logic, analog, and power ICs into one stacked chip. Anticipated applications start with memory, handheld devices, and high-performance computers and especially extend to multifunctional convengence systems such as cloud networking for internet of things, exascale computing for big data server, electrical vehicle system for future automotive, radioactivity safety system, energy harvesting system and, wireless implantable medical system by flexible heterogeneous integrations involving CMOS, MEMS, sensors and photonic circuits. However, heterogeneous integration of different functional devices has many technical challenges owing to various types of size, thickness, and substrate of different functional devices, because they were fabricated by different technologies. This paper describes new 3-D heterogeneous integration technologies of chip self-assembling stacking and 3-D heterogeneous opto-electronics integration, backside TSV fabrication developed by Tohoku University for multifunctional convergence systems. The paper introduce a high speed sensing, highly parallel processing image sensor system comprising a 3-D stacked image sensor with extremely fast signal sensing and processing speed and a 3-D stacked microprocessor with a self-test and self-repair function for autonomous driving assist fabricated by 3-D heterogeneous integration technologies.

이종의 다중컴퓨터에서 태스크 할당을 위한 효율적인 알고리즘 (An Efficient Task Assignment Algorithm for Heterogeneous Multi-Computers)

  • 서경룡;여정모
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.1151-1161
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    • 1998
  • 본 논문은 서로 다른 성능을 가진 프로세서들로 구성된 다중컴퓨터 시스템에서 태스크의 할당에 관한 문제를 다룬다. 다중 컴퓨터 시스템의 성능을 최대로 발휘하기 위해서는 분산구조를 가진 프로그램 모듈들을 실행시간을 최소화하도록 각 프로세서에 할당하여야 한다. 이러한 할당방법을 태스크의 균등할당이라 하는데 부하가 적절하기 못한 프로세서는 제 성능을 발휘하지 못하고 전체 시스템의 성능을 저하시키기 때문에 태스크를 균등하게 할당하는 것이 성능향상을 위한 좋은 방법이다. 이러한 태스크 할당문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 비 균등 할당의 비용을 수식화 할 수 있는 새로운 목적함수를 제시하였다. 제안된 목적함수를 사용하여 태스크 할당문제를 통신비용과 작업비용, 그리고 비 균등 할당비용의 합을 최소화하는 문제로 단순화 시켰다. 이렇게 변화된 문제는 NP-hard의 문제이므로 최적에 근사한 할당을 구하는 $O(n^2m)$의 복잡도를 가지는 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 이때 m, n은 각각 태스크와 프로세서의 개수이다.

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MPSoC용 임베디드 소프트웨어의 PSM 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Platform Specific Model in MPSoC Environment)

  • 송인권;오기영;홍장의;배두환
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권8호
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    • pp.697-707
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    • 2007
  • 임베디드 소프트웨어는 탑재될 하드웨어 아키텍처에 매우 의존적이기 때문에 플랫폼 특성을 고려한 소프트웨어 설계가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 MPSoC(Multi Processor System On Chip)용 플랫폼에 탑재될 임베디드 소프트웨어의 PIM(Platform Independent Model)을 PSM(Platform Specific Model)에 매핑하기 위한 기법을 제안하고, 매핑 결과에 대한 시뮬레이션을 통해 매핑 기법의 유효성을 검사하였다. 제안하는 방법은 UML(Unified Modeling Language) 기반의 객체지향 모델로부터 태스크를 도출하여 이 기종의 하드웨어 컴포넌트로 구성된 MPSoC 플랫폼에 할당하기 위한 것으로써, 할당의 정확성 및 신속성과 소프트웨어 병렬성을 극대화 할 수 있는 장점을 제공한다.

다분야통합해석에 기반한 설계문제의 병렬처리를 위한 부하분산알고리즘 (Load Balancing Algorithm for Parallel Computing of Design Problem involving Multi-Disciplinary Analysis)

  • 조재석;주민식;송용호;최동훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.281-286
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    • 2007
  • 다분야통합해석에 기반한 설계문제는 일반적으로 전체 설계과정에서 매우 큰 계산시간을 요구하며, 이러한 계산시간을 단축하기 위해 병렬처리시스템을 도입하는 것이 필수적이다. 그러나 다분야통합해석에 기존의 병렬처리기법을 적용하기 위해서는 해석에 필요한 모든 CAE 소프트웨어들이 병렬처리시스템의 모든 서버에 설치되어 있어야 하며, 이는 매우 큰 CAE 소프트웨어의 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치 기반 멀티큐 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 서버들의 성능과 설치된 CAE 소프트웨어들의 종류가 각기 다른 이종 병렬처리시스템을 고려하였으며 성능검증을 위해 선입선출(First Come First Servre) 알고리즘을 적용한 경우와 비교한 전산실험을 수행하였다.

응용 프로그램의 특성 반영이 가능한 트래픽 생성기 (Application-specific Traffic Generator)

  • 여필구;조걸;유대철;황영시;정기석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권9호
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    • pp.40-49
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    • 2011
  • 다양한 컴포넌트의 집적과 저전력 정책에 대한 연구가 활발했던 시스템 온 칩 설계 분야에서는 최근 들어 집적되는 컴포넌트의 수가 늘어나고 특성이 다양해짐에 따라 이들의 인터커넥션 문제가 새로운 이슈로 주목받고 있다. 시스템 온 칩이 주목받기 시작한 이후로 컴포넌트들의 구성에 따른 성능을 평가하기 위한 각종 시뮬레이터의 개발이 진행되어 왔으며, 효율적인 컴포넌트간의 인터커넥션 설계를 위한 시뮬레이션 환경도 개발이 진행되어 이들을 이용한 성능 평가가 실제 설계에 반영되고 있다. 대부분의 시뮬레이션 환경은 시스템 온 칩의 성능을 테스트하는 데 있어서 수학적 확률 함수를 기반으로 한 트래픽을 사용하고 있으나, 이는 실제 칩의 동작을 테스트하기에는 한계가 있다. 따라서 실질적인 칩의 테스트를 위하여 시스템 상에서의 동작을 정확하게 모사할 수 있는 시뮬레이터의 필요성이 고조되고 있으나, 실제로 이러한 트래픽 생성 방법을 적용한 시뮬레이터는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 멀티 프로세서 시스템 온 칩 상에서 수학적 확률 모델은 물론 실제 시스템의 동작을 모사하는 시뮬레이션이 가능한 트래픽 생성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 트래픽 생성법은 실제 응용프로그램의 특성을 반영할 수 있도록 트래픽을 생성하므로 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법보다 실제 동작에 가까운 시뮬레이션을 진행할 수 있으며 이는 인터커넥션에 따른 시스템의 성능을 실효적으로 비교할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안된 트래픽 생성법과 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법의 차이를 비교하여 제안된 생성법의 이점에 대해 알아본다.