• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.512-520
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• 2009

최대 휘소 투영(MIP) 볼륨 가시화는 의료기기 등에서 생성된 삼차원 영상 데이터로부터 관찰자가 바라보는 방향으로 최대값을 추출하여 영상을 생성하는 가시화 기법이다. MIP는 조영된 혈관 같은 높은 밀도의 구조를 가려짐 없이 드러내어 의료 영상 등에서 많이 사용된다. 본 연구는 두 단계의 가속화 방법을 제안하여 상용 CPU에서 고속으로 MIP를 수행할 수 있도록 한다. 먼저, 기존 MIP 알고리즘이 다수의 조건 분기 명령으로 구성된다는 것에 착안하여, 상용 CPU에서 제공하는 단일 명령 복수 데이터(single instruction multiple data: SIMD) 연산으로 조건 분기 명령을 제거한다. 많은 시간이 소요되는 조건 분기 명령을 제거하여 가시화 속도가 향상된다. 또한 본 연구는 메모리 참조가 순차적으로 발생하도록 알고리즘을 구성한다, 기존 가시화 방법에서 영상과 객체의 메모리 참조가 무작위로 발생하여 발생하던 속도 저하 문제를 완화시킨다. 두 가지 제안 방법을 통해 기존의 쉬어-왑 볼륨 가시화 기법에 비해 7배 이상의 성능 향상을 얻는다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권6호
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• pp.634-646
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• 2015

Coarse-Grained Reconfigurable Architecture (CGRA) is a very promising platform that provides fast turn-around-time as well as very high energy efficiency for multimedia applications. One of the problems with CGRAs, however, is application mapping, which currently does not scale well with geometrically increasing numbers of cores. To mitigate the scalability problem, this paper discusses how to use the SIMD (Single Instruction Multiple Data) paradigm for CGRAs. While the idea of SIMD is not new, SIMD can complicate the mapping problem by adding an additional dimension of iteration mapping to the already complex problem of operation and data mapping, which are all interdependent, and can thus significantly affect performance through memory bank conflicts. In this paper, based on a new architecture called SIMD reconfigurable architecture, which allows SIMD execution at multiple levels of granularity, we present how to minimize bank conflicts considering all three related sub-problems, for various RA organizations. We also present data tiling and evaluate a conflict-free scheduling algorithm as a way to eliminate bank conflicts for a certain class of mapping problem.

• 스마트미디어저널
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• 제10권3호
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• pp.31-38
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• 2021

낙상사고는 언제, 어디에서 일어날지 예측하기 어렵다. 또한 신속한 후속 조치가 수행되지 않으면 생명의 위협으로 이어지므로 낙상사고를 자동으로 감지할 수 있는 연구가 필요하게 되었다. 자동적인 낙상사고 감지기법 중 손목에 부착된 IMU 센서를 활용한 기법은 움직임이 많아 낙상사고 검출이 어렵지만, 착용의 간편함과 접근성이 뛰어난 기법으로 인식되고 있다. 낙상 데이터 확보의 어려움을 극복하기 위해 본 연구는 KNN과 SVM과 같은 머신러닝으로 적은 데이터를 효율적으로 학습하는 알고리즘을 제안한다. 또한, 이들 수학적 분류기의 성능을 높이기 위해 본 연구에서는 주파수 공간에서 취득한 특징 데이터를 활용하였다. 제안된 알고리즘은 표준 데이터세트를 활용한 실험을 통해 모델의 파라미터와 주파수 특징 추출기의 파라미터를 다각화하여 그 영향을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 학습 데이터를 확보하기 어려운 현실적인 문제에 적절히 대처할 수 있었다. 또한 본 알고리즘이 다른 분류기보다 경량화되어 있기 때문에 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 처리장치 탑재가 어려운 소형 임베디드시스템에도 구현이 용이했다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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• pp.92-95
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• 1994

As computer systems to make medical practice easy are widely used, a special hardware system processing medical data fast becomes more important. To meet the urgent demand for high speed image processing, especially image compression and decompression, we designed and implemented the medical image CODEC (COder/BECoder) based on MISD(Multiple Instruction Single Data stream) architecture to adopt parallelism in it. Considering not being a standart scheme of medical mage compression/decompress ion, the CODEC is designed programable and general. In this paper, we use JPEG (Joint Photographic Experts Group) algorithm to process images fast and evalutate it.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.867-870
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• 2003

본 논문은 멀티미디어 데이터 처리를 위한 효율적인 RISC 프로세서 유닛의 설계를 목표로 Vector 프로세서의 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 개념을 바탕으로 고정된 연산기 데이터 비트 수에 비해 상대적으로 작은 비트수의 데이터 연산의 부분 병렬화를 통하여 멀티미디어 데이터 연산의 기본이 되는 곱셈누적(MAC : Multiply and Accumulate) 연산의 성능을 향상 시킨다. 또한 기존의 MMX나 VIS 등과 같은 범용 프로세서들의 부분 병렬화를 위해 전 처리 과정의 필요충분조건인 데이터의 연속성을 위해 서로 다른 길이의 데이터 흑은 비트 수가 작은 멀티미디어의 데이터를 하나의 데이터로 재처리 하는 재정렬 혹은 Packing/Unpacking 과정이 성능 전체적인 성능 저하에 작용하게 되므로 본 논문에서는 기존의 프로세서의 연산기 구조를 재이용하여 병렬 곱셈을 위한 연산기 구조를 구현하고 이를 위한 데이터 정렬 연산 구조를 제안한다.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권4호
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• pp.1-7
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• 1997

A multiprocessor microprocessor named SMPC(scaleable multiprocessor chip) that contains tow IU (integer unit) is presented in this paper. It can execute multiple instructions from several tasks exploiting task-level parallelism that is free from instruction dependencies, and provide high performance and throughput on both single program and multiprogramming environments. the IU is a 32-bit scalar processor expecially designed to boost up the performance of string manipulations which are frequently used in RDBMS(relational data base management system) applications. A memory management unit and a data cache shared by two IUs improve the performance and reduce the chip area required. ETH SMPC is implemented in VLSI circuit by custom design and automated design tools.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권4호
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• pp.93-102
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• 1995

This paper introduces a general purpose Associative Processor(AP) which is very efficient for search-oriented applications. The proposed architecture consists of three main functional blocks: Content-Addressable Memory(CAM) arry, row logic, and control section. The proposed AP is a Single-Instruction, Multiple-Data(SIMD) device based on a CAM core and an array of high speed processors. As an application for the proposed hardware, we present a parallel algorithm to solve a global routing problem in the layout process utilizing the processing capabilities of a rudimentary logic and the selective matching and writing capability of CAMs, along with basic algorithms such a minimum(maximum) search, less(greater) than search and parallel arithmetic. We have focused on the simultaneous minimization of the desity of the channels and the wire length by sedking a less crowded channel with shorter wire distance. We present an efficient mapping technique of the problem into the CAM structure. Experimental results on difficult examples, on randomly generated data, and on benchmark problems from MCNC are included.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권3호
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• pp.99-108
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• 2011

프로세서 기술은 공정비용의 증가와 전력 소모 때문에 단순 동작 주파수를 높이는 방법이 아닌 다수의 프로세서를 집적하는 병렬 프로세싱 기술 발전이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어에 내재한 무수한 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 기반 병렬 프로세서를 소개하고, 또한 이러한 SIMD 기반 병렬 프로세서 아키텍처에서 이미지/비디오 픽셀을 효율적으로 처리 가능한 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어를 제안한다. 제안하는 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어는 48비트 데이터패스 아키텍처에서 4개의 12비트로 분할된 레지스터에 4개의 8비트 픽셀을 저장하고 동시에 처리함으로써 기존의 멀티미디어 전용 명령어에서 발생하는 오버플로우 및 이를 해결하기 위해 사용되는 패킹/언팽킹 수행의 상당한 오버헤드를 줄일 수 있다. 동일한 SIMD 기반 병렬 프로세서 아키텍처에서 모의 실험한 결과, 제안한 픽셀 서브워드 병렬처리 명령어는 baseline 프로그램보다 2.3배의 성능 향상을 보인 반면, 인텔사의 대표적인 멀티미디어 전용 명령어인 MMX 타입 명령어는 baseline 프로그램보다 단지 1.4배의 성능 향상을 보였다. 또한, 제안한 명령어는 baseline 프로그램보다 2.5배의 에너지 효율 향상을 보인 반면, MMX 타입 명령어는 baseline 프로그램보다 단지 1.8배의 에너지 효율 향상을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2691-2697
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• 2010

본 논문에서는 3차원 그래픽 쉐이더 3.0 API를 지원하는 쉐이더 명령어 및 컴파일러를 설계하고 그 결과를 평가한다. 기존의 명령어와는 달리 가변길이의 명령어 구조를 제안하고 명령어의 길이를 줄여 SIMD(Single Instruction Multiple Data)구조의 그래픽 프로세서의 하드웨어 크기를 줄일 수 있다. 가변길이 및 2 페이즈 구조의 명령어를 지원하며 ESSL(ES Shading Language) 수준에서 쉐이더 프로그램이 가능한 쉐이더 컴파일러의 설계를 수행하였다. 명령어와 컴파일러 설계 결과를 검증하기 위하여 크로노스그룹에서 제안하는 Conformance Test를 수행하였다. 그 결과로 제공하는 기본 GL 쉐이더의 기능 16개를 비교하여 보았을 때 전체 평균 37%가 줄어드는 것을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권2호
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• pp.45-52
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• 2011

과거에는 환자가 초음파 영상진단장치가 설치되어 있는 방에 가서 진단을 받았지만, 현재는 의사가 초음파 영상 진단장치를 가지고 이동하면서 환자를 진단(모바일 초음파, handheld ultrasound)할 수 있는 시대가 왔다. 그러나 초음파 영상진단장치로서의 기본적인 기능만을 구현하였으며, 초음파 영상의 질을 결정하는 초음파 빔의 포커싱 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족하지 못하는 실정이다. 또한 모바일 기기의 경우 저전력의 요구조건도 만족하여야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 모바일 초음파 영상신호의 포커싱을 위한 방법 중 대표적인 빔포밍 알고리즘(Beamforming Algorithm)을 고성능, 저전력으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)기반의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있으며, 초음파의 에코 영상데이터에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 활용하여 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족시킨다. 모의실험 결과, 제안한 멀티코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서인 TI DSP C6416보다 평균 15.8배의 성능, 6.9배의 에너지 효율 및 10배의 시스템 면적 효율을 보였다.