권호 표지

정보처리학회논문지A (The KIPS Transactions:PartA) (The KIPS Transactions:PartA)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)

  • 격월간
  • /
  • 1598-2831(pISSN)

과학기술표준분류

  • 정보/통신 ＞ 정보이론

Aim & Scope

The KIPS Transactions:PartA publishes original research papers in information processing focusing on computer system and theory. Application oriented papers are also accepted. Technical fields of this journal in detail are as follows; computational theory, algorithm theory, formal languages, grid/clustering computing, middleware, multimedia theory (synchronization, indexing, compacting), parallel/distributed processing theory, computational learning theory, computer graphics & CAD, computer networks, computer system applications, real time processing system.

KSCI

제12A권3호

  1. 손성훈;백윤철 197
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.197 PDF KSCI
    본 논문에서는 인터넷 상의 분산 비디오 스트리밍 서비스에서 저장된 가변 비트율 비디오의 전송에 대해 고려한다. 스트리밍 서비스에서 전송 중에 대역폭 재조정 프로토콜에 따라 대역폭 할당이 줄게 되면 흔히 재생의 끊김 현상이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복할 수 있는 가변 비트율 비디오에 대한 전송 기법을 제안한다. 이 기법에서는 저장된 가변 비트율 비디오에 대한 사전 정보를 사용하여 재생이 끊김없이 이루어질 수 있도록 전송한다. 또한 제안된 전송 기법 하에서의 수용 제어를 위해 버퍼-대역폭 관계를 근사적으로 계산할 수 있는 기법을 제안한다.
  2. 박동주;최원경;이상원 205
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.205 PDF KSCI
    플래시 메모리가 개인 정보 도구, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경, 모바일 제품, 가전 제품 등에 급속한 속도로 활용되고 있다. 플래시 메모리는, 이러한 환경에 저장매체로서 사용되기에 적합한 성질들 - 즉 저전력, 비휘발성, 고성능, 물리적인 안정성, 그리고 휴대성 등 - 을 갖고 있다. 그런데 하드디스크와 달리, 이미 데이터가 기록된 블록에 대해 덮어쓰기가 되지 않는다는 약점을 갖고 있다. 덮어쓰기를 위해서는 해당 블록을 지우고 쓰기 작업을 수행해야 한다. 이와 같은 성질은 플래시 메모리의 쓰기 성능을 매우 저하시킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 플래시 메모리에는 FTL(Flash Translation Layer)라는 시스템 소프트웨어 모듈을 갖고 있다. 현재까지 많은 FTL 기법들이 제안되었는데, 그 중에서 대표적인 기법으로 로그블록 기법이 있다. 이 기법은 한정된 수의 로그블록을 쓰기 버퍼로 이용함으로써 쓰기에 따른 소거 연산을 줄임으로써 성능을 높인다. 그런데 이 기법은 로그블록의 활용률이 낮다는 것이 단점이다. 이러한 단점은 각 로그블록에 쓰여질 수 있는 섹터들이 블록 단위로 연관(Block Associative Sector Translation - BAST)되기 때문이다. 본 논문에서는 한정된 수의 로그블록들의 활용률을 높이기 위해 임의쓰기(random overwrite) 패턴을 보이는 섹터들을 전체 로그블록들에 완전 연관(Fully Associative Sector Translation - FAST)시킴으로써 활용률을 높이는 FAST 기법을 제안한다. 본 논문의 기여사항을 다음과 같다. 1) BAST 기법의 단점과 그 이유를 밝히고, 2) FAST 기법의 동기, 기본 개념, 그리고 동작원리를 설명하고, 3) 성능평가를 통해 FAST 기법의 우수성을 보인다.
  3. 박능수;최영호 215
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.215 PDF KSCI
    대규모 신호처리 변환을 신속하게 처리하기 위해서는 캐시 메모리를 효과적으로 이용하는 것이 중요하다. 대규모 DFT 계산에서는 stride 액세스로 인한 캐시 충돌 적중 실패로 인하여 캐시 성능이 상당히 떨어지게 되고 이로 인해 전체적인 성능이 저하하게 된다. 본 논문에서는 메모리 계층 구조를 고려한 동적 데이터 재배열(Dynamic Data Layout) 방법을 개발하였다. 제시된 방법은 stride를 가지는 계산 단계(computation stage) 사이에 데이터를 동적으로 재구성을 하여 캐시 적중 실패를 줄이는 것이다. 또한 트리 구조 FFT 계산 방법에서 FFT 크기와 데이터 stride 액세스를 기초로 하여 가능한 모든 인수분해 트리 중에서 최소 실행시간을 가지는 최적의 인수 분해트리를 찾아내는 탐색 알고리즘을 개발하였다. 성능 향상을 확인하기 위하여 제시된 방법을 기존의 FFT 알고리즘에 적용하여 Pentium 4, Alpha 21264, $Athlon^{TM}$ 64, UltraSPARC III에서 실험하였다. 실험 결과에 따르면 기존의 FFT 패키지들과 비교하여 제시된 방법을 적용한 FFT가 최대 3.37배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.
  4. 양희재 223
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.223 PDF KSCI
    임베디드 시스템에서 일반적으로 메모리가 가장 많은 에너지를 소비하는 것으로 알려지고 있다. 임베디드 자바가상기계의 경우도 마찬가지이며, 따라서 보다 에너지 효율이 높은 자바가상기계의 개발을 위해서는 자바 메모리의 에너지 사용을 최적화 하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 자바 프로그램 실행 시 수많은 바이트코드들이 어떻게 논리적 메모리를 접근하는지 분석하였다. 이런 접근 형태 분석은 자바 메모리의 설계 및 구현 기술을 선택하는데 큰 통찰력을 제공해 준다 힙, 오퍼랜드 스택, 지역변수배열 등 세 가지 논리적 데이터 공간에 대해 각각 메모리 접근을 분석하였으며, 분석 결과 오퍼랜드 스택이 가장 빈번하게, 또한 균일하게 사용되었으며 힙이 가장 드물게, 그리고 불균일하게 사용되었음을 알 수 있었다. 힙과 지역변수배열은 읽기 위주로 사용되었으며, 오퍼랜드 스택은 읽기와 쓰기 비율이 크게 다르지 않았다.
  5. 고광만 229
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.229 PDF KSCI
    가상 기계(Virtual Machine; VM)는 언어에 대한 장치 독립성 및 플랫폼 독립성을 지원하는 프로그래밍 실행 환경이다. 현재까지 자바 언어를 위해 JVM, KVM 등이 다양한 환경에서 사용되고 있으며 유사한 가상 기계가 개발되어 활용되고 있다. 본 논문에서는 자바 클래스 파일(*.class)에서 PDA와 같은 소규모 장치에서 반드시 필요한 요소를 추출하고 실행 효율성을 위해 클래스 파일의 포맷을 재구성한 클래스 파일(*.rclass)을 설계하고 변환기를 개발하였다. 또한 재설계된 클래스 파일을 입력으로 받아 실행 결과를 생성하는 가상기계를 구현하였다.
  6. 김창훈;이남곤;권순학;홍춘표 235
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.235 PDF KSCI
    본 논문에서는 유한체 $GF(2^m)$의 응용을 위한 새로운 비트-시리얼 나눗셈 회로를 제안한다. 제안된 나눗셈 회로는 수정된 바이너리 최대 공약수 알고리즘에 기반하며, 2m-1 클락 사이클 비율로 나눗셈 결과를 출력한다. 본 연구에서 제안된 회로는 기존의 비트-시리얼 나눗셈 회로에 비해 속도에서 $43\%$, 칩 면적에서 $20\%$의 성능 개선을 보인다. 또한 제안된 회로는 기약다항식의 선택에 있어 어떠한 제약 조건도 두지 않을 뿐 아니라 매우 규칙적이고 모듈화 하기 쉽기 때문에 필드 크기 m에 대해 높은 유연성 및 확장성을 제공한다. 따라서 본 논문에서 제안된 나눗셈 회로는 저면적을 요구하는 $GF(2^m)$의 응용에 매우 적합하다.
  7. 전장환;이강우 243
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.243 PDF KSCI
    본 논문에서는 최소제곱 추정기법과 로버스트 추정기법을 사용하여 다중 프로세서 시스템에서의 데이터 통신의 빈도를 모델링하는 방법을 제안한다. 몇 가지의 서로 다른 크기의 작은 입력 데이터들을 작업부하 프로그램에 부과하여 그때마다의 통신 빈도를 측정하고, 이 측정된 값들에 두 가지 통계적 추정기법을 순차적으로 적용함으로써 통신 빈도를 정확히 예측할 수 있는 모델을 구축하는 방법이다. 이 모델링 기법은 작업부하나 목표시스템의 구조적인 사양에 무관하게 입력 데이터의 크기에만 의존하므로 다양한 작업부하와 목표시스템에 대하여 그대로 적용할 수 있는 장점이 있다. 또한 목표시스템에서 작업부하의 알고리즘적 동적특성이 수학적인 공식으로 반영되므로 데이터 통신이외의 성능 데이터를 모델링하는 데에도 적용할 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 다중 프로세서인 공유메모리 시스템에서 데이터 통신을 유발하는 핵심 요소인 캐시접근실패의 빈도에 대한 모델을 구하였으며, 12번의 실험 중 5번의 경우에는 $1\%$ 미만, 나머지 경우에는 $3\%$ 내외의 대단히 정확한 예측 오차율을 보였다.
  8. 황호전;안동언;정성종 253
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.253 PDF KSCI
    유닉스 계열의 운영체제에서 사용되는 로컬 어카운팅 시스템은 하나의 호스트상에서 동작하는 프로세스의 어카운팅 정보를 제공한다. 그러나 분산 처리 환경에서 전통적인 로컬 어카운팅 시스템은 동일 작업을 수행하는 프로세스들의 전체 자원 사용량 데이터를 기록하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 환경에서 MPI(Message Passing Interface) 작업에 대한 자원 사용량 데이터를 측정하고, 관리할 수 있는 어카운팅 시스템을 개발한다. 각 클러스터 노드에 병렬 작업을 수행하는 프로세스의 자원 사용량 데이터와, 병렬 작업을 처리하기 위해 협력하는 프로세스들간의 네트워크 접속 정보를 기록하는 로컬 어카운팅 시스템을 구현한다. 그리고 각 노드의 로컬 어카운팅 시스템에서 기록된 자원 사용량 데이터를 수집하여, MPI 작업 단위의 어카운팅 정보를 만들어 내는 어카운팅 시스템을 개발한다. 마지막으로 대규모 클러스터링 환경에서 널리 사용되는 로컬 스케줄러들에 의해 측정된 자원 사용량 데이터 항목들과 비교 평가한다.
  9. 조영일;고영웅 263
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.3.263 PDF KSCI
    데이터 주소의 계수를 위한 하드웨어 설계가 없는 본 노이만(von Neuman) 개념(SISD)의 컴퓨터에서 데이터의 주소지정은 소프트웨어적으로 수행된다. 그러므로 벡터 데이터 요소들의 주소지정은 인덱싱 기법에 의해 그 요소 수만큼 해당 변수들을 만들어서 사용해야 한다. 이것은 데이터 계수기 없이 명령어 계수기, 즉 PC(program counter)만 하드웨어로 설계되기 때문이다. 본 연구에서는 중앙처리장치 외부에 외형적 구조와 크기를 갖는 단위 벡터의 요소를 액세스하는 하드웨어 유닛의 설계를 제안한다. 벡터 처리는 고속처리가 전제되기 때문에 파이프라인 처리기법(SIMD)으로 설계되어야 한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통하여 성능 검증을 하였으며, 실험 결과 동일한 프로세싱 유닛을 가지는 벡터 머신 아키텍쳐보다 $12-30\%$ 정도 우수한 성능을 내는 것을 확인하였다.