14MS3100, The Core Technology Development of SW-SoC Convergence Platform for Hyper-Connection Services among Smart Devices based on Heterogeneous Multi-core C,
Lim Chae Deok
Abstract
3-1. 이종 멀티코어 클러스터 지원 OS 핵심 기술 기 술 개 요 ◦ 정의 - 가변 클록 이종 멀티코어 클러스터의 기능을 최대한 활용하여 응용에 따라 성능 대비 에너지 효율성을 극대화하거나, 고성능 기능을 극대화할 수 있는 운영체제 핵심 기술 제공 . 고성능/저전력 지원 Offloading 프로토타입: CPU-GPU 워크로드의 패턴을 분석하여 CPU 태스크 전체 또는 일부를 GPU로 Offloading 할 수 있는 고성능/저전력 기술 제공 . 가변 클럭 이종 멀티코어 클러스터 기반 스위처 프로토타입: 가변 클록 이종 멀티 코어의 클러스터 스위칭 시 발생하는 지연을 최적화하여 응용 프로그램 및 인터럽트 처리를 원활하게 할 수 있는 고성능 태스크 이주 관리 기능 제공 . 글로벌 태스크 스케줄러 개발: 가변 클럭 이종 멀티코어의 특성과 태스크의 상태 정보를 동시에 고려하여 태스크가 실행 시 에너지 효율성이 극대화 될 수 있는 스케줄링 기능 제공 . I/O 패턴 기반 성능 병목 해소 기법 설계: 응용별 I/O 및 UI 동작을 활용한 I/O 패턴 기반 병목 분산 기능 제공 ◦ 세부 기술 개요 - GPU Offloading은 CPU 또는 GPU에서 수행할 수 있는 Application의 일부 기능을 필요에 따라 GPU에서 수행하도록 함으로써 보다 나은 성능과 에너지 효율성을 달성할 수 있는 기술을 의미함 - GPU Offloading 정책 관리자는 이기종 멀티코어 환경에서 CPU와 GPU의 협업을 통하여 성능과 에너지 효율성을 향상시키기 위한 주요 모듈 - Application의 특성에 따라 CPU를 이용하여 수행하는 것이 이익인지 GPU를 이용하여 수행하는 것이 이익인지를 Application 수행 History 기반으로 예측하고, 이에 따라 적용가능토록 정책을 결정하는 기능 제공 ◦ 상세 개발 내용 [이기종 멀티코어를 위한 CPU-GPU Offloading 정책 관리자 블록구조] - CPU-GPU 워크로드 패턴 분석 . 태스크 워크로드 패턴 분석 블록이 가변 클럭 이종 멀티코어 클러스터 기반에서 수행되는 태스크의 패턴을 분석함 . 런타임 데이터에 기반하여 태스크 특성정보를 기록함 . 사용자가 Application 실행 시 모듈의 History를 검색해 이전 실행 기록 유무를 확인함 . History 내 이전 실행 기록이 있는 경우 이에 따라 CPU 또는 GPU 수행에 대한 판단을 수행하고, 이에 따라 응용프로그램에서 CPU 또는 GPU를 이용하여 동작 . History 내에 CPU 수행 기록이 없는 경우 CPU에서 수행하도록 유도하고, 그 수행 성능 결과를 history에 기록함 . History 내에 GPU 수행 기록이 없는 경우 GPU에서 수행하도록 유도하고, 그 수행 성능 결과를 history에 기록함 - 고성능/저전력 지원 Offloading 프로토타입 구현 . CPU-GPU Offloading 세부 모듈 구현 . 사용자 Application이 CPU-GPU Policy Manager(CGPM) 모듈을 이용할 수 있도록 라이브러리 형태로 프레임워크를 구현함 . 현재 Workload의 History를 참고해 CPU 및 GPU를 선택해 수행함
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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