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실시간 영상처리를 위한 고성능 임베디드 매니코어 프로세서 구현 및 디자인 공간 탐색 : Implementation and Design Space Exploration of High- Performance Embedded Many-Core Processors for Real-Time Image Processing 원문보기

  • 저자

    서준상

  • 학위수여기관

    울산대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    컴퓨터정보통신공학과 임베디드 시스템

  • 지도교수

    김종면

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    63 p.

  • 키워드

    Design space exploration fire detection graphics processing units many-core model MPW;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13540379&outLink=K  

  • 초록

    영상 기반의 알고리즘은 많은 양의 연산량 및 I/O 처리를 요구한다. 따라서 본 논문에서는 많은 양의 연산량을 요구하는 영상 기반의 알고리즘을 지원하는 최적의 SIMD(Single Instruction Multiple Data)기반 매니코어 프로세서 모델을 제시한다. 영상 기반 알고리즘 중 화재감지 알고리즘과 FCM(Fuzzy c-mean)을 위한 클러스터 추정 알고리즘의 경우 실시간 처리를 요구한다. 따라서 본 논문에서는 고정된 이미지에 대해 영상기반 알고리즘을 병렬 구현하며, 디자인 공간 탐색을 위해 PE당 처리될 영상 데이터 (Image Data-per-Processing-Element, IDPE) (혹은 매니코어를 구성하는 프로세싱 엘리먼트(Processing Elements, PEs)의 개수)를 변화시키면서 최적의 매니코어 구조를 탐색한다. 본 연구에서 제안하는 매니코어 프로세서는 Verilog언어를 이용하여 구현하였으며, Synopsys사의 Design compiler툴을 이용하여 TSMC 28nm 공정으로 합성하였다. 모의 실험 결과, 모든 화재/비화재 비디오영상에 대해 256개의 PE를 갖는 매니코어 구조가 최적의 성능 및 에너지 효율을보였다. 또한, 제안한 최적의 매니코어 프로세서와 기존의 그래픽 프로세싱 유닛(Graphics Processing Units, GPUs)과의 비교를 통해 선택한 최적의 매니코어 프로세서의 잠재가능성을 알아본다. FCM을 위한 클러스터 추정의 경우, 4,096개의 PE를 갖는 매니코어 구조가 최적임을 보였으며, CPU와의 비교 결과 약 16.73배 높은 성능을 보였다.


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