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사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능 측정을 위한 캐시 시뮬레이션
주예종(Yejong Joo),홍덕기(Dukki Hong),정우남(Woonam Chung),박우찬(Woo-Chan Park) 한국컴퓨터그래픽스학회 2017 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.23 No.3
캐시의 성능은 하드웨어 시스템에서 중요한 요인이다. 본 논문은 사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능을 분석하기 위해 캐시 시뮬레이션을 진행한다. 또한 본 논문은 기하학적 방법 (Geometric method)에서 사용하는 광선 추적(Ray tracing) 기반의 하드웨어 모델들과 캐시 성능을 향상시키기 위한 연구들을 소개한다. 캐시 시뮬레이션은 캐시 크기, 웨이, 블록에 대한 조건들에 대해 다양하게 진행된다. 다양한 시뮬레이션은 캐시 히트율에 영향을 미치는 요인을 찾을 수 있다. 본 논문은 캐시 시뮬레이션 결과와 실제 하드웨어 성능을 비교하여 사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능을 분석한다. Cache performance is an important factor in hardware system. We proceed with a cache simulation to analyze the cache performance suitable for sound rendering. In addition, we introduce hardware models based on ray tracing used in geometric method and studies to improve cache performance. Cache simulation is performed on various conditions for cache size, way and block. Various simulations can be found to influence the cache hit rate. We compare cache simulation results with actual hardware performance to analyze cache performance suitable for sound rendering.
실시간 모바일 레이트레이싱 하드웨어를 위한 소프트 쉐도우 생성 기법
권혁주(Hyuck-Joo, Kwon),홍덕기(Dukki Hong),박우찬(Woo-Chan, Park),이상훈(Sanghoon Lee) 한국컴퓨터그래픽스학회 2017 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.23 No.3
본 논문에서는 실시간 모바일 레이트레이싱에서 사실적인 그림자를 생성하기 위한 새로운 그림자 생성 기법을 제시한다. 일반적으로 레이트레이싱에서는 그림자 광선을 샘플링 하여 부드러운 그림자를 생성한다. 지금까지 이런 생성 방법은 처리 해야 할 광선의 수를 증가시키기 때문에 성능 저하의 요인이 되어왔다. 제안하는 소프트 쉐도우 생성 기법과 하드웨어 구조는 선택적 그림자 생성과 삼각형 주소 캐싱을 통해 샘플링에 의한 성능 저하를 최소화시킴으로써 이런 문제를 해결하였다. 제안된 하드웨어 구조는 모바일 레이트레이싱 하드웨어에 통합 가능한 수준이며, FPGA상에서 성능 평가 되었다. 평가 결과 제안된 기법의 성능은 4, 8, 그리고 16 샘플에 대해서 이전 기법 대비 평균 40%, 50% 그리고 56% 수준으로 향상 되었으며, 우리는 제안된 하드웨어 구조를 통해 실시간으로 소프트 쉐도우를 생성할 수 있음을 확인하였다. In this paper, a novel soft shadow method is suggested to support realistic shadows in mobile ray tracing. In ray tracing, soft shadow is generally generated by sampling a shadow ray. As this sampling method increases the number of rays to be processed, it has undermined the performance. We designed the proposed soft shadow processing method and hardware architecture to overcome this problem through selective shadow generation and triangle address caching for minimizing the performance degradation caused by sampling. The proposed hardware architecture can be integrated into a mobile ray-tracing hardware and was evaluated in terms of its performance on the FPGA. Based on the results, the rendering performance about 4, 8, and 16 samples were improved, respectively, by 40%, 50%, and 56% on average compared to the previous method, and it was found that the real-time soft shadow processing is feasible with the proposed hardware architecture.
이진영(Jinyoung Lee),이세영(Seiyoung Lee),홍덕기(Dukki Hong),박우찬(Woo-Chan Park) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.11
본 논문은 곱셈과 덧셈을 효과적으로 처리하기 위한 floating point MAC unit을 제시한다. 일반적인 MAC unit보다 HW resource면에서 유리할 수 있도록 저면적 MAC unit HW를 설계하였다. 설계한 floating point MAC unit은 Xilinx의 Vivado design suite를 사용하여 synthesis 및 implementation을 하였고, 이 결과를 Xilinx의 Vivado IP catalog를 통해 생성할 수 있는 floating point MAC unit들과 비교하였다. 공정한 비교를 하기 위하여 Xilinx의 IP catalog를 통해 생성한 MAC unit은 제안하는 MAC unit과 동일한 latency를 설정하여 resource utilization 및 동작을 검증하였다. 실험결과 제안하는 MAC unit은 생성한 MAC unit에 비하여 LUT와 FF에서 각 각 최대 7.29%, 44.17%의 감소율을 보였다. This paper describes floating-point MAC devices. The designed floating-point MAC unit was synthesized and implemented using Xilinx’x Vivado design suite and compared with the floating-point MAC units that can be generated through Xilinx’s Vivado IP catalog. For fair comparison, the MAC unit generated through Xilinx’s IP catalog verified resource utilization and operation by setting the same latency as the proposed MAC unit. Experimental results show that the proposed MAC unit has a maximum reduction ratio of 7.29% and 44.17% in the LUT and FF compared to the MAC unit.