DDMB 구조에서의 런타임 메모리 최적화 알고리즘

조정훈,백윤흥,권수현,Cho, Jeong-Hun,Paek, Yun-Heung,Kwon, Soo-Hyun 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.5

대부분의 디지털 신호 처리기 (Digital Signal Processor)는 두 개 이상의 메모리 뱅크를 가지는 하버드 아키텍처 (Harvard architecture)를 지원한다. 다중 메모리 뱅크 중에서 하나는 프로그램용으로 나머지는 데이터용으로 사용하여 프로세서가 한 명령어 사이클에 메모리의 여러 데이터에 동시 접근을 가능하게 한다. 이전 연구에서 우리는 다중 메모리 뱅크에 효율적으로 데이터를 할당하는 방법에 대하여 논하였다. 본 논문에서는 이전 연구의 확장으로 런타임 메모리의 최적화에 대한 우리의 최근 연구에 대하여 소개한다. 듀얼 데이터 메모리 뱅3(Dual Data Memory Bank)를 효율적으로 이용하기 위해 각 메모리 뱅크에 할당된 변수를 관리하기 위한 독립적인 두 개의 런타임 스택이 필요하다. 프로시저에 대한 두 메모리 뱅크의 활성화 레코드(Activation Record)의 크기는 각 메모리 뱅크에 할당된 변수의 개수가 일정하지 않기 때문에 다를 수 있다. 따라서 여러 개의 프로시저가 연속으로 호출될 때 두 개의 런타임 스택의 크기가 크게 달라질 수 있다. 이러한 두 메모리 뱅크 사이의 불균형은 하나의 메모리에 여유 공간이 있음에도 불구하고 다른 하나의 메모리 뱅크의 사용량이 온칩 메모리(on-chip memory)범위를 초과하는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 온칩 메모리를 효율적으로 사용하기 위해 두 런타임 스택의 균형 맞추기를 시도했다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 상대적으로 단순하지만 효율적으로 런타임 메모리를 사용할 수 있다는 것을 실험결과를 통해 보여주고 있다. Most vendors of digital signal processors (DSPs) support a Harvard architecture, which has two or more memory buses, one for program and one or more for data and allow the processor to access multiple words of data from memory in a single instruction cycle. We already addressed how to efficiently assign data to multi-memory banks in our previous work. This paper reports on our recent attempt to optimize run-time memory. The run-time environment for dual data memory banks (DBMBs) requires two run-time stacks to control activation records located in two memory banks corresponding to calling procedures. However, activation records of two memory banks for a procedure are able to have different size. As a consequence, dual run-time stacks can be unbalanced whenever a procedure is called. This unbalance between two memory banks causes that usage of one memory bank can exceed the extent of on-chip memory area although there is free area in the other memory bank. We attempt balancing dual run-time slacks to enhance efficiently utilization of on-chip memory in this paper. The experimental results have revealed that although our algorithm is relatively quite simple, it still can utilize run-time memories efficiently; thus enabling our compiler to run extremely fast, yet minimizing the usage of un-time memory in the target code.

3D 프린팅 센서 연구 동향 소개-전왜성 변형/로드셀 센서 중심으로

조정훈 ( Jeong Hun Cho ),문현우 ( Raymond Hyun Woo Moon ),김성용 ( Sung Yong Kim ),최백규 ( Baek Gyu Choi ),오광원 ( Gwang Won Oh ),정관영 ( Kwan Young Joung ),강인필 ( In Pil Kang ) 한국센서학회 2021 센서학회지 Vol.30 No.6

The conventional microelectromechanical system (MEMS) process has been used to fabricate sensors with high costs and high-volume productions. Emerging 3D printing can utilize various materials and quickly fabricate a product using low-cost equipment rather than traditional manufacturing processes. 3D printing also can produce the sensor using various materials and design its sensing structure with freely optimized shapes. Hence, 3D printing is expected to be a new technology that can produce sensors on-site and respond to on-demand demand by combining it with open platform technology. Therefore, this paper reviews three standard 3D printing technologies, such as Fused Deposition Modeling (FDM), Direct Ink Writing (DIW), and Digital Light Processing (DLP), which can apply to the sensor fabrication process. The review focuses on strain/load sensors having both sensing material features and structural features as well. NCPC (Nano Carbon Piezoresistive Composite) is also introduced as a promising 3D material due to its favorable sensing characteristics.

초소형 열동력 장치를 위한 MEMS 촉매 반응 장치

조정훈(Jeong Hun Cho),이대훈(Dae Hoon Lee),권세진(Sejin Kwon),황진수(Jin Soo Hwang),박상언(Sang Eun Park) 대한기계학회 2002 대한기계학회 기타 간행물 Vol.2002 No.11

고속회전기계 및 설비의 예지보전용 스마트 IIoT 센서 개발

조정훈(Jung-Hoon Cho),유광호(Kwang-Ho Yoo),배상훈(Sang-Hun Bae),이재환(Jae-Hwan Lee),정성환(Seong-Hwan Jeong) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6

한의원에서 사용 가능한 정량적인 월경곤란증 평가지표 개발

박정수 ( Jeong Su Park ),박선주 ( Sun Ju Park ),김경훈 ( Gyeong Hun Gim ),김운지 ( Woon Ji Kim ),최형심 ( Hyeong Sim Choi ),최한석 ( Han Seok Choi ),최윤경 ( Youn Kyung Choi ),조정훈 ( Jung Hoon Cho ),신용철 ( Young Chul Shin ) 대한한방부인과학회 2011 大韓韓方婦人科學會誌 Vol.24 No.1

응용프로그램에 특화된 명령어를 통한 고정 소수점 오디오 코덱 최적화를 위한 ADL 기반 컴파일러 사용

안민욱,백윤흥,조정훈,Ahn Min-Wook,Paek Yun-Heung,Cho Jeong-Hun 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.4

빠른 디자인 공간 탐색 (Design space exploration)은 응용 프로그램의 동작을 구현하기 위한 임베디드 시스템을 디자인하는데 매우 중요하다. Time-to-market이 디자인의 주관심사가 되어감에 따라 ASIP(Application specific instruction-set processor)에 기반한 접근 방식이 디자인 방법론적으로 중요한 대안이 되고 있다. 이러한 접근 방식에서는 타깃 프로세서의 ISA(Instruction set architecture)를 코드 크기와 실행 속도 측면에서 응용 프로그램에 가장 적합하도록 변경한다. 본 논문의 목적은 우리의 새로운 재겨냥성 컴파일러를 소개하고, 많이 알려진 디지털 신호 처리용 응용 프로그램을 위한 ASIP 기반 디자인 공간 탐색에서 컴파일러가 어떻게 활용될 수 있는지 설명하고자 하는 것이다. 새롭게 개발된 재겨냥성 컴파일러는 이전의 재겨냥성 컴파일러의 기능을 제공할 뿐만 아니라 application 프로그램의 특징을 시각화하고 application 프로그램의 프로파일된 결과를 제공하므로 application의 성능을 증가시키기 위해 어떤 명령어들을 넣어야 하는지를 결정하는데 도움을 준다. 재겨냥성 컴파일러의 ADL(Architecture description language)를 이용하여 타깃 프로세서의 초기 RISC-style ISA을 기술하고, 컴파일러가 응용 프로그램을 위한 어셈블리 코드를 더 최적화할 수 있도록 응용 프로그램에 특화된 명령어를 ISA에 점진적으로 추가해 나간다. AC3 오디오 codec을 위한 실험 결과로부터 우리는 32%의 성능 증가와 20%의 프로그램 크기 감소를 얻을 수 있는 6개의 새로운 특화 명령어를 빠르게 찾을 수 있었다. 따라서 우리는 고성능의 재겨냥성 컴파일러는 특정 응용 프로그램을 위한 새로운 ASIP의 빠른 디자인을 하기 위한 중요한 핵심이라는 것을 확인할 수 있었다. Rapid design space exploration is crucial to customizing embedded system design for exploiting the application behavior. As the time-to-market becomes a key concern of the design, the approach based on an application specific instruction-set processor (ASIP) is considered more seriously as one alternative design methodology. In this approach, the instruction set architecture (ISA) for a target processor is frequently modified to best fit the application with regard to code size and speed. Two goals of this paper is to introduce our new retargetable compiler and how it has been used in ASIP-based design space exploration for a popular digital signal processing (DSP) application. Newly developed retargetable compiler provides not only the functionality of previous retargetable compilers but also visualizes the features of the application program and profiles it so that it can help architecture designers and application programmers to insert new application specific instructions into target architecture for performance increase. Given an initial RISC-style ISA for the target processor, we characterized the application code and incrementally updated the ISA with more application specific instructions to give the compiler a better chance to optimize assembly code for the application. We get 32% performance increase and 20% program size reduction using 6 audio codec specific instructions from retargetable compiler. Our experimental results manifest a glimpse of evidence that a higgly retargetable compiler is essential to rapidly prototype a new ASIP for a specific application.

임베디드 프로세서의 성능 향상을 위한 DIAM의 진보한 아키텍처

윤종희,신세철,백윤홍,조정훈,Youn, Jong-Hee,Shin, Se-Chul,Baek, You-Heung,Cho, Jeong-hun 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 A Vol.16 No.6

32비트 아키텍처가 현대 마이크로프로세서의 표준이 되어가고 있음에도 불구하고 작은 사이즈와 적은 파워 소모량을 우선시 하는 저가의 프로세서에서는 여전히 16비트 아키텍처가 사용되고 있다. 그러나 16비트 아키텍처는 특정 애플리케이션을 위한 특별한 명령어들을 추가할 만 한 충분한 인코딩 공간이 제공되지 않는 결정적인 단점을 가지고 있다. 이것을 극복하기 위해 기존의 많은 아키텍처에서 일반적이지 않은 다양 한 어드레싱 모드들을 수용하기 위한 직교적이지 않으면서(non-orthogonal) 불규칙한 명령어 셋이 사용되었다. 일반적으로 직교적이지 않은 아 키텍처들은 최적의 코드를 생성하기 위해서 매우 정교한 컴파일러 기술을 요구하는 경향이 있기 때문에 컴파일러에 지향적이지 않는 것으로 간주된다. 이전에 우리는 이런 문제를 해결하기 위해 새로운 어드레싱 모드인 DIAM (dynamic implied addressing mode)을 사용하는 컴파일러 지향적 프로세서를 제안하였다. 이 논문에서는16비트 프로세서에서 우리의 애플리케이션들을 위해 더 많은 인코딩 공간을 제공하였던 DIAM을 사용하는 아키텍처를 설명하고, 그것을 보완하여 성능이 더욱 개선된 아키텍처에 대하여 설명할 것이다. 우리의 실험에서 제안된 아키텍처는 기존의 아키텍처에 비해 평균적인 성능을 11.6% 증가시켰다. Although 32-bit architectures are becoming the norm for modern microprocessors, 16-bit ones are still employed by many low-end processors, for which small size and low power consumption are of high priority. However, 16-bit architectures have a critical disadvantage for embedded processors that they do not provide enough encoding space to add special instructions coined for certain applications. To overcome this, many existing architectures adopt non-orthogonal, irregular instruction sets to accommodate a variety of unusual addressing modes. In general, these non-orthogonal architectures are regarded compiler-unfriendly as they tend to requires extremely sophisticated compiler techniques for optimal code generation. To address this issue, we proposed a compiler-friendly processor with a new addressing mode, called the dynamic implied addressing mode(DIAM). In this paper, we will demonstrate that the DIAM provides more encoding space for our 16-bit processor so that we are able to support more instructions specially customized for our applications. And we will explain the advanced architecture which has improved performance. In our experiment, the proposed architecture shows 11.6% performance increase on average, as compared to the basic architecture.

최근 정보통신기술 코드 메모리 클라우드화를 이용한 원격 코드 실행 환경에 관한 연구

이동규(Lee Dong Kyu),조정훈(Cho Jeong Hun),박대진(Park Dae Jin) 한국통신학회 2018 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.6

시각적 염색 방법을 이용한 마우스워시의 구강균에 대한 항균효과 확인

박태훈 ( Taehun Park ),조정훈 ( Jeong Hun Cho ),성영은 ( Youngeun Sung ),조준철 ( Jun-cheol Cho ),신계호 ( Kyeho Shin ) 대한화장품학회 2014 대한화장품학회지 Vol.40 No.2

충치는 사람의 구강질환 중 가장 흔한 질환으로 Streptococcus mutans (S. mutans)균이 초기 충치를 형성하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)는 대표적인 구취 유발균으로 구취 형성에 중요한 휘발성 황화합물을 생성하는데 관여한다. 치주질환은 치은결체조직과 치조골의 파괴를 유발하여 치아의 상실을 초래할 수 있는 만성 염증성 질환으로 Prevotella intermedia (P. intermedia)가 원인균이다. 이번 연구에서는 cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 유효성분으로 하는 마우스워시 제품을 사용하여 S. mutans 균을 포함, 구강질환 균으로 널리 알려진 P. gingivalis, P. intermedia 대해 항균 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 시험군의 경우 S. mutans, P. gingivalis에 대해 30 s 내에 4.00 Log, 4.68 Log의 사멸력을 확인하였고, P. intermedia의 경우 30 s 2.40 Log, 60 s 2.70 Log 사멸력을 확인하였다. 또한 Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) 염색방법을 적용하여 S. mutans 균의 감소여부를 시각적 자료로 쉽게 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 CPC, NaF, 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 포함한 마우스워시 제품은 구강균 사멸을 통해 충치 및 구취와 같은 구강질환 예방에 효과가 있을 것으로 기대한다. Dental caries are one of the most common oral diseases and Streptococcus mutans (S. mutans) plays an important role in the initiation and progression of dental caries. Oral malodor is primarily the result of microbial metabolism such as Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) that produce volatile sulfur compounds (VSCs), causing oral malodor. Prevotella intermedia (P. intermedia) is known as typical periodontopathic bacteria, and periodontal disease is chronic inflammatory disease that leads to damage of gingival connective tissue and alveolar bone, eventually loss of teeth. In this study, we investigated antimicrobial effect of mouthwash containing cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), green tea water extract and pine needles water extract against cariogenic and periodontopathic bacteria sucn as S. mutans, P. gingivalis and P. intermedia. As a result, the reduction ratios of S. mutans and P. gingivalis were 4.00 Log and 4.68 Log reduction for 30 s, and P. intermedia were 2.40 Log reduction for 30 s and 2.70 Log reduction for 60 s. Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) provides easy detection of visual data showing a significant inhibition on S. mutans. In conclusion, we expected that mouthwash containing CPC, NaF, green tea water extract and pine needles water extract could help preventing the dental disease like dental caries and oral malodor.

해운대 해수욕장의 위험 이안류 발생과 파랑요소간 상관관계에 대한 연구

이정렬(Jung Lyul Lee),조정훈(Jeong Hun Cho),서장원(Jang Won Suh),이주용(Joo Yong Lee) 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6