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자료유형
학술저널
저자정보
문민구 (전남대학교) 김철홍 (숭실대학교)
저널정보
한국차세대컴퓨팅학회 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 제16권 제5호
발행연도
2020.1
수록면
47 - 57 (11page)

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최근의 그래픽처리장치는(GPU: Graphics Processing Unit) 병렬 처리 작업에 특화된 하드웨어 자원을 활용하여 다수의 스레드를 병렬로 수행시킴으로써 처리량을 극대화시켜 그래픽 작업뿐만 아니라 범용 프로그램에서도 좋은 성능을 제공한다. 그러나 병렬성의 증가는 단위시간 동안 캐쉬에 접근하는 메모리 요청을 증가시키는데, 많은 양의 메모리 요청은 캐쉬 경합(Cache Contention)을 증가시키기도 한다. 과도한 캐쉬 경합은 캐쉬에 대한 효율성을 낮추기 때문에 이로 인해 그래픽처리장치의 성능이 크게 감소할 수 있다. 본 논문에서는 MHSR(Miss Status Handling Registers)을 활용하여 SM(Streaming Multiprocessor)에 할당되는 CTA(Cooperative Thread Arrays)를 제한하는 기법을 통해 높은 병렬성으로 인한 성능 저하를 완화하고자 한다. MSHR은 캐쉬에 미스가 발생했을 때 해당 요청에 대한 정보를 저장하는 자원으로, 점유된 MSHR 엔트리의 수를 통해 캐쉬 효율을 간접적으로 추정할 수 있다. 제안하는 기법은 MSHR의 사용량을 측정하고, 측정값을 임계값과 비교하여 캐쉬 효율이 높은지, 낮은지를 판단한다. 비교 결과, 캐쉬 효율이 낮다고 추정되는 경우에는 SM에 새로운 CTA를 할당하지 않음으로써 병렬성을 낮추고, 높다고 추정되는 경우에는 새로운 CTA를 할당함으로써 병렬성을 높인다. 실험결과에 따르면 제안하는 CTA 할당 기법은 기존 GPU 구조와 비교했을 때 약 5%의 성능 향상을 보인다.
#범용 그래픽 처리장치 #고성능 #캐쉬 #MSHR #CTA

목차

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참고문헌 (22)

참고문헌 신청
K. Olukotun / 1996 / The case for a singlechip multiprocessor / 7th Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, pp :2~11 google schola V. Agarwal / 2000 / Clock rate versus IPC : the end of the road for conventional microarchitectures / 27th International Symposium on Computer Architecture :248~259 google schola M. D. Hill / 2008 / Amdahl’s law in the multicore era / IEEE Computer 41(7):33~38 google schola Buck / 2004 / Brook for GPUs : stream computing on graphics hardware / 31th Annual Conference on Computer Graphics :777~786 google schola 손동오 / 2016 / GPU 성능향상을 위한 IPC 기반 동적 CTA 스케줄링 기법 연구 / 한국컴퓨터정보학회논문지 21(2):9~16 dbpia

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