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Tilera 다중코어와 x86-64 멀티코어 시스템의 성능 비교
Performance Comparison of Tilera Many-core and x86-64 Multi-core Systems 원문보기

한국정보처리학회 2013년도 제39회 춘계학술발표대회, 2013 May 10, 2013년, pp.102 - 105  

최희석 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  유태묵 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  박지수 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  정대용 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  임종범 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  이정하 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실) ,  서태원 (고려대학교 대학원 컴퓨터시스템 연구실) ,  유헌창 (고려대학교 대학원 분산클라우드컴퓨팅 연구실)

초록
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최근 멀티코어 시스템은 컴퓨터의 성능을 향상시키기 위해 더 많은 수의 코어를 연결시키는 다중코어 시스템으로 발전하고 있다. 그러나 멀티코어 시스템은 사용하는 코어의 아키텍처 구조와 개수에 따라 성능 차이가 발생한다. 이에, 본 논문에서는 코어의 아키텍처 구조와 코어의 개수가 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 Tilera의 다중코어 시스템인 Tile-Gx36, TilePro64와 Intel의 x86-64 멀티코어 시스템인 Core i5의 성능을 비교하였다. 코어의 사용률이 늘어남에 따른 성능차이를 알아보기 위해 벤치마크 프로그램인 SPEC CPU 2006을 이용하여 각 시스템 내 단일코어의 성능을 측정하고, OpenMP 벤치마크 프로그램을 이용하여 시스템의 모든 코어를 사용했을 때의 입력 데이터 크기에 따른 성능을 측정하였다. 실험 결과, 단일코어에서의 성능은 정수형 데이터를 사용하여 측정하였을 경우 Core i5가 Tile-Gx36보다 약 87%, 실수형 데이터를 사용하여 측정하였을 경우 약 94% 더 빠른 것으로 나타났다. 그러나 코어 전체를 이용한 성능 결과에서는 정수형 배열 크기가 이상일 경우 Tile-Gx36 시스템의 처리 속도가 Core i5 시스템 보다 평균적으로 약 7.6배 향상됨을 확인할 수 있었다. 따라서 Tilera의 다중코어 시스템은 클럭 속도와 아키텍처 구조의 영향으로 단일코어의 성능은 떨어지나, 병렬 처리를 이용한 고속연산에서는 성능이 향상된다고 할 수 있다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • 또한 멀티코어와 다중코어 시스템의 성능을 실험하기 위해 벤치마크 프로그램을 사용한다. 각 시스템의 단일코어의 성능을 측정하기 위해 범용 벤치마크 프로그램인 SPEC CPU 2006의 hmmer, sjeng, omnetpp, astar, xalancbk, soplex, dealII, povray를 이용하여 실험한다. 또한 멀티코어와 다중코어 시스템의 성능을 측정하기 위해 OpenMP 벤치마크 프로그램을 사용한다.
  • 특히 데이터 형의 타입에 따라 연산 처리되는 성능 변화를 측정하기 위해 데이터의 타입을 정수형인 경우와 실수형인 경우로 나누어 세부 실험을 수행한다. 각 시스템의 전체 코어 사용에 따른 병렬처리 속도를 비교하기 위한 실험을 위해 OpenMP로 구현된 병렬 프로그램을 Core i5와 Tile-Gx36 시스템에서 수행하여 각각의 시스템 속도를 비교하는 것으로 진행한다. TilePro64에서는 OpenMP를 지원하지 않기 때문에 병렬처리에 따른 실험 비교 대상에서는 제외한다.
  • 또한 멀티코어와 다중코어 시스템의 성능을 실험하기 위해 벤치마크 프로그램을 사용한다. 각 시스템의 단일코어의 성능을 측정하기 위해 범용 벤치마크 프로그램인 SPEC CPU 2006의 hmmer, sjeng, omnetpp, astar, xalancbk, soplex, dealII, povray를 이용하여 실험한다.
  • 또한 시스템의 전체 코어를 사용하는 OpenMP 기반 벤치마크 프로그램을 구현하고, 이를 Core i5와 Tile-Gx36에서 수행시켜 데이터 연산 수행 시간을 비교· 분석하였다.
  • 또한, 각 시스템의 전체 코어를 이용한 성능을 비교 분석하기 위해 OpenMP 벤치마크 프로그램을 다중코어 및 멀티코어 시스템에서 수행하도록 하고 이에 대한 성능을 비교 분석한다.
  • 본 논문에서는 멀티코어 및 다중코어 시스템에서 각 코어의 성능을 비교하기 위해 Tilera의 Tile-Gx36, TilePro64 그리고 Intel의 Core i5 프로세서를 비교한다. 또한 2장에서는 범용 x86-64 멀티코어 시스템과 Tilera 다중코어 시스템과의 차이점 및 특성을 이해하기 위해 Tilera 프로세서들(Tile-Gx36, TilePro64)의 구조 및 특징을 분석한다.
  • 본 논문에서는 멀티코어와 다중코어 프로세서에서 단일 코어 성능을 비교하기 위해 SPEC CPU 2006 벤치마크 프로그램을 Core i5, Tile-Gx36 그리고 TilePro64에서 수행 하였다. 또한 시스템의 전체 코어를 사용하는 OpenMP 기반 벤치마크 프로그램을 구현하고, 이를 Core i5와 Tile-Gx36에서 수행시켜 데이터 연산 수행 시간을 비교· 분석하였다.
  • 단일코어의 성능 실험에서는 SPEC CPU 2006 벤치마크 프로그램을 Tile-Gx36, TilePro64, Core i5 시스템에서 수행하여 성능을 측정한다. 특히 데이터 형의 타입에 따라 연산 처리되는 성능 변화를 측정하기 위해 데이터의 타입을 정수형인 경우와 실수형인 경우로 나누어 세부 실험을 수행한다. 각 시스템의 전체 코어 사용에 따른 병렬처리 속도를 비교하기 위한 실험을 위해 OpenMP로 구현된 병렬 프로그램을 Core i5와 Tile-Gx36 시스템에서 수행하여 각각의 시스템 속도를 비교하는 것으로 진행한다.

대상 데이터

  • 본 논문에서는 멀티코어와 다중코어 시스템의 성능 비교를 위해 다중코어인 Tilela의 TilePro64와 Tile-Gx36 프로세서와 멀티코어 시스템인 Intel의 Core i5 프로세서를 사용한다. 실험에서 사용한 TilePro64, Tile-Gx36 그리고 Core i5 프로세서의 하드웨어 사양은 <표 2>와 같다.

이론/모형

  • 각 시스템의 단일코어의 성능을 측정하기 위해 범용 벤치마크 프로그램인 SPEC CPU 2006의 hmmer, sjeng, omnetpp, astar, xalancbk, soplex, dealII, povray를 이용하여 실험한다. 또한 멀티코어와 다중코어 시스템의 성능을 측정하기 위해 OpenMP 벤치마크 프로그램을 사용한다. OpenMP 벤치마크 프로그램은 3개의 배열을 이용하여 사칙연산을 병렬로 계산하도록 구현한다.
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