다중 스레드 파이프라인 병렬처리를 통한 실시간 시뮬레이션 시각화의 성능 향상 해석 및 적용

• 영문명: Analysis and Application of Performance Improvement of a Real-time Simulation Visualization based on Multi-thread Pipelining Parallel Processing
• 발행기관: 한국시뮬레이션학회
• 저자명: 이준희(Jun Hee Lee) 송희강(Hee Kang Song) 김탁곤(Tag Gon Kim)
• 간행물 정보: 『한국시뮬레이션학회 논문지』제26권 제3호, 13~22쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.09.30

국문 초록

본 연구는 시뮬레이션을 진행하면서 그 결과를 실시간으로 시각화하는 경우에 파이프라이닝 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 개선할 수 있음을 보인다. 일반적으로 실시간 시각화를 포함한 시뮬레이션에서는 모델을 실행하는 프로세스와, 시뮬레이션 결과를 시각화 도구로 전송하는 프로세스, 결과를 받아서 시각화 하는 3개의 프로세스가 있다. 만약 이 프로세스들을 직렬화해서 실행하면 전체 실행시간이 매우 길어져서 시각화의 성능이 저하될 수밖에 없다. 본 연구에서는 기존의 직렬 방식 대신에 파이프라이닝 병렬처리 기법을 적용하여 성능을 개선하고자 한다. 추가적으로 각 프로세스에 다중 스레드 기능을 더하여 더 큰 성능의 개선이 있음을 보인다. 이를 위해 본 논문은 제안된 기법에 대한 이론적 성능모델을 세우고 최대, 최소 성능 향상 조건을 이론적으로 해석하였으며 모의실험하였다. 이 이론을 바탕으로 실시간으로 시각화하는 실시간 공중전 시뮬레이션에 적용한 결과 기존의 직렬화된 실행 성능보다 제안된 이론을 적용한 후의 실행 성능이 크게 향상되었음을 보였다.

영문 초록

This research proposes and applies a pipelining parallel processing technique to enhance the speed of visualizing the results of real-time simulations. Generally, a simulation with real-time visualization consists of three processes: executing a simulation model, transmitting simulation result, and visualizing simulation result. If we have these processes in serial, the latency from simulation to visualization will be very long, which degrades the speed of visualization of data from real-time simulation. Thus, the main purpose of this research is maximizing performance by adapting pipelining parallel processing technique to the real-time simulation visualization. Also we show that performance is improved by adding multi-threading technique to each process. This paper proposes a theoretical performance model and simulation results of the techniques and then we applied this to an air combat simulation model as a case study. As the result, it shows that the performance is greatly enhanced than the original model’s execution time.

목차

1. 서론

2. 제안하는 파이프라인형 병렬 처리

3. 사례 연구: 공중전 시뮬레이션 시각화

4. 결론

References

키워드

실시간 시뮬레이션 시각화 파이프라이닝 병렬처리 다중 스레드 성능모델 및 해석 Simulation with Runtime Visualization Pipelining Parallel Processing Multi-threading Performance Model and Analysis