본 논문에서는 멀티미디어에 내재한 무수한 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 기반 병렬 프로세서를 소개한다. 또한, 인텔사의 대표적인 멀티미디어 전용 명령어인 MMX (MultiMedia eXtension)타입 명령어를 병렬 프로세서에 구현하여 성능을 평가하고 결과를 분석한다. 16개의 32-비트 프로세서로 구성된 병렬프로세서를 이용하여 1280x1024픽셀 이미지의 JPEG 압축 애플리케이션을 구현하고 모의 실험한 결과, 동일한 병렬프로세서 기반에서 MMX타입 명령어는 베이스라인 명령어보다 약 50%의 성능 향상을 보였다. 또한, MMX타입 명령어는 베이스라인 명령어보다 에너지 효율에서 100%, 시스템 면적 효율에서 51%의 향상을 보였다. 이러한 결과는 MMX를 포함한 멀티미디어 전용 명령어들이 현재 널리 사용되고 있는 매니코어 GPU(Graphics Processing Unit) 및 다양한 형태의 병렬프로세서에서도 잠재 가능성이 있음을 보여준다.
This paper introduces an SIMD(Single Instruction Multiple Data) based parallel processor that efficiently processes massive data inherent in multimedia. In addition, this paper implements MMX(MultiMedia eXtension)-type instructions on the data parallel processor and evaluates and analyzes the performance of the MMX-type instructions. The reference data parallel processor consists of 16 processors each of which has a 32-bit datapath. Experimental results for a JPEG compression application with a 1280x1024 pixel image indicate that MMX-type instructions achieves a 50% performance improvement over the baseline instructions on the same data parallel architecture. In addition, MMX-type instructions achieves 100% and 51% improvements over the baseline instructions in energy efficiency and area efficiency, respectively. These results demonstrate that multimedia specific instructions including MMX-type have potentials for widely used many-core GPU(Graphics Processing Unit) and any types of parallel processors.
