earticle

영어

his paper presents a GPU-based implementation of the Bellman-Ford (BF) routing algorithm widely used in internet protocol (IP) routing. In the proposed GPU-based approach, multiple threads concurrently run in numerous streaming processors in the GPU to update the routing information instead of computing the individual vertex distances one-by-one, where an individual vertex distance is considered as a single thread. In this paper, we compare the performance and energy consumption of the GPU-based approach with that of the equivalent CPU-based implementation for varying the number of vertices. Experimental results show that the GPU-based approach achieves 15x to 242x better performance than the CPU-based implementation in terms of execution time because of executing numerous streaming processors of GPU concurrently. In addition, the proposed GPU-based approach reduces about 90% energy consumption compared to the sequential CPU-based implementation.

한국어

본 논문에서는 인터넷 프로토콜 라우팅에서 널리 사용되는 벨만-포드 라우팅 알고리즘을 그래픽스 처리 장치 상에서 구현한다. 제안하는 그래픽스 처리 장치 기반 소프트웨어 라우터 구현 기법에서는 각각의 정점 거리를 순차적으로 계산하는 기존 방법과 달리, 수많은 스트리밍 프로세서의 다중 쓰레드를 동시에 수행함으로써 정점 거리 계산을 가속화 시킨다. 또한, 본 논문에서는 다양한 수의 정점을 변화시키면서 제안하는 기법과 CPU를 이용한 동일한 순차 구현과의 성능 및 에너지 소모량을 비교한다. 모의실험결과, 제안하는 GPU기반 기법은 수많은 스트리밍 프로세서를 동시에 수행함으로써CPU 기반 구현 보다 15배에서 242배의 우수한 성능을 보였다. 또한, 제안하는 기법은 CPU 구현보다 평균적으로 90% 이상의 에너지 소모를 줄였다.