요약: 단시간 푸리에 변환(STFT)은 긴 신호의 짧은 구간에 대해 푸리에 변환을 수행하여 주파수가 시간에 따라 어떻게 변화하는지를 나타낸다. 푸리에 변환 알고리즘, 특히 고속 푸리에 변환(FFT) 알고리즘은 병렬 컴퓨팅을 효과적으로 활용하도록 잘 발전되어 왔지만, 병렬 단시간 푸리에 변환 알고리즘의 성능을 체계적으로 이해한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구에서는 FFT 기반 알고리즘과 준병렬 전방향 처리 알고리즘의 두 가지 병렬 단시간 푸리에 변환 알고리즘을 구현하고 서로 비교·분석하였다. 그 결과, 낮은 동시성 환경에서는 준병렬 알고리즘이 실행 시간 면에서 우위를 보이지만, FFT 기반 알고리즘은 스케일링 성능이 더 우수하고 메모리 사용량이 적은 것으로 나타났다. 각 알고리즘에 대해 공유 메모리, 분산 메모리, 그리고 혼합형 분산-공유 메모리의 세 가지 병렬 방식을 시험하였다. 프로파일링 결과에 따르면, 모든 구현체가 혼합형 전방향 처리 알고리즘을 제외하고는 연산 중심이며, 분산 메모리 방식에서는 통신 비용이 상당히 높은 것으로 확인되었다. 종합적으로, 본 연구는 보다 심층적이고 포괄적인 분석을 통해 다양한 계열의 병렬 단시간 푸리에 변환 알고리즘의 특징을 규명하였으며, 그 중 FFT 기반 접근법은 메모리 사용량이 적은 반면, 준병렬 전방향 처리 알고리즘은 실행 시간이 짧지만 직렬 부분율이 더 높다는 점을 보여준다.
댓글: | 2026년 10월 14일부터 16일까지 스페인 마드리드에서 열리는 제38회 IEEE/SBC 국제 컴퓨터 아키텍처 및 고성능 컴퓨팅 심포지엄(SBAC-PAD)에서 발표됨. 학회 논문집에 게재 예정 주제: | 분산, 병렬 및 클러스터 컴퓨팅(cs.DC); 성능(cs.PF) 인용 형식: | arXiv:2610.38069 [cs.DC] | (또는
arXiv:2610.38069v1 [cs.DC] 이 버전) | https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.38069
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