[논문] 타일 기반 가속기에서 DNN 기반 엔드투엔드 자율주행 시스템을 위한 격리 인식 스케줄링 프레임워크

Source: arXiv - 2606.10303v1

개요

Level‑4+ 자율주행 시스템(ADS)은 엄격한 지연 제한(≤ 100 ms) 하에서 수십 개의 이기종 심층 신경망(DNN)을 엔드‑투‑엔드(E2E) 파이프라인으로 실행해야 합니다. 실행 시간은 최대 3.3배까지 변동될 수 있습니다. 대량 생산되는 ADS에서는 각 기능에 전용 하드웨어를 배정하는 비용이 부담되므로, 이러한 DNN은 하나의 칩에 밀집 배치되어야 하며, 이는 공유 자원 경쟁을 초래합니다. 타일 기반 가속기는 기존 ADS 스케줄러가 활용하지 못하는 두 가지 스케줄링 기회를 제공합니다. 첫째, 조정 가능한 병렬성(DoP)을 제공한다는 점입니다. 더 많은 타일을 할당하면 DoP가 증가하고 DNN 실행 시간이 단축될 수 있습니다. 둘째, 하드웨어 수준의 격리를 제공한다는 점입니다. 타일을 물리적으로 분할하여 공동 배치된 DNN 간에 할당할 수 있습니다. 그러나 이러한 유연성을 활용하는 비용이 큽니다. 작업의 DoP를 변경하면 가중치와 중간 특징을 중단‑이전‑재시작 방식으로 재배치해야 하기 때문입니다. ADS 작업 빈도가 10‑240 Hz인 상황에서 이러한 정지는 E2E 체인 전체에 누적되어 마감 시간을 위협합니다. 예약 기반 스케줄러는 DoP를 고정하고 이 유연성을 사용하지 않으며, 작업 보존형 스케줄러는 유연성을 활용하지만 재배치 비용이 저렴하고 마감 시간을 독립적으로 취급한다고 가정합니다. 우리는 ADS‑Tile을 제안합니다. ADS‑Tile은 구성 가능한 격리와 탄력적인 예약을 결합한 시공간 격리‑공유 공간을 제공하여 재배치가 발생할 위치와 시점을 제한합니다. 확률적 지연 모델과 DAG‑인식 런타임 스케줄러가 이 공간을 활용해 공유 E2E 마감 시간 하에서 작업 공동 배치와 DoP를 결정합니다. 산업 및 학계에서 도출된 ADS 벤치마크에 대해, ADS‑Tile은 마감 시간에 민감한 설정에서 작업 보존형 기준선보다 최대 32 % 적은 타일을 사용하고, 재배치로 인한 낭비된 처리 용량을 17 %‑44 %에서 1.2 % 이하로 감소시켰습니다. 제어된 시공간 공유는 타일 기반 ADS의 자원 효율성과 지연 예측 가능성을 향상시킵니다.

주요 기여

이 논문은 다음 분야의 연구를 제시합니다.

• cs.AR
• cs.DC

방법론

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실용적 함의

본 연구는 cs.AR 분야의 발전에 기여합니다.

저자

• Chenguang Zhang
• Yuanpeng Zhang
• Chenhao Xue
• Yihan Yin
• Chen Zhang
• Guangyu Sun

논문 정보

• arXiv ID: 2606.10303v1
• 분류: cs.AR, cs.DC
• 발표일: 2026년 6월 9일
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