파이프라인 워크플로우 다중목표 스케줄링

1. 서론 본 논문은 현대 데이터 센터와 연구실 클러스터에서 흔히 볼 수 있는 이기종 프로세서 환경을 대상으로, 파이프라인 형태의 워크플로우를 효율적으로 매핑하는 문제를 제기한다. 파이프라인은 입력 데이터가 연속적으로 각 단계에 흐르며, 각 단계는 독립적인 연산·통신을 수행한다. 주요 성능 지표는 처리량(throughput)과 지연시간(latency)이며, 두 지표는 서로 상충한다. 기존 연구는 주로 단일 목표(예: 최소화된 주기) 혹은 동질 환경에 초점을 맞췄지만, 이 논문은 이기종 환경에서 두 목표를 동시에 고려하는 bi‑criteria 최적화 문제를 정의하고 분석한다. 2. 시스템 모델 및 문제 정의 - 파이프라인은 n개의 단계 S₁…Sₙ으로 구성되고, 각 단계 k는 입력 데이터 크기 δ_{k‑1}, 연산량 w_k, 출력 데이터 크기 δ_k를 가진다. - 플랫폼은 p개의 프로세서 P₁…P_p로 이루어지며, 모든 프로세서는 동일한 네트워크 대역폭 b를 공유하지만 속도 s_u는 서로 다르다. 연산 X는 X/s_u 시간, 통신 X는 X/b 시간으로 모델링한다. - 매핑은 “구간 기반”으로 정의한다. 연속된 단계 구간 I_j=