GSPIM: PIM 지원 엣지 디바이스를 위한 시간적 지역성 인식 4DGS 가속기

요약

본 논문은 동적 장면의 고품질 실시간 합성을 가능하게 하는 4D Gaussian Splatting(4DGS) 기술의 메모리 병목 현상을 해결하기 위해 GSPIM 가속기를 제시합니다. 이 가속기는 PIM(Processing-in-Memory)을 지원하는 엣지 디바이스에 최적화되었으며, 시간적 지역성 인식을 활용하여 데이터 전송 효율성을 극대화했습니다. 평가 결과, 기존 GPU 기준선 대비 기하 평균 속도 4.15배 향상 및 에너지 효율성 4.99배 개선을 달성했습니다.

핵심 포인트

• 기존 4DGS는 데이터 이동 병목 현상을 겪으며 LPDDR5 대역폭을 비효율적으로 사용합니다.
• GSPIM은 PIM 기반으로 근접 메모리 데이터 경로를 조정하여 전송 효율성을 높입니다.
• Multi-Frame Rendering Dataflow로 시간적 창 내 활성 속성과 깊이 관계를 재사용했습니다.
• Jetson AGX Orin 환경에서 4DGS 대비 속도 및 에너지 효율성이 크게 개선되었습니다.