• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권7호
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• pp.209-216
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• 2023

최신 HPC 시스템은 수십 개의 코어를 가진 매니코어 CPU를 탑재하고 있다. 이런 시스템에서 병렬 I/O를 수행할 경우 리눅스 시스템의 LRU락 관리 정책의 문제로 인해 확장성에 한계를 가지고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위한 개선된 FinerLRU를 제안한다. LRU락을 최대 코어 개수만큼 증가시키는 것을 골자로 한 세분화된 Lock 관리를 통해 페이지 기반 버퍼 캐시를 사용하는 파일 시스템의 병렬 쓰기 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 리눅스 5.18.11에 제안한 방법을 구현하였으며, 서로 다른 특성을 가진 2종류의 CPU인 Intel Icelake Xeon과 Intel Knights landing에서 성능을 측정하였고 두 종류의 시스템 모두에서 두 배 전후의 성능 향상이 발생함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권5호
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• pp.445-454
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• 2006

본 논문에서는 자료 집약적인 분산 또는 병렬 응용의 시뮬레이터들과, 정확도에 대하여 사용자가 정의한 요구 조건이 주어지는 경우에 그 조건을 만족하는 방법들 중에서 가장 효율적인 것을 선택하게 하는 방법론을 제시하고자 한다. 이 방법론은 응용 프로그램의 속성을 기반으로 적당한 시뮬레이션을 선택하는 일련의 시험들로 구성되어 있다. 그리고, 각 시뮬레이터는 응용 프로그램의 실행시간의 두 가지 측정치들, 최소기대 시간과 최대 기대 시간을 제공한다. 본 논문에서는 현존하는 응용 프로그램들에 이 방법론을 적용한 결과를 제시하고, 각 응용 프로그램의 실행시간보다 수십에서 수백배 빠르면서도 정확하게 그 응용을 시뮬레이션 할 수 있다는 것을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.769-772
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• 2007

공간 데이터의 효율적인 처리는 현대의 멀티미디어 데이터베이스에 있어서 대단히 중요한 역할을 하고 있다. 많은 응용분야에서 방대한 양의 공간 데이터는 보조기억장치(예: disk)에 저장이 되어 사용이 되고 공간 색인구조의 처리는 I/O에 대한 의존도가 크므로, I/O 연산의 병렬처리는 공간 색인구조의 질의반응시간을 현저하게 줄일 수 있다. 본 논문에서는 PR-tree라는 병렬형 공간 색인구조를 제안한다. PR-tree는 MXR-tree에 비해 높은 공간활용도와 빠른 처리시간을 보임으로써 공간 데이터베이스를 위한 효율적인 색인구조로 사용이 될 것으로 기대된다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권3호
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• pp.129-137
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• 2018

낸드 플래시 메모리 기반의 NVMe(Non-Volatile Memory express) SSD(Solid State Drive)는 멀티 I/O 큐 환경을 제공하는 PCIe 인터페이스 기반에 NVMe 프로토콜을 사용하는 저장장치이다. NVMe SSD는 Multi-core 시스템에서 병렬 I/O 처리가 가능하고 SATA SSD에 비해 대역폭이 크며 대용량의 저장 공간을 제공하기 때문에 데이터 센터, 클라우드 컴퓨팅 등에 사용될 차세대 저장장치로 주목받고 있다. 하지만 가상화 시스템에서는 소프트웨어 I/O 스택의 병목으로 인하여 NVMe SSD의 성능을 충분히 활용하지 못하고 있다. 특히, Xen과 KVM과 같이 호스트 시스템의 I/O 스택을 사용하는 경우에는, 호스트 시스템과 가상머신의 중복된 I/O 스택을 통해서 입출력이 처리되기 때문에 성능 저하가 크게 발생한다. 본 논문에서는 NVMe SSD에 직접 접근하는 기술을 KVM 가상화 시스템에 적용함으로써 가상 머신 I/O의 성능을 향상시키는 Direct-AIO (Direct-Asynchronous I/O)엔진을 제안한다. 그리고 QEMU 에뮬레이터에 제안한 엔진을 개발하고 기존의 I/O 엔진과의 성능 차이를 비교 및 분석한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권11호
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• pp.2701-2710
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• 1997

재귀원형군은 마이크로 프로세스의 모델로서 활발하게 연구되고 있으며 특히 슈퍼컴퓨팅 분야에서 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 본 논문에서는 재귀원형군에서 메시지의 경로 설정을 연구하는데 이는 네트워크의 성능 평가에 중요한 기준이 된다. 재귀원형군에서 출발 노드에서 목적 노드까지 m개의 패킷을 m개의 경로를 따라서 동시에 전송하고자 한다. 이 때 i번째의 패킷은 i번째의 경로를 따라서 전송된다. $(o{\leq}i{\leq}m-1)$. 모든 패킷들이 목적 노드에 신속하고 안전하게 도달하기 위해서 i번째의 경로는 disjoint해야 한다. 이들 경로들을 설계하기 위해서 Hamiltonian Circuit Latin Square(HCLS)를 재귀원형군에 적용시켜서 $O(n^2)$ 병렬 경로 알고리즘을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.966-969
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• 2008

사용자 프로그램의 I/O 패턴을 분석하거나 파일 시스템의 워크로드를 보다 정확하게 분석하기 위해서 실제 가동중인 파일 시스템의 동적 I/O 로그를 확보하기 위한 연구들이 많이 진행되어 왔다. 그러나 대량의 I/O 트렌젝션(transcation)이 처리되는 파일 시스템에서 동적 I/O 로그를 확보하는 일은 시스템의 부하와 막대한 데이터량 때문에 한계가 많다. 특히 다수의 이용자가 사용하는 대용량 분산/병렬 파일 시스템에서의 I/O Tracing은 로컬 파일 시스템에서 I/O Tracing에 비해 더욱 복잡하고 오버헤드가 크다. 본 논문에서는 기존의 파일 시스템 로깅 방법들을 알아보고, 클러스터 시스템에서 널리 이용되고 있는 분산 파일 시스템인 PVFS(Parallel Virtual File System)에서 동적 I/O 연산들의 로그를 생성할 수 있는 로깅 시스템을 제안하고 설계하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2327-2329
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• 1998

In this paper, an algorithm to make a configuration system for managing the I/O device of programmable logic controller(PLC) is proposed. Parallel processing architecture is used to deal with a number of I/O devices. From that architecture, a contention problem between processors can arise. To resolve this problem, the configuration system that contains informations about I/O devices is introduced. This configuration system is used to check the contention between processors in the I/O device and also used in program execution.

• 정보처리학회논문지B
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• 제8B권1호
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• pp.89-97
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• 2001

대용량 멀티미디어 미디어 서버를 구성함에 있어 I/O 병목현상을 극복하기 위하여 저장 서버들과 제어 서버로 구성되어진 2계층 분산 클러스터 서버구조가 많이 사용된다. 2 계층 분산 클러스터 서버는 부하 균등, 대역폭 관리 및 저장 서버의 관리 측면에서 유리한 반면, 저장 서버와 제어 서버간의 통신 오버헤드를 발생시킨다. 이러한 오버헤드를 줄이기 위해서는 저장 서버에서 읽은 미디어 데이터를 제어 서버를 거치지 않고 직접 클라이언트에 전송할 수 있어야 한다. 그리고, 저장 용량을 확장하거나 손상된 디스크를 교체하는 경우를 대비하여 분산 클러스터 서버는 다양한 성능의 이기종 디스크를 지원하여야 한다. 또한, I/O 장치와 운영체제가 빠르게 발전됨에 따라 미디어 서버는 새로운 I/O 장치 및 운영체제 등에 쉽게 이식될 수 있어야 하고, 응용 소프트웨어 개발자가 시스템의 환경에 따라 블록크기, 데이터 배치정책, 사본 정책 등을 유연하게 조절할 수 있어야 한다. 본 논문에서 위에서 언급한 멀티미디어 서버의 요구를 고려하여 Fast Ethernet 환경에서 병렬 멀티미디어 파일 시스템(PMFS : Parallel Multimedia File System)을 설계 및 구현하고 실험을 통해 PVFS(Parallel Virtual File System)와 성능을 비교 분석하였다. 이 실험의 결과에 따르면 PMFS는 멀티미디어 데이터에 대하여 PVFS보다 3%∼15%의 향상된 성능을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.718-720
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• 1998

병렬파일시스템을 분산 환경에서 구현하고자 할 때 하부기능들을 관리 및 유지하기 위해서는 복잡한 내부 동작이 필요하다. 저 수준의 하드웨어 관리기능들을 고수준의 파일 서비스 기능들과 분리함으로써 병렬파일시스템 구현의 복잡도를 감소시킬수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 분산환경상에서 물리적으로 분산되어 있는 디스크들을 하나의 거대한 논리적인 가상 디스크로 보여주는 분산공유디스크개념을 제안한다. 분산 공유디스크는 병렬 파일 시스템을 지원하기 위한 저수준의 인터페이스를 제공함으로써 병렬파일시스템에서 필용로 하는 하부기능들을 잠재적으로 제공할 수 있다. 또한 클러스터 기반 시스템에서 분산공유디스크의 프로토타입을 구현하여 그의 동작을 실험하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.85-93
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• 2007

본 논문에서는 다수의 병렬 입.출력 환경을 위한 높은 노이즈 마진을 갖고 있는 LVDS I/O 회로를 소개한다. 제안된 LVDS I/O회로는 송신단과 수신단으로 구성되어 있으며 송신단 회로는 차동위상 분할기와 공통모드 피드백(common mode feedback)을 가지고 있는 출력단으로 이루어져 있다. 차동위상 분할기는 SSO(simultaneous switching output) 노이즈에 의해 공급전압이 변하더라도 안정된 듀티 싸이클(duty cycle)과 $180^{\circ}$의 위상차를 가진 두 개의 신호를 생성한다. 공통모드 피로백을 가지고 있는 출력단 회로는 공급전압의 변화에 상관없이 일정한 출력전류를 생성하고 공통모드 전압(common mode voltage)을 ${\pm}$0.1V 이내로 유지한다. LVDS 수신단 회로는 VCDA(very wide common mode input range differential amplifier)구조를 사용하여 넓은 공통 입력전압 범위를 확보하고 SSO 노이즈에 의한 공급 전압의 변화에도 안정된 듀티 싸이클(50% ${\pm}$ 3%)을 유지하여 정확한 데이터 복원이 가능하다. 본 논문에서 제안한 LVDS I/O 회로는 0.18um TSMC 라이브러리를 기본으로 하여 설계 되었으며 H-SPICE를 이용하여 시뮬레이션 하였다.