• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.91-97
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• 2010

비휘발성, 저전력 소모, 안정성 등의 장점을 가진 NAND 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화, 저가격화를 통하여 다양한 디지털시스템의 데이터 저장장치로 사용되고 있다. 플래시 메모리의 다양한 분야에서의 응용 확대와 동시에 플래시 메모리의 대용량화는 플래시 메모리의 주소 변환 테이블의 전체 크기를 증가시켜 SRAM에 저장하기에 용량이 부족한 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 하이브리드 변환 기법 기반의 플래시 메모리 파일 시스템에서 페이지 주소 캐시를 이용한 효율적인 주소 테이블 관리 정책을 제안한다. 제안하는 기법은 다양한 메타 데이터 기반의 전체 테이블의 정보를 맵블록을 이용하여 효율적으로 통합 관리함으로써 높은 성능을 유지할 수 있다. PC 환경에서의 다양한 응용프로그램을 실험한 결과 제안하는 페이지 주소 캐시는 2.5% 이하의 낮은 미스율로 높은 효율성을 유지하며 전체 쓰기 연산 요청에서 평균 33%의 실제 쓰기 연산의 실행으로 전체 쓰기 연산에서 발생하는 오버헤드를 줄여 주었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권1호
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• pp.41-52
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• 2005

캐시 미스에 의한 메모리 참조 명령어는 응용 프로그램의 고속 수행을 방해하는 주 원인이다. 캐시 선인출 기법은 캐시 미스에 따른 지연시간을 줄이는 효과적인 방법이다. 그러나 너무 적극적으로 선인출을 할 경우에는 캐시 오염을 유발시켜 오히려 선인출에 의한 장점을 상쇄시킨다. 본 연구에서는 선인출로 인한 캐시의 오염을 줄이기 위해 필터 테이블을 참조하여 선인출 명령을 수행한 지의 여부를 동적으로 판단하는 적극적 선인출 필터링 기법을 제시한다. 정교한 필터링을 위하여 저장되어 있는 불필요한 선인출 데이터의 주소를 직접 사용하는 축출 주소 참조 방시을 제안하였다. 또한 동적 필터링의 정확성을 늘이기 위하여 선인출 데이터의 캐시로부터의 출입을 증가 시키도록 작은 크기의 선인출 전용 캐시를 사용하였다. 선인출 전용 캐시의 사용으로 인해 유용한 요구 데이터들이 선인출 데이터들로 인하여 밀려나가지 않게 되었고, 또한 직접 주소 참조 방식을 통하여 필터링 정확성이 증가됨으로써 선인출 전용 캐시 내에도 유용한 선인출 데이터들만이 존재하게 되어 캐시 미스 수가 크게 감소되었다. 일반적으로 많이 사용되는 일반 벤치마크 프로그램과 멀티미디어 벤치마크 프로그램들에 대하여 실험한 결과, 제안된 방식의 캐시 미스율은 $13.3{\%}$ 감소하였고,, 기존 방식에 비해 우수한 필터링 정확도를 가짐을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.916-927
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• 2010

본 논문에서는 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되는 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 시뮬레이션을 위해 본 논문에서는 시뮬레이션 모델을 개발하고, 시뮬레이션을 통해 획득하고자 하는 성능 분석 자료를 도출하였다. 또 본 논문에서 개발한 시뮬레이션 모델을 기반으로 시뮬레이터를 구현하였으며, 이를 이용하여 다양한 파라미터를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과에 따라 응용 분야의 스토리지 접근 패턴을 튜닝하면 DDR 메모리 기반의 저장 장치로 구성되며 패리티 캐시를 이용한 RAID 레벨-5 스토리지 시스템이 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.563-565
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• 2003

최근 클러스터에 대한 연구는 내용 기반 클러스터의 부하 분배와 캐시 정책에 집중되고 있다. 본 논문에서는 웹 서비스의 고가용성 및 확장성을 제공하는 클러스터 환경에서 힌트 기반 협력적 캐싱의 캐시 적중률을 향상시키기 위해 기존의 DFR 기법을 개선하였다. 서비스 접근 확률을 이용하여 주 복사본과 종속 복사본을 선택적으로 제거하는 메모리 교체 방법을 제시하였으며, DFR 방식과 성능을 비교, 분석한 결과 DFR 방식보다 적은 디스크 접근률을 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.207-215
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• 2004

계층버스 다중처리기 시스템에서 캐시 일관성 프로토콜은 시스템 성능에 영향을 준다. 특정 캐시 일관성 프로토콜 하에서 시스템의 성능은 버스의 대역폭 및 메모리크기, 메모리 블록의 크기에 따라 영향을 받는다. 따라서 시스템 성능에 영향을 미치는 요소들에 대한 민감도 분석이 필요하다. 본 논문에서는 계층버스 다중처리기에 캐시 일관성 프로토콜을 적용하고, 프로토콜에서 정의된 상태가 나타날 확률을 구하였다. 구해진 확률값을 분석적 모델에 적용하여 시뮬레이션을 하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 기반으로 시스템의 성능에 영향을 미치는 요소에 대한 민감도 분석을 하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권1호
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• pp.1-9
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• 2007

임베디드 프로세서는 총 에너지소모량 가운데 대략 40% 이상을 캐시에서 소모하고 있으므로 에너지-효율적 고성능 데이터 캐시 구조를 필요로 한다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서를 위한 저전력 선인출 데이터캐시 구조를 제안하였다. 제안한 데이터캐시 구조는 선인출장치(prefetching unit)를 포함한 기존 데이터캐시 구조에 태그히스토리 테이블(tag history table)을 구비함으로써 요구인출 및 선인출시 발생하는 태그메모리 병렬탐색 횟수를 감소시켰다. 이와 같은 전략적인 캐시 구조는 적은 하드웨어 비용으로 병렬탐색을 위한 전력소모를 현저히 줄일 수 있다. 실험을 통하여 제안한 데이터캐시 구조가 기존 선인출 데이터캐시 구조와 동일한 성능을 유지하면서 낮은 전력을 요구함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권2호
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• pp.253-265
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• 2001

본 논문은 이동 컴퓨팅 환경에서 연속 부분 질의의 효과적인 처리를 위한 캐시 관리 방안을 제안한다. 연속 부분 부합 질의란 질의의 결과가 클라이언트의 메모리에 일관성을 유지하면서 지속되는 부분 부합 질의이다. 기존의 이동 환경을 위한 캐시 관리 기법은 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들이다. 하지만, 부분 부합 질의는 데이터의 내용을 기반으로 탐색하는 질의이기 때문에 이러한 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들은 캐시 관리를 효율적으로 할 수 없다. 제안하는 캐시 관리 방안에서는, 이동 클라이언트의 캐시 상태를 프레디킷(predicate)으로 기술하고, 서버가 캐시 관리를 위해 클라이언트에게 방송하는 캐시 무효화 정보, 즉 Cache Invalidation Reports(CIR)을 프레디킷으로 구성한다. 이러한 프레디킷 표현을 사용하여, 일련의 캐시 관리 기법-억지 방법(the brute-force method), 빼기 방법(the subtraction method), 교차 방법(the intersection method)-들을 제안한다. 그리고, 제안하는 방법의 계산 복잡도를 계산한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.235-236
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• 2009

비휘발성 나노 저장 소자는 고속의 바이트 단위 접근성과 함께 비휘발성을 동시에 갖고 있다. 이와 같은 특징은 차세대 장치로 주목 받을 만큼 오늘날의 컴퓨터 구조에 큰 변화를 줄 수 있는 잠재력을 갖고 있으며 이를 접목한 시스템적인 개발 역시 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 메인 메모리와 나노 저장 소자가 융합된 스토리지 메모리 클래스(SCM) 환경 하에서 입출력시에 원자성(Atomicity)이 보장되도록 설계, 구현된 새도우 블록 기법을 소개하고, 더불어 캐시를 사용하며 발생할 수 있는 데이터 일관성 처리의 보장을 다루었다. 또한 실제 FRAM이 장착된 하드웨어 환경 하에서 개선된 새도우 블록을 동작하여 측정한 성능 결과를 함께 제공한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1023-1043
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• 2010

최근 메인 메모리의 용량 증가와 가격하락으로 데이터베이스 시스템에서 사용하고 있는 색인 전체를 메인 메모리상에 상주시키는 것이 가능해지고 있다. 그러나 CPU와 메인 메모리의 연산속도와 메인 메모리의 접근 속도의 차이는 해마다 커지고 있다. 이러한 접근 속도 차이로 생기는 문제를 해결하기 위한 많은 연구가 진행 중에 있다. 이러한 연구 중 캐시 인식 트리는 데이터 압축을 통해서 캐시 미스를 줄이고, 메인 메모리의 접근 비용을 감소시킬 수 있다. 기존의 캐시 인식 트리는 데이터의 특성과 관계없이 오직 한 가지 방법의 압축방법을 사용하는 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복 할 수 있는 방법을 제안한다. 첫 번째로, 데이터의 특성을 설명 할 수 있는 압축 지역성의 개념을 제안한다. 두 번째로, 데이터의 특성에 따라 최대한 캐시 미스를 줄일 수 있도록 여러 가지 압축 방법을 지원하는 DC-Tree를 제안한다. 캐시 미스 수 측면에서 DC-Tree는 B+-Tree, Simple prefix DC-Tree, pkB-Tree에 비해 각각 1.7배, 1.5배, 1.3배의 성능 향상을 보였다. 본 논문에서 제안한 DC-Tree는 사업 데이터베이스 시스템에 적용 할 수 있을 것으로 예상되며, 실제 응용에서도 성능 향상을 보일 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.1383-1386
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• 2001

Internet 이용자의 급격한 증가와 광대역 통신망(B-ISDN) 구축의 확산에 따라 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망 접속장치의 큰 수요가 기대되며, 또한 ATM망 접속장치의 성능 향상도 요구되고 있다. 기존의 연구들은 컴퓨터 프로그램의 메모리에 대한 참조가 지역적이라는 특성을 이용한 가상 메모리의 효율적인 페이지 교체 알고리즘 및 캐쉬 처리 방안들이 진행되어 왔다. 본 논문은 ATM 프로토콜 프로세서를 설계하는데 있어 네트워크 트래픽의 지역성(Locality of Reference)을 고려한 캐쉬 메모리 구조를 적용하여 보다 향상된 ATM 셀 수신이 가능하도록 한다. ATM 셀의 가상 패스 식별자/가상 채널 식별자(VPI/VCI)를 캐쉬 처리함으로써, 패킷을 분해, 재조립(Segmentation and Reassembly)할 때 관련 테이블의 검색 시간을 줄일 수 있다. 캐쉬 메모리 적용으로 인한 성능 향상을 평가하기 위해 ATM NIC 프로세서와 내부 캐시 메모리 그리고, 외부 SRAM 사이에 셀 수신 정보의 Read 와 Write에 드는 시간 비용(System Clock Cycle)을 캐시의 Hit 또는 Miss 등에 따라 구분하고, 이를 기반으로 한 시뮬레이터에 3 종류의 ATM 셀 스트림을 가하여 각각에 대해 평균 셀 처리시간, 데이터 버스의 트래픽 비율 그리고, 히트율의 3가지 평가요소를 측정하고, 비교하였다.