• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.40-42
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• 2014

최근의 컴퓨터 시스템은 멀티 코어를 기반으로 병렬성 향상을 추구 하고 있지만 코어의 개수가 증가함에 따라 메모리가 새로운 병목 지점으로 지적되고 있다. 메모리 시스템은 가상 메모리, 물리 메모리, 뱅크 메모리 3계층으로 나눌 수 있으며, 각 계층은 상호연관 관계가 있어서 분석하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 이를 위해 계층 구조를 지원하는 시뮬레이터를 제안한다. 제안하는 시뮬레이터는 총 5개의 구성 요소로 이루어져 있으며, CPU 개수, 캐시 정책, 뱅크 개수등 다양한 설정을 지원한다. 또한 시뮬레이터를 통하여 운영체제 수준의 물리 메모리 관리자가 메모리 접근 지연에 영향이 있음을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.24-27
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• 2007

주기억 색인 기법인 Tmr-트리가 R-트리에 비해서 삽입시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 본 논문은 L2 캐시를 최대한 활용하여 기존 Tmr-트리의 장점을 가지는 새로운 CSTmr-트리(Cache Sensitive Tmr-트리)구조를 제안하고, 이 구조에 삽입, 삭제 등의 알고리즘을 제안하였다. 제안한 구조와 알고리즘을 다른 인덱스 구조와 비교하여 CSTmr-트리의 우수성을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.133-136
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• 2011

트리의 검색은 어플리케이션에서 흔하게 사용되는 연산중 하나이다. 하지만 대부분의 트리는 연결 리스트 기반으로 생성되며 연결 리스트 트리 구조는 데이터의 지역성을 가지기 힘들기 때문에 트리구조의 검색을 동반한 응용은 캐시메모리 사용효율의 제약으로 인해 성능상의 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 연결 리스트 트리를 배열 기반의 트리로 변형하여 트리 검색 시 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.91-100
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• 2016

FPGA 기반 실시간 영상 워핑 시스템에서는 영상 픽셀 정보의 빠른 읽기와 메모리 접근 횟수의 감소를 위하여 영상 캐시를 활용하지만, 일반 컴퓨터 시스템의 캐시 알고리즘은 캐시 부적중(cache miss)에 의한 시간 지연과 복잡한 온라인(on-line) 연산 구조로 인하여 실시간 성능 구현에 어려움이 있다. 본 논문에서는 FPGA 기반 실시간 영상 워핑을 위한 단순한 구조의 영상 캐시 알고리즘을 제안한다. 영상 워핑에서의 픽셀 데이터 접근 순서는 워핑에 적용할 2D 좌표변환 관계에 의하여 결정되며 매 영상 프레임에서 반복되는 특성이 있다. 따라서, 캐시 로드(cache load)에 관한 사항을 오프라인(off-line)에서 미리 프로그램함으로써 캐시 부적중 상황이 발생하지 않음을 보장할 수 있고, 그 결과 온라인에서의 연산이 감소하여 캐시 컨트롤러의 구조가 단순해진다. FPGA를 활용한 전체 시스템 구조를 제시하고, 실험을 통하여 제안하는 영상 캐시 알고리즘의 정확성과 타당성을 확인한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.11-18
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• 2021

SSD의 FTL에서는 호스트로부터 요청된 논리적 페이지 번호를 실제 기록된 플래시 메모리 페이지 번호로 매핑하는 작업을 한다. 매핑 정보를 관리하기 위해서 사용되는 RAM의 용량을 줄이는 것은 매우 중요하다. 기존의 요구기반 FTL에서는 매핑 정보도 플래시 메모리 페이지에 기록하고 그들의 주소만 RAM에 테이블로 관리하는 2단계 방법을 적용하였다. 그러나 SSD의 용량이 수십 테라바이트 수준으로 늘어나고 있으므로 이 방법만으로는 충분하지 않다. 본 논문에서는 소요되는 RAM의 용량을 획기적으로 줄이기 위해서 매핑 정보를 3단계로 관리하는 방법인 ML-FTL을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 캐시를 적절히 활용함으로써 기존의 2단계 방법에 비해서 오버헤드가 늘어나는 정도가 미미하다는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.442-450
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• 2015

본 논문에서는 시그니처 기반의 이거 하드웨어 트랜잭셔널 메모리(eager HTM)에서 발생하는 거짓 충돌을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 이 방법에서는 각 트랜잭션이 실행 중에 접근하는 캐시 블록들을 추적한다. 그리고 다른 코어로부터의 요청에 대해 충돌이 없다는 증거를 추적한 정보가 제공하면, 시그니처 서브시스템이 충돌이라고 선언하더라도 그것을 무시하도록 조치한다. 따라서 제안한 방법을 사용하면 거짓 충돌에 의한 트랜잭션의 멈춤 또는 취소를 줄일 수 있다. 이 방법은 시그니처 기반의 이거 HTM을 구현하는 멀티코어 프로세서의 성능을 향상시키기 위해 사용할 수 있다. 16개의 코어로 구성된 LogTM-SE 시스템에서 스탠포드 대학에서 개발한 STAMP 벤치마크를 사용하여 실험한 결과, 제안한 방법을 사용할 경우 시스템의 성능은 평균 20.6% 만큼 향상되었다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제20권9호
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• pp.507-512
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• 2014

최근 전력의 한계 때문에 많은 트랜지스터를 모두 이용할 수 없는 '다크실리콘' 문제가 발생했다. 이 문제를 효율적으로 해결하기 위하여 CPU(Central processing unit)와 GPU(Graphic processing unit)를 함께 사용하여 분산처리하기 시작했다. 최근에는 CPU(Central processing unit)와 GPU(Graphic processing unit)가 메모리와 Last Level Cache를 공유하는 내장형 GPU 프로세서(Integrated graphic processing unit processor)가 등장했다. 하지만 CPU 프로세스와 GPU 프로세스가 LLC(Last level cache)로 접근하기 위한 어떠한 규칙이 없기 때문에, 동시에 CPU 프로세스와 GPU 프로세스 수행될 때 LLC(Last level cache)를 차지하기 위한 경쟁이 일어나 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 캐시 접근 빈도가 큰 여러 개의 프로세스들이 수행됨에 따라 캐시 오염이 발생한 상황에서 GPU 프로세스의 성능 보장을 위하여 GPU 프로세스만을 위한 고정된 Last Level Cache 공간을 주는 캐시 분할방식이 필요함을 증명하고 캐시를 분할하기 위한 페이지 컬러링 기법을 소개하고 디자인한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.947-953
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• 2015

PRAM은 바이트 단위의 쓰기와 비휘발성의 특징을 모두 가지고 있으며, DRAM보다 높은 밀 집도가 기대되기 때문에 DRAM을 대체할 수 있을 것으로 예상된다. 이에, PRAM 기반의 버퍼 캐시 교체정책에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구는 PRAM의 수명 및 느린 쓰기 성능에만 집중함으로써 PRAM의 바이트 단위의 쓰기 성능을 제한적으로 이용한다. 이에, 본 논문에서는 PRAM의 바이트 단위의 쓰기 성능과 스토리지의 성능을 모두 고려한 새로운 버퍼 캐시 교체 정책을 제안 한다. 제안 기법은 바이트 단위의 쓰기 성능을 이용하기 위해 작은 크기의 쓰기 요청이 빈번한 페이지를 PRAM에 유지시키며 DRAM과 PRAM사이의 선택적 페이지 이동을 통해 PRAM의 쓰기 횟수를 감소시킨다. 실험 결과, 제안 기법은 CLOCK 알고리즘에 비해 최고 92%까지 PRAM의 쓰기 횟수를 감소시키고 PRAM 테스트 보드에서 최대 62%까지 수행시간을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.119-128
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• 2019

3D 그래픽 프로세서의 시스템의 특성상 많은 수학적 계산이 요구되면서 고속처리를 위하여 GPU(Graphics Processing Unit)를 이용한 병렬처리 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPU에서 발생하는 문제점 중 캐시메모리 미스에 의하여 발생하는 대역폭 증가와 3D 셰이더 처리 속도가 일정하지 않은 문제점을 해결하기 위하여 캐시메모리를 사용하지 않는 병렬처리기인 MAMS를 이용한 3D 그래픽 프로세서를 제안한다. 본 논문에서 제안된 MAMS를 이용한 3D 그래픽 프로세서는 DirectX 명령 분석을 이용해 Vertex shader, Pixel shader와 Tiling 및 Rasterizing 구조를 설계 하였고, MAMS를 위한 FPGA(Xilinx Virtex6@100MHz) 보드를 구성하여, Verilog를 사용하여 설계된 구조를 개발하였다. 개발된 FPGA(100Mhz)와 nVidia GeForce GTX 660(980Mhz)의 처리시간을 확인한 결과 GTX 660를 이용한 처리 시간은 일정하지 않음을 확인하였고, MAMS를 이용한 처리 시간은 일정함을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권3호
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• pp.157-162
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• 2004

본 논문에서는 가상 메모리 압축 알고리즘으로 CAMD 알고리즘을 제안한다. CAMD 알고리즘은 페이지 폴트가 일어났을 때 이들 페이지들을 스왑 디바이스로 이동시키지 않고 주기억장치 내의 압축된 캐시 영역을 할당하여 압축된 페이지를 저장한다. 이렇게 함으로써 스왑 디바이스로 이동하는 시간과 횟수를 감소시켜서 페이지 폴트 응답시간을 줄이며 주기억장치에 저장되는 페이지들의 공간 활용도를 높일 수 있다. 메모리 내의 데이터는 일반적인 압축 알고리즘에서 다루는 데이터와는 다른 특징들을 가지고 있어서 메모리 내의 주소 값이나 배열 데이터와 값은 요소들을 고려하여 압축될 때의 효율성을 높일 수 있다.