• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.183-185
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• 2016

안드로이드 운영체제에서 앱과 시스템의 성능을 향상시키기 위해 효율적인 메모리 관리가 요구된다. 기존 연구는 앱 단위로 메모리를 관리하였으나 앱이 사용하는 이미지, 동영상과 같은 리소스를 저장하는 메모리 공간인 앱 리소스 캐시에 대한 분석이 없었다. 본 논문은 앱 리소스 캐시의 구조, 리소스 캐싱의 동작을 분석하고, 빈번히 접근되는 리소스의 캐싱이 앱과 시스템 성능에 어떠한 영향을 미치는지 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.41-42
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• 2009

현재 많은 임베디드 SoC(System-On-Chip)에는 캐시 메모리의 단점을 보완하기 위해 온-칩(On-Chip) SRAM, 즉, SPM(Scratchpad Memory)를 내장하고 있으며 SPM은 그 특성상 캐시 메모리와 달리 소프트웨어가 직접 관리해야 한다. 본 논문에서는 NUMA를 지원하는 Linux 상에서 이식성이 높으면서 단순하게 구현할 수 있는 SPM 관리 방법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.149-151
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• 2012

서버가상화는 제한된 컴퓨팅 자원을 이용하여 다수의 운영체제를 가동시키는 기술이다. 한정된 컴퓨팅 자원을 이용하는 가상화 기술은 메모리 공간 부족이라는 문제를 야기했다. 이를 해결하기 위한 메모리 중복제거 기술들이 소개되고 있다. 그러나 많은 논문들 호스트와 가상 머신간의 메모리 사용 정보 부족으로 인해 많은 오버헤드를 가지고 메모리 중복제거 기술을 제공하고 있다. 본 논문은 메모리 공유 비중이 가장 큰 가상 머신의 페이지 캐시 정보를 제공하는 파일 시스템을 기반으로 페이지 스캐닝을 통한 효율적인 메모리 중복제거 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.287-290
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• 2006

플래시 메모리는 동작 특성상 메모리 영역에 대한 덮어쓰기(overwrite)가 불가능하고 메모리 쓰기를 위해서는 삭제(erase) 연산을 반드시 먼저 수행해야 한다. 삭제 연산은 읽기 연산에 비해 많은 시간이 소요되므로 될수록 줄이는 것이 플래시 메모리의 수행 성능 향상에 유리하다. 본 논문에서는 플래시 메모리에 대한 삭제 횟수를 줄이기 위해 데이터베이스 페이지에 대한 쓰기 연산을 지연하는 지연쓰기 기법을 제안한다. 이 기법은 페이지에 대한 갱신이 일어날 때 페이지캐시 내의 해당 페이지에 대해서는 갱신을 수행하되 그것을 유발한 레코드 연산(레코드 삽입, 갱신, 삭제)은 별도의 지연쓰기 큐에 기록한다. 그리고 레코드 연산이 지연쓰기 큐에 저장되어 있는 동안에는 해당 페이지에 대한 갱신은 보류한다. 만약 해당 페이지를 다시 읽어야할 필요가 있을 때에는 지연 쓰기 큐에 저장된 갱신 정보와 병합하여 갱신된 페이지를 페이지 캐시에 적재한다. 이는 갱신되는 페이지의 개수와 단일 페이지에 대한 갱신 횟수를 감소시키는 효과를 가져온다. 따라서 플래시 메모리의 삭제 및 쓰기 연산을 감소시켜 데이터베이스 시스템의 수행성능을 향상시키게 된다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.143-150
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• 2013

솔리드 스테이트 디스크 (SSD)는 고성능 개인용 컴퓨터나 서버 분야에서 뛰어난 특성과 성능을 바탕으로 입지를 넓혀 나가고 있다. 특히 낸드 플래시 메모리에 기반한 SSD가 주류를 이루며 이미 거대한 시장을 확보하고 있는 낸드 플래시 메모리 시장의 큰 부분을 차지하고 있다. 이러한 낸드 플래시 메모리 기반 SSD에는 보통 낸드 플래시 메모리의 특성을 숨기기 위하여 DRAM으로 제작되는 캐시 버퍼가 장착되는데 이 캐시 버퍼는 보다 높은 성능을 달성하기 위해 나중 쓰기 방식을 활용하고 이는 기존의 낸드 플래시 메모리 만을 고려한 스케줄링 기법들을 I/F에서 효과적으로 활용할 수 없게 한다. 따라서 본 논문에서는 I/F에서 사용할 수 있는 캐시 버퍼를 고려한 스케줄링 기법을 제안하고자 한다. 스케줄링 기법은 크게 두 가지 기준을 가지고 스케줄링을 진행하는데 캐시 버퍼의 적중 여부와 읽기 요청에 대한 우선순위이다. 이는 캐시 버퍼에 적중한 요청들을 먼저 처리하여 처리속도를 증가시키고 시스템 성능에 보다 큰 영향을 끼치는 읽기 요청의 지연시간을 줄이기 위함이다. 실험 결과에 따르면 제안하는 스케줄링 기법을 사용했을 때 약 26% 향상된 읽기 성능을 보여주었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.513-515
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• 1999

기하급수적으로 증가하는 인터넷 트래픽(traffic)의 대처방안으로 캐시 일관성 유지, 캐싱 알고리즘 등 웹 캐싱에 대한 연구가 끊임없이 진행되고 있다. 본 논문에서는 인터넷 트래픽의 양을 줄이기 위해 다중의 캐시 서버를 설계하였다. 다중의 캐시 서버는 단일 캐시 서버를 사용할 때 발생하는 웹 서버의 부하를 감소시켜 네트웍 트래픽의 양을 줄여준다. 또한 다중의 캐시는 라우터, 디스크, 메모리 같은 하드웨어의 비용을 절감할 수 있어 경제적인 측면에서도 효율적이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.11-19
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• 2013

프로세서와 메모리 시스템 사이의 속도 차이를 완화하기 위하여 오늘날의 컴퓨터 시스템은 대부분 캐시 시스템을 사용하고 있다. 하지만 소비 전력 측면에서 캐시 메모리는 전체 시스템 측면에서 큰 비중을 차지한다. 본 논문에서는 캐시 시스템의 전력을 줄이는 방안 가운데 하나로 지역 버퍼와 주소 압축을 통한 저전력 캐시 설계 기법을 제안한다. 주소 압축을 위해 사용되는 부분태그 캐시는 전력 소모량을 최소화하기 위해서 전체 태그를 쓰기보다는 태그의 작은 부분을 사용함으로써 소비 전력을 줄이도록 하는 기법이다. 본 논문에서는 기존의 여러 주소 압축 캐시 연구에서의 문제점들을 분석하여 그것을 보완할 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 지역성이 높은 내장형 응용프로그램의 특징을 활용한 것으로, 지역 버퍼와 지역 실패 버퍼를 활용한 새로운 형태의 캐시 주소 압축 기법이다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 전체적인 성능의 감소 없이 평균 18%의 에너지 감소를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.945-951
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• 2008

공간적 지역성(spatial locality) 및 시간적 지역성(temporal locality)을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 고성능 데이터 캐시 구조를 제안한다. 제안된 캐시 메모리는 하드웨어 프리패치 유닛과 큰 블록 크기를 갖는 직접사상(DM: direct mapped) 캐시와 작은 블록 크기를 갖는 완전 사상(FA: fully associative) 캐시의 하위 캐시 유닛으로 구성된다. 공간적 지역성은 블록 데이터를 패치하여 직접 사상 캐시에 저장함으로써 보장되며, DM 캐시 히트가 발생한 경우에 그 이웃 데이터 블록을 프리패치 함으로써 최적화 된다. 시간적 지역성은 작은 블록 데이터가 DM 캐시로부터 제거 될때 그 블록의 과거 기록에 따라서 중요한 데이터는 완전사상 캐시에 저장함으로써 보장된다. Spec2000 벤치 마크 프로그램에 대한 실험 결과에 의하면 제안된 캐시 구조는 비슷한 크기의 직접사상 캐쉬, 4웨이 연관사상(4 way set associative cache) 및 SMI(selective-mode intelligent cache) 캐쉬 [8]등의 기존의 구조에 비해서 미스 비율(miss rate)을 평균적으로 $12.53\sim23.62%$ 그리고 AMAT(average memory access time)를 평균적으로 $14.67\sim18.60%$ 줄일 수 있음을 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권1호
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• pp.68-80
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• 2000

모듈화된 구조를 지향하는 현대 소프트웨어 기술의 발전은 캐시 메모리의 성능에 큰 변화를 가져오고 있다. 최근 운영체제 분야에서 새로운 설계 기술로 부각되고 있는 마이크로커널은 모듈화된 구조를 가지고 있어 이식성과 확장성이 우수하지만, 모노리딕 커널에 비하여 성능이 저하되는 현상을 보이기도 한다. 본 논문에서는 마이크로커널 기반 운영체제에서 발생하는 성능 저하의 근본적인 원인을 규명하기 위하여, 커널의 구조적 특성이 캐시 메모리의 성능에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. Intel Pentium Pro 프로세서 상에서의 실험 결과， 마이크로커널 구조는 모노리딕 커널 구조에 비하여 L1, L2 캐시와 TLB 접근 실패율을 크게 증가시키며, IPC 보다는 캐시 메모리의 효율성이 운영체제 성능에 미치는 영향이 더욱 크다는 사실을 발견하였다. 그리고, 이러한 현상은 마이크로커널의 구조적 특성으로 인하여 빈번히 발생하는 문맥 교환의 영향임을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권3호
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• pp.371-375
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• 2010

SSD는 NAND 플래시 메모리 기반의 저장장치로 속도가 빠르고, 전력 소모량이 작으며, 충격과 진동에 강하다는 좋은 특성 때문에 PC뿐 아니라 스토리지 서버 등에서도 사용되는 경우가 늘고 있다. NAND 플래시 메모리는 덮어쓰기가 불가능하다는 제약이 있으므로 SSD에서는 일반적으로 FTL이라고 불리는 소프트웨어 계층을 사용한다. 다양한 형태의 FTL 중 페이지 단위 변환에 기반한 FTL은 유연성이 높고 효율적인 쓰레기 수집 작업이 가능하다는 점에서 가장 성능이 좋다고 알려져 있다. 한편 이 방법은 64GB MLC SSD의 경우 64MB 크기의 변환 테이블이 메모리에 올라와 있을 것을 요구하므로 현실적인 사용이 제한되어 있다. 본 논문에서는 효율적인 캐시 구조를 통해 SSD에서도 순수한 페이지 단위 변환을 사용하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 매핑 테이블 메타 데이터를 사용해 완전 연관 캐시를 구성하고 캐시크기에 무관하게 O(1)시간에 주소를 변환한다 다양한 환경에서 수집한 트레이스를 이용한 시뮬레이션 결과 32KB의 캐시 공간의 경우 80% 이상, 512KB의 경우 90% 이상의 적중률을 보였다. 이 경우 메모리 사용량은 64MB의 1. 9% 에 불과하며 캐시 미스로 인한 오버헤드는 실행시간 기준으로 2% 미만으로 측정되었다.