• Title/Summary/Keyword: 캐시메모리

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A Cache Controller to Maximize Effectiveness of Hierarchical Memory Architecture (계층적 메모리 구조의 효과를 극대화하는 캐시 제어기)

  • Uh Bong Yong;Ju Young Kwan;Cheon Joong Nam;Kim Suk Il
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.32 no.11_12
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    • pp.608-616
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    • 2005
  • A cache architecture is proposed here which evokes prefetch at level 1 cache miss. Existing structures only prefetch at level 2 cache miss. In the proposed cache architecture, level 1 cache miss would select demand fetch block and prefetch block from the level 2 cache and store to level 1 cache and prefetch cache, respectively. According to an experimental analysis using 11 benchmark programs, the hierarchical cache architecture that employs both a level 1 cache prefetcher and a level 2 cache prefetcher obtained a maximum $19\%$ increased performance when compared to the cache architecture that employs only a level 2 cache prefetcher.

Disk Caching Scheme Using Lightweight Reuse Distance Measurement Scheme (경량의 재사용 거리 측정 기법을 이용한 디스크 캐싱 기법)

  • Son, Youngjae;Cheong, Seok Hyun;Gil, Gun Wook;Kang, Minjae;Noh, Dong Kun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2020.01a
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    • pp.1-2
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    • 2020
  • 응용프로그램의 응답성을 향상시키기 위해서는 저장장치 시스템의 데이터 처리 능력이 중요하다. 한편, 차세대 메모리(NVDIMM)는 DRAM과 SSD 중간 정도의 성능 특성과 저장 용량을 갖는다. NVDIMM을 저장장치의 캐시로 사용함으로써 메모리와 저장장치의 격차는 많이 줄게 된다. 본 논문에서는 경량의 재사용 거리 측정 기법을 이용하여 효율적으로 디스크를 캐싱하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 경량의 재사용 거리 측정 기법을 바탕으로 계산된 CFD(Computational Fluid Dynamics)값에 따라 디스크 캐시에 해당 데이터 적재 여부를 결정한다. 결과적으로 제안 기법을 적용한 디스크 캐시를 운용함에 따라 캐시의 히트율을 향상시켰다.

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A Buffer Cache Scheme Considering both DRAM/MRAM Hybrid Main Memory and Flash Memory Storages (DRAM/MRAM 하이브리드 메인 메모리와 플래시메모리 저장 장치를 고려한 버퍼 캐시 기법)

  • Yang, Soo-Hyun;Ryu, Yeon-Seung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.93-96
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    • 2013
  • 모바일 환경에서 전력 손실이 중요한 문제 중 하나가 됨에 따라, MRAM과 플래시메모리와 같은 비 휘발성 메모리가 차세대 모바일 컴퓨터에 널리 사용될 것이다. 본 논문에서는 DRAM/MRAM 하이브리드 메인 메모리의 제한적인 쓰기 연산 성능을 고려한 효율적인 버퍼 캐시 기법을 연구했다. 제안한 기법은 MRAM 의 제한적인 쓰기 연산 성능을 고려하고 플래시 메모리 저장 장치의 삭제 연산 횟수를 최소화한다.

캐시메모리

  • Korea Electronics Association
    • Journal of Korean Electronics
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    • v.18 no.11
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    • pp.21-25
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    • 1998
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Designing Hybrid HDD using SLC/MLC combined Flash Memory (SLC/MLC 혼합 플래시 메모리를 이용한 하이브리드 하드디스크 설계)

  • Hong, Seong-Cheol;Shin, Dong-Kun
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.16 no.7
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    • pp.789-793
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    • 2010
  • Recently, flash memory-based non-volatile cache (NVC) is emerging as an effective solution to enhance both I/O performance and energy consumption of storage systems. To get significant performance and energy gains by NVC, it would be better to use multi-level-cell (MLC) flash memories since it can provide a large capacity of NVC with low cost. However, the number of available program/erase cycles of MLC flash memory is smaller than that of single-level-cell (SLC) flash memory limiting the lifespan of NVC. To overcome such a limitation, SLC/MLC combined flash memory is a promising solution for NVC. In this paper, we propose an effective management scheme for heterogeneous SLC and MLC regions of the combined flash memory.

An Extended R-Tree Indexing Method using Prefetching in Main Memory (메인 메모리에서 선반입을 사용한 확장된 R-Tree 색인 기법)

  • Kang, Hong-Koo;Kim, Dong-O;Hong, Dong-Sook;Han, Ki-Joon
    • Journal of Korea Spatial Information System Society
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    • v.6 no.1 s.11
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    • pp.19-29
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    • 2004
  • Recently, studies have been performed to improve the cache performance of the R-Tree in main memory. A general mothed to improve the cache performance of the R-Tree is to reduce size of an entry so that a node can store more entries and fanout of it can increase. However, this method generally requites additional process to reduce information of entries and do not support incremental updates. In addition, the cache miss always occurs on moving between a parent node and a child node. To solve these problems efficiently, this paper proposes and evaluates the PR-Tree that is an extended R-Tree indexing method using prefetching in main memory. The PR-Tree can produce a wider node to optimize prefetching without additional modifications on the R-Tree. Moreover, the PR-Tree reduces cache miss rates that occur in moving between a parent node and a child node. In our simulation, the search performance, the update performance, and the node split performance of the PR-Tree improve up to 38%. 30%, and 67% respectively, compared with the original R-Tree.

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Hashing Method with Dynamic Server Information for Load Balancing on a Scalable Cluster of Cache Servers (확장성 있는 캐시 서버 클러스터에서의 부하 분산을 위한 동적 서버 정보 기반의 해싱 기법)

  • Hwak, Hu-Keun;Chung, Kyu-Sik
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.14A no.5
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    • pp.269-278
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    • 2007
  • Caching in a cache sorrel cluster environment has an advantage that minimizes the request and response tine of internet traffic and web user. Then, one of the methods that increases the hit ratio of cache is using the hash function with cooperative caching. It is keeping a fixed size of the total cache memory regardless of the number of cache servers. On the contrary, if there is no cooperative caching, the total size of cache memory increases proportional to the number of cache sowers since each cache server should keep all the cache data. The disadvantage of hashing method is that clients' requests stress a few servers in all the cache servers due to the characteristics of hashing md the overall performance of a cache server cluster depends on a few servers. In this paper, we propose the method that distributes uniformly client requests between cache servers using dynamic server information. We performed experiments using 16 PCs. Experimental results show the uniform distribution o

Improved Cache-hot Page Allocation Technique for Reducing Page Initialization Latency of Linux Based Systems (리눅스 기반 시스템의 페이지 초기화 지연 단축을 위한 향상된 캐시-핫 페이지 할당 기법)

  • Yang, Seokwoo;Noh, Sunhyeon;Hong, Seongsoo
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2019.01a
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    • pp.415-418
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    • 2019
  • 최근 사용자 대화형(user-interactive) 응용들은 OS에게 많은 양의 메모리를 빈번하게 요구한다는 특징을 보인다. 응용의 메모리 할당 요청이 발생하면 OS는 할당할 페이지의 초기화 작업을 필수적으로 수행하는데, 빈번하게 발생하는 페이지 초기화 작업이 응용의 성능을 저하시키고 있다. 기존 리눅스 기반 시스템은 페이지 초기화 지연을 단축하기 위해 CPU의 캐시에 매핑되어 있어서 초기 값을 빠르게 쓸 수 있는 페이지인 캐시-핫(cache-hot) 페이지를 우선적으로 할당한다. 하지만 기존 리눅스는 각 코어별로 캐시-핫 페이지를 인식하고 관리하며, 다른 코어가 관리하는 캐시-핫 페이지에는 접근할 수 없다. 이러한 정책 때문에 다른 코어가 공유 캐시(shared cache)에 매핑된 캐시-핫 페이지를 관리하고 있더라도, 이를 할당받지 못하고 캐시-콜드(cache-cold) 페이지를 할당받는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 별도로 인식하고 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 모든 코어가 활용할 수 있게 하여, 응용이 캐시-핫 페이지를 할당받을 확률을 기존 기법보다 높이는 향상된 캐시-핫 페이지 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 페이지 할당 요청이 발생하면 먼저 각 코어의 사유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 우선적으로 할당하고, 할당에 실패하면 공유 캐시에 매핑된 것으로 추정되는 캐시-핫 페이지를 할당한다. 이를 통해 캐시-핫 페이지를 할당받을 확률을 기존 기법보다 높이고, 결과적으로 평균 페이지 초기화 지연을 단축한다. 제안된 기법을 리눅스 커널 4.18.10버전 기반 환경에서 구현하여 실험한 결과, 평균 페이지 초기화 지연이 기존 리눅스 시스템과 비교하여 약 7% 단축되었다.

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A Review of Data Management Techniques for Scratchpad Memory (스크래치패드 메모리를 위한 데이터 관리 기법 리뷰)

  • DOOSAN CHO
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.771-776
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    • 2023
  • Scratchpad memory is a software-controlled on-chip memory designed and used to mitigate the disadvantages of existing cache memories. Existing cache memories have TAG-related hardware control logic, so users cannot directly control cache misses, and their sizes are large and energy consumption is relatively high. Scratchpad memory has advantages in terms of size and energy consumption because it eliminates such hardware overhead, but there is a burden on software to manage data. In this study, data management techniques of scratchpad memory were classified and examined, and ways to maximize the advantages were discussed.

Mapping Cache for High-Performance Memory Mapped File I/O in Memory File Systems (메모리 파일 시스템 기반 고성능 메모리 맵 파일 입출력을 위한 매핑 캐시)

  • Kim, Jiwon;Choi, Jungsik;Han, Hwansoo
    • Journal of KIISE
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    • v.43 no.5
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    • pp.524-530
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    • 2016
  • The desire to access data faster and the growth of next-generation memories such as non-volatile memories, contribute to the development of research on memory file systems. It is recommended that memory mapped file I/O, which has less overhead than read-write I/O, is utilized in a high-performance memory file system. Memory mapped file I/O, however, brings a page table overhead, which becomes one of the big overheads that needs to be resolved in the entire file I/O performance. We find that same overheads occur unnecessarily, because a page table of a file is removed whenever a file is opened after being closed. To remove the duplicated overhead, we propose the mapping cache, a technique that does not delete a page table of a file but saves the page table to be reused when the mapping of the file is released. We demonstrate that mapping cache improves the performance of traditional file I/O by 2.8x and web server performance by 12%.