• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2017

최근 소셜 미디어와 센서 장비의 기술의 발달로 그래프 데이터의 양이 급격히 증가 하였다. 그래프 데이터의 처리 과정에서 I/O 비용이 발생하여 데이터가 많아지면 병목현상으로 인해 데이터의 처리와 관리에 있어 성능에 한계가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 데이터를 메모리에서 관리하는 캐시 기법에 대한 연구가 이루어 졌다. 본 논문에서는 서브그래프 데이터의 접근 패턴을 고려한 캐싱 기법을 제안한다. 그래프 환경에서 그래프 질의 이력을 통해 패턴을 찾고 질의 관리 테이블과 FP(frequent pattern)-Tree 통해 선별된 데이터를 메모리에 적재시킨다. 또한, 캐시 실패(cache miss)가 발생 하였을 때, 주변의 이웃 정점을 같이 메모리에 적재시킨다. 메모리가 가득 찰 경우 캐시 된 데이터를 퇴출시키는 교체 전략을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.9-11
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• 2000

최근의 네트웍 환경에서는 멀티미디어 서비스와 대용량의 파일을 이용하는 어플리케이션의 증가로 인해 이를 충족시킬 수 있는 저장 장치가 요구되고 있는 실정이며 이러한 저장 장치를 이용한 분산 환경의 네트웍 파일 시스템이 필수적이 되었다. 실제로 ATM, Fast switched LAN, Fibre channel 같은 고속의 네트웍 발달로 인해 분산 환경의 네트웍 파일 시스템에서 디스크를 엑세스하는 속도보다 오히려 네트웍으로 연결된 원격지의 메모리를 액세스하는 것이 더 빨라졌다. 따라서 지역 디스크 캐싱 기법이 분산 환경의 네트웍 저장 시스템으로 적용되면서 전역적 메모리를 관리하는 것과 원격지간의 캐시 일관성 문제(cache consistency)를 고려하지 않을 수 없게 되었다. 본 논문에서는 분산 환경의 캐싱 기법을 살펴보고 전역적 메모리의 캐시 일관성 문제를 다루면서 이에 대한 설계방안 및 앞으로의 연구 방향을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.212-214
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• 2012

데이터 집약적인 대부분의 애플리케이션들은 규칙적인 메모리 접근 패턴과 동시에 불규칙적인 접근 패턴을 커널 코드에 포함하고 있다. 그 동안 대부분의 메모리 접근 패턴 최적화 기법은 규칙적인 패턴에 집중되어 있었다. 하지만 암호화/통신 관련 애플리케이션에서는 불규칙한 패턴으로 메모리 접근의 대부분을 구성하는 경우가 많다. 이러한 불규칙한 메모리 접근 패턴을 대상으로 온칩메모리를 효율적으로 사용하도록 최적화 기법을 일반화하여 설계하는 일은 어려운 작업이기 때문에 관련 연구분야에 큰 진전이 없는 실정이다. 우리는 불규칙 메모리 접근 패턴 최적화 문제를 해결하기 위하여 데이터 클러스터링 기법을 제안하였다. 클러스터링은 접근되는 데이터의 시공간 지역성을 계산하여 이득이 큰 데이터들을 하나의 블록으로 구성하여 온칩메모리에 상주시키는 기본단위로 사용하는 기법이다. 본 기법을 이용하면 기존의 캐시메모리에 비하여 약 19% 에너지 소모를 절감할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.1-9
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• 2020

본 논문에서는 MLC STT-MRAM 캐시 메모리의 쓰기 동작 성능을 향상시킬 수 있는 효율적인 쓰기 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심 아이디어는 MLC STT-MRAM에 저장된 캐시 블록이 데드 블록 (Dead block)일 경우 쓰기 동작을 빠르게 수행하는 것이다. 이러한 빠른 쓰기 동작은 MLC STT-MRAM에 저장된 캐시 블록을 제거할 수 있지만, 제거된 블록이 앞으로 사용되지 않는 데드 블록일 경우에는 시스템 성능에 미치는 영향이 매우 작다. 메모리 시뮬레이터를 사용한 실험 평가를 통해 본 논문에서 제안하는 쓰기 기법이 MLC STT-MRAM 캐시의 성능을 평균 17% 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.456-459
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• 2008

공정 기술의 발전에 따라 공정 변이 (process variation)에 따른 수율 (yield) 감소 문제가 대두하고 있으며, 공정 변이 대응 설계 기법 (process variation tolerant design technique)은 하드웨어 제작 시 반드시 고려되어야 할 중요한 요소가 되었다. 캐시 메모리 (cache memory)의 경우에도 공정 변이로 인한 수율 감소 문제에 대처할 수 있는 설계 방법의 개발이 절실하다. 본 논문에서는 캐시에 저장되는 데이터의 특성 분석을 통해 공정 변이에 대응할 수 있는 새로운 캐시 구조 설계에 대한 연구를 소개한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.217-219
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• 2003

멀티미디어 응용 프로그램은 방대한 양의 데이터를 실시간으로 고속 처리해야 한다. 적재/저장과 같은 메모리 참조 명령어는 프로세서의 고속 수행에 방해가 되는 주요인이다. 본 논문에서는 메모리 참조 속도를 향상시키기 위해 멀티미디어 데이터의 주소간격이 규칙적으로 참조되는 특성을 활용하여 다음에 참조될 데이터를 미리 캐시로 선인출 함으로써 실행시 캐시 미스율을 줄이고 또한 전체 수행시간을 줄이는 효과적인 방법을 제안한다. 제안한 방법은 캐시 미스율을 줄이는 방법으로서 데이터 선인출 기법을 사용하는데 주소간격을 이동한 기존 연구들에 비해 캐시 미스율에 있어서 평균적으로 27%향상되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.64-71
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• 2010

최근에는 프로세서의 고성능화에 따라 명령어 캐시와 데이타 캐시를 분리하는 구조의 설계가 일반적이다. 본 논문에서는 혼합 지연모델을 갖는 비동기식 명령어 캐쉬구조를 제안하며, 데이타 패스에는 지연무관인 회로모델을 적용하고 메모리 에는 번들지연모델을 도입하였다. 요소기술로는 명령어 캐시는 CPU, 프로그램 메모리와 4-상 핸드쉐이크(hand-shake) 프로토콜로 데이터를 전달하고, 8-K바이트, 4상 연관의 맵핑 구조를 가지며 Pseudo-LRU 엔트리 교체알고리즘을 채택하였다. 성능분석을 위하여 제안된 명령어 캐시를 게이트레벨로 합성하고 32비트 임베디드 프로세서와 연동하는 플랫폼을 구축하였다. 구축한 플랫폼에서 MI벤치마크 프로그램을 테스트하여 99%의 캐시히트율과 레이턴시가 68% 감소하는 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.1-8
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• 2011

트랜잭셔널 메모리 시스템에서 오버플로우(overflow) 발생 시 이를 처리하기 위한 데이터의 기록은 그 복잡성으로 인해 전체 시스템 성능 저하의 주요 요인이 된다. 특히, 오버플로우 된 데이터가 일으킬 수 있는 충돌감지를 위해 캐시 일관성 프로토콜 상에 추가적인 상태 설정이 요구되며 이로 인해 트랜잭션간 커뮤니케이션에 지연이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 우리는 트랜잭셔널 메모리 시스템에서 오버플로우에 의해 발생하는 오버 헤드를 줄이기 위한 효율적인 캐시 구조를 연구하였다. 본 논문에서 제안하는 보조 캐시(supportive cache)는 1차 캐시와 동일한 교체 정책을 사용하며 병렬 룩업이 가능하도록 작동한다. 보조 캐시의 성능 평가를 위해 하드웨어 트랜잭셔널 메모리 시스템인 LogTM-SE를 사용하였으며 시뮬레이션 결과 평균적으로 37%의 성능 향상을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.285-291
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• 2010

플래시 메모리는 하드 디스크에 비해 크기가 작고 물리적 충격에 강하며 전력 소모가 적은 점 등 많은 장점을 가지고 있지만 아직까지 단위 공간당 가격이 높아 하드 디스크를 전면 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 노트북 컴퓨터 동 일부 모바일 장치에서는 하드 디스크와 플래시 메모리를 함께 사용하여 두 매체의 장점을 극대화하려는 시도가 이루어지고 있다. 하지만 기존 운영체제는 이기종 저장 장치 환경이 아닌 단일 저장 장치 환경에 최적화되어 이러한 장점을 충분히 살리지 못하고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 세 가지 기법을 이용하는 새로운 버퍼 캐시 관리 기법을 제안한다. 첫째, 입출력 접근 패턴을 탐지하고 블록의 저장 위치 별 성능 특성을 분석한 후 동적 한계 효용에 근거하여 버퍼 캐시 공간을 할당한다. 둘째, 입출력 접근 패턴과 저장 장치 특성에 따라서 선택적으로 선반입 기법을 적용한다. 셋째, 버퍼 캐시에서 저장 장치로 쫓겨날 때 해당 블록의 접근 패턴에 따라 하드 디스크와 플래시 메모리 중 더 적합한 매체를 결정하고 그 매체에 블록이 저장되도록 한다. 제안하는 기법들을 트레이스 기반 시뮬레이션으로 검증한 결과 기존 기법에 비해 버퍼 캐시 적중률은 29.9%, 총 실행시간은 49.5% 향상되었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권6호
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• pp.19-28
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• 2005

다중 프로세서 구조는 컴퓨터 성능을 향상시키기 위한 좋은 방법이다. 물리적으로 분산된 메모리를 단일 공유 메모리 공간으로 제공하는 CC-NUMA(Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) 시스템은 다중 프로세서 컴퓨터 시스템으로 널리 사용된다. CC-NUMA는 공유 메모리 지원을 위해 풀맵 디렉토리를 가지며, 빠른 원격 메모리 접근을 위해 원격 캐시 메모리를 사용한다. 본 논문은 CC-NUMA 시스템을 구성할 수 있는 프로세싱 노드 구조와 이러한 구조에 적합한 캐시 일관성 유지 프로토콜을 제안하여, 대량의 프로세서를 이용한 다중 프로세서 시스템의 구성을 용이하게 한다. 끝으로 제안된 프로토콜에 따른 시스템 구현 결과도 제시한다.