• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.349-351
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• 2012

낸드 플래시 메모리에서 가비지 콜렉션은 블록의 유효한 데이터들을 새로운 블록으로 옮기고 오래된 블록을 지우는 과정이다. 가비지 콜렉션에 의해 옮겨지는 페이지들은 작업의 양과 형태에 따라 오랫동안 유효한 페이지로 존재하기도 하고 그렇지 않은 경우도 있다. 본 논문에서는 반도체 디스크(Solid State Drive, 이하 SSD)에서 가비지 콜렉션이 비효율적으로 일어나는 경우를 정의하고 비효율적 가비지 콜렉션 과정으로 인한 비용을 줄이는 캐시 방출 기법을 소개한다. 이 기법을 시뮬레이션 해본 결과 작업 형태가 순차적일 때 LRU 캐시 알고리즘과 같이 사용되면 가비지 콜렉션에 의해 옮겨지는 페이지를 12%, 전체 쓰기 연산 횟수를 9%까지 줄일 수 있었고 블록 단위 LRU 알고리즘과 사용했을 때도 보다 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권12호
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• pp.913-917
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• 2009

낸드 플래시 메모리는 하드디스크와 달리 읽기 입출력과 쓰기 입출력이 소모하는 시간 및 전력량이 다르며 그 비율은 SLC, MLC, SSD 등 다양한 형태에 따라 상이하다. 특히 최근에는 내장 메모리 장치와 함께 외장 메모리 카드 또는 USB 메모리를 동시에 사용하는 경우도 증가하고 있어서, 버퍼 캐시 교체 알고리즘을 설계하는 데 있어서 페이지의 재참조 확률뿐 만 아니라 접근 장치와 참조 종류에 따른 입출력 비용을 함께 고려해야 한다. 본 논문은 페이지의 참조 빈도(frequency), 최근성(recency) 정보와 함께 인기와 쓰기의 입출력 비용을 직접적으로 고려하는 WWCLOCK (Write-Weighted CLOCK) 알고리즘을 제안한다. WWCLOCK은 입출력 비용이 다른 다양한 2차 저장 장치에 대해 적용 가능하며, CLOCK에 가까운 낮은 시간 및 공간 복잡도를 갖고 있다. 트레이스 기반 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘이 LRU 알고리즘에 비해 전체 입출력 실행 시간을 평균 36.2% 감소시킴을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.882-884
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• 2008

통상 하드웨어 캐시의 크기보다 수십에서 수백배 큰 크기의 데이타를 랜덤하게 접근하는 경우 낮은 메모리 접근 지역성(locality)에 기인하여 캐시 메모리 성능이 급격히 저하되는 문제를 야기한다. 예를 들면, 현재 보편적으로 사용되고 있는 차량용 General Positioning System (GPS) 프로그램의 경우 최대 32개의 위성으로부터 데이터를 받아 수신단의 위치를 계산하는 부분이 핵심 모듈중의 하나 이며, 이는 전체 성능의 50% 이상을 차지한다. 이러한 모듈에서는 위성 신호를 실시간으로 받아 버퍼 메모리에 저장하며, 이때 필요한 데이터가 순차적으로 저장되지 못하기 때문에 랜덤하게 데이터를 읽어 사용하게 된다. 결과적으로 낮은 지역성에 기인하여 실시간 (realtime)안에 데이터 처리를 하기 어려운 문제에 직면하게 된다. 통상의 통신 응용의 알고리즘 상에 내재된(inherited) 낮은 메모리 접근 지역성을 개선하는 것은 알고리즘 상에서의 접근을 요구한다. 이는 높은 비용이 필요함으로 본 연구에서는 사용되는 데이터 구조를 변환하여 지역성을 높이는 방향으로 접근하였다. 결과적으로 핵심 모듈에서 2배, 전체 시스템 성능에서 14%를 개선할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.333-335
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• 2014

페이스북, 트위터와 같은 클라우드 및 웹 서비스 제공회사와 클라우드 및 웹 서비스 제공자는 수많은 사용자들에 의해 발생되는 무수한 데이터를 빠르게 처리하기 위해 하드 디스크보다는 램에 저장 할 필요가 있다. 그러한 좋은 도구로서 분산메모리 객체 캐싱 소프트웨어인 멤캐시드가 있다. 멤캐시드의 성능은 저장공간의 크기에 따라 많은 차이를 보이는데, 하드웨어의 비용, 전력소비와 온도조절 등 공간의 제약을 감안했을 때, 무작정 개별 서버에 많은 RAM을 장착하거나, 서버 배열을 확장하는 것은 효율적인 방법이 아니다. 따라서 많은 양의 데이터가 메모리에 저장이 가능하도록 RAM과 SSD를 같이 확장한 SSD 기반 하이브리드 메모리를 제안한다. 하이브리드 메모리는 객체 캐시로 동작하고 페이지 단위로 할당하는 것보다 객체 단위로 자원할당을 함으로서 SSD에서 빠른 무작위 읽기를 할 수 있게 해 객체의 접근속도를 향상시켰다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권2호
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• pp.123-136
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• 2006

캐시 선인출 기법은 메모리 참조에 따른 지연시간을 줄이는 효과적인 방법이다. 그러나 너무 적극적으로 선인출할 경우에 캐시 오염을 유발시켜 선인출에 의한 장점을 상쇄시킬 뿐만 아니라 버스 트래픽을 증가시켜 전체 성능의 저하를 가져 올 수 있다. 본 연구에서는 선인출로 인한 캐시의 오염을 줄이기 위해 필터 테이블을 참조하여 선인출 명령을 수행할 지의 여부를 동적으로 판단하는 선인출 필터링 기법을 제시한다. 본 논문에서는 먼저 기존 연구에서의 문제점을 분석하기 위해 선인출 해싱 테이블 lbitSC 기법을 보였는데, 이 기법은 기존 연구와 같이 N:1 매핑을 사용하는 반면, 각 엔트리의 값을 1비트로 하여 두 가지 상태값을 갖도록 하였다. 비교 연구를 위해 완전 블록주소 테이블 기법을 제시하여 비교 기준으로 사용하였다. 마지막으로 본 논문의 주 아이디어인 정교한 필터링을 위한 선인출 블록주소 참조 테이블 기법을 제안하였다. 이 구조는 선인출 해싱 테이블 1bitSC기법과 같은 테이블 길이를 가지며, 각 엔트리의 내용은 완전 블록주소 테이블 기법과 같은 항목을 가지도록 하여 최근에 미 사용된 데이터의 블록주소가 필터 테이블의 하나의 엔트리와 대응되도록 1:1 매핑을 하였다. 일반적으로 많이 사용되는 선인출 기법과, 일반 벤치마크 프로그램과 멀티미디어 벤치마크 프로그램들에 대하여 캐시의 매개변수들을 변화시켜가면서 실험을 하였다. PBALT기법은 필터링 하지 않은 경우에 비해 최대 22% 향상된 결과를 보이고, 기존 PHT2bSC 기법과 비교하여 캐시 미스율이 7.9% 감소하였다. 메모리 참조 지연 시간(MADT)은 제안하는 PBALT 기법이 기존 연구에 비해 6.1% 감소하여 전체 수행 시간에 있어서 성능이 향상되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.289-292
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• 2008

본 논문에서는 OpenRISC 프로세서의 성능 및 전력 소모 개선을 위해 동적 분기예측 기법, 사원 집합연관 캐시 구조, ODC를 이용한 클럭 게이팅 기법을 제안한다. 동적 분기 예측 기법은 분기 명령에 대해 다음에 실행될 명령에 대한 예측 주소를 저장하는 BTB를 사용하였다. 사원 집합연관 캐시는 네 개의 메모리 블록을 한 개의 캐시 블록에 사상되는 구조로 되어있어 직접사상 캐시에 비해 접근 실패율이 낮다. ODC를 이용한 클럭게이팅 기법은 논리합성 개념인 무관조건의 입출력 ODC조건을 찾아 클럭 게이팅 로직을 삽입함으로써 동적 소비전력을 줄일 수 있다. 테스트 프로그램을 이용하여 제안한 기법들을 적용한 OpenRISC 프로세서의 성능을 측정한 결과, 기존 프로세서 대비실행시간이 8.9% 향상 되었고, 삼성 $0.18{\mu}m$ 라이브러리를 이용하여 동적 전력을 측정한 결과, 기존 프로세서 대비 소비전력을 13.9% 이상 감소하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권7호
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• pp.879-884
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• 2003

일반적으로 웹 기반 시스템의 성능을 높이기 위하여 웹 캐시를 사용하며, 대체 기법은 웹 캐시의 성능에 큰 영향을 미친다. 웹 캐시를 위한 대체 기법은 메모리 영역의 대체 기법과는 다르게, 대체되는 단위가 웹 객체이다. 또한 웹 객체는 사용자 참조 특성의 편차가 매우 크다. 따라서 웹 캐시론 위한 대체 기법은 이러한 웹 객체의 특성을 충분히 반영할 수 있어야한다. 하지만 기존의 기법에서는 이러한 특성을 충분히 반영하고 있지 못하다. 본 연구의 주된 관점은 참조특성 분석, 객체적중률의 향상, 응답시간의 개선이다. 이를 위해 로그분석을 이용하여 웹 객체의 참조특성을 분석하고, 이 참조특성의 분석 결과를 기반으로 분할된 웹 캐시 대체 기법을 제안하고 실험하였다. 실험 결과에서는, 제안 기법이 기존의 기법에 대해 객체 적중률과 응답속도의 성능이 개선되었음을 확인할 수 있다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권1호
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• pp.44-49
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• 2016

최근 소셜 미디어의 성장과 디지털 기기의 활용이 증가함에 따라 데이터가 기하급수적으로 급증하고 있다. 이러한 대용량의 데이터를 효율적으로 처리하기 위해 분산 메모리 처리 시스템을 사용한다. 하지만 분산 환경에서 특정 노드에 부하가 집중이 되면 노드의 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문은 분산 메모리 환경에서 노드의 부하를 적절하게 분배하는 부하 분산 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 노드의 부하를 관리하기 위해 핫 데이터를 여러 노드에 복제하고 노드가 추가되거나 삭제될 때 노드의 부하를 고려하여 데이터를 이주시킨다. 클라이언트는 핫 데이터의 메타데이터 정보를 유지하여 직접 노드에 접근함으로써 중앙 서버의 접근을 감소시킨다. 성능 평가를 통해 제안하는 부하 분산 관리 기법이 기존에 캐시 관리 기법에 비해 우수함을 입증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.195-196
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• 2012

하드웨어 플랫폼은 다수 코어 아키텍처의 메모리 대역폭을 만족시키기 위해 NUMA 구조로 설계되고 있다. 이러한 NUMA 구조에서 다른 노드의 메모리에 접근할 경우, 해당 노드의 메모리 접근에 비해 1.5~2배 지연이 발생한다. 따라서 이러한 특성을 고려하는 NUMA 시스템 기반 스케줄러가 필요하다. 본 논문에서는 NUMA 기반 스케줄러 설계를 위해 고려되어야 할 사항에 대해 분석해 본다. 분석 결과, 공유 자원 경쟁과 리모트 접근을 최소화하는 것이 NUMA 스케줄러 설계의 핵심이라는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 같은 노드에서 실행되는 워크로드의 조합 및 캐시 오염 태스크 관리, 그리고 노드별 남아있는 메모리 정보 또한 고려되어야 한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권1호
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• pp.11-20
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• 2004

스트리밍 형태로 처리되는 멀티미디어 응용 데이터는 공간적 지역성은 큰 대신 시간적 지역성이 낮은 특징이 있다. 이 논문에서는 멀티미디어 응용 데이터에 내재된 메모리 참조의 규칙성을 활용하는 동적 선인출 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 배열을 작은 블록으로 나누어 블록별로 계산을 수행하는 응용 프로그램의 경우에 기존의 방법과 비교하여 선인출 에러를 크게 줄일 수 있다. 여러 가지 미디어 벤치마크에 대한 실험 결과, 제안된 기법이 기존의 선형 선인출 기법에 비하여 예측의 정확도가 높고 성능이 우수함을 확인하였다.