GP-GPUs are general purposed GPUs for numerical computation based on multiple threads which are originally for graphic processing. GP-GPUs provide cache memory in a form of shared memory which user programs can access directly, unlikely typical cache memory. In this research, we implemented the parallel block LU decomposition program to utilize cache memory in GP-GPUs. The parallel blocked LU decomposition program designed with Nvidia CUDA C run 7~8 times faster than nun-blocked LU decomposition program in the same GP-GPU computation environment.
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.
Recently, advances in speed of the CPU have for out-paced advances in memory speed. Main-memory access is increasingly a performance bottleneck for main-memory database systems. To reduce memory access speed, cache memory have incorporated in the memory subsystem. However cache memories can reduce the memory speed only when the requested data is found in the cache. We propose a new cache sensitive T-tree index structure called as $CST^*$-tree for range query search. The $CST^*$-tree reduces the number of cache miss occurrences by loading the reduced internal nodes that do not have index entries. And it supports the sequential access of index entries for range query by connecting adjacent terminal nodes and internal index nodes. For performance evaluation, we have developed a cost model, and compared our $CST^*$-tree with existing CST-tree, that is the conventional cache sensitive T-tree, and $T^*$-tree, that is conventional the range query search T -tree, by using the cost model. The results indicate that cache miss occurrence of $CST^*$-tree is decreased by 20~30% over that of CST-tree in a single value search, and it is decreased by 10~20% over that of $T^*$-tree in a range query search.
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.
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
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.
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.
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%.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2007.06c
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pp.134-138
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2007
점차 더 벌어지는 CPU 속도와 메모리 속도의 차이로 인하여 메모리 접근 병목 현상이 발생하였고, 이 현상을 극복하기 위하여 캐시를 고려한 인덱스 구조에 관한 연구가 계속 되었다. 또한 최근 CPU 트렌드가 싱글 코어에서 멀티 코어로 전환점을 맞으면서 캐시메모리의 효율에 대한 중요성이 더욱 부각되었다. 본 논문은 최신 프로세서를 탑재한 시스템에서 메인 메모리 데이터베이스 시스템을 위한 인덱스 구조들의 성능을 비교 평가하고, 그 중 캐시를 고려한 트리 인덱스의 성능이 유용함을 보인다.
Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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2017.05a
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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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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