• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권5호
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• pp.282-296
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• 2006

무선 클라이언트-서버 환경에서 데이타 브로드캐스팅은 효율적인 데이타 보급방식이다. 서버가 데이타를 방송하면 그 중 일부를 클라이언트가 캐시에 보관하여, 낮은 통신 대역폭과 한정된 자원을 극복하고 데이타 접근 시간 등을 절약할 수 있다. 서버는 또한 무효화보고서를 방송하여 서버 데이타와 클라이언트가 캐싱한 데이타간의 일관성을 유지할 수 있도록 한다. 기존의 캐시 일관성 문제를 해결하기 위한 대부분의 연구는, 접속 단절 시간이 너무 길어서 수신하지 못한 무효화 보고서의 수가 일정 한도(윈도우 크기)를 넘으면 단순히 캐시 전체를 삭제하는 방법을 사용한다. 이 논문은 이러한 긴 접속 단절 시간의 경우에도 이동 클라이언트의 캐시 재사용율을 높일 수 있는 기법을 제시한다. 캐시의 일관성 여부에 관계없이 무조건 전체 캐시 내용을 지우는 대신, 클라이언트는 모든 데이타를 지우는 비용과 선택적으로 지우는 비용을 추측한다. 만일 모든 데이타를 지우는 비용이 높아지는 경우에는 클라이언트는 캐시를 유지하고 검증 요청을 위해 업링크를 사용하여 유효하지 않은 데이타만을 선택적으로 지운다. 이 방법은 캐시 유지비용을 추측할 때 캐시된 데이타의 갱신 비율과 방송 빈도들을 함께 고려하므로, 효율적으로 캐시 재사용율을 높일 수 있다는 것을 모의 실험 결과를 통해 증명한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제34권3호
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• pp.217-231
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• 2007

이동 컴퓨팅(Mobile Computing)환경에서 빈번한 접속 단절은 클라이언트의 캐시 일관성(Consistency)문제로 직결된다. 이러한 캐시 일관성 문제를 해결하기 위해 무효화 보고(Invalidation Report)에 관한 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존의 무효화 보고 기법은 서버 측의 데이타의 수가 많아지거나, 갱신(Update)되는 데이타의 양이 증가하게 되면 무효화 보고 기법의 크기의 증가 및 캐시 효율성의 저하를 가지고 온다. 또한 캐시 전체의 무효화를 확인하는 보고 기법은 선택적 청취(Selective tuning)를 지원하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 기존 방식의 문제점을 해결하며 효율성을 개선한 무효화 보고 기법으로써 TTCI(Timestamp Tree-based Cache Invalidation scheme)를 제안한다. 갱신된 데이타의 타임스탬프를 이용하여 타임스탬프 트리를 구성하고 데이타의 아이디를 갱신된 순서대로 나열하여 무효화 보고를 만든다. 이를 활용하게 되면 각 클라이언트는 자신의 단절(Disconnect)된 시점에 맞는 정보를 확인하여 캐시의 이용률을 증가 시킬 수 있다. 또한 트리 구조를 이용하여 선택적 청취를 가능하게 함으로써 클라이언트의 자원 소비를 줄일 수 있다. 이러한 본 구조의 효율성을 검증하기 위해 기존의 기법인 DRCI(Dual-Report Cache Invalidation)와 성능비교를 실시한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.207-215
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• 2004

계층버스 다중처리기 시스템에서 캐시 일관성 프로토콜은 시스템 성능에 영향을 준다. 특정 캐시 일관성 프로토콜 하에서 시스템의 성능은 버스의 대역폭 및 메모리크기, 메모리 블록의 크기에 따라 영향을 받는다. 따라서 시스템 성능에 영향을 미치는 요소들에 대한 민감도 분석이 필요하다. 본 논문에서는 계층버스 다중처리기에 캐시 일관성 프로토콜을 적용하고, 프로토콜에서 정의된 상태가 나타날 확률을 구하였다. 구해진 확률값을 분석적 모델에 적용하여 시뮬레이션을 하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 기반으로 시스템의 성능에 영향을 미치는 요소에 대한 민감도 분석을 하였다.

• 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 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.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제32권3호
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• pp.276-284
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• 2005

접근 빈도가 높은 데이타를 클라이언트의 캐시에 저장하여 사용하는 것은 한정된 무선 대역폭을 사용하는 이동 컴퓨팅 환경에서 매우 중요한 이슈이다. 그러나 클라이언트의 접속 단절이 빈번하게 발생하는 무선환경에서 캐시 데이타의 일관성을 보장해주기 위해서는 적지 않은 노력이 필요하다. 최근에는 캐시 데이타의 일관성 검사를 위하여 서버의 주기적인 무효화보고(Invalidation Report, IR) 기법을 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 클라이언트가 오랜 접속 단절이 발생할 경우 모든 캐시 데이타를 버려야 하므로, 성능에 큰 장점을 얻을 수 없게 된다 이에 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 빈번한 접속 단절로 인하여 오랫동안 무효화 보고를 받지 못하더라도 유효한 캐시 데이타를 최대한 유지시킬 수 있는 기법들을 제안한다. 먼저 클라이언트가 접속 단절 후 첫 재접속이 되었을 경우. 자신의 접속 단절 시간을 전송하도록 하여 서버가 동적으로 IR에 포함될 이전 일정 주기를 결정하도록 하였다. 이에 반하여 두 번째 기법에서는 서버가 특정 기간 동안의 IR 정보를 저장하도록 하여, 오랜 접속 단절 후에도 클라이언트가 직접 캐시 데이타의 일관성 검사를 요청할 수 있도록 하였다. 제안한 기법에 의해 현저히 줄어드는 클라이언트의 캐시 손실률과 그에 따른 업링크 수의 감소, 그리고 질의에 대한 응답시간의 감소로 인한 시스템 성능 향상은 시뮬레이션을 통해 확인된다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권12호
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• pp.1245-1251
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• 2017

디렉터리 기반의 캐시 일관성 유지 프로토콜을 사용하는 멀티 코어 시스템은 성능 향상을 위해 더 많은 코어를 집적하려 하지만 캐시 일관성 유지를 위한 오버헤드가 커져 코어 수를 늘리는 데에 제한이 생긴다. 기존의 연구들은 주로 디렉터리 엔트리의 크기를 줄이는 데에 집중하고 있다. 이 논문에서는 캐시 블록이 두 개 이상의 코어에 의해 공유될 때에 디렉터리 엔트리를 동적으로 할당하는 디렉터리 구조를 제안한다. 이에 따라 하나의 코어에 의해서만 접근되는 블록들에 대해 디렉터리 정보를 관리하지 않음으로써 디렉터리 엔트리의 수를 줄일 수 있다. 우리는 PARSEC 벤치마크에서의 시뮬레이션을 통해 풀맵에 비해 훨씬 적은 수의 디렉터리 엔트리에서 높은 DDT hit rate을 가져 shared cache의 디렉터리 정보를 충분히 관리할 수 있음을 확인함과 동시에 풀맵과 비슷한 성능으로 디렉터리의 크기를 풀맵 대비 17.84%까지 줄일 수 있음을 확인했다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.699-708
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• 2006

버스 분할 기법은 통신이 많은 모듈들을 가까이 배치하고 필요한 버스 단편만 사용함으로 버스 에너지 소비를 줄인다. 그러나 MPSoC와 같은 다중 프로세서 플랫폼에서는 캐시 일관성을 유지하기 위하여 모든 프로세서에서 버스 트랜잭션을 알아야 하므로, 기존의 버스 분할 기법을 적용할 수 없다. 본 논문에서는 공유 메모리 기반의 MPSoC 플랫폼에서 버스 에너지를 절감시키기 위한 버스 분할 기법을 제안한다. 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리와 공유 메모리의 버스를 분할함으로써, 캐시 일관성을 유지하며 비 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 최소화시킨다. 또한, 태스크별 버스 트랜잭션 횟수를 기반하여 태스크를 할당함으로써, 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 절감시키는 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 실험에서 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 83%까지 절감시키며, 태스크 할당 알고리즘은 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 36%까지 절감시키는 효과가 있음을 보여준다. 그럼으로 다중 프로세서 시스템에서도 버스 분할 기법을 적용하여 버스 에너지 절감 효과를 볼 수 있으며, 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 통해 추가적으로 버스 에너지를 절감할 수 있음을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.13-21
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• 2013

최근 들어 칩 멀티 프로세서 상의 코어 개수는 지속적으로 증가하는데 반해, 이를 효율적으로 뒷받침하기 위한 멀티 프로그래밍 혹은 멀티 쓰레딩 기법은 부족한 실정이다. 이로 인해 실제 작업을 수행하지 않는 유휴 코어가 발생하였고, 해당 코어가 소유한 자원들 중 개별 캐시 부분은 유휴 캐시로 낭비되었다. 본 논문에서는 유휴 개별 캐시의 발생이 불가피함을 인지함과 동시에 그것을 칩 내 메모리 공간으로써 효율적으로 활용할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 유휴 캐시를 희생 캐시로 활용하는 방법이며, 이를 위해 요구되는 새로운 시스템 구성 및 캐시 일관성 프로토콜의 세부 동작을 소개한다. 본 논문에서 제시된 기법은 유휴 캐시를 사용하지 않을 때와 비교하여 4-코어 및 16-코어 기반 칩 멀티 프로세서 환경에서 각각 19.4%와 10.2%의 IPC 향상을 가져왔다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권2호
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• pp.253-265
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• 2001

본 논문은 이동 컴퓨팅 환경에서 연속 부분 질의의 효과적인 처리를 위한 캐시 관리 방안을 제안한다. 연속 부분 부합 질의란 질의의 결과가 클라이언트의 메모리에 일관성을 유지하면서 지속되는 부분 부합 질의이다. 기존의 이동 환경을 위한 캐시 관리 기법은 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들이다. 하지만, 부분 부합 질의는 데이터의 내용을 기반으로 탐색하는 질의이기 때문에 이러한 레코드 식별자를 기반으로 하는 방법들은 캐시 관리를 효율적으로 할 수 없다. 제안하는 캐시 관리 방안에서는, 이동 클라이언트의 캐시 상태를 프레디킷(predicate)으로 기술하고, 서버가 캐시 관리를 위해 클라이언트에게 방송하는 캐시 무효화 정보, 즉 Cache Invalidation Reports(CIR)을 프레디킷으로 구성한다. 이러한 프레디킷 표현을 사용하여, 일련의 캐시 관리 기법-억지 방법(the brute-force method), 빼기 방법(the subtraction method), 교차 방법(the intersection method)-들을 제안한다. 그리고, 제안하는 방법의 계산 복잡도를 계산한다.