• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.175-180
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• 2012

최근에 이르러, 수퍼스칼라 프로세서의 하드웨어 복잡도와 성능 한계의 문제를 극복하기 위하여 멀티코어 프로세서가 각종 컴퓨터 시스템에 상용화되어 널리 이용되고 있다. 이 때, 멀티코어 프로세서의 성능에 큰 영향을 미치는 것은 명령어 캐쉬와 데이터 캐쉬의 구성 방법과 용량이다. 본 논문에서는 캐쉬의 구조와 용량이 멀티코어 프로세서의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 다양한 캐쉬의 구조와 용량으로 구성되는 2 개에서 16 개까지의 멀티코어 프로세서에 대하여 SPEC 2000 벤치마크를 입력으로 하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과, 명령어 캐쉬와 데이터 캐쉬의 구조를 2 차 연관도로 구성하고 각 용량을 64 KB로 설정할 때 하드웨어의 비용 대 성능 효과가 가장 높았다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2078-2094
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• 2015

Now a days, Efficient processing of Broadcast Queries is of critical importance with the ever-increasing deployment and use of mobile technologies. BQs have certain unique characteristics that the traditional spatial query processing in centralized databases does not address. In novel query processing technique, by maintaining high scalability and accuracy, latency is reduced considerably in answering BQs. Novel approach is based on peer-to-peer sharing, which enables us to process queries without delay at a mobile host by using query results cached in its neighboring mobile peers. We design and evaluate cooperative caching techniques to efficiently support data access in ad hoc networks. We first propose two schemes: Cache Data, which caches the data, and Cache Path, which caches the data path. After analyzing the performance of those two schemes, we propose a hybrid approach (Hybrid Cache), which can further improve the performance by taking advantage of Cache Data and Cache Path while avoiding their weaknesses. Cache replacement policies are also studied to further improve the performance. Simulation results show that the proposed schemes can significantly reduce the query delay and message complexity when compared to other caching schemes.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.87-95
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• 2016

Nonvolatile memory (NVM) is being considered as an alternative of traditional memory devices such as SRAM and DRAM, which suffer from various limitations due to the technology scaling of modern integrated circuits. Although NVMs have advantages including nonvolatility, low leakage current, and high density, their inferior write performance in terms of energy and endurance becomes a major challenge to the successful design of NVM-based memory systems. In order to overcome the aforementioned drawback of the NVM, extensive research is required to develop energy- and endurance-aware optimization techniques for NVM-based memory systems. However, researchers have experienced difficulty in finding a suitable simulation tool to prototype and evaluate new NVM optimization schemes because existing simulation tools do not consider the feature of NVM devices. In this article, we introduce a NVM-based cache simulator to support rapid prototyping and evaluation of NVM-based caches, as well as energy- and endurance-aware NVM cache optimization schemes. We demonstrate that the proposed NVM cache simulator can easily prototype PRAM cache and PRAM+STT-RAM hybrid cache as well as evaluate various write traffic reduction schemes and wear leveling schemes.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권1호
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• pp.67-80
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• 2013

The worst-case execution time (WCET) of each real-time task in multicore processors with shared caches can be significantly affected by inter-thread cache interferences. The worst-case inter-thread cache interferences are dependent on how tasks are scheduled to run on different cores. Therefore, there is a circular dependence between real-time task scheduling, the worst-case inter-thread cache interferences, and WCET in multicore processors, which is not the case for single-core processors. To address this challenging problem, we present an offline real-time scheduling approach for multicore processors by considering the worst-case inter-thread interferences on shared L2 caches. Our scheduling approach uses a greedy heuristic to generate safe schedules while minimizing the worst-case inter-thread shared L2 cache interferences and WCET. The experimental results demonstrate that the proposed approach can reduce the utilization of the resulting schedule by about 12% on average compared to the cyclic multicore scheduling approaches in our theoretical model. Our evaluation indicates that the enhanced scheduling approach is more likely to generate feasible and safe schedules with stricter timing constraints in multicore real-time systems.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제6권1호
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• pp.12-25
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• 2012

For real-time systems it is important to obtain the accurate worst-case execution time (WCET). Furthermore, how to improve the WCET of applications that run on multicore processors is both significant and challenging as the WCET can be largely affected by the possible inter-core interferences in shared resources such as the shared L2 cache. In order to solve this problem, we propose an innovative approach that adopts a code positioning method to reduce the inter-core L2 cache interferences between the different real-time threads that adaptively run in a multi-core processor by using different strategies. The worst-case-oriented strategy is designed to decrease the worst-case WCET among these threads to as low as possible. The other two strategies aim at reducing the WCET of each thread to almost equal percentage or amount. Our experiments indicate that the proposed multicore-aware code positioning approaches, not only improve the worst-case performance of the real-time threads but also make good tradeoffs between efficiency and fairness for threads that run on multicore platforms.

• 한국게임학회 논문지
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• 제6권4호
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• pp.63-70
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• 2006

본 논문에서는 모바일 3D 그래픽 가속기의 텍스쳐 데이터 메모리 지연시간을 감소하기 위해 사용하는 텍스쳐 캐쉬의 다양한 저전력 구조를 고찰하였다. 또한 텍스쳐 필터링 알고리즘에 따라서 가변적 전력 모드 전환 기준을 갖는 텍스쳐 캐쉬를 설계하였다. 각 텍스쳐 캐쉬 구조의 성능 비교 분석을 위하여 Quake 게임 엔진을 벤치마크로 사용한 트레이스 기반의 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 저전력 텍스쳐 캐쉬 구조에 적합한 텍스쳐 필터링 알고리즘에 따라서 가변적 전력 모드 전환 기준을 갖는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권2호
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• pp.69-78
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• 2009

캐쉬의 성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법은 프로그램 수행 특성에 내재되어 있는 시간적 (temporal locality) 지역성과 공간적 지역성(spatial locality)을 활용하는 것이다. 본 논문은 프로그램 수행 특성에 적합한 시간적/공간적 지역성을 이용하기 위한 뱅크 선택 메커니즘을 가진 고성능 저전력 캐쉬 구조를 제안하였다. 제안하는 캐쉬 시스템은 다른 블록 크기와 다른 연관도를 가지는 두개의 캐쉬로 구성되어 진다. 즉 작은 블록 크기를 지원하는 직접사상 구조의 주 캐쉬(main direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 완전연관 버퍼 (fully associative buffer)로 구성되어 진다. 특히 주 캐쉬는 저전력을 위해 2-뱅크로 구성되며, 완전연관 버퍼에서 선택되어진 작은 블록은 제안된 뱅크 선택 알고리즘에 의해 주 캐쉬의 뱅크에 저장된다. 제안된 뱅크 선택 알고리즘과 3비트 상태 비트를 이용하여 시간적 지역성이 높은 데이터들을 주 캐쉬에 선택적으로 저장함으로써 고성능의 효과를 얻을 수 있었다. 제안된 알고리즘은 또한 충돌 미스 (conflict miss)와 캐쉬 오염 (cache pollution)을 효과적으로 줄여준다. 시뮬레이션 결과에 따르면, 평균 접근 실패율의 경우 Mibench 응용군에 대해 Victim 캐쉬에 비해 23%, STAS 캐쉬에 비해 32%의 감소효과를 보여준다. 평균 메모리 접근 시간의 경우 Victim 캐쉬에 비해 14%, STAS 캐쉬에 비해 18%의 감소효과를 얻을 수 있었다. 에너지 소비의 관점에서도 제안된 캐쉬 시스템은 Victim 캐쉬와 STAS 캐쉬에 비해 약 10% 감소 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.166-168
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• 2002

인터넷 사용자의 수가 폭발적으로 늘어나고 웹 컨텐츠의 양이 많아지면서 웹 캐시의 수요는 날로 높아져 가고 있다. 동시 접속자의 수가 수천에서 수만에 이르는 대형 웹사이트의 경우, 다수의 웹 캐시를 두어 웹 서버의 부하를 줄이기도 한다. 이러한 웹서비스 환경에서 여러 대의 웹 캐시를 효율적으로 관리하고 모니터링 할 수 있는 관리 시스템이 요구되고 있다. 본 논문에서는 다수의 웹 캐시를 통합 관리하고 모니터링 할 수 있는 웹 기반 통합 관리 시스템을 설계하고 구현해 보았다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.161-164
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• 2003

The sharing of caches among Web proxies is an important technique to reduce Web Traffic and alleviate network bottlenecks. Additionally, due to emerging network technologies cooperative Web caching among proxies shows great promise to become an effective approach for reducing Web document access latencies. Nevertheless it is not widely deployed due to the overhead of existing protocols such as ICP. We propose iSCSI-based hierarchical web caching scheme which provides more improved performance than existing web caching scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8A호
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• pp.1115-1123
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• 2000

현재 대부분의 웹 프락시 또는 웹 캐쉬는 대규모 기관을 중심으로 사용되고 있다 하지만 인터넷을 사용하는 이용자 현화을 보면 오히려 대규모 조직에 속하는 이용자보다는 벤처나 PC 방과 같은 소규모 기관에 속해 있는 경우가 많다. 소규모 기관들은 사용 망 및 시스템의 용량 제한으로 인해 필요로하는 웹 문서를 원활히 제공받지 못하고 있다 또한 상용자들은 여러 윈도우를 열어놓고 다양한 종류의 URL에 접속하고 있으며 비교적 짧은 시간내에 또 다른 URL로 바꾸어 가면서 사용하고 실정이다. 본 논문에서는 근접한 지역에 위치하면서 특성이 유사한 소규모집단을 연결하는 웹캐쉬 구성 방안과 동일한 캐쉬용량으로도 적중률이 높고 웹 문서 사용자들이 요구하는 URL이 급격히 바뀌어도 적중률 저하를 차단할 수 있는 캐쉬알고리즘을 제시한다 제안 알고리즘은 요청된 URL이 속한 네트워크 경로에 따라 웹 문서 사용 특성을 분류하고 서로다른 경로에 속하는 웹문서를 서로 다른 저장 장소에 캐쉬를 하는 형태이다 제안 알고리즘을 실제 사이트에 적용하여 얻은 실험 결과를 분석하여 보면 적은 비용으로 기존 알고리즘보다 적중률 및 응답 시간 면에서 현저\ulcorner게 뛰어남을 알수 있다.