• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제27권7호
• /
• pp.665-674
• /
• 2000

높은 캐쉬 구역성을 나타내는 데이터 병렬 프로그램들에서 그레인 크기의 선정은 캐쉬 성능에 커다란 영향을 마친다. 선택된 그레인 크기가 프로세서들 사이에 균등한 부하 배분을 제공하더라도 내재하는 캐쉬 효과를 무시한 그레인 크기는 하나의 프로세서에 할당된 그레인들 사이에 주소 간섭을 발생되게 한다. 이런 주소 간섭은 캐쉬 충돌 실패를 발생하기 때문에 캐쉬 구역성에 부정적 영향을 미치게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 직접 사상 캐쉬의 특정을 바탕으로 캐쉬 크기와 프로세서 개수들로부터 최적 그레인 크기를 유도한다. 제안된 방법은 캐쉬 공간 내에서 그레인들이 동일한 주소로 사상 되지 않게 하므로 캐쉬 충돌 실패를 감소시킨다. 모의 시험 결과는 제안된 최적 그레인 크기는 직접 사상 캐쉬상에서 캐쉬 실패를 줄이므로 시험된 데이터 병렬 프로그램들의 성능을 개선시킴을 보인다.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제7권4호
• /
• pp.285-299
• /
• 2013

To enable hard real-time systems to take advantage of multicore processors, it is crucial to obtain the worst-case execution time (WCET) for programs running on multicore processors. However, this is challenging and complicated due to the inter-thread interferences from the shared resources in a multicore processor. Recent research used the combined cache conflict graph (CCCG) to model and compute the worst-case inter-thread interferences on a shared L2 cache in a multicore processor, which is called the CCCG-based approach in this paper. Although it can compute the WCET safely and accurately, its computational complexity is exponential and prohibitive for a large number of cores. In this paper, we propose three counter-based approaches to significantly reduce the complexity of the multicore WCET analysis, while achieving absolute safety with tightness close to the CCCG-based approach. The basic counter-based approach simply counts the worst-case number of cache line blocks mapped to a cache set of a shared L2 cache from all the concurrent threads, and compares it with the associativity of the cache set to compute the worst-case cache behavior. The enhanced counter-based approach uses techniques to enhance the accuracy of calculating the counters. The hybrid counter-based approach combines the enhanced counter-based approach and the CCCG-based approach to further improve the tightness of analysis without significantly increasing the complexity. Our experiments on a 4-core processor indicate that the enhanced counter-based approach overestimates the WCET by 14% on average compared to the CCCG-based approach, while its averaged running time is less than 1/380 that of the CCCG-based approach. The hybrid approach reduces the overestimation to only 2.65%, while its running time is less than 1/150 that of the CCCG-based approach on average.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제13권5호
• /
• pp.241-251
• /
• 2007

최근의 내장형 프로세서를 설계하는데 있어서는 성능 못지 않게 에너지 효율성이 중요하게 고려되어야 한다. 내장형 프로세서에서 소모되는 에너지의 상당 부분은 캐쉬 메모리에서 소모되는 것으로 알려지고 있다. 특히 1차 명령어 캐쉬는 거의 매 사이클마다 접근이 이루어지므로 상당히 많은 양의 동적 에너지를 소모하게 된다. 그러므로, 내장형 프로세서를 설계하는데 있어서 1차 명령어 캐쉬의 에너지 효율성을 높이는 기법은 프로세서의 총 에너지 소모를 줄여주는 결과로 이어질 것으로 기대된다. 본 논문에서는 내장형 프로세서에 적합한 저전력 1차 명령어 캐쉬를 설계하는 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 명령어 캐쉬를 여러 개의 작은 서브 캐쉬들로 분할하는 기법을 통해 명령어 접근 시 활성화되는 캐쉬의 크기를 줄임으로써 1차 명령어 캐쉬에서 소모되는 동적 에너지를 감소시켜 준다. 또한, 하나의 서브 캐쉬 크기를 페이지 크기와 동일하게 함으로써 캐쉬 내에서 태그가 차지하는 칩 공간을 없애고, 태그 비교에 소모되는 에너지도 없애는 효과를 얻는다. 제안하는 1차 명령어 캐쉬는 물리적인 접근 시간 감소를 통해 캐쉬 분할로 인한 성능 저하를 최대한 줄이고, 에너지 감소 효과는 최대로 얻고자 한다. 모의 실험 결과, 제안하는 구조는 기존의 1차 명령어 캐쉬 구조와 비교하여 명령어 접근에 소모되는 동적 에너지를 평균 $37%{\sim}60%$ 감소시키는 결과를 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권5A호
• /
• pp.517-525
• /
• 2006

본 논문은 다수의 RFID 태그가 사용되고 있는 환경에서 고속 필터링을 수행하기 위한 필터링 엔진을 설계한다. 이를 위하여 우리는 고속 라우터나 방화벽에 적용되었던 고속 패킷 필터링 기법이 RFID 데이터 필터링과 매우 유사함을 보이고 그 중 대표적인 기법인 Bit Parallelism 기반의 Aggregated Bit Vector(ABV)를 고속 RFID 필터링 엔진에 적용한다. 또한, RFID 데이터 필터링의 성향을 관찰한 결과 태그 인식 및 필터 부합의 시간적 중복성을 발견하고 두 가지 캐쉬(태그 캐쉬, 필터 캐쉬)를 적용하여 추가적인 필터링 성능 향상을 꾀하였다. 설계한 RFID 고속 필터링 엔진의 성능 평가를 위해 프로토타입 애플리케이션을 제작하여 시뮬레이션을 수행하였다. 결과로써 기존의 순차적인 RFID 데이터 필터링에 비해 고속의 필터링 성능을 보이며 특히 필터의 수가 증가할수록 필터링의 효율이 높아짐을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.33-39
• /
• 2008

반도체 기술의 급속한 발달과 함께 임베디드 프로세서의 성능이 점차 강력해지면서 몇 가지 문제점이 발생하게 되었다. 그 중에서도 프로세서 내에서 소비되는 에너지의 급격한 증가는 심각한 문제이다. 이러한 이유로 인해 최신의 임베디드 프로세서를 설계할 때에는 성능과 함께 에너지 효율성이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 프로세서에서 소비되는 에너지의 상당 부분을 차지하고 있는 명령어 캐쉬의 에너지 효율성을 향상시키기 위해 후방 분기 명령어 정보를 이용하는 기법을 제안하고자 한다. 큰 크기의 주 명령어 캐쉬와 작은 크기의 순환문 캐쉬로 구성되는 제안된 기법을 통해 프로세서의 요청이 올 때 주 명령어 캐쉬와 순환문 캐쉬 중에서 하나의 캐쉬만이 선택적으로 접근되도록 하여 주 명령어 캐쉬의 접근 횟수를 크게 감소시킴으로써 우수한 에너지 효율성을 얻을 수 있다. 실험 결과, 제안하는 저전력 명령어 캐쉬는 기존의 명령어 캐쉬와 비교하여 평균 20%의 에너지 소비를 감소시킨다는 사실을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.165-171
• /
• 2009

무선 모바일 애드 혹 망 기술과 P2P 서비스 기술의 급속한 발전과 더불어, 모바일 애드-혹 망에서의 P2P 서비스를 통합하려는 시도와 많은 통합 응용들의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 하지만 모바일 애드-혹 망에서의 모바일 사용자들의 높은 이동성은 이들 사이에서의 안정적인 P2P 서비스를 구현하는데 많은 어려움을 낳는다. 본 논문에서 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해 모바일 환경에서 효율적인 파일 공유와 관리를 하고, 좋은 성능을 성취할 수 있도록 피어들 중간에 분산된 캐시를 두어 빈번하게 요청되는 파일에 대한 인기도를 고려한 파일 캐시를 이용한 효율적인 모바일 P2P 서비스 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 분석적 모델을 이용하여 그 성능을 평가하고, 기존의 P2P 망에서의 DHT 기반 서비스 기법과 비교하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제31권8호
• /
• pp.473-486
• /
• 2004

NUMA 시스템은 원격의 메모리에 반복적으로 접근하는 오버헤드를 피하기 위해 지역 노드내에 원격 캐시를 둔다. 이러한 원격 캐시를 사용하여 원격 메모리로의 접근 지연 시간을 감소시키고 네트워크 상의 트래픽 양을 줄이지 못한다면 다중 프로세서 시스템의 성능 저하는 명백하다. 성능 상의 여러 기준 중에서 메모리 시스템과 관련해서는 캐시 교체 정책에 관한 연구가 계속되었고, 그 중 다중 프로세서 시스템에서의 캐시 교체 정책에 관한 연구도 이어졌다. 본 논문에서는 캐시의 공유 상태에 기반을 둔 교체 정책을 제안한다. 소유권이 없는 캐시 라인을 먼저 교체하고, 이를 통해 소유권이 옮겨지는 오버헤드를 피하여 메모리 지연 시간을 줄인다. 또한 소유권이 없는 캐시 라인에 지나친 피해가 얼도록, “MRU를 사용한 소유권 유지 교체 정책(KOM)”과 “참조 비트를 사용한 소유권 유지 교체 정책(KORB)”를 제안하고, 이를 LRU, Pseudo LRU(PLRU)와 비교한다. KOM과 KORB는 PLRU에 비하여 수행 시간에서 25%, 13%씩 각각 향상을 보였다. 특히 KOM은 하드웨어 복잡도가 현저히 낮음에도 불구하고 LRU에 가까운 성능을 나타냈다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제13A권3호
• /
• pp.191-198
• /
• 2006

최근 디지털 멀티미디어 응용기기는 휴대 편의성은 물론 하나의 기기에서 다양한 멀티미디어 데이터 처리를 가능하게 하는 기능적 집적이 이루어지고 있다. 이와 같은 추세는 기기가 처리해야 하는 데이터 양의 증가와 이를 수행하기 위하여 요구되는 온칩 메모리의 크기 및 연산 유닛의 고성능화를 요구하여 전력 소비량의 증가를 유발시킨다. 연산 엔진에서 사용되는 대표적인 온칩 메모리인 캐쉬는 전력 사용에 있어서 중요한 비율을 차지하는 구조로 저전력 설계를 위한 구조적 개선의 주요 대상이다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용을 수행하는 연산 엔진의 데이터 캐쉬에서 소비되는 전력을 감소시키기 위하여 멀티미디어 응용의 데이터 사용 특성을 파악하여 이 특성을 전력소비를 감소시키는 목적으로 활용 가능한 분할된 캐쉬구조를 제안한다. 그리고 각각의 분할된 캐쉬에 대하여 특정 주소 영역의 데이터 참조를 고정시킴으로써 얻을 수 있는 전력 소비면의 성능 향상을 평가한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 캐쉬 구조는 같은 크기의 직접사상 캐쉬, 2중연관 캐쉬, 4중연관 캐쉬에 대해 유사한 성능을 나타내면서, 각각의 기존 캐쉬 구조와 비교하였을 경우 33.2%, 53.3% 및 70.4%만큼 감소된 전력으로 동작 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제24권10호
• /
• pp.1312-1318
• /
• 2020

본 논문에서는 수신단 캐시를 활용하여 비디오 스트리밍의 전송 효율을 개선할 수 있는 배타적 논리합 기반 비디오 스트리밍(XC: eXclusive OR-based Cast)을 위한 전송 기법을 제안한다. 두 클라이언트가 동시에 동일한 비디오를 요청하는 경우에만 단일 채널로 비디오 데이터를 전송할 수 있는 기존 멀티캐스트(MC: Multicast) 방식과 달리, 제안 방식은 두 클라이언트들이 서로 다른 비디오를 요청하는 경우에도 각 클라이언트의 캐시 정보에 따라 단일 채널로 비디오를 전송할 수 있다. 다양한 시뮬레이션을 통해서 제안된 XC를 위한 전송 기법의 성능을 스트리밍 효율성 측면에서 분석하고, 기존 방식과 비교한다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안 방식은 기존 방식 대비 스트리밍 효율성을 약 21%까지 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.291-299
• /
• 2016

To enhance network efficiency, named-data networking (NDN) implements data caching functionality on intermediate network nodes, and then the nodes directly respond to request messages for cached data. Through the processing of request messages in intermediate node, NDN can efficiently reduce the amount of network traffic, also solve network congestion problems near data sources. Also, NDN provides a data authenticate mechanism so as to prevent various Internet accidents caused from the absence of an authentication mechanism. Hence, through applying NDN to various smart IT convergence services, it is expected to efficiently control the explosive growth of network traffic as well as to provide more secure services. Basically, it is important factors of NDN which data is cached and where nodes caching data is located in a network topology. This paper first analyzes previous works caching content based on the popularity of the content. Then ii investigates the hitting rate of caches in each node of a network topology, and then propose an improved caching scheme based on the result of the analyzation. Finally, it evaluates the performance of the proposal.