• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권7호
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• pp.384-393
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• 2002

병렬 파일시스템은 클러스터 시스템에서 과도한 입출력 요청을 원활하게 지원하기 위해 사용되며, 특히 파일 선반입은 병렬 파일시스템의 성능을 개선하는데 유용하게 사용된다. 본 논문은 과학계산용 병렬 응용과 멀티미디어 서버 응용에서 효과적인 파일 접근 유형을 고려한 새로운 동적 파일 선반입기법인 Fips를 제안한다. 본 논문이 제안하는 동적 파일 선반입 기법인 Fips는 파일의 접근 유형을 고려하여 동적으로 선반입 할 데이타 블록을 예측하고, 다양한 접근 유형에서도 데이타 블록의 선반입을 효율을 높였다. 그리고 현재의 가용 대역폭을 고려하여 선반입 시기를 결정하므로 선반입이 시스템에 과부하로 작용하는 것을 방지하도록 하였다. 병렬 파일시스템에 Fips를 적용하여 실험한 결과 다양한 작업부하에서 제안한 선반입 기법은 우수한 성능을 보여주었다.

• 한국전자거래학회지
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• 제15권4호
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• pp.101-121
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• 2010

본 논문은 플래시 메모리와 하드디스크로 구성되는 하이브리드 저장장치의 성능을 높이기 위한 프리패칭 기법을 제안한다. 하이브리드 저장장치에 포함된 플래시 메모리는 하드디스크에 비해 쓰기/읽기 연산 속도가 상대적으로 빠르기 때문에 이를 캐시 공간처럼 활용하여 성능을 높일 수 있다. 프리패칭을 위한 기본 전략은 순차패턴 마이닝을 이용하는 것이며, 이를 이용하면 시간적 흐름을 가지는 과거 객체 참조열로부터 반복되는 객체 접근 패턴을 추출할 수 있다. 프리패칭 기법을 사용하여 하이브리드 저장장치의 성능을 최대화하기 위하여 본 논문은 두 가지 방법을 사용하였다. 첫 번째는 플래시 메모리 매핑을 위하여 기존의 FAST 알고리즘을 개선하였고, 두 번째는 제한된 플래시 메모리의 공간을 효율적으로 사용하기 위하여 프리패칭 단위로 파일 수준과 블록 수준을 동시에 고려하였다. 제안 기법의 효용성을 평가하기 위해 참조 지역성을 가지는 합성 데이터와 UCC 데이터를 활용하여 실험을 실시하여 제안된 방법의 우수성을 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권3호
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• pp.197-206
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• 2008

모바일 인터넷 환경에서는 학습 내용을 검색 및 다운로드하기 위하여 모바일 기기와 서버 사이에 잦은 통신이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 사전을 사용함에 있어서, 네트워크 비용을 절감하고 통신 효율을 높이기 위한 효율적인 선인출 기법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 다음 방법으로 연구를 전개한다. 첫째, 모바일 사전을 위한 선인출 기반의 동작 프레임워크를 제안한다. 둘째, 패킷 요금 방식과 정액 요금 방식으로 구분하여 선인출할 데이타의 양을 결정하는 방법을 제시한다. 셋째, 중 고등학생 대상의 모바일 영한사전에 초점을 맞춘 선인출 데이타 결정 방법을 제안한다. 넷째, 이러한 데이타 양 및 데이타 종류 결정 방법을 바탕으로 선인출 알고리즘을 제안한다. 다섯째, 실험을 통하여 제안한 선인출 방법의 우수성을 입증한다. 이 같은 연구에 따른 본 논문의 공헌은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 선인출을 모바일 응용에 적용한 첫 번째 시도로서 의미를 갖는다. 둘째, 선인출을 모바일 사전에 적용하기 위한 체계적인 방법론을 제시하였다. 셋째, 선인출 적용을 통해 네트워크 기반 모바일 사전의 성능 향상을 도모하였다. 실제 실험 결과, 제안한 방법은 기존의 요구인출에 평균 $9.8%{\sim}33.2%$의 높은 성능 향상을 나타냈다. 이 같은 결과를 볼 때, 본 논문의 연구 결과는 모바일 사전뿐 아니라 선인출 기능을 필요로 하는 무선 인터넷 기반의 여러 응용에 적용될 수 있는 우수한 연구 결과라 사료된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권1호
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• pp.26-32
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• 2009

저장장치를 다단계로 구성하여 효율적으로 많은 사용자의 요청을 동시에 처리하는 다단계 저장장치의 활용은 점차 늘어나고 있다. 저장 장치가 다단계로 발전하여, 매우 많은 데이타를 효과적으로 처리할 수 있게 되었으나, 디스크에 접근하기 위한 단계가 늘어남으로써 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 현재까지는 메모리와 프로세스에 비해 느린 디스크 접근 속도를 완충하기 위해 선반입 정책이 매우 효과적이었다. 그러나 기존의 선반입 기법은 대부분 다단계로 구성된 저장장치는 고려하지 않기 때문에 다단계 저장장치에서 기존의 선반입 기법을 사용할 경우 큰 성능향상을 기대 할 수 없다. 본 연구에서는 네트워크로 연결된 다단계 저장장치에서 상위 레벨의 선반입 기법에 의존하지 않는, 넓은 용도로 사용할 수 있는, Prefetching Strategy for Multi-level Storage system(PMS)라 칭하는 하위 레벨 선반입 기법을 제안하였다. 이는 시스템의 사용자, 어플리케이션 혹은 상위 시스템과 독립적으로 동작하기 때문에 단지 하위 시스템의 선반입 정책으로 적용함으로써 쉽게 높은 성능을 사용할 수 있다. 또한 PMS 정책의 성능을 측정하기 위해 본 연구에서는 실제 시스템을 정교하게 흉내 내는 시뮬레이터를 개발하여 널리 쓰이는 두가지 트레이스를 이용한 서로 다른 32가지의 실험을 하였고, 기존의 선반입 정책을 하위 레벨에 적용한 시스템에 비해 PMS 정책을 하위 레벨에 적용할 경우, 모든 경우에서 성능향상을 확인 할 수 있었고, 최대 35%, 평균 16.56%의 평균 응답시간이 좋아짐을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.30-35
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• 2004

모바일 환경에서 브로드캐스트는 그 확장성 때문에 매우 유용한 데이터 전송 방법이다. 'push-based' 데이터 전송 방식에서 서버는 넓은 대역폭을 통해 클라이언트에게 다양한 데이터를 반복적으로 브로드캐스트 한다. 〔1,2〕 브로드캐스트에 기반을 둔 정보 시스템의 데이터간의 연관성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 상호 연관 데이터의 브로드캐스트에서, 클라이언트는 자연스럽게 상호 연관된 데이터의 집합을 요청하게 되며, 데이터의 상호 연관성을 고려할 때 기존의 스케줄링 및 캐싱 기법 등은 달라져야 한다. CBS〔3〕에서는 모든 데이터간의 연관도를 계산하여 최소 비용 경로를 구해, 이 순서대로 브로드캐스트하는 기법을 제안하였다. CBS 기법은, 클라이언트가 연관된 데이터를 동시에 요청하지 않고, NP-문제인 최소 비용 경로를 많은 데이터에 대해서 실시간에 계산해야 되며, 데이터 아이템간의 상호 연관성이 클라이언트마다 다르게 정의되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 응답 시간을 줄이기 위해, 브로드캐스트 되는 상호 연관 데이터의 prefetching기법을 제안한다, 제안된 CT 기법은 상호 연관도와 브로드캐스트 대기시간을 고려하여 캐시를 관리한다. CT를 현실적으로 적용한 ACT의 알고리즘을 소개하였으며, 시뮬레이션을 통해 CT의 성능과 특징을 실험하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.665-671
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• 2011

하이브리드 하드디스크(Hybrid hard disk drive: H-HDD)가 SSD(Solid state drive)에 비해 경쟁력을 갖기 위해서는 저전력, 읽기 속도가 핵심 요소이다. 본 연구에서는 H-HDD에 장착되어 있는 비휘발성 메모리에 디스크 블록을 선반입하여 저전력과 응답시간을 향상시킬 수 있는 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 시스템파일이나 자주 사용되는 파일은 파일단위로 캐싱하고 나머지는 블록단위로 선반입한다. 선반입은 디스크 큐를 서비스하고 남은 여유 시간에 우선순위가 높은 블록부터 실행되며 이때 사용되는 우선순위는 시간적, 지역적 지역성을 동시에 고려하여 결정된다. 실험 결과 제안 기법은 기존 기법에 비해 전력소모가 낮고 응답시간이 향상되었음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권3호
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• pp.163-172
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• 2004

멀티미디어 응용프로그램의 데이터는 주소 간격이 일정한 스트리밍 패턴으로 참조되는 특성이 있다. 이러한 특성을 선인출방법에 적용하여 멀티미디어 응용프로그램의 수행속도를 향상시킬 수 있다. 참조예측표에 의한 선인출방법은 메모리 참조명령어의 과거 기록을 이용하여 규칙적으로 참조되는 메모리주소를 예측한다. 이 논문은 참조예측표를 사용하는 하드웨어 기반의 규칙 선인출방법에서 효율적인 참조예측표 운영방법을 제안한다. 참조예측표에 입력되는 메모리 참조명령어는 스칼라데이터 참조명령어와 스트리밍데이터 참조명령어로 구성된다. 스칼라데이터 참조명령어는 선인출에 사용되지 않으므로 스칼라데이터 참조명령어를 우선적으로 교체함으로서, 참조예측표를 효과적으로 사용할 수 있다. 이방법은 기존 FIFO 방법과 비교할 때, 선인출에 사용되는 스트리밍데이터 참조명령어를 참조예측표에 더 오래 유지함으로써, 선인출 성능이 향상된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1086-1096
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• 2004

스트리밍 데이터를 다루는 멀티미디어 응용의 경우 캐시 관리 측면에서 데이터의 시간적 지역성이 약하여 캐시의 효율이 감소하게 된다. 이는 캐시에 적재된 데이터가 대부분 다시 사용되지 않고 바뀌게 됨을 의미한다. 반면에 이러한 데이터들은 참조 명령에 따른 규칙적인 접근 패턴을 갖고 있는 경우가 많다. 이 논문에서는 약한 시간적 지역성을 나타내는 멀티미디어 응용 데이터에서도 통상적으로 내재된 메모리 참조의 규칙성을 적극적으로 활용하기 위해 동적 등차 참조 선인출 기법의 기능과 함께 이차원 배열 형식(블록)을 찾을 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 블록 구조를 인식하고 이에 따라 선인출 주소를 계산 하므로 블록 참조 예측 기법 (BRPT: block-reference-prediction-technique)이라고 명한다. BRPT는 새로운 규칙으로 인해 선인출 기구가 더 복잡하지만 블록 패턴이 많은 응용의 경우 메모리 참조 시간을 크게 줄이는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권11호
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• pp.1429-1436
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• 1999

데이타들에 대한 선인출 효과를 얻기 위하여 캐쉬 메모리의 캐쉬 블록은 다중 워드로 구성된다. 그러나 선인출된 데이타들이 사용되지 않을 경우 캐쉬 메모리가 낭비되고 따라서 캐쉬 실패율이 증가한다. 데이타 배열 병합 방법은 캐쉬 실패 원인의 하나인 캐쉬 충돌 실패를 감소시키기 위하여 사용되고 있다. 그러나 기존의 배열 병합 방법은 유용하지 못한 데이타들을 캐쉬 블록에 선인출하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 현상을 개선한 스트라이드 배열 병합을 제안한다. 모의시험에서 캐쉬 블록이 다중 워드로 구성된 경우 스트라이드 배열 병합은 캐쉬 충돌 실패를 감소시킬 뿐 만 아니라 유용한 데이타 선인출을 증가 시키므로 캐쉬 성능을 향상시킴을 보여준다. 또한 이렇게 향상된 캐쉬 성능은 프로세서 증가에 따른 확장성 있는 프로그램 성능을 나타낸다.Abstract The cache memory is composed of cache lines with multiple words to achieve the effect of data prefetching. However, if the prefetched data are not used, the spaces of the cache memory are wasted and thus the cache miss rate increases. The data merging-arrays method is used for the sake of the reduction of the cache conflict misses. However, the existing merging-arrays method results in the useless data prefetching. In this paper, a stride merging-arrays method is suggested for improving this phenomenon. Simulation results show that when a cache line is composed of multiple words, the stride merging-arrays method increases the cache performance due to not only the reduction of cache conflict misses but also the useful data prefetching. This enhanced cache performance also represents the more scalable performance of parallel applications according to increasing the number of processors.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권11호
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• pp.658-672
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• 2004

멀티미디어 응용 프로그램은 방대한 양의 데이타를 실시간으로 고속 처리해야 한다. 적재/저장과 같은 메모리 참조 명령어는 프로세서의 고속 수행을 방해하는 주요인이다. 메모리 참조 속도를 향상시키기 위하여, 다음에 참조될 것으로 예상되는 데이타를 미리 캐시로 인출함으로써, 캐시 미스율과 전체 수행시간을 감소시키는 캐시 선인출 방법이 활용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 참조예측표(RPT: Reference Prediction Table)를 사용하는 방법을 개선한 데이타 캐시 선인출 방법을 제시한다. 동일한 명령어가 참조하는 데이타의 주소간격을 계산할 때 캐시의 라인크기 단위의 주소간격을 사용하고, 규칙적인 주소간격에 불규칙한 간격이 하나 포함하더라도 선인출 효과를 유지할 수 있도록 선인출 알고리즘을 개선하였다. 일반적으로 많이 사용되는 멀티미디어 프로그램에 대하여 실험한 결과, 기존의 RPT 방식에 비하여 버스 사용량은 약 0.03% 증가한 반면에 캐시 미스율은 평균적으로 29% 정도 향상되었다.