• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.9-18
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• 2013

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점으로 스마트 기기 및 임베디드 시스템의 저장매체로 많이 사용되고 있다. 낸드(NAND) 플래시에 사용되는 파일시스템(File System)은 대표적으로 YAFFS2, JFFS2, UBIFS 등이 있다. 본 논문에서는 최근 리눅스 커널에 포함된 UBIFS 파일시스템에 메모리 할당을 달리하여 I/O 성능을 실험한다. 제안한 I/O 성능 분석은 순차접근 방법과 랜덤접근으로 분류하고, 메모리 할당은 kmalloc(), vmalloc(), kmem_cache()를 사용하여 6가지 유형으로 나누어 실험하였다. 실험을 통하여 6가지 유형 중 UBI 서브시스템과 UBIFS에 vmalloc()과 kmalloc()을 적용한 2번째 유형이 순차읽기 12.45%, 순차다시쓰기 11.23%의 빠른 성능을 보였으며 랜덤 읽기에는 7.82% 랜덤 쓰기에서는 6.90%의 성능 향상을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제45권1호
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• pp.9-14
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• 2018

tar는 여러 개의 파일들을 묶어 하나의 파일로 만들어주는 리눅스 명령어이다. 크기가 작은 여러 파일들을 하나의 파일로 만들면, 파일 압축 및 전송 시에 좋은 효율을 갖는다. 하지만, tar는 타겟 파일들의 크기가 작을수록 성능이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이 성능 하락이 tar가 파일들의 데이터를 읽어오는 데에서 발생함을 보이고, 플래시 변환 계층 리매핑 기법을 통해 이 문제를 해결하여 qtar (quick tar)를 구현하였다. I/O 성능은 I/O 요청의 크기가 1 MB보다 작아질 경우 그 크기에 비례하여 떨어지게 되는데, tar의 경우 파일들의 데이터를 한 파일 단위로 읽어 각 파일의 크기가 작을수록 안 좋은 성능을 갖게 된다. 그러나, qtar의 경우 리매핑 기법을 활용하여 파일들의 데이터를 항상 최대 I/O 크기로 읽어 각 파일의 크기와 관계없이 좋은 성능을 갖는다. 실험 결과, qtar가 tar에 비해 최대 3.4배 빠르게 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.991-996
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• 2010

본 논문에서는 IEEE 1284 동작 모드를 사용하는 병렬 I/O 제어 시스템을 제안하고 인터넷 환경하에서 원격제어 통신을 실현하였다. IEEE 1284 표준은 다수의 특정한 동작 모드와 호환성이 있는 인터페이스를 정의하며 PC의 병렬 포트에 대해 보다 개선된 성능을 제공한다. 병렬 포트 장치는 Device/ID 식별 절차를 갖는 병렬 포트에 대해 PnP 기능을 제공하게 되는 새로운 운영체제 때문에 시스템 구성과 인터페이스 절차가 간단하게 된다. 이러한 성능 증대로 병렬 I/O 포트는 더욱 저가격, 실용이 간편한 I/O 포트로 가능하게 된다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권4호
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• pp.596-605
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• 2001

본 논문은 OLAP에서의 I/O 비용을 줄이는 큐브 계산 방법으로, 구간 기반 큐브 분할 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 큐브 분할 단계들 사이에 존재하는 계산의 일부를 중복시켜 처리하는 방법을 통해 큐브 분할 작업의 I/O 성능을 향상시킨다. 계산의 중복을 위하여 제안하는 방법은 애트리뷰트의 단 일 값이 아닌 애트리뷰트 값의 일정 구간을 기준으로 큐브를 분할한다 분석과 실험을 통하여 제안하는 방법의 성능을 기존 큐브 분할 방법과 비교하여 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.730-735
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• 2004

본 논문에서는 WCDMA단말기 직접변환 수신기에서 DC 오프셋 발생원인과 DC 오프셋에 의한 시스템 성능열화에 대해 언급하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)변조 방식에서 DC오프셋 값에 의한 성능 열화를 시뮬레이션을 통해 확률 오류에 대한 $E_{b}/N_{o}$ 값으로 나타내었다. DC 오프셋 제어 회로를 추가한 단말기 직접변환 RF 트랜시버 보드를 구현하여 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 테스트 베드를 구축하고, DC 오프셋 변화량에 따른 복조기 수신 성능을 $E_{c}/I_{o}$ 값을 이용하여 평가 및 분석하였다. 분석 및 시스템 시험 결과를 통해 시스템 성능열화 방지를 위한 DC 오프셋 관련 최소 성능 요구규격을 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권9호
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• pp.54-62
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• 2015

낸드 플래시 기반의 SSD (Solid-State Drive)는 HDD (Hard Disk Drive) 대비 월등한 성능에도 불구하고 쓰기 회수 제한이라는 태생적 단점을 가지고 있다. 이로 인해 SSD의 수명은 워크로드에 의해 결정되어 SSD의 기술 변화 추세인 SLC (Single Level Cell) 에서 MLC (Multi Level Cell) 로의 전환, MLC에서 TLC (Triple Level Cell) 로의 전환에 있어 큰 도전이 될 수 있다. 기존 연구들은 주로 wear-leveling 또는 하드웨어 아키텍처 측면에서 SSD의 수명 개선을 다루었으나, 본 논문에서는 호스트가 요청한 쓰기에 대해 SSD가 낸드플래시 메모리를 통해 처리하는 수명관점의 효율성을 대변하는 WAF (Write Amplification Factor) 관점에서 Host I/O 스택 중 파일 시스템, I/O 스케줄러, 링크 전력에 대해 JEDEC 엔터프라이즈 워크로드를 이용해 I/O 스택 최적 구성에 대해 실험적 분석을 수행하였다. WAF는 SSD의 FTL의 효율성을 측정하는 지표로 수명관점에서 가장 객관적으로 사용한다. I/O 스택에 대한 수명 관점의 최적 구성은 MinPower-Dead-XFS로 최대 성능 조합인 MaxPower-Cfq-Ext4에 비해 성능은 13% 감소하였지만 수명은 2.6 배 연장됨을 확인하였다. 이는 I/O 스택의 최적화 구성에 있어, SSD 성능 관점뿐만 아니라 수명 관점의 고려에 대한 유의미를 입증한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.524-530
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• 2016

기존보다 데이터를 빠르게 접근하기 위한 노력과 비-휘발성 메모리의 발전은 메모리 파일 시스템 연구에 큰 기여를 해왔다. 메모리 파일 시스템은 파일 입출력의 고성능을 위해서 기존에 사용하는 읽기-쓰기 입출력보다 오버헤드가 적은 메모리 맵 파일 입출력을 사용하도록 제안하고 있다. 하지만 메모리 맵 파일 입출력을 사용하게 되면서 페이지 테이블을 구축할 때 발생하는 오버헤드가 전체 입출력 성능의 큰 부분을 차지하게 되었다. 또한 같은 파일이 반복적으로 접근될 때마다 페이지 테이블을 매번 삭제하기 때문에, 오버헤드가 불필요하게 중복되어서 발생한다는 점을 발견했다. 본 논문이 제안하는 매핑 캐시는 이러한 중복되는 오버헤드를 제거하기 위해서, 매핑이 해제될 때 파일의 페이지 테이블을 제거하지 않고 저장하고 있다가 다시 접근될 때 이를 재활용할 수 있도록 고안한 기법이다. 매핑 캐시는 기존 파일 입출력 성능보다 2.8배, 그리고 웹서버 전체 성능보다 12% 향상을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권6호
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• pp.843-850
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• 2004

모바일 기기가 널리 보급되면서 모바일 기기를 이용한 다양한 서비스에 대한 요구가 증가되었다. 특히, 멀티미디어, 게임, 데이터베이스[1]와 같은 데이터 용량이 큰 응용 서비스에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 하지만, 모바일 기기는 그 특성상 저장 공간이 충분하지 못하기 때문에 유선 환경에서와 같은 다양한 서비스를 적용하는데 어려움이 있었다. 따라서 모바일 기기의 저장 공간의 한계를 극복하기 위한 노력의 하나로 iSCSI를 이용해 모바일 기기에 원격 스토리지 서비스를 제공하는 연구[5]가 진행되었다. 그러나 모바일 기기에 iSCSI를 적용했을 때, 지연 시간에 민감한 iSCSI의 구조적인 특성 때문에 iSCSI 클라이언트가 서버에서 멀리 떨어진 위치로 이동하게 되면 iSCSI I/O 성능이 급격히 떨어지는 문제가 발생한다. 쓰기 작업의 경우 네트워크 지연이 64ms가 되는 경우 $28\%$의 성능 저하가 발생했다. iSCSI 프로토콜은 동작 방식의 특성상 Initiator와 Target간의 데이터 이동 지연 시간이 커지게 되면 성능이 급격하게 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 모바일 기기가 스토리지 서버로부터 거리가 멀어졌을 때, 전송 지연시간이 증가함에 따라 iSCSI 성능이 급격하게 떨어지는 단점을 개선하기 위해 중간서버(Intermediate Target)를 이용해 iSCSI Target을 지역화하여 성능을 높이는 방안을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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• pp.4-6
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• 2001

데이터베이스 관리시스템에서 데이터를 디스크에서 읽어오는 작업은 많은 비용을 필요로 한다. 따라서 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 I/O의 횟수를 최소화는 것이 가장 중요한 문제이다. 특히 공간데이터베이스 환경에서는 클라이언트 버퍼의 크기가 데이터베이스의 크기에 비해 매우 작기 때문에 버퍼를 효율적으로 사용하여 I/O 회수를 줄이는 문제는 더욱 중요하게 고려하여야 한다. 지금까지 디스크 I/O 횟수를 줄이기 위해서 많은 버퍼관리 기법들이 제안되었지만, 그 기법들은 시간적 근접성만을 고려해왔기 때문에 공간적 근접성도 존재하는 공간데이터베이스 환경에서는 최적의 성능을 보여주지 못했다. 본 논문에서는 공간 데이터베이스의 시간적 근접성과 공간적 근접성을 동시에 고려하는 새로운 버퍼관리기법인 SLM-tree Buffer Management Strategy를 제안한다. 제안한 버퍼관리기법은 공간 데이터베이스 환경에서 디스크 I/O의 횟수를 현저하게 줄임으로서 기존의 방법들에 비해 월등한 성능을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.109-110
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• 2013

가상화 기술의 발전과 더불어 산업 전반에서 가상화 기술이 널리 사용되고 있지만 여전히 높은 장치 처리량을 요구하는 워크로드의 경우 가상화 환경에서 사용되지 못하고 있다. 가상머신의 I/O는 가상장치를 에뮬레이션 하는 가상화 오버헤드에 의해 장치 성능을 제약받고 있기 때문이다. 최근 가상머신에서 직접접근을 지원하는 장치의 등장으로 I/O 요청 중 발생하는 가상화 비용을 효과적으로 제거 하였지만, 장치 요청이 끝난 후 발생하는 인터럽트를 가상머신이 처리하는 과정에서 발생하는 비용이 여전히 성능을 제약하고 있다. 이에 본 논문에서는 인터럽트 과정의 비용을 줄이기 위한 인터럽트 전용가상 프로세서 기법을 제안한다.