International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제14권3호
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pp.161-170
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2022
Recently, NAND-type flash memory has been regarded to be new promising storage media for large-scale database systems. For flash memory to be employed for that purpose, we need to reduce its expensive update cost caused by the inablity of in-place updates. To remedy such a drawback in flash memory, we propose a new flash-aware buffering scheme that enables virtual flushing of dirty pages. To this end, we slightly alter the tradional algorithms used for the logging scheme and buffer management scheme. By using the mechanism of virtual flushing, our proposed buffering scheme can efficiently prevent the frequenct occureces of page updates in flash storage. Besides the advantage of reduced page updates, the proposed viurtual flushing mechanism works favorably for shorneing a recocery time in the presense of failure. This is because it can reduce the time for redo actions during a recovry process. Owing to those two benefits, we can say that our scheme couble be very profitable when it is incorporated into cutting-edge flash-based database systems.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제13권2호
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pp.157-169
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2013
Scale Invariant Feature Transform (SIFT) generates image features widely used to match objects in different images. Previous work on hardware-based SIFT implementation requires excessive internal memory and hardware logic [1]. In this paper, a new hardware organization is proposed to implement SIFT with less memory and hardware cost than the previous work. To this end, a parallel Gaussian filter bank is adopted to eliminate the buffers that store intermediate results because parallel operations allow all intermediate results available at the same time. Furthermore, the processing order is changed from the raster-scan order to the block-by-block order so that the line buffer size storing the source image is also reduced. These techniques trade the reduction of memory size with a slight increase of the execution time and external memory bandwidth. As a result, the memory size is reduced by 94.4%. The proposed hardware for SIFT implementation includes the Descriptor generation block, which is omitted in the previous work [1]. The addition of the hardwired descriptor generation improves the computation speed by about 30 times when compared with the previous work.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제10권1호
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pp.95-105
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2006
기계적인 동작에 기반을 둔 디스크의 동작 특성 때문에 디스크의 속도는 처리기에 비하여 매우 느리다. 반도체기술의 발전으로 처리기의 속도 향상이 비약적으로 이루어지는 반면 디스크의 속도향상은 기계적인 동작특성 때문에 속도향상이 매우 제한적으로 이루어지고 있다. 따라서 컴퓨터시스템 전체의 성능향상을 이루이기 위하여 병목현상을 일으키는 디스크 입출력시스템의 성능을 개선할 수 있는 연구가 필수적이다. 처리기와 I/O subsystem의 속도차이를 해결하기 위한 하나의 기법으로 버퍼 캐시와 디스크 캐시를 두는 기법들이 사용되고 있다. 본 논문에서는 버퍼캐시와 디스크 캐시사이에 디스크 블록 중복을 제한하고, 재 참조 될 가능성이 높은 디스크 블록을 오랫동안 캐시에 유지하게 함으로 캐시 hit ratio를 높여 디스크 접근을 줄이고 신속하게 처리기에 디스크 블록을 서비스하여 시스템의 성능을 개선하는 효율적인 버퍼 캐시 및 디스크 캐시 관리기법을 제안하였고 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법의 성능을 평가하였다.
Multimedia communication systems require not only high-performance computer hardwares and high-speed networks, but also a buffer management mechanism to process many data efficiently. Two buffer handling methods, Push and Pull, are commonly used. In the Push method, a server controls the flow of dat to a client, while in the Pull method, a client controls the flow of data from a server. Those buffering schemes can be applied to the data transfer between the packet receiving buffer, which receives media data from a network server, and media playout devices, which play the recived media data. However, the buffer management mechanism in client-sides mainly support either one of the Push or the Pull method. Consequently, they have some limitations to support various media playout devices. Futhermore, even though some of them support both methods, it is difficult to use since they can't provide a unified structure. To resolved these problems, in this paper, we propose an efficient and flexible Push/Pull buffer management mechanism at client-side. The proposed buffer management scheme supports both Push and Pull method to provide various media playout devices and to support buffering function to absorb network jitter. The proposed scheme can support the various media playback devices using a single buffer space which in consequence, saves memory space compared to the case that a client keeps tow types of buffers. Moreover, it facilitates the single buffer as a mechanism for the absorbing network jitter effectively and efficiently. The proposed scheme has been implemented in an existing multimedia communication system, so called ISSA (Integrated Streaming Service Architecture), and it shows a good performance result compared to the conventional buffering methods in multimedia communication environments.
$Pt/SrTiO_3/Pb_x(Zr_{0.52}, Ti_{0.48})O_3/SrTiO_3/Si$ structure was prepared by rf-magnetron sputtering method for use in nondestructive read out ferroelectric RAM(NDRO-FEAM). PBx(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_3}$(PZT) and $SrTiO_3$(STO) films were deposited respectively at the temperatures of $300^{\circ}C and 500^{\circ}C$on p-Si(100) substrate. The role of the STO film as a buffer layer between the PZT film and the Si substrate was studied using X-ray diffraction (XRD), Auger electron spectroscopy (ASE), and scanning electron microscope(SEM). Structural analysis on the interfaces was carried out using a cross sectional transmission electron microscope(TEM). For PZT/Si structure, mostly Pb deficient pyrochlore phase was formed due to the serious diffusion of Pb into the Si substrate. On the other hand, for STO/PZT/STO/Si structure, the PZT film had perovskite phase and larger grain size with a little Pb interdiffusion. the interfaces of the PZT and the STO film, of the STO film and the interface layer and $SiO_2$, and of the $SiO_2$ and the Si substate had a good flatness. Across sectional TEM image showed the existence of an amorphous layer and $SiO_2$ with 7nm thickness between the STO film and the Si substrate. The electrical properties of MIFIS structure was characterized by C-V and I-V measurements. By 1MHz C-V characteristics Pt/STO(25nm)/PZT(160nm)/STO(25nm)/Si structure, memory window was about 1.2 V for and applied voltage of 5 V. Memory window increased by increasing the applied voltage and maximum voltage of memory window was 2 V for V applied. Memory window decreased by decreasing PZT film thickness to 110nm. Typical leakage current was abour $10{-8}$ A/cm for an applied voltage of 5 V.
MPEG(Motion Picture Expert Group)과 같은 멀티미디어 스트림은 연속적 재생으로 인해 데이터의 지속적인 디스크 검색을 요구한다. 따라서, 커널의 효율적인 지원이 필요한데, 유닉스 계열의 리눅스 버퍼 캐시 시스템은 비정기적이고 비실시간 데이터인 텍스트 데이터용으로 설계되었다. 대용량의 연속 미디어의 경우 커널 주소공간에서 사용자 주소공간으로의 대량의 복사가 이루어지므로 이 과정에서 CPU의 과중한 오버헤드가 발생한다. 이것은 시스템 처리율을 저하시킬 뿐만 아니라 QOS(Quality of Service)도 보장할 수 없다. 본 논문에서 이 메모리 복사 오버헤드를 감소시키기 위한 direct I/O와 one copy 기법을 리눅스 커널에서 설계 및 구현하였다. direct I/O는 디스크의 데이터를 커널 버퍼로 복사하지 않고 사용자 버퍼로 직접 복사하므로 CPU 오버헤드를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 그리고, one-copy는 사용자 버퍼로 데이터를 복사하지 않고 직접 네트워크로 전송하는 기법이다. 구현 결과, CPU 오버헤드의 상당한 감소와 시스템의 처리율이 향상됨을 확인하였다.
플래시 메모리는 일관된 성능, 저전력 및 내구성 등의 특징으로 인해 실시간 시스템에 적합한 저장장치로 주목 받고 있다. 하지만 플래시 메모리는 무효화된 페이지의 가비지 컬렉션 수행을 위한 정체 시간(blocking time)을 필요로 하는데, 기존의 플래시 메모리 관리 기법에서는 가비지 컬렉션을 위한 최대 정체 시간(worst case blocking time)과 최소 정체 시간(best case blocking time)의 차가 크다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 KAST라 불리는 FTL(Flash Translation Layer)을 제안하며, 제안 시스템에서 사용자는 가비지 컬렉션에 따른 최대 정체 시간을 설정할 수 있도록 한다. 실험을 통해 KAST는 사용자가 설정한 시간 내 가비지 컬렉션을 완료하며, 기존 FTL 보다 10~15% 성능 향상을 보임을 확인한다.
소프트웨어 개발이 가속화되고 프로그램들이 기하급수적으로 복잡해짐에 따라 취약점을 줄이고, 관리하는 비용도 같이 증가하였다. 이러한 흐름에서, 기존의 C/C++ 와 같이 비교적 취약점을 내포하기 쉬운 언어를 대체하고 소프트웨어의 안정성을 높이기 위해서 제시된 것이 바로 Memory Safety를 보장하는 Rust 프로그래밍 언어이다. 하지만, 구식 언어들과의 호환성 및 개발의 편리함을 높이기 위해 C/C++로 작성된 라이브러리를 Rust에서도 사용할 수 있도록 지원하고 있는데, 이러한 다중 언어 환경에서는 Rust 또한 안전하지 않다. C/C++에서 발생한 메모리 오염이 Rust 내에서 Null-pointer 역참조, Use-After-Free 및 Buffer-overflow 문제 등을 발생시킬 수 있는 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 여러 Rust-C/C++ 격리 연구가 진행되었으나, 아직 기초 단계이다. 본 논문에서는 선행 연구들을 분석하여 공통적으로 간과된 맹점들을 실제 코드 분석과 함께 소개하고, 이를 바탕으로 Rust와 C/C++간의 안전한 상호작용 모델 연구의 올바른 방향을 제시한다.
Operational Transformation (OT) algorithms for real-time collaborative editing systems are becoming increasingly important due to the increased demand for collaborative data processing. The operational transformation algorithm is a technique for real-time concurrency control and consistency maintenance with non-locking technique, and many studies have been conducted to overcome three issues of convergence, causality-prevention, and intention-prevention. However, previous work has the disadvantage of wasting memory by storing all operations that occurred during an edit operation in the history buffer to solve this problem. Therefore, we propose a memory-saving real-time collaborative editing system that maintains a constant memory space and concurrency control through a method of applying the valid-time to each user-generated operation in order to reduce memory waste. This system prevents long-term memory occupation of client-generated operations, thus it reduces the space and time complexity even with low-rate of collaboration work, so that the performance degradation avoids.
International journal of advanced smart convergence
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제6권1호
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pp.26-31
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2017
When mobile navigator device accesses data randomly, the cache memory performance is rapidly deteriorated due to low memory access locality. For instance, GPS (General Positioning System) of navigator program for automobiles or drones, that are currently in common use, uses data from 32 satellites and computes current position of a receiver. This computation of positioning is the major part of GPS which accounts more than 50% computation in the program. In this computation task, the satellite signals are received in real time and stored in buffer memories. At this task, since necessary data cannot be sequentially stored, the data is read and used at random. This data accessing patterns are generated randomly, thus, memory system performance is worse by low data locality. As a result, it is difficult to process data in real time due to low data localization. Improving the low memory access locality inherited on the algorithms of conventional communication applications requires a certain optimization technique to solve this problem. In this study, we try to do optimizations with data and memory to improve the locality problem. In experiment, we show that our case study can improve processing speed of core computation and improve our overall system performance by 14%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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