• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권2호
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• pp.102-110
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• 2009

컴퓨터 시스템 분야의 대표적인 문제 중 하나는 메모리의 처리 속도가 CPU의 처리 속도보다 매우 느리기 때문에 생기는 CPU 휴면 시간의 증가, 즉 메모리 장벽 문제이다. CPU와 메모리의 속도 차이를 줄이기 위해서는 레지스터, 캐시 메모리, 메인 메모리, 디스크로 대표되는 메모리 계층을 이용하여 자주 쓰이는 데이터를 메모리 계층 상위, 즉 CPU 가까이 위치시켜야 한다. 본 논문에서는 On-Chip SRAM을 이용한 임베디드 시스템 메모리 계층 최적화 기법을 리눅스 기반 시스템에서 최초로 제안한다. 본 기법은 시스템의 가상 메모리를 이용하여 프로그래머가 원하는 코드나 데이터를 On-Chip SRAM에 적재한다. 제안된 기법의 실험 결과 총 9개의 어플리케이션에 대하여 최대 35%, 평균 14%의 시스템 성능 향상과 최대 40% 평균 15%의 에너지 소비 감소를 보였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.391-397
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• 2015

Nonvolatile memories in memory hierarchy have been investigated to reduce its energy consumption because nonvolatile memories consume zero leakage power in memory cells. One of the difficulties is, however, that the endurance of most nonvolatile memory technologies is much shorter than the conventional SRAM and DRAM technology. This has limited its usage to only the low levels of a memory hierarchy, e.g., disks, that is far from the CPU. In this paper, we study the use of a new type of nonvolatile memories - the Phase Change Memory (PCM) with a DRAM buffer system as the main memory. Our design reduced the total energy of a DRAM main memory of the same capacity by 80%. These results indicate that it is feasible to use PCM technology in place of DRAM in the main memory for better energy efficiency.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권4호
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• pp.262-269
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• 2005

Semiconductor scientists and engineers ideally desire the faster but the cheaper non-volatile memory devices. In practice, no single device satisfies this desire because a faster device is expensive and a cheaper is slow. Therefore, in this paper, we use heterogeneous non-volatile memories and construct an efficient hierarchy for them. First, a small RAM device (e.g., MRAM, FRAM, and PRAM) is used as a write buffer of flash memory devices. Since the buffer is faster and does not have an erase operation, write can be done quickly in the buffer, making the write latency short. Also, if a write is requested to a data stored in the buffer, the write is directly processed in the buffer, reducing one write operation to flash storages. Second, we use many types of flash memories (e.g., SLC and MLC flash memories) in order to reduce the overall storage cost. Specifically, write requests are classified into two types, hot and cold, where hot data is vulnerable to be modified in the near future. Only hot data is stored in the faster SLC flash, while the cold is kept in slower MLC flash or NOR flash. The evaluation results show that the proposed hierarchy is effective at improving the access time of flash memory storages in a cost-effective manner thanks to the locality in memory accesses.

• 진공이야기
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• 제1권3호
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• pp.4-8
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• 2014

Since the modern computer architecture was suggested by Von Neumann in 1945, computer has become inevitable for our life. This brilliant growth of computer has been led by device miniaturization trend, so called Moore's law. Especially, the explosive growth of memory devices such as DRAM and Flash have played key role in huge enlarging utilization of computer. However, abrupt increase of data used for many applications in big data era provoke the excessive energy consumption of data center which results from the inefficiency of conventional memory-storage hierarchy. As a solution, the application of new memory devices has been brought up for innovative memory-storage hierarchy. In this paper, the current development status and prospect of new memory devices will be discussed.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권9호
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• pp.445-458
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• 2007

본 논문에서는 대용량 메모리 데이타 처리를 위한 범용 하드웨어 기반의 원격 메모리 시스템을 제안한다. 느린 디스크와 상대적으로 대단히 빠른 접근 속도를 보장하는 메모리 사이에 존재하게 되는 새로운 메모리 계층을 구현하기 위해, 본 논문에서는 다수의 일반적인 범용 데스크탑 PC들과 원격 직접메모리 접근 (이하 RDMA) 기능이 가능한 고속 네트워크를 최대한 활용하였다. 제안된 새로운 계층의 메모리는 합리적인 응답시간과 용량을 제공함으로서 비교적 적은 양의 성능 부담으로서 대용량의 메모리 상주 데이타베이스를 구동할 수 있게 되었다. 제안된 원격 메모리 시스템은 원격 메모리 페이지들을 관리하게 되는 원격 메모리 시스템과, 원격 메모리 페이지의 교체를 관리하게 되는 원격 메모리 페이저로 구성되어 있다. 범용으로 쓰이는 MySQL과 같은 데이타베이스를 이용한 TPC-C 실험 결과로 볼 때 제안된 원격 메모리 시스템은 일반적인 대용량 메모리 데이타 처리 시스템에서 요구하는 다양한 요구조건을 만족시킬 수 있을 것이라 생각된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권2호
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• pp.157-164
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• 2005

무선 인터넷 기술과 모바일 컴퓨팅 기술의 발달로, M-Commerce가 PDA나 모바일 폰 등과같은 다양한 무선 장치상에서 실현되고 있다. 현재 M-Commerce를 위한 상품 컨텐츠는 목표 무선 장치의 특징을 충족할 수 있도록 새롭게 작성되고 있다. 이것은 자원의 중복이며, 자원 관리에 엄청난 노력이 요구된다. 따라서 현재 I-Commerce를 위해서 제공되고 있는 인터넷 상품 정보를 효과적으로 이용하는 것이 필요하다. 그러나 이러한 이용에는 적은 메모리 용량, 작은 디스플레이 화면, 낮은 수행속도 등의 모바일 장치의 많은 제약성이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 모바일 폰 상에 인터넷 XML 상품 문서를 효과적으로 이용하기 위해 클라이언트에서 문서에 대한 객체계층구조를 구성하는 4가지 방법을 제안하고, 실험을 통해서 사용자 응답시간과 메모리 사용량 관점에서 비교, 분석한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.37-47
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• 2012

고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제10권4호
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• pp.6-11
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• 2018

As embedded memory technology evolves, the traditional Static Random Access Memory (SRAM) technology has reached the end of development. For deepening the manufacturing process technology, the next generation memory technology is highly required because of the exponentially increasing leakage current of SRAM. Non-volatile memories such as STT-MRAM (Spin Torque Transfer Magnetic Random Access Memory), PCM (Phase Change Memory) are good candidates for replacing SRAM technology in embedded memory systems. They have many advanced characteristics in the perspective of power consumption, leakage power, size (density) and latency. Nonetheless, nonvolatile memories have two major problems that hinder their use it the next-generation memory. First, the lifetime of the nonvolatile memory cell is limited by the number of write operations. Next, the write operation consumes more latency and power than the same size of the read operation.These disadvantages can be solved using the compiler. The disadvantage of non-volatile memory is in write operations. Therefore, when the compiler decides the layout of the data, it is solved by optimizing the write operation to allocate a lot of data to the SRAM. This study provides insights into how these compiler and architectural designs can be developed.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.7-14
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• 2017

Due to the recent advances in Phage-Change Memory (PCM) technologies, a new memory hierarchy of computer systems with PCM is expected to appear. In this paper, we present a new page replacement policy that adopts PCM as a high speed swap device. As PCM has limited write endurance, our goal is to minimize the amount of data written to PCM. To do so, we defer the eviction of dirty pages in proportion to their dirtiness. However, excessive preservation of dirty pages in memory may deteriorate the page fault rate, especially when the memory capacity is not enough to accommodate full working-set pages. Thus, our policy monitors the current working-set size of the system, and controls the deferring level of dirty pages not to degrade the system performances. Simulation experiments show that the proposed policy reduces the write traffic to PCM by 160% without performance degradations.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.197-199
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• 2012

최근 GPU 의 뛰어난 부동 소수점 연산 능력을 활용하여 그래픽 이외에 다양한 응용 프로그램들의 병렬화 및 성능최적화가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 GPU 의 성능을 극대화하기 위해서는 메모리 계층구조 및 shared memory 를 비롯한 on-chip 메모리의 사용을 최적화하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 shared memory 의 사용을 최적화하기 위한 기법들을 제안하고, 이를 패턴 매칭 응용 프로그램에 적용하여 효용성을 검증한다.