• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1-12
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• 2013

멀티코어 프로세서에서 라스트 레벨 캐쉬는 코어와 메모리의 속도 차이를 줄여주는 역할을 하는 중요한 하드웨어 자원이다. 때문에 라스트 레벨 캐쉬의 효율적인 관리는 프로세서의 성능에 큰 영향을 미친다. 라스트 레벨 캐쉬를 구성하는 공유/비공유 캐쉬는 코어들이 공유하는 데이터와 각 코어의 독립된 데이터를 각각 적재한다. 최근 많은 연구를 통해 라스트 레벨 캐쉬 관리기법이 연구되었지만 주로 공유 캐쉬에 대한 연구만 이뤄지고 있으며 라스트 레벨 캐쉬의 비공유 캐쉬에 대한 연구는 아직 미약하다. 라스트 레벨 캐쉬의 비공유 캐쉬는 각 코어에 동일한 영역이 할당되기 때문에 코어별 작업량이 다를 경우 캐쉬 관리가 효과적이지 않다. 본 논문에서는 라스트 레벨 캐쉬 중 비공유 캐쉬의 효율적인 관리를 위해 코어 인지 캐쉬 교체 기법을 제안한다. 제안된 코어 인지 캐쉬 교체 기법은 비공유 캐쉬를 동적으로 재구성함으로써, 라스트 레벨 캐쉬의 적중률을 향상시킨다. 또한, 우리는 캐쉬 교체 기법의 성능 향상을 위해 2비트 포화 카운터를 적용하였다. 실험 결과 기존의 교체 기법과 비교하여 9.23%의 적중률 향상과 12.85%의 라스트 레벨 캐쉬 접근 시간 감소의 효과가 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.1-8
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• 2011

트랜잭셔널 메모리 시스템에서 오버플로우(overflow) 발생 시 이를 처리하기 위한 데이터의 기록은 그 복잡성으로 인해 전체 시스템 성능 저하의 주요 요인이 된다. 특히, 오버플로우 된 데이터가 일으킬 수 있는 충돌감지를 위해 캐시 일관성 프로토콜 상에 추가적인 상태 설정이 요구되며 이로 인해 트랜잭션간 커뮤니케이션에 지연이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 우리는 트랜잭셔널 메모리 시스템에서 오버플로우에 의해 발생하는 오버 헤드를 줄이기 위한 효율적인 캐시 구조를 연구하였다. 본 논문에서 제안하는 보조 캐시(supportive cache)는 1차 캐시와 동일한 교체 정책을 사용하며 병렬 룩업이 가능하도록 작동한다. 보조 캐시의 성능 평가를 위해 하드웨어 트랜잭셔널 메모리 시스템인 LogTM-SE를 사용하였으며 시뮬레이션 결과 평균적으로 37%의 성능 향상을 보였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.78-82
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• 2015

General-purpose graphics processing units (GPGPUs) provide tremendous computational and processing power. Despite the latency hiding mechanism, a GPU architecture requires high memory bandwidth and lower latency between computational units and the memory system. For this reason, the current GPU architecture has private L1 caches in each core and a shared L2 cache to increase performance by reducing memory latency. But in some cases, this CPU-like cache design is not suitable for GPGPUs. In this paper, we analyze detailed cache performance related to GPGPU application characteristics, and suggest technical alternatives for the GPGPU architecture as future work.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.699-708
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• 2006

버스 분할 기법은 통신이 많은 모듈들을 가까이 배치하고 필요한 버스 단편만 사용함으로 버스 에너지 소비를 줄인다. 그러나 MPSoC와 같은 다중 프로세서 플랫폼에서는 캐시 일관성을 유지하기 위하여 모든 프로세서에서 버스 트랜잭션을 알아야 하므로, 기존의 버스 분할 기법을 적용할 수 없다. 본 논문에서는 공유 메모리 기반의 MPSoC 플랫폼에서 버스 에너지를 절감시키기 위한 버스 분할 기법을 제안한다. 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리와 공유 메모리의 버스를 분할함으로써, 캐시 일관성을 유지하며 비 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 최소화시킨다. 또한, 태스크별 버스 트랜잭션 횟수를 기반하여 태스크를 할당함으로써, 공유 메모리를 참조할 때 소비하는 버스 에너지를 절감시키는 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 실험에서 제안된 버스 분할 기법은 비 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 83%까지 절감시키며, 태스크 할당 알고리즘은 공유 메모리 참조시의 버스 에너지를 최대 36%까지 절감시키는 효과가 있음을 보여준다. 그럼으로 다중 프로세서 시스템에서도 버스 분할 기법을 적용하여 버스 에너지 절감 효과를 볼 수 있으며, 캐시 일관성을 고려한 태스크 할당 기법을 통해 추가적으로 버스 에너지를 절감할 수 있음을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.13-21
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• 2013

최근 들어 칩 멀티 프로세서 상의 코어 개수는 지속적으로 증가하는데 반해, 이를 효율적으로 뒷받침하기 위한 멀티 프로그래밍 혹은 멀티 쓰레딩 기법은 부족한 실정이다. 이로 인해 실제 작업을 수행하지 않는 유휴 코어가 발생하였고, 해당 코어가 소유한 자원들 중 개별 캐시 부분은 유휴 캐시로 낭비되었다. 본 논문에서는 유휴 개별 캐시의 발생이 불가피함을 인지함과 동시에 그것을 칩 내 메모리 공간으로써 효율적으로 활용할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 유휴 캐시를 희생 캐시로 활용하는 방법이며, 이를 위해 요구되는 새로운 시스템 구성 및 캐시 일관성 프로토콜의 세부 동작을 소개한다. 본 논문에서 제시된 기법은 유휴 캐시를 사용하지 않을 때와 비교하여 4-코어 및 16-코어 기반 칩 멀티 프로세서 환경에서 각각 19.4%와 10.2%의 IPC 향상을 가져왔다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권12호
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• pp.1245-1251
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• 2017

디렉터리 기반의 캐시 일관성 유지 프로토콜을 사용하는 멀티 코어 시스템은 성능 향상을 위해 더 많은 코어를 집적하려 하지만 캐시 일관성 유지를 위한 오버헤드가 커져 코어 수를 늘리는 데에 제한이 생긴다. 기존의 연구들은 주로 디렉터리 엔트리의 크기를 줄이는 데에 집중하고 있다. 이 논문에서는 캐시 블록이 두 개 이상의 코어에 의해 공유될 때에 디렉터리 엔트리를 동적으로 할당하는 디렉터리 구조를 제안한다. 이에 따라 하나의 코어에 의해서만 접근되는 블록들에 대해 디렉터리 정보를 관리하지 않음으로써 디렉터리 엔트리의 수를 줄일 수 있다. 우리는 PARSEC 벤치마크에서의 시뮬레이션을 통해 풀맵에 비해 훨씬 적은 수의 디렉터리 엔트리에서 높은 DDT hit rate을 가져 shared cache의 디렉터리 정보를 충분히 관리할 수 있음을 확인함과 동시에 풀맵과 비슷한 성능으로 디렉터리의 크기를 풀맵 대비 17.84%까지 줄일 수 있음을 확인했다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.288-299
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• 1993

본 논문은 단일 버스를 사용한 밀결합 다중프로세서 시스템에서 데이타 전송량을 극대화하기 위해 파이프라인 전송 기능을 가지는 버스 프로토콜를 제안한다. 이 버스는 어드레스와 데이타의 전송을 위해 독립적인 전송 통로와 블록 전송기능을 두고, 최애 264 Mbytes/sec 데이타의 전송 능력을 가진다. 이버스를 기반으로 각각의 프로세서 보드의 내부에 캐쉬를 포함한 다중프로세서 시스템을 모델링하고, 시뮬레이션를 통해 캐쉬의 메모리의 참조율 변화에 따른 버스의 성능 및 시스템의 성능을 평가한다. 본 버스를 이용할 경우 10개 까지의 프로세서 보드가 버스에 장착되어도 버스가 포화되지 않고, 4개 까지의 메모리의 인디리빙에 대하여 성능이 선형적으로 증가함을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1653-1670
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• 2022

The fear that location privacy may be compromised greatly hinders the development of location-based service. Accordingly, some schemes based on the distributed architecture in peer-to-peer network for location privacy protection are proposed. Most of them assume that mobile terminals are mutually trusted, but this does not conform to realistic scenes, and they cannot make requirements for the level of location privacy protection. Therefore, this paper proposes a scheme for location attribute-based security authentication and private sharing data group, so that they trust each other in peer-to-peer network and the trusted but curious mobile terminal cannot access the initiator's query request. A new identifier is designed to allow mobile terminals to customize the protection strength. In addition, the caching mechanism is introduced considering the cache capacity, and a cache replacement policy based on deep reinforcement learning is proposed to reduce communications with location-based service server for achieving location privacy protection. Experiments show the effectiveness and efficiency of the proposed scheme.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.3964-3975
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• 2000

다중처리기 시스템에서 여러 처리기 캐쉬들 간에 일고나성을 유지하기 위한 정책에는 기록무효화 정책과 기록갱신 정책이 있다. 기록 무효와 정책은 처리기사 캐쉬 블록에 기록을 시도할 때마다 다른 캐쉬에 저장된 동일한 모든 복사본을 무효화한다. 이러한 빈번한 무효화로 인하여, 기록 무효화 정책은 캐쉬 적중률이 낮다. 반면에 기록 갱신정책은 동일한 블록을 무효화 시키는 것이 아니라 동시에 갱신하는 정책이다. 이러한 정책의 경우에 블록의 공유 여부에 상관없이 갱신된 내용을 상호 연결망ㅇ르 통하여 전송해야만 하며 이로 인하여 상호 연결망상에 교통량이 폭주하게 된다. 본 논문에서는 슬롯링으로 연결된 공유메모리 다중처리기 시스템에서 효율적인 캐쉬 일관성 정책을 제안한다. 제안된 프로오콜은 기록 갱신정책을 기반으로 하며 공유된 블록을 갱신할 경우에만 갱신된 내용을 전송한다. 반면 갱신된 블록이 공유되지 않은 블록이면 갱신된 내용을 전송하지 않는다. 본 논문에서는 제안된 프로토콜은 분석하고 시뮬레이션을 통하여 기존의 프로토콜과 성능을 비교한다.

• ETRI Journal
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• 제10권3호
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• pp.83-91
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• 1988

본 논문에서는 pended 프로토콜에 기반을 둔 단일 시스팀 버스와 공유 메모리를 중심으로 구성된 다중프로세서 컴퓨터시스팀의 성능을 해석하였다. 캐쉬 메모리 적중률, 시스팀 내의 프로세서 수, 메모리 모듈의 수와 입력 큐의 유무를 변수로 하여 시스팀 버스와 프로세서의 이용률, 메모리 충돌 현상의 정도, 즉 제안된 시스팀 구조에 대한 하드웨어 측면에서의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측 분석하였다. 공유 메모리를 갖는 다중프로세서의 주요한 시스팀 성능 요소는 캐쉬 메모리의 적중률과 효과적인 공유 메모리 갱신 알고리즘, 시스팀 버스의 효율적인 다중프로세서 지원 기능 등이며 캐쉬 메모리 적중률이 프로세서 수의 증가에 따른 시스팀 성능의 선형적인 증가와 밀접한 관계를 나타내었다.