• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.57-67
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• 2021

Modern cloud computing is rapidly changing from traditional hypervisor-based virtual machines to container-based cloud-native environments. Due to limitations in I/O performance required for both virtual machines and containers, the use of high-speed storage (SSD, NVMe, etc.) is increasing, and in-memory computing using main memory is also emerging. Running a virtual environment on main memory gives better performance compared to other storage arrays. However, RAM used as main memory is expensive and due to its volatile characteristics, data is lost when the system goes down. Therefore, additional work is required to run the virtual environment in main memory. In this paper, we propose a hybrid in-memory storage that combines a block storage such as a high-speed SSD with main memory to safely operate virtual machines and containers on main memory. In addition, the proposed storage showed 6 times faster write speed and 42 times faster read operation compared to regular disks for virtual machines, and showed the average 12% improvement of container's performance tests.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.88-93
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• 2015

DRAM은 빠른 쓰기/읽기 속도와 무한한 쓰기 횟수로 인해 컴퓨터 시스템에서 주로 메인 메모리로 사용되지만 저장된 데이터를 유지하기 위해 지속적인 전원공급이 필요하다. 반면, PCM은 비휘발성 메모리로 전원공급 없이 저장된 데이터를 유지할 수 있으며 DRAM과 같이 바이트 단위의 접근과 덮어쓰기가 가능하다는 점에서 DRAM을 대체할 수 있는 메모리로 주목받고 있다. 하지만 PCM은 느린 쓰기/읽기 속도와 제한된 쓰기 횟수로 인해 메인 메모리로 사용되기 어렵다. 이런 이유로 DRAM과 PCM의 장점을 모두 활용하기 위한 하이브리드 메인 메모리가 제안되었고 이에 대한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 DRAM과 PCM으로 구성된 하이브리드 메인 메모리를 위한 새로운 페이지 교체 기법을 제안한다. PCM의 단점을 보완하기 위해 제안 기법은 PCM 쓰기 횟수를 줄이는 것을 목표로 하며 실험결과에서 알 수 있듯이 본 논문의 제안 기법은 다른 페이지 교체 기법에 비해 PCM 쓰기 횟수를 80.5% 줄인다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.117-123
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• 2016

In general, PCM (Phase Change Memory) is unsuitable as a main memory because it has limitations: high read/write latency and low endurance. However, the DRAM&PCM hybrid memory with the same level is one of the effective structures for a next generation main memory because it can utilize an advantage of both DRAM and PCM. Therefore, it needs an effective page management method for exploiting each memory characteristics dynamically and adaptively. So we aim reducing an access time and write count of PCM by using an effective page replacement. According to our simulation, the proposed algorithm for the DRAM&PCM hybrid can reduce the PCM access count by around 60% and the PCM write count by 42% given the same PCM size, compared with Clock-DWF algorithm.

• 정보과학회지
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• 제33권2호
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• pp.16-41
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• 2015

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권5호
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• pp.1031-1049
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• 2015

This paper highlights the role of innovative vibration control system based on two promising properties in a parallel configuration. Hybrid device consists of two main components; recentering wires of shape memory alloy (SMA) and steel pipe section as an energy dissipater element. This approach concentrates damage in the steel pipe and prevents the main structural members from yielding. By regulation of the main adjustable design parameter, an optimum performance of the device is obtained. The effectiveness of the device in passive control of structures is evaluated through nonlinear time history analyses of a five-story steel frame with and without the hybrid device. Comparing the results proves that the hybrid device has a considerable potential to mitigate the residual drift ratio, peak absolute acceleration and peak interstory drift of the structure.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권2호
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• pp.183-189
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• 2015

최근 DRAM 기반의 메인 메모리 기술 발전이 한계에 봉착함에 따라 컴퓨터 시스템의 진보에도 어려움이 발생하고 있다. 이를 개선하기 위해 집적도가 높고 비휘발성을 갖는 차세대 메모리 기술이 등장하고 있으나 이들은 쓰기 속도가 느리거나 쓰기 횟수에 제한이 있는 등, 메인 메모리로 사용하기에는 아직 무리가 있다. 본 논문에서는 여러 차세대 메모리 기술들의 장점들을 조합하여 활용하는 하이브리드 메인 메모리 시스템, 즉 HyMN을 제안한다. HyMN은 차세대 메모리 기술을 쓰기적합램과 읽기적합램으로 분류하여 메인 메모리 시스템을 구성함으로써, 내구성이 양호하고, 고용량화가 용이하며, 비휘발성을 활용할 수 있는 시스템을 구현한다. 본 논문에서는 또한, 쓰기적합램이 어느 정도의 크기로 구성되어야 하는지를 보이고 정전 시 손실에 대한 복구비용이 없거나 미미한 HyMN이 일상적으로 프로세스를 실행할 때 실행 시간 성능이 DRAM으로만 구성된 시스템에 비하여 유사함을 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.20-23
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• 2020

This research is to design an effective prefetching method required for DRAM-PCM hybrid main memory systems especially used for big data applications and massive-scale computing environment. Conventional prefetchers perform well with regular memory access patterns. However, workloads such as graph processing show extremely irregular memory access characteristics and thus could not be prefetched accurately. Therefore, this research proposes an efficient dynamical prefetching algorithm based on the regression method. We have designed an intelligent prefetch engine that can identify the characteristics of the memory access sequences. It can perform regular, linear regression or polynomial regression predictive analysis based on the memory access sequences' characteristics, and dynamically determine the number of pages required for prefetching. Besides, we also present a DRAM-PCM hybrid memory structure, which can reduce the energy cost and solve the conventional DRAM memory system's thermal problem. Experiment result shows that the performance has increased by 40%, compared with the conventional DRAM memory structure.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.107-116
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• 2016

Density of Phase-Change Memory (PCM) devices has been doubled through the employment of multi-level cell (MLC) technology. However, this doubled-capacity comes in the expense of severe performance degradation, as compared to the conventional single-level cell (SLC) PCM. This negative effect on the performance of the MLC PCM detracts from the potential benefits of the MLC PCM. This paper introduces an efficient way of minimizing the performance degradation while maximizing the capacity benefits of the MLC PCM. To this end, we propose a location-aware hybrid management of SLC and MLC in compressed PCM main memory systems. Our trace-driven simulations using real application workloads demonstrate that the proposed technique enhances the performance and energy consumption by 45.1% and 46.5%, respectively, on the average, over the conventional technique that only uses a MLC PCM.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권11호
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• pp.1314-1321
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• 2015

모바일 디바이스는 데스크톱이나 서버 등 일반 컴퓨터 시스템과 마찬가지로 주기억장치와 스토리지와의 성능 차이를 완화시키기 위해 버퍼 캐시를 사용한다. 그러나 DRAM 은 저장된 데이터를 유지하기 위해 주기적인 refresh 연산을 수행함으로써 제한된 크기의 배터리 소모를 가속화하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 모바일 디바이스 환경에서 배터리의 수명을 연장하기 위해 DRAM과 비휘발성 메모리인 PCM으로 구성된 하이브리드 메인 메모리 구조기반의 버퍼캐시 정책을 소개한다. 또한, PCM의 성능 및 내구성 특성을 최적화시키기 위해 프로세스 상태 기반의 새로운 버퍼 캐시 정책을 제안한다. 제안 기법은 포그라운드 및 백그라운드 애플리케이션이 사용하는 페이지를 서로 다른 방법으로 배치함으로써 소량의 DRAM으로도 포그라운드 애플리케이션의 빠른 응답성을 보장한다. 실험 결과, 제안 기법은 포그라운드 애플리케이션의 총 수행시간을 평균 58% 감소시켰으며 전력 소비량도 평균 23% 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 PARALLEL CFD 2006
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• pp.275-278
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• 2006

Japan Aerospace Exploration Agency has introduced a new terascale clusterd SMP system as a main compute engine of Numerical Simulator III for aerospace science and engineering research purposes. The system is using Fujitsu PRIMEPOWER HPC2500; it has computing capability of 9.3Tflop/s peak performance and 3.6TB of user memory, with about 1,800 scalar processors for computation. In this paper, we first present the performance evaluation results for aerospace CFD applications with hybrid programming paradigm used at JAXA. Next we propose a performance prediction formula for hybrid codes based on a simple extension of AMhhal's law, and discuss about the predicted and measured performances for some typical hybrid CFD codes.