• Journal of Information Processing Systems
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• 제15권1호
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• pp.151-158
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• 2019

With the recent advances of memory technologies, high-performance non-volatile memories such as non-volatile dual in-line memory module (NVDIMM) have begun to be used as an addition or an alternative to server-side storages. When these memory bus-connected storages (MBSs) are installed over non-uniform memory access (NUMA) servers, the distance between NUMA nodes and MBSs is one of the crucial factors that influence file processing performance, because the access latency of a NUMA system varies depending on its distance from the NUMA nodes. This paper presents the design and implementation of a high-performance logical volume manager for MBSs, called MBS-LVM, when multiple MBSs are scattered over a NUMA server. The MBS-LVM consolidates the address space of each MBS into a single global address space and dynamically utilizes storage spaces such that each thread can access an MBS with the lowest latency possible. We implemented the MBS-LVM in the Linux kernel and evaluated its performance by porting it over the tmpfs, a memory-based file system widely used in Linux. The results of the benchmarking show that the write performance of the tmpfs using MBS-LVM has been improved by up to twenty times against the original tmpfs over a NUMA server with four nodes.

• 데이타베이스연구회지:데이타베이스연구
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• 제34권3호
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• pp.14-27
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• 2018

최근, 대칭형 다중 처리 (SMP: Symmetric Multiprocessing) 구조에서 발생하는 메모리 병목 현상을 보완하기 위하여 비균등 메모리 접근 구조 (NUMA: Non-Uniform Memory Access) 구조가 제시되었다. 또한, 집단 연산자는 데이터의 특성 및 요약 정보를 제공하는 주요 연산자로써, 집단 연산자의 효율성은 전체 시스템의 성능에 매우 큰 영향을 미친다. 따라서, 본 논문에서는 NUMA 구조에서 효율적으로 집단 연산을 처리할 수 있는 기법을 제안한다. 제안 기법은 분할 단계와 합병 단계로 구성되며, 분할 단계에서 그룹 속성에 따라서 대상 릴레이션을 부분 릴레이션들로 분할한다. 따라서, 각 쓰레드가 독립적으로 부분 릴레이션에 대하여 집단 연산을 수행할 수 있으므로 합병 단계에서 원격 메모리 접속이 발생하지 않도록 하였다. 또한, 합병 단계에서는 각 쓰레드가 지역 해시 테이블을 이용하여 집단 연산을 수행하도록 하고 쓰레드들이 생성한 집단 연산 결과들을 하나로 병합하는데 잠금 경쟁이 발생하지 않도록 하여 처리 성능을 향상하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제20권5호
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• pp.89-98
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• 2020

MMO 게임 서버에서는 성능을 높이기 위해 NUMA(Non-Uniform Memory Access) 구조를 사용해 하드웨어를 구성하는 경우가 많다. 또한 내부 자료구조로 삽입, 삭제와 탐색에 소요되는 시간이 짧은 해시 테이블과 같은 자료구조를 많이 사용한다. 본 논문은 NUMA 구조에 최적화된 해시 테이블을 제안하여, NUMA 시스템을 사용하는 게임 서버의 성능을 더 높일 수 있도록 한다. 제안된 해시 테이블을 4 소켓 NUMA 시스템에서 실험한 결과, 기존의 고성능 해시 테이블에 비해 최대 2배의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권4호
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• pp.394-400
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• 2000

동기화는 병렬 프로그램의 수행이 정확하게 이루어지도록 하기 위해 공유 데이타나 프로그램상의 임계구간(critical section)에 대해 배타적인 수행을 보장하는 것을 목적으로 한다. 배타적인 프로그램의 수행은 병렬 프로그램의 병렬성을 제한하므로 효율적인 동기화는 높은 성능의 병렬 프로그램 수행을 위해 반드시 필요하다. 이런 필요에 의해 응용 프로그램이나 시스템의 특성을 이용하여 동기화의 성능을 높이는 기법들이 고안되었다. 본 논문에서는 모의실험을 통해 캐시에 기반을 둔 NUMA(Non-Uniform Memory Access) 시스템에서 나타나는 기존 동기화의 비효율성을 분석하여 제시하고, 이 비효율성을 제거할 수 있는 Freeze&Melt 동기화 기법과의 성능을 비교한다. 제시된 결과를 통해 Test-and-Test&Set 동기화는 동기화 과정에서 발생하는 방송(broadcast) 작업에 의해 비효율이 발생하고, QOLB(Queue-On-Lock-Bit) 동기화는 공유 데이타나 임계구간을 수행할 프로세서의 순서가 미리 정해져 있다는 점에 의해 비효율이 발생함을 확인할 수 있다. 이와 같은 단점들을 극복하고자 제안된 Freeze&Melt 동기화를 이용하여 임계구간을 수행하기까지 대기하는 시간과 임계구간을 수행하는 시간을 줄이고, 클러스터간의 통신량(traffic)을 감소시킴으로써 성능의 향상을 이룰 수 있다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권5호
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• pp.19-32
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• 1997

So far, the multiple path MINs to provide redundant paths in the traditional UPP MINs have been realized by adding additional hardware such as extra stages, duplicated data links, or multiple copies of sthe MIN. And the traditional MINs do not exploit locality: communication with all processor-memory paris takes the same amount of time. Also so far there has been little progress for exploiting locality of reference in MINs. In this paper, we present a new topology MIN, hybrid MIN that is constructed with 2N-3 SEs which is far fewer SEs than that of traditional MINs. Although the hybrid MIN is constructed with 2N-3 SEs, the hybrid MIN satisfies full access capability (FAC) and has redundant paths(but providing single path for 2 memory modules of each processor). Moreover the has redundant paths (but providing single path for 2 memory modules of each processor). Moreover the Hybrid MIN provides shortcut path between pairs which have frequent dat acommunication (locality of reference). Its performance under varing degrees of localized communication is analyzed.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권6호
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• pp.19-28
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• 2005

다중 프로세서 구조는 컴퓨터 성능을 향상시키기 위한 좋은 방법이다. 물리적으로 분산된 메모리를 단일 공유 메모리 공간으로 제공하는 CC-NUMA(Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) 시스템은 다중 프로세서 컴퓨터 시스템으로 널리 사용된다. CC-NUMA는 공유 메모리 지원을 위해 풀맵 디렉토리를 가지며, 빠른 원격 메모리 접근을 위해 원격 캐시 메모리를 사용한다. 본 논문은 CC-NUMA 시스템을 구성할 수 있는 프로세싱 노드 구조와 이러한 구조에 적합한 캐시 일관성 유지 프로토콜을 제안하여, 대량의 프로세서를 이용한 다중 프로세서 시스템의 구성을 용이하게 한다. 끝으로 제안된 프로토콜에 따른 시스템 구현 결과도 제시한다.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권6호
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• pp.23-33
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• 1996

NUMA(Non-Uniform Memory Access)구조의 공유 메모리 다중처리기 시스템에서 참조 국지성의 활용은 병렬 처리의 성능에 큰 영항을 미친다. 본 논문에서는 운영체제가 참조 국지성을 관리하는데 도움을 주기위한 개선된 하드웨어 메모리 참조 카운터를 제시한다. 제신된 참조 카운터 방식에서는 기존의 참조 카운터들과는 달리 운영체제의 페이지 복사 정책을 다양한 메모리 참조 패턴에 적응시키기 위해 카운터의 값이 동적으로 그리고 주기적으로 조정된다. 우리는 실제 병렬 응용 프로그램들을 사용한 실행 구동형 시뮬레이션을 통해 제시된 "조정가능한 지연 카운터"가 이들의 성능에 미치는 영향을 평가하였다. 이 성능평가를 통해 '조정가능한 자연 카운터"를 이용한 메모리 복사 정책이 기존의 카운터를 이용한 정책보다 나은 성능을 보인다는 것과 시뮬레이션에 사용된 대부분의 병렬 응용 프로그램에 대해 고른 성능을 나타낸다는 것을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.204-206
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• 2012

SMP(Symmetric Multi-Processing)는 Shared memory bus 를 사용함으로써 scalability 가 제한적이었다. 이런 SMP의 scalability 제한을 극복하기 위해 제안 된 것이 NUMA(Non Uniform Memory Access)이다. NUMA는 memory bus 를 CPU 별 local 하게 가지고 있어 자신이 가지는 memory 영역에 대해서는 다른 영역을 접근하는 것 보다 더 빠른 latency 를 가지는 구조이다. Local 한 memory 영역의 존재는 scalability를 높여 주었지만 서버 가상화 환경에서 VM을 동적으로 scheduling 을 하였을 때 VM의 page 가 실행되는 core 의 local 한 메모리 영역에 존재하지 않게 되면 remote access로 인해 local access보다 성능이 떨어진다. 이 논문에서는 서버 가상화 환경에서 최신 architecture인 AMD bulldozer에서 NUMA affinity가 위반되었을 때 발생하는 성능 저하와 어떤 상황에서 이런 NUMA affinity가 위반되어도 성능저하가 없는지 연구하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제18권4호
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• pp.380-385
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• 2013

We find a metastable vortex state of the perpendicular magnetic anisotropy free layer in spin transfer torque magnetic tunneling junctions by using micromagnetic simulations. The metastable vortex state does not exist in a single layer, and it is only found in the trilayer structure with the perpendicular magnetic anisotropy polarizer layer. It is revealed that the physical origin is the non-uniform stray field from the polarizer layer.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.346-350
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• 2008

AMD에서 사용한 HyperTransport 기술 기반 다중 처리기가 좋은 성능을 보이면서 최근 NUMA(Non Uniform Memory Access) 환경에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 NUMA 시스템을 위한 부하균등 모델을 제안한다. 다중 처리기 시스템에서 운영체제는 특정 처리기에 부하가 많아지는 것을 부하가적은 처리기로 나누어 주기 위해 부하 균등 기법들을 가지고 있다. 이런 부하 균등 기법은 처리기가 가지고 있는 태스크 개수에 의존적인 연구가 많다. 본 연구에서는 NUMA 시스템의 메모리 접근 비용이 위치에 따라 다른 것을 반영한 부하 균등 기법의 모델을 제시한다. 이를 위해 모의 실험 환경을 구축하고 특정 상황들에 대한 실험을 통해 증명한다.