• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1272-1284
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• 2010

모바일 컴퓨터가 고성능화되고 범용 컴퓨터처럼 사용되면서 모바일 컴퓨터의 운영체제에서도 주 기억장치를 효율적으로 사용할 수 있게 해주는 스왑 시스템 기능이 요구되고 있다. 모바일 컴퓨터의 저장 장치는 플래시 메모리가 널리 쓰이고 있는데 현재의 리눅스 스왑 시스템은 플래시 메모리를 고려하지 않고 있다. 스왑 시스템은 실행 중인 프로세스의 내용을 저장하기 때문에 프로세스 실행과 밀접한 관련이 있다. 이러한 성질을 고려하여, 본 논문에서는 프로세스 별로 플래시 메모리 블록을 할당하는 PASS(Process-Aware Swap System)라는 새로운 리눅스 스왑 시스템을 연구하였다. 트레이스 기반의 실험을 통해 PASS의 가비지 수집 성능이 기존 가비지 수집 기법을 사용하는 리눅스 스왑 시스템보다 우수함을 보였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권5호
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• pp.476-484
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• 2015

Due to the recent advances in non-volatile memory technologies such as PCM, a new memory hierarchy of computer systems is expected to appear. In this paper, we explore the performance of PCM-based swap systems and discuss how this system can be managed efficiently. Specifically, we introduce three management techniques. First, we show that the page fault handling time can be reduced by attaching PCM on DIMM slots, thereby eliminating the software stack overhead of block I/O and the context switch time. Second, we show that it is effective to reduce the page size and turn off the read-ahead option under the PCM swap system where the page fault handling time is sufficiently small. Third, we show that the performance is not degraded even with a small DRAM memory under a PCM swap device; this leads to the reduction of DRAM's energy consumption significantly compared to HDD-based swap systems. We expect that the result of this paper will lead to the transition of the legacy swap system structure of "large memory - slow swap" to a new paradigm of "small memory - fast swap."

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권1호
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• pp.68-76
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• 2015

Phase-change memory (PCM) is a promising technology that is anticipated to be used in the memory hierarchy of future computer systems. However, its access time is relatively slower than DRAM and it has limited endurance cycle. Due to this reason, PCM is being considered as a high-speed storage medium (like swap device) or long-latency memory. In this paper, we adopt PCM as a virtual memory swap device and present a new page replacement policy that considers the characteristics of PCM. Specifically, we aim to reduce the write traffic to PCM by considering the dirtiness of pages when making a replacement decision. The proposed replacement policy tracks the dirtiness of a page at the granularity of a sub-page and replaces the least dirty page among pages not recently used. Experimental results with various workloads show that the proposed policy reduces the amount of data written to PCM by 22.9% on average and up to 73.7% compared to CLOCK. It also extends the lifespan of PCM by 49.0% and reduces the energy consumption of PCM by 3.0% on average.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.376-378
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• 2002

가상 메모리 관리에서 가장 근 문제점은 느린 보조기억 장치의 속도와 빠른 주기억장치의 속도 차이에서 나타나는 성능 저하라고 할 수 있다 요구 페이징 기법에서 Page Fault가 일어나면 페이지 교체 정책에 의해 필요 없는 page들을 swap device로 이동을 시킨다. 이때 느린 보조기억장치의 접근 속도로 인한 응답시간의 지연은 전체적인 시스템 성능의 저하를 초래한다. 그래서 Swap Device로의 접근 횟수와 페이지의 크기를 줄일 수 있다면 Page Out되는 응답시간을 높일 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 가상 메모리 압축 시스템을 설계하여 Swap Out 되는 시간을 줄여 시스템의 전체적인 성능 향상을 위한 시스템을 구현한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.237-239
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• 2005

In this paper PLC Power Circuit with Hot-Swap Function is proposed for stable power supplies. The power modules of the proposed devices are implemented by CRM flyback converter using new synchronous rectifier circuit for high efficiency. By a variable switching frequency controller, this converter is operated with a reduced turn-on switching loss. Also, the load current in these power modules are shared by auto master / slave method using Outer loop. The proposed devices are analyzed in detail and optimized for high performance. Experimental results for a 100W power module at the variable switching frequency of 30$^{\sim}$70kHz were obtained to show the performance of the proposed device.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 2017

This paper presents an optimized adoption of NVM for the storage system of heterogeneous applications. Our analysis shows that a bulk of I/O does not happen on a single storage partition, but it is varied significantly for different application categories. In particular, journaling I/O accounts for a dominant portion of total I/O in DB applications like OLTP, whereas swap I/O accounts for a large portion of I/O in graph visualization applications, and file I/O accounts for a large portion in web browsers and multimedia players. Based on these observations, we argue that maximizing the performance gain with NVM is not obtained by fixing it as a specific storage partition but varied widely for different applications. Specifically, for graph visualization, DB, and multimedia player applications, using NVM as a swap, a journal, and a file system partitions, respectively, performs well. Our optimized adoption of NVM improves the storage performance by 10-61%.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권5_6호
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• pp.232-238
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• 2003

기존 운영체제들은 물리적 메모리보다 더 많은 양의 메모리를 사용자에게 제공하기 위하여 가상 메모리 페이징 시스템을 사용한다. 가상 메모리 페이징 시스템에서는 물리적 메모리가 부족해지면 교체되는 메모리 내용을 저장시킬 수 있는 스왑 장치를 필요로 하는데, 기존 운영 체제들에서는 디스크를 스왑 장치로 사용한다. 디스크는 물리적 메모리에 비해 접근 속도가 매우 느리기 때문에 스왑핑이 일어나면 물리적 메모리의 접근 시간에 비해 많은 시간을 기다려야 한다. 여러 대의 PC를 빠른 네트웍으로 묶는 클러스터 환경에서는 디스크의 접근 시간보다 네트웍을 통하여 다른 워크스테이션의 메모리에 접근하는 시간이 더 빠르기 때문에 사용 가능한 다른 워크스테이션의 메모리를 디스크 대신 빠른 장치로 사용하고자 하는 네트웍 램이 제시되었다. 본 논문에서는 Linux 운영 체제에서 스왑 장치 관리자로 네트웍 램을 설계, 구현하여 디스크를 스왑 장치로 사용하는 시스템보다 네트웍 램을 스왑 장치로 사용하는 시스템이 프로그램 수행 속도에 있어 평균 40.3%의 성능 향상이 있었다. 그리고 기존 RAID 시스템에서 사용하던 안정성 제공 방법과 다른 프로세서의 성능을 효율적으로 이용하는 새로운 안정성 제공방법을 제시하였고 평가 결과 본 논문에서 제시한 새로운 안정성 제공 방법인 압축을 이용한 복사본을 두는 방법은 적은 서버 메모리와 메시지를 사용하여 유사한 성능을 나타낸다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권6호
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• pp.594-598
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• 2008

본 논문에서는 임베디드 리눅스를 운영체제로 사용하는 개인용 휴대 임베디드 기기에서 부팅 시간을 단축시키기 위해 기존의 snapshot boot을 개선한 기법을 소개한다. Snapshot boot는 현재 수행중인 컴퓨팅 작업들에 대한 suspend/resume 작업을 기반으로 부팅 시간을 단축하고자 하는 기법인데, resume수행 시 bootloader가 기본적인 device 초기화 작업을 수행하고 직접 snapshot image를 원래 주소로 복사시켜 시스템을 복원함으로써 부팅 시간을 단축시켰다. Snapshot boot 기법의 문제점으로는 resume 동작을 수행할 때 snapshot image를 원래 주소로 복사하는데 많은 시간이 소요된다. Improved snapshot boot 기법은 suspend 작업 수행 시 모든 페이지를 대상으로 snapshot image를 만들지 않고 일부 페이지를 대상으로 snapshot image를 만들고 나머지 페이지들은 별도의 Swap area에 따로 저장함으로써 부팅 시 전체 페이지를 복사하지 않고 snapshot image로 만들어져 있는 일부의 페이지만을 복사하게 되어 전체 부팅 시간을 단축한다. 실험을 통해 suspend image가 2982 페이지일 때 약 30%의 부팅시간이 단축됨을 보였다. 이는 swap-out 시킨 페이지의 양에 비례하여 단축된다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권9호
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• pp.1071-1077
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• 2015

본 논문은 PCM을 가상메모리 스왑 장치로 사용하는 시스템을 위한 새로운 페이지 교체 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 메모리 내의 각 페이지에 대한 수정 정도를 고려해서 교체 대상 페이지를 선정하며 이를 통해 PCM에 발생시키는 쓰기량을 줄인다. 즉, 제안하는 기법은 페이지의 수정 정도를 서브페이지 단위로 관리하고 최근에 사용되지 않은 페이지 중 수정된 서브페이지의 수가 최소인 페이지를 교체한다. 트레이스를 이용한 재현 실험을 통해 제안한 기법이 기존 CLOCK 알고리즘 대비 평균 22.9% 최대 73.7%의 PCM 쓰기량을 절감함을 확인하였다. 또한 PCM의 수명과 에너지 소모율을 각각 평균 49.0%와 3.0% 개선함을 보였다.

• 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.