• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.21-29
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• 2020

IT 산업 환경에서 모바일 데이터의 수요 증가로 인해 NAND 플래시 메모리의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 플래시 메모리의 소거 동작은 긴 대기 시간과 높은 소비 전력을 요구하여 각 셀의 수명을 제한한다. 따라서 쓰기와 삭제 작업을 자주 수행하면 플래시 메모리의 성능과 수명이 단축된다. 이런 문제를 해결하기 위해 디스크 버퍼를 이용, 플래시 메모리에 할당되는 쓰기 및 지우기 연산을 감소시켜 플래시 메모리의 성능을 향상시키는 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 쓰기 횟수를 최소화하기 위한 CPWL 기법을 제안한다. CPWL 기법은 버퍼 메모리 액세스 패턴에 따라 읽기 및 쓰기 페이지를 나누어 관리한다. 이렇게 나뉜 페이지를 정렬하여 쓰기 횟수를 줄이고 결과적으로 플래시 메모리의 수명을 늘리고 에너지 소비를 감소시킨다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권4호
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• pp.462-466
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• 2010

본 논문은 하드디스크와 NAND 플래시메모리를 동시에 사용하는 저장 시스템 환경에서 전력 소모를 최소화하는 버퍼 캐쉬 관리 기법을 제안한다. 저장장치별 전력 소모율과 입출력 연산 종류(읽기 또는 쓰기) 및 블록의 재참조 가능성(최근성 및 빈도)을 통합적으로 고려하는 버퍼 캐쉬 관리 기법의 설계로 저장 시스템의 전력 소모량을 평균 18.0%, 최대 58.9%까지 줄일 수 있음을 보인다.

• 정보보호학회지
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• 제11권6호
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• pp.42-52
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• 2001

인터넷 기술의 발전은 정보화 사회로의 촉진이라는 측면 외에 사용 인구의 증가에 따라 해킹, 바이러스·악성 코드의 유포 등 그 역기능적인 측면이 점점 심각한 사회 문제로서 대두되고 있다. 현재 공개 운영체제로 각광 받고 있는 리눅스(Linux) 운영체제의 경우 운영체제 커널은 물론이거니와 관련 프로그램들에 대한 소스가 공개되어 단순한 기술 습득의 목적이 아닌 악의의 목적을 가진 사용자들에 의한 시스템 침해 사례가 빈번한 추세이다. 특히 이러한 시스템 침해 사례 중 프로그램 작성 과정의 오류 및 설계상 실수로 인한 버퍼 오버플로우(Buffer Overflow) 취약성을 이용한 공격은 해킹에 있어 큰 범주를 차지하고 있다. 따라서 본 논문에서는 버퍼 오버플로우 공격에 있어 그 기반이 되는 스택을 이용한 버퍼 오버플로우 및 스택 외에 힙과 같은 메모리 영역을 이용하는 공격 유형에 대하여 분석한다. 그 후 이러한 버퍼 오버플로우 공격 방지를 위한 메모리에서의 경계 검사 기법을 제안하고자 한다. 추후에는 본 논문에서 제안된 기법에 대한 실제 구현과 검증이 필요하다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권5호
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• pp.333-337
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• 2007

낸드 플래시 메모리 기반 저장장치를 블록 디바이스로 가상화하는데 사용되는 플래시 변환 계층(FTL)는 플래시 메모리의 특성만을 고려하여 설계되었다. 그러나 FTL에서는 운영체제의 버퍼교체정책을 거쳐 발생되는 입출력 요청을 처리하기 때문에, 버퍼교체정책과 FTL 알고리즘은 큰 연관성을 가지게 된다. 따라서, 버퍼교체정책과 FTL 알고리즘을 동시에 고려하지 않고서는 플래시메모리 기반 저장장치를 사용하는 시스템의 전체적인 입출력 성능을 평가할 수 없으므로, 그 두 요소를 동시에 고려한 버퍼교체정책 또는 FTL 알고리즘에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 그러한 통합연구에 사용될 수 있는 입출력 성능 평가 도구인 IPSiNS를 개발하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권3호
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• pp.55-61
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• 2000

본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코더의 프레임 인터페이스 모듈에 대한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 인코더 모듈과 SDRAM 사이의 메모리 버퍼 크기를 줄이기 위해, 한 매크로 블록에 필요한 메모리액세스 시간을 dual-bank 동작과 버스트 길이 변화를 사용하여 필요 클럭 수를 최소화 한다. 이 최소화된 메모리 액세스 방법으로 인해 남는 클럭 사이클을 랜덤 액세스 횟수로 할당함으로써, 내부버퍼 크기, 데이터버스의 폭과 제어논리회로의 크기를 줄일 수 있었다. 제안된 프레임 메모리 모듈은 54㎒의 주파수에서 동작하며 설계된 라이브러리는 VTI/sup тм/ 0.5㎛ CMOS TLM 표준셀공정을 사용하였다. 제안된 구조를 C-code하드웨어 모델에 의해 생성된 테스트 벡터와 합성된 회로의 모의실험 결과를 비교함으로써 검증하였다. 제안된 구조의 버퍼 면적은 기존 구조의 버퍼 면적의 40%로 줄일수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권6호
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• pp.293-303
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• 2008

컴퓨팅 환경이 무선과 휴대용 시스템으로 변화하면서, 전력효율이 점점 중요해지고 있다. 특히 내장형 시스템일 경우에 더욱 그러한데 이중 메모리에서 소모되는 전력이 전체 전력소모의 두 번째 큰 요소가 되고 있다. 메모리 시스템에서의 전력소모를 줄이기 위해서 SDRAM의 저전력 모드를 활용할 수 있다. RDRAM의 경우 냅모드(nap mode)는 액티브 모드(active mode)의 5%이하의 전력만을 소모한다. 하지만 하드웨어 컨트롤러는 운영체제가 협조하지 않으면 이 기능을 효율적으로 활용하지 못한다. 이 논문에서는 SDRAM의 액티브 유닛(active unit)의 수를 최소화하는 방법에 초점을 맞춘다. 운영체제는 참조되지 않는 메모리를 저전력 모드에 놓음으로써 최소한의 유닛들만을 액티브 모드에 놓은 상태로 프로그램이 수행될 수 있도록 피지컬(physical) 페이지들을 할당한다. 이것은 PAVM(Power Aware Virtual Memory) 연구의 일반화된 시스템 전반에 대한 연구라고 할 수 있다. 우리는 모든 피지컬 메모리를 고려하고 있으며, 특히 평균적으로 전체 메모리의 절반을 사용하는 버퍼 캐시를 고려하고 있다. 버퍼 캐시의 용량과 그 중요성 때문에 PAVM 방식은 버퍼 캐시를 고려하지 않고는 완전한 해법이 되지 못한다. 이 논문에서 우리는 메모리의 사용처를 분석하고 저전력 페이지 할당 정책을 제안한다. 특히 프로세스의 주소공간에 매핑(mapping)된 페이지들과 버퍼 캐시가 고려된다. 이 두 종류의 페이지들간의 상호작용과 그 관계를 분석하고 저전력을 위해 이러한 관계를 이용한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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• pp.233-237
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• 1998

다중의 연속 미디어 데이타를 출력 마감시간(playout deadline)전에 검색 및 전송하여 자연스럽게 처리하기 위한 가장 효율적인 처리방안은 메모리 버퍼를 이용하는 것이다. 본 논문에서는 다중 스트림의 데이타 전송 요구 및 해제시의 버퍼 상태를 파악하여 버퍼를 동적으로 할당하고 물리작인 버퍼를 윈도우 크기의 논리버퍼로 분할하여 동적으로 관리하는 매핑관리자를 설계하여 버퍼이용률을 높일 수 있는 방안을 제시하였다. 또한, 서로 다른 소비율로 발생된 여분의 버퍼 공간을 활용할 수 있는 지능적인 선반입 기법과 마감시간을 고려한 전송 스케줄링 기법을 통해 실시간에 동기식으로 다중 미디어 스트림을 전송할 수 있는 동적 버퍼 관리 기법을 제안하였다. 마지막으로, 버퍼의 이용율을 높이기 위해 입출력 주기에 따라 버퍼 공간을 여러 스트림들이 파이프라이닝 방식으로 버퍼를 공유하는 기법과 잔여 버퍼공간의 할당 여부를 결정하기 위한 수락제어 기법을 적용하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.860-863
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• 2008

플래시 메모리는 우리 생활에 널리 사용되고 있는 휴대용 저장장치 중의 하나이다. 빠른 입출력 속도와 저전력, 무소음, 작은 크기 등의 장점을 가지나 덮어쓰기가 불가능하고 읽기/쓰기의 속도에 비해 소거 연산의 속도가 매우 느리다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해, 호스트와 플래시 메모리 사이에 버퍼 캐시를 두어 사용하고 있으며, 버퍼 캐시에 사용되는 교체 정책에 따라 플래시 메모리 장치의 성능이 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 블록 단위의 LRU 기법의 단점을 개선한 HPLRU 기법을 제안한다. HPLRU 기법은 최근에 자주 참조되었던 페이지인 핫 페이지 들을 모아 리스트를 만들어 관리하고, 이를 통해 페이지 적중률을 향상시키고 다른 페이지들로 인해 핫 페이지들이 소거되는 현상을 개선하였다. 이 알고리즘은 임의 데이터 패턴에 좋은 성능을 보이며 쓰기 발생 횟수를 많이 감소시키는 결과를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권2호
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• pp.242-260
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• 1999

실시간 데이터압축 기법은 저장 시스템의 용량과 저장 시스템간의 대역폭을 동시에 증가시킴으로써 프로세서-메모리, 메모리-디스크간의 성능 격차를 줄이기 위한 새로운 대안으로 연구되어 왔다. 하지만 압축데이타를 복원하는데 소요되는 시간은 압축 기법의 장점을 상쇄시킬 만큼 큰 오버헤드로 작용한다. 본 논문에서는 이러한 복원 오베헤드를 줄이기 위해 선택적 압축 기법과 복원 오버헤드 감춤 기법들을 적용한 선택적 압축 메모리 시스템을 제안하고 선택적으로 압축된 데이터를 효과적으로 접근하기 위한 캐쉬 구조와 메모리 운용방법을 제시한다. 제안된 선택적 압축 메모리 시스템의 성능은 분석적 모델과 트레이스 구동 방식의 실험을 통해 평가된다. 실험 결과에 따르면 선택적 압축 메모리 시스템의 성능은 데이터의 압축율과 응용 프로그램의 데이터 접근 유형에 따른 압축 블록의 참조율 및 복원 오버헤드를 줄이기 위해 장착된 복원 버퍼의 접근 성공률에 따라 좌우됨을 알 수있다. 복원 버퍼는 대부분의 벤치마크 프로그램들에 대해서 기존의 복원 오버헤드를 70% 이상 줄여 주며 이 경우 일반적인 메모리 시스템에 비해 최대 20%까지의 성능 향상을 보인다. 뿐만 아니라 선택적 압축 기법은 평균 47% 의 데이터 이동시간의 감소와 10%의 온 칩 캐쉬 접근 실패 횟수의 감소 효과를 제공한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.143-148
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• 2017

최근 스마트폰, 디지털 카메라, 자동차 블랙박스와 같은 소형 전자기기들의 저장장치로써 가볍고 외부 충격에 강한 비휘발성 메모리인 플래시 메모리가 널리 이용되고 있다. 플래시 메모리는 읽기연산과 쓰기연산의 연산 속도가 다르며, 덮어쓰기가 불가능한 특징을 가지고 있기 때문에 삭제연산을 추가하여 이러한 문제점을 해결한다. 또한, 플래시 메모리의 삭제횟수가 제한적이기 때문에 마모도 평준화를 고려해야 한다. 최근 플래시 메모리의 이러한 특성을 고려한 플래시 메모리 기반 버퍼 교체 알고리즘에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 따라서, 본 논문은 기존 플래시 메모리 기반 버퍼 교체 알고리즘의 문제점을 해결하기 위해 페이지를 그룹으로 나누어 관리하며 교체 대상 페이지 선정 시 참조 횟수와 참조 시간을 함께 고려하였다.