본 논문은 제한된 계산 자원을 가진 환경에서 대규모 구조해석을 위해 고안된 보조기억장치를 활용하는 선형 직접해법에 대해 논의한다. 대용량 구조해석은 많은 기억공간과 계산량을 요구하기에 계산 자원이 부족할 경우 보조기억장치를 활용하는 해법을 개발할 필요가 있다. 본 연구는 한정된 주기억장치의 활용성을 극대화하고 상대적으로 느린 보조기억장치 저장량을 최소화하는 다중프론트 해법의 알고리즘을 소개한다. 구조해석 문제의 대칭성을 활용한 스택 공간 사용 기법과 역순 스택 자료 구조, 데이터 블록 크기에 따른 선택적 저장 기법과 데이터 복원 기법을 제시하였다. 본문에서 논의된 방법들을 적용한 다중프론트 해법이 여러 성능비교 문제에서 더 나은 계산 성능을 보임을 확인할 수 있다.
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.
현재 컴퓨터 기억장치로 사용되는 것으로 SRAM, DRAM, flash memory 등과 같은 반도체 메모리와 자기를 이용한 하드디스크, 플로피디스크, 테이프 그리고 광자기 디스크 등이 있다. 이 중에서 보조 기억장치로 가장 많이 사용되는 시스템이 하드디스크 드라이브(HDD)이다. 데이터를 기록 재생할 수 있으며, 데이터의 보관, 데이터의 접근속도 등을 고려할 때 가격대비 성능 면에서 HDD를 능가하는 기억장치가 아직까지 없다. 본 고에서는 퍼스널컴퓨터나 웍스테이션에 사용되는 HDD의 기술동향을 제어기술 관점에서 서술하고자 한다.
한글 전자사전은 많은 양의 데이타를 저장할 수 있어야 하며, 빠른 검색 속도를 제공해야 한다. 기존의 트라이는 공통접두사만을 압축하기 때문에 사전의 크기가 방대하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 DAWG(Directed Acyclic Word Graph)를 이용하여 공통접미사까지 압축하였고, 검색과 기억장소의 효율을 위하여, 링크드리스트 구조의 DAWG를 유형별 배열 구조로 바꾸었다. 전국의 각 학교 이름들을 대상으로 실험한 결과, 본 논문에서 제안한 DAWG를 이용한 배열 구조의 사전은 트라이와 비교하여 볼 때, 검색 연산의 성능은 동일하게 유지하면서 기억 장소의 효율과 압축율에서 효과적이었다. 또한, 트라이보다 주기억장치와 보조기억장치와의 블록 입출력횟수를 줄임으로써 전체 검색 시간을 낮출 수 있었다.
일반적으로 메모리 관리에서 가장 큰 문제점은 느린 보조기억 장치의 속도와 빠를 주기억장치의 속도 차이에서 나타나는 성능 저하라고 한 수 있다. 요구 페이징 기법에서 페이지 폴트가 일어나면 페이지 교체 정책에 의해 필요 없는 페이지들을 스왑 디바이스로 이동을 시킨다. 이때 느린 보조기억장치의 접근 속도로 인한 응답시간의 지연은 전체적인 시스템 성능의 저하를 초래한다. 이때 스왑 디바이스로의 접근 횟수와 페이지의 크기를 줄일 수 있다면 페이지 아웃되는 응답시간을 높일 수 있을 것이다. 따라서 본 논문에서는 가상 메모리 압축 시스템을 설계하여 스왑 아웃되는 시간을 줄이며 압축된 페이지들을 사용함으로써 메모리 공간을 절약하여 시스템의 전체적인 성능 향상을 위한 모바일 시스템을 설계한다.
본 논문에서는 FeRAM을 주 기억장치 및 보조 기억장치로 활용하는 다중 채널 FeRAM 시스템을 설계한다. FeRAM 의 비 위발성과 저 전력 소모의 장점을 활용하는 한편 다중 채널을 이용한 병렬 처리와 FPGA 내부 버퍼를 사용을 통해 읽기/쓰기 속도를 향상시켰다[1].
고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.
정보화 산업에서 고성능 컴퓨터 기술과 초고속 통신망기술은 정보사회의 인프라를 구성하는데 중요한 요소들이다. 고속형 컴퓨터는 대용량의 정보저장과 고속의 정보 입출력이 가능한 정보저장기기를 필요로 한다. 특히 초고속 통신망을 이용한 멀티미디어 시대에 있어서 대용량의 정보저장과 고속의 정보 입출력이 가능한 정보저장기기의 요구가 더욱 증대되고 있다. 현재 컴퓨터 기억장치로 사용되는 것으로 SRAN, DRAM, flash memory 등과 같은 반도체 메모리와 자기를 이용한 하ㄷ 디스크, 플로피 디스크, 테이프 그리고 광자기 디스크 등이 있다. 이 중에서 보조 기억장치로 가장 많이 사용되는 시스템이 하드 디스크 드라이브이다(HDD). 데이터를 기록 재생할 수 있으며, 데이터의 보관, 데이터의 접근 속도(access time) 등을 고려할 때 가격대비 성능 면에서 HDD를 능가하는 기억장치가 아직까지 없다. 본 고에서는 퍼스널 컴퓨터 (PC)나 웍스테이션(workstation)에 사용되는 HDD의 기술동향을 제어기술 관점에서 서술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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