• 제목/요약/키워드: 블록 사상

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참조 패턴에 따라 페이지 및 블록 사상 영역의 크기를 조절하는 Janus-FTL (Janus-FTL Adjusting the Size of Page and Block Mapping Areas using Reference Pattern)

  • 권훈기;김은삼;최종무;이동희;노삼혁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권12호
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    • pp.918-922
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    • 2009
  • 본 논문에서는 참조 패턴에 따라 페이지 사상 정책과 블록 사상 정책을 선택적으로 사용하는 Janus-FTL을 제안한다. 일반적으로 플래시 메모리의 특성에 따르면, 순차 참조의 경우 블록 사상 FTL이 적당하고, 비 순차적인 참조의 경우 페이지 사상 FTL이 적당하다. 따라서 실용적인 FTL은 데이터의 특성에 따라 플래시 메모리 블록을 블록 사상 또는 페이지 사상 정책으로 선택적으로 사용하면서, 블록 사상 영역과 페이지 사상 영역의 크기를 참조 패턴에 따라 효율적으로 변화하여 할당하는 관리 기법이 필요하다. 본 논문에서는 저장된 데이터가 블록 사상 영역에서 페이지 사상 영역으로 이동하는 퓨전(Fusion) 연산과 반대로 이동하는 디퓨전(Defusion) 연산을 통해, 블록 사상과 페이지 사상 기법을 동시에 활용하는 Janus-FTL을 설명한다. 또한 Janus-FTL을 구현하여 성능을 측정하였으면, 성능 측정 결과에 따르면 기존의 FTL에 비해 최대 50%의 우수한 성능을 보였다.

Index management technique using Small block in storage device based on NAND flash memory

  • Lee, Seung-Woo;Oh, Se-Jin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1-14
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    • 2020
  • 이 논문에서는 낸드 플래시 메모리 기반 저장장치를 기존 섹터 기반 파일시스템에서 사용할 때 사상정보 관리개수의 증가로 인해 시스템 메모리 사용량이 증가하는 문제를 최대한 해결하기 위해 데이터 입출력 시 시간적집약성과 공간적집약성을 함께 고려한 사상기법을 제안한다. 제안기법은 색인 블록을 기반으로 페이지 단위로 사상정보만을 저장하여 이를 블록단위로 관리한다. 제안기법은 이를 위해 스몰 블록 내 하나에 페이지에 다수의 사상정보를 저장하여 관리하기 위한 순차 오프셋을 이용하며 블록 내에서 사상정보에 변경에 대응하는 여유페이지를 위한 역순 오프셋을 이용한다. 제안기법은 이를 통해 기존기법과 비교하여 블록단위 삭제 횟수가 적게 발생하며 사상정보 관리를 위해 필요한 시스템메모리 사용량이 낮은 장점이 있다 제안기법에 색인 블록 사상기법은 기존 로그블록 기법과 비교하여 블록병합 횟수를 약 32% 줄였다.

지역성 결정 메커니즘을 기반으로 한 이중 캐쉬 시스템 (Dual Cache System Based on the Locality Decision Mechanism)

  • 이정훈;이장수;김신덕
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권11호
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    • pp.908-918
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    • 2000
  • 캐쉬의 성능을 향상시키는 가장 효과적인 방법은 프로그램 수행 특성에 내재되어 있는 시간적 (temporal locality) -공간적 지역성 (spatial locality)을 활용하는 것이다. 본 논문에서는 추가적인 장치나 컴파일러의 도움 없이 단지 캐쉬의 구조적인 특징과 간단한 메커니즘만을 이용하여 두 가지 타입의 지역성을 효과적으로 반영할 수 있는 새로운 캐쉬 시스템이 제안된다. 제안하는 새로운 캐쉬 시스템은 다른 블록 크기와 다른 연관도를 가지는 두 개의 캐쉬로써 구성되어 진다. 즉 작은 블록 크기를 지원하는 직접사상 캐쉬 (direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 완전 연관 버퍼 (fully-associative buffer)로 구성되어 진다. 큰 블록은 여러 개의 작은 블록으로 구성되어지며 두 캐쉬에서 접근 실패가 발생할 경우 직접사상 캐쉬의 접근 실패가 발생한 작은 블록과 그 이웃 작은 블록을 완전 연관 버퍼에 저장시킴으로써 한번 참조가 일어난 블록의 이웃 블록이 참조될 확률이 높다는 공간적 지역성의 특성을 효과적으로 반영할 수 있다. 또한 참조가 일어난 블록은 제어 비트를 사용하여 선택적으로 작은 블록을 직접사상 캐쉬에 저장함으로써 시간적 지역성을 보다 효과적으로 사용할 수 있다 시뮬레이션 결과에 따르면 기존의 직접사상 캐쉬의 4배 크기보다도 좋은 성능 향상을 보이고 있으며, 동일한 크기의 victim 캐쉬보다 우수한 성능을 보이고 소비 전력 면에서는 5% 정도의 전력 감소를 보이고 있다.

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고성능 데이터 캐시 메모리 구조 (High Performance Data Cache Memory Architecture)

  • 김홍식;김정길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.945-951
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    • 2008
  • 공간적 지역성(spatial locality) 및 시간적 지역성(temporal locality)을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 고성능 데이터 캐시 구조를 제안한다. 제안된 캐시 메모리는 하드웨어 프리패치 유닛과 큰 블록 크기를 갖는 직접사상(DM: direct mapped) 캐시와 작은 블록 크기를 갖는 완전 사상(FA: fully associative) 캐시의 하위 캐시 유닛으로 구성된다. 공간적 지역성은 블록 데이터를 패치하여 직접 사상 캐시에 저장함으로써 보장되며, DM 캐시 히트가 발생한 경우에 그 이웃 데이터 블록을 프리패치 함으로써 최적화 된다. 시간적 지역성은 작은 블록 데이터가 DM 캐시로부터 제거 될때 그 블록의 과거 기록에 따라서 중요한 데이터는 완전사상 캐시에 저장함으로써 보장된다. Spec2000 벤치 마크 프로그램에 대한 실험 결과에 의하면 제안된 캐시 구조는 비슷한 크기의 직접사상 캐쉬, 4웨이 연관사상(4 way set associative cache) 및 SMI(selective-mode intelligent cache) 캐쉬 [8]등의 기존의 구조에 비해서 미스 비율(miss rate)을 평균적으로 $12.53\sim23.62%$ 그리고 AMAT(average memory access time)를 평균적으로 $14.67\sim18.60%$ 줄일 수 있음을 증명하였다.

OpenRISC 코어의 성능향상을 위한 캐쉬 구조 설계 (Cache Architecture Design for the Performance Improvement of OpenRISC Core)

  • 정홍균;류광기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.68-75
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    • 2009
  • 최근 마이크로프로세서의 성능이 빠르게 향상됨에 따라 주 메모리의 접근 시간이 증가하고 있어 캐쉬의 필요성이 증대되고 있다. 직접사상 캐쉬는 주 메모리의 각각의 블록이 하나의 캐쉬 라인에 사상되는 구조로서 사상되는 규칙이 간단하지만 서로 다른 블록이 하나의 캐쉬 라인에 사상될 경우 블록의 충돌에 의한 접근 실패율이 집합연관 캐쉬에 비해 높아진다. 본 논문에서는 OpenRISC 코어의 직접사상의 단점을 개선하기 위해 사원 집합연관 캐쉬 구조를 제시한다. 제시한 캐쉬는 주 메모리의 네 개의 블록이 하나의 캐쉬 라인에 사상되는 구조로서 직접사상 캐쉬에 비해 접근 실패율이 감소한다. 또한 라인 교체 방식으로 Pseudo-LRU 방식을 채택하여 LRU 정보를 저장하는 비트 수를 감소시켰다. FPGA 에뮬레이션을 이용하여 사원 집합연관 캐쉬를 포함한 OpenRISC 코어를 검증하였고, 테스트 프로그램을 이용하여 성능을 측정한 결과, 사원 집합연관 캐쉬를 포함한 OpenRISC 코어의 성능이 기존의 OpenRISC 코어의 성능에 비해 약 50% 향상되었고, 미스율은 15%이상 감소하였다.

2단계 디스크 캐시를 이용한 RAID 5 제어기 설계 (Designing a RAID 5 Controller with Two-Level Disk Cache)

  • 허정호;장태무
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.25-27
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    • 2003
  • RAID 시스템에서 디스크 캐시는 시스템 성능 향상에 중요한 요소 중 하나이다. 2단계 캐시는 1단계 캐시에 비해 우수한 성능을 보이고 시간적, 공간적 지역성에도 효율적이다. 제안된 캐시 시스템은 2 단계로 구성되어 1단계 캐시는 작은 블록 크기로 구성되어 세트 연관 사상 방식을 이용하고 2단계 캐시는 큰 블록 크기로 구성되어 전 연관 사상 방식을 사용한다. 본 논문에서는 특히 대용량 디스크 캐시에서 디스크입출력 시간을 향상시키고 효율적으로 일관성을 유지할 수 있는 디스크 제어기 상에 위치하는 RAID 5 디스크 캐시의 모델을 제시하여 적중률을 향상시켜 수행속도를 개선시키고자 한다.

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분산 멀티미디어 스트리밍 서비스를 위한 분할과 사상에 의한 프록시 캐싱 그룹화 (Proxy Caching Grouping by Partition and Mapping for Distributed Multimedia Streaming Service)

  • 이종득
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.40-47
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    • 2009
  • 최근에 분산 환경에서 서버를 거치지 않고 사용자가 요구하는 미디어 객체를 프록시로부터 직접 서비스하기 위한 동적 프록시 캐싱 기법이 제안되고 있다. 그러나 이러한 기법들은 멀티미디어 데이터 크기, 지연시간, 연속적인 미디어 객체 서비스 요구 등으로 인하여 여러 문제점들이 제기되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 분할과 사상기반의 퍼지필터링에 의한 캐싱 그룹화 기법을 제안하였다. 분할과 사상을 위해 미디어 블록세그먼트를 고정분할 참조블록(RfP)와 가변분할 참조블록(RvP)로 구분하였으며, 시멘틱 관계성을 위해 고정분할 시간동기화(Tf)와 가변분할 시간동기화(Tv)에 의해 퍼지 관계성이 수행되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 평균 요청응답률과 캐시 히트율을 증가시키고 시간지연율을 줄이며 스트리밍 서비스를 효율적으로 수행하게 됨을 알 수 있다.

디지털 비디오 보호를 위한 카오스 사상 기반의 암호화 방법 (Encryption Method Based on Chaos Map for Protection of Digital Video)

  • 윤병춘;김덕환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제49권1호
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    • pp.29-38
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    • 2012
  • 네트워크 환경과 유무선 통신 기술의 급속한 발달로 인해 비디오 콘텐츠의 배포가 손쉽게 이루어짐에 따라 비디오 콘텐츠에 대한 보안은 매우 중요시 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코딩 과정 내에 복수의 카오스 사상 기반의 디지털 비디오 암호화 방법을 제안한다. 제안방법은 카오스 사상인 텐트 사상(Tent map)을 기본블록으로 하는 해시체인으로부터 128-bit의 난수특성이 우수한 비밀 해시 키를 생성하고 이를 로지스틱 사상(Logistic Map)과 헤논 사상(Henon map)에 적용하여 64개의 난수로 이루어진 $8{\times}8$ 난수블록을 생성한다. 제안한 방법은 $8{\times}8$ 난수 블록과 DCT 블록 내 영상정보에 대한 파급효과가 큰 저주파 계수들에 대해 선택적으로 XOR 암호화 연산을 수행함으로써 암호화 처리에 따른 오버헤드를 줄일 수 있으며, 복수의 카오스 사상을 결합한 구조를 사용하여 비교적 간단하면서 우수한 난수특성을 제공한다. 실험 결과를 통해 제안 방법은 암호화된 영상에 대해 PSNR이 12dB 이하로 좋은 시각적 암호화 성능을 나타냈으며, 압축 효율성 측면의 시간변화율과 압축 변화율은 각각 2%와 0.4% 이내의 실시간성에 적용 가능한 성능을 나타냈다.

점사상의 지역단위 집계가 K-지표에 미치는 영향 (An Effect of Aggregation of Point Features to Areal Units on K-Index)

  • 이병길
    • 한국측량학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.131-138
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    • 2006
  • 최근 점사상을 활용하는 GIS 분야에서 많은 양의 점사상 축적과 함께 점분포 패턴을 정량적으로 평가하기 위한 알고리즘의 개발이 이루어지고 있다. 여러 연구에서 K-지표를 활용하여 점사상의 공간적 밀집 여부의 검증이 가능하며, 사건과 배경의 상호 관련성 평가가 가능함을 증명하고 있다. 한편 GIS 데이터로서의 점사상은 측량에 의해 실좌표가 관측된 사상보다는 주소와 같은 위치참조에 의해 간접적으로 좌표가 주어지는 경우가 많으며, 경우에 따라서는 통계자료와 같이 행정구역과 같은 지역단위의 집계자료로 대표되어 점사상 각각이 좌표를 가지지 못하는 경우도 많다. 본 연구에서는 GIS를 이용한 공간 분석 기법으로서 K-지표를 계산할 때, 집계자료의 사용이 K-지표의 산출에 미치는 영향을 평가하기 위하여, 원데이터(지번단위), 지형적인 집계(블록 단위), 행정적인 집계(행정구역 단위) 등 세 가지 형태의 데이터로부터 산출된 K-지표를 비교, 분석하였다. 연구결과 가까운 거리에서 밀집이 심하게 일어나는 점사상의 경우에는 행정구역과 같은 큰 지역단위를 이용하면 결과의 왜곡이 심하게 발생하여 활용이 곤란하나, 블록단위의 K-지표는 원데이터의 K-지표와 거의 유사함을 알 수 있었다.

단변량 및 이변량 빈도해석을 이용한 설계홍수량 산정 결과의 비교분석 (Comparative Analysis of the Results for Estimating of Design Flood Using the Univariate and Bivariate Frequency analysis)

  • 전창현;박철순;유철상
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.106-106
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    • 2012
  • 본 연구에서는 독립 호우사상을 이용하여 이변량 빈도해석 및 유출해석을 수행하고, 이로부터 산정된 설계홍수량을 기존 단변량 빈도해석 결과와 비교하였다. 추가로 빈도해석 결과를 유출모형에 적용하기 위한 강우의 시간분포 모형으로 교호블록 방법 및 Huff 방법을 이용하여 그 특성이 비교될 수 있도록 하였다. 본 연구에서 고려한 빈도해석 결과로부터 산정된 설계홍수량을 비교하기 위해 Clark 모형을 유출모형으로 이용하였으며, 유효우량을 산정하기 위한 방법으로 SCS 방법을 동일하게 적용하였다. 이러한 특성은 유역 크기가 다른 세 유역(중랑천, 청계천, 우이천)에 적용한 결과로부터 비교될 수 있도록 하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 연 최대치 독립 호우사상에 대한 이변량 빈도해석 결과, 지속기간이 짧은 경우에는 단변량 빈도해석 결과와의 차이가 매우 크나 지속기간이 길어짊에 따라서 그 차이가 현저히 줄어드는 것으로 나타났다. 아울러 지속기간이 짧은 경우, 단변량 빈도해석 결과가 이변량 빈도해석 결과보다 더욱 크게 나타났으나 특정 지속기간 이상부터는 그 결과가 역전되어 나타났다. 둘째, 강우 시간분포 모형으로 교호블록 방법을 적용하는 경우가 Huff 방법을 적용한 경우보다 더욱 큰 첨두유출량을 발생시키는 것으로 나타났다. 아울러 교호블록 방법을 적용하는 경우에는 강우 지속기간의 증가에 따라서 첨두 유출량이 점차 증가하는 것으로 나타났으나, 강우 지속기간이 대략 24시간 정도 되었을 때 그 값이 거의 수렴하는 것으로 나타났다. 셋째, 중랑천 유역에 대해 Huff 방법을 적용하여 유출해석을 수행한 결과에서는 이변량 설계강우를 적용한 경우가 단변량 설계강우를 적용한 경우보다 더욱 큰 홍수량을 발생시키는 것으로 나타났다. 반면에 청계천 및 우이천 유역의 경우에는 이변량 설계 강우를 적용한 경우보다 단변량 설계강우를 적용한 경우의 홍수량이 다소 큰 것으로 나타났다. 넷째, 교호블록 방법을 적용하여 유출해석을 수행한 경우, 본 연구에서 고려한 모든 유역에 대해 이변량 설계강우를 적용한 경우가 단변량 설계강우를 적용한 경우보다 더 큰 홍수량을 발생시키는 것으로 나타났다.

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