• 전자통신동향분석
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• 제13권2호통권50호
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• pp.29-42
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• 1998

이제까지 대부분의 소프트웨어 작성자들은 순차 유지적(sequential consistency) 메모리모델을 기본으로 생각하여 프로그램을 작성하였다. 그러나 이 모델은 쓰기버퍼, 명령어 재배치 등과 같은 하드웨어적인 성능증가뿐 아니가 소프트웨어적인 성능증가기법들을 사용하는 데 많은 제약으로 작용하였다. 따라서 대규모 성능이 우수한 프로그램 실행환경을 채택하고 있다. 이러한 유연한 메모리모델은 분류하기에 따라 매우 다양하지만 일반적으로 process consistency, weak consistency, release consistency 등을 예로 들 수 있다. 본 고에서는 가장 일반적이고 대표적인 메모리 모델인 sequential consistency에 대해 여러 예를 통해 살펴보고, 이제까지 제안되거나 분류된 여러 메모리 모델에 대해 살펴보고 결론을 맺는다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.56-57
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• 2014

최근 HDD와는 다른 성능 특성을 가진 SSD가 빠르게 보급됨으로써, SSD의 성능 특성을 고려한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 특히, SSD의 내부에 위치한 작은 사이즈의 램 버퍼를 활용함으로써 SSD의 랜덤 쓰기의 성능을 향상시키기 위한 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 SSD의 구조를 확인하고 기존 데이터 버퍼 교체 기법에 대한 분석 및 비교를 수행한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.149-153
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• 2020

본 논문은 스마트폰 시스템에서 DRAM과 NVRAM으로 구성된 이기종 메모리를 위한 페이지 배치 기법을 제안한다. 이기종 메모리에 관한 기존 연구와 달리 본 논문은 메모리 접근에 대한 오프라인 분석에 기반하여 메모리 페이지를 배치한다. 이는 스마트폰 메모리 접근이 애플리케이션의 종류와 무관하게 특정 주소 영역에 집중적으로 나타나며, 쓰기 연산에 있어 그 편향성이 일관되게 나타난다는 점을 반영한 것이다. 제안한 기법은 오프라인 분석 결과를 토대로 NVRAM에 쓰기 트래픽이 적게 발생하도록 페이지 배치를 수행하며, 실험 결과 NVRAM에 발생하는 쓰기량을 성능 저하 없이 평균 61% 줄이는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.806-809
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• 2008

온칩(on-chip) 캐쉬는 외부 메모리로의 접근을 감소시키는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 내장형 시스템에 맞추어 설계된 2-레벨 캐쉬 메모리 구조를 제안하고자 한다. 레벨1(L1) 캐쉬의 구성으로 작은 크기, 직접사상(direct-mapped) 그리고 바로쓰기(write-through)를 채용한다. 대조적으로 레벨2(L2) 캐쉬는 일반적인 캐쉬 크기와 집합연관(Set-associativity) 그리고 나중쓰기(write-back) 정책을 채용한다. 결과적으로 L1캐쉬는 한 사이클 이내에 접근될 수 있고 L2캐쉬는 전체 캐쉬의 미스율(global miss rate)을 낮추는데 효과적이다. 두 캐쉬 계층간 바로쓰기(write-thorough) 정책에서 오는 빈번한 L2 캐쉬 접근으로 인한 에너지 소비를 줄이기 위해 본 연구에서는 One-way 접근 기법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 2-레벨 캐쉬 메모리 구조는 평균적으로 26%의 성능향상과 43%의 에너지 소비 그리고 77%의 에너지-지연 곱에서 이득을 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.101-109
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• 2009

일반적으로 3차원 그래픽 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬는 메모리 대역폭의 효율적인 사용을 위하여 라이트 백(write-back) 캐쉬로 설계된다. 또한 3차원 그래픽 특성상 캐쉬 읽기 접근을 시도한 주소에 대한 캐쉬 쓰기 접근 혹은 읽기 접근이 발생하지 않고 캐쉬 쓰기 접근만 발생하는 경우가 많다. 캐쉬 메모리의 모든 블록이 사용되고 있는 상태에서 캐쉬 접근 실패가 발생하면 캐쉬 메모리 한 블록이 교체 알고리즘(replacement algorithm)에 의하여 한 블록을 라이트 백 동작을 실행하고 그 블록에 다른 데이터를 저장한다. 이러한 캐쉬 접근 실패 발생은 방출되는 캐쉬 메모리 한 블록의 데이터를 저장하기 위한 외부 메모리 쓰기 접근과 캐쉬 접근 실패를 처리하기 위한 외부 메모리 접근을 동시에 발생시킨다. 따라서 연속적인 캐쉬 접근 실패가 발생하는 경우 다량의 메모리 읽기와 쓰기 접근이 동시에 발생되어 메모리 병목현상을 유발시키고 이는 결국 메모리 접근 소요 시간을 길어지게 한다. 이와 같이 연속적인 캐쉬 접근 실패는 캐쉬를 사용하는 프로세서나 IP의 성능 저하와 전력소비 증가를 유발한다. 본 논문에서는 캐쉬 사용 시 발생하는 메모리 병목현상을 최소화하기 위하여 빠른 라이트 백이라는 새로운 방법을 사용하였다. 이 방법은 캐쉬 메모리 블록에 들어있는 유효 데이터를 방출하는 시점을 조절하여 외부 메모리 접근이 다량으로 몰리는 것을 방지하는 것이다. 즉 같은 메모리 용량과 접근 성공율을 가지는 캐쉬의 성능을 증가시킬 수 있는 방법이다. 이를 통하여 메모리 병목 현상을 완화시킬 수 있고 또한 캐쉬 접근 실패 시 소요되는 평균 메모리 접근 소요시간을 줄일 수 있다. 이러한 새로운 캐쉬 구조를 위한 실험은 ARM11, 3차원 그래픽 가속기 및 다양한 IP들이 내장되어 있는 SoC 환경에서 3차원 그래픽 가속기의 깊이 캐쉬와 픽셀 캐쉬에 적용하여 진행하였으며 여러 가지 실험 벡터를 이용하여 결과를 측정하였을때 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.266-271
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• 2010

본 연구에서는 스토리지 성능평가에 필요한 대표적인 성능지표로 IOPS 및 MB/s 을 결정하고 이를 평가하기 위한 지침을 개발하였다. 현재, 벤더 중립적인 스토리지 평가기준이 없기 때문에 스토리지 성능평가나 스토리지 자원 규모를 설계하는데 어려움이 있었다. 연구결과, OLTP 응용에 활용되는 스토리지는 IOPS를 성능지표로 하고 측정을 위한 블록크기는 4KB, 8KB, 16KB, 읽기대쓰기 비율은 7:3으로 측정하는 것을 제안하였다. 한편, 백업, VOD, LFP(Large File Processing) 과 같은 대용량 처리 응용에 사용되는 스토리지는 MB/s를 성능지표로 하고, 측정을 위한 블록크기는 64KB, 256KB, 1,024KB 으로 하고 읽기대 쓰기 비율은 1:0 으로 하는 것을 제안하였다. 끝으로 개발된 평가지침을 이용한 측정결과보고서 양식을 개발하였으며 측정도구로는 플랫홈에 비종속적인 Vdvench 측정도구를 제안하였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제31권2호
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• pp.108-121
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• 2004

본 논문에서는 대용량 스토리지를 공유하는 스토리지 클러스터 시스템에서 스냅샷 생성 이후 발생하는 쓰기 연산의 성능 저하를 해결하는 매핑 테이블 기반의 스냅샷 기법을 제안한다. 대용량 공유 스토리지 클러스터 시스템의 스냅샷 기법은 몇 가지 심각한 성능상의 문제점을 갖는다. 첫째 스냅샷 생성 시 스냅샷 매핑 테이블을 복사하는 기간동안 대상 저장 장치에 대해 모든 호스트의 접근 및 서비스가 중지된다. 둘째 스냅샷 시점의 데이타의 유지를 위해 수행되는 Copy-on-Write(COW) 이후에 발생하는 데이타 블록의 변경은 COW의 수행 여부의 판단을 위해 스냅샷 매핑 블록에 대한 추가적인 디스크 I/O의 요구로 쓰기 연산의 성능이 저하된다. 셋째 스냅샷 삭제 수행 시에도 COW가 수행되었는지 판단하기 위한 매핑 블럭에 대한 추가적인 디스크 I/O가 요구되어 동시 수행되는 I/O 연산의 성능 저하를 가져온다. 제안한 스냅샷 기법에서는 최초 할당 비트(FAB: First Allocation Bit)와 스냅샷 상태 비트(SSB: Snapshot Stautus Bit)를 매핑 엔트리에 도입하여 기존 스냅샷 기법이 갖는 문제점들을 해결하였다. 스냅 샷 생성시 대상 저장 장치에 대한 I/O의 중단 없이 데이타의 일관성을 보장한다. 또한 쓰기 연산 수행 시 COW의 수행 여부 판단을 원본 매핑 엔트리의 FAB와 SSB를 이용하여 스냅샷 매핑 블록에 대한 추가적인 I/O를 없앤다. 동일한 방법으로 삭제 시의 COW 수행 여부 판단을 처리하여 성능을 향상시킨다. 원본 매핑 엔트리의 SSB를 통해 할당을 해제하는 방식으로 성능을 향상시키는 스냅샷 수행 기법에 대해 설계하고 구현한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.139-144
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• 2019

비휘발성 메모리는 높은 용량과 DRAM에 준하는 수준의 접근 성능을 제공하여 차세대 메모리 기술로 각광을 받고 있다. 최근 미국 반도체 시장을 중심으로 비휘발성 메모리가 상용화 되면서 그 활용 방법에 대한 관심은 더욱 고조되고 있다. 그러나 비휘발성 메모리는 쓰기 연산 시 셀이 마모되는 물리적 특성을 가지고 있어 마모 평준화를 수행하지 않으면 특정 셀의 과도한 마모로 메모리의 용량이 감소되는 현상이 발생할 수 있다. 본 논문은 현재 균형 이진 탐색 트리로 널리 사용되고 있는 레드-블랙 트리(Red-black tree)가 비휘발성 메모리 위에서 동작할 때 잦은 리밸런싱 동작이 트리의 상위 레벨 노드들의 빈번한 쓰기를 발생시켜 특정 셀의 마모를 가속화 시킨다는 것을 관찰하고, 이를 해결하기 위한 새로운 형태의 레드-블랙 트리를 제안한다. 실제 시스템에서 추출한 레드-블랙 트리 접근 트레이스를 활용한 성능평가에서 제안된 레드-블랙 트리는 기존 자료구조 대비 셀 간의 쓰기 횟수 편차를 최대 12.5% 감소시킴을 보여주었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.27-34
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• 2013

대용량의 NAND 플래시 메모리가 출시됨으로써, 다양한 용도로 사용이 가능해 졌다. 특히 모바일기기의 멀티미디어 기능 확장으로 인해 대용량 NAND 플래시 메모리의 수요가 증가하고 있다. YAFFS2, NILFS2, JFFS2 파일시스템은 NAND 플래시 메모리 전용 파일시스템이다. 본 논문에서는 각 3개의 파일시스템에 4개의 I/O scheduler : CFQ(Complete Fair Queuing) I/O scheduler, NOOP(No Operation) I/O scheduler, Anticipatory I/O scheduler, Deadline I/O scheduler에 대한 순차적인 읽기, 쓰기 성능을 분석하였다. JFFS2 파일시스템 상에서의 Anticipatory I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 8%, 읽기 1.5% 이상 시간이 단축되었다. YAFFS2 파일시스템상에서는 4개의 I/O scheduler 시간이 일정하다. NILFS2 파일시스템에서는 Deadline I/O scheduler가 다른 I/O scheduler보다 쓰기 2%, NOOP I/O scheduler가 읽기 6%정도 시간이 단축 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.208-210
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• 2003

기존의 바다-II는 늦은 프로젝션(late projection) 기법을 사용하기 때문에 중간 임시 결과 파일의 디스크 쓰기와 디스크 읽기에 많은 디스크 자원, 메모리 자원, 그리고 CPU 시간이 소모되었다. 본 논문은 바다-II에 조기 프로젝션(early projection) 기법의 설계와 구현 그리고 그에 따른 성능 향상을 보인다.