• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권12호
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• pp.1177-1187
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• 2010

플래시 메모리는 휴대성, 저전력, 대용량의 특징을 갖고 있어 휴대용 기기에서의 사용이 증가하고 있다. 그러나 하드디스크와는 달리 플래시 메모리는 읽기 연산에 비해 쓰기 연산의 비용이 상대적으로 커서, 쓰기 연산 횟수 감소에 대한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 데이터 쓰기 연산 횟수를 감소시키기 위해, 플래시 메모리에 저장된 데이터를 다루는 응용 프로그램을 재작성하여 저장될 데이터를 적절히 재배치하기 위한 정적 분석 기법을 제안하였다. 이 기법은 프로그램을 정적 분석해서 쓰기 연산 부분을 파악하고, 이들을 분리해내어 저장되도록 프로그램을 재작성 함으로써, 수행 시간에 전체 쓰기 영역이 줄어들도록 하는 것이다. 따라서 본 논문에서는 프로그램에서 다루어지는 데이터 중 쓰기 가능한 영역을 얻어내는 분석과 가능한 작은 개수의 페이지에 쓰기 대상 부분이 모여 있도록 재배치하기 위한 분석을 고안하였다. 정적 분석 결과는 자주 수행되는 프로그램 경로에 대한 프로파일링 결과와 조합되어 보다 실제적인 분석 결과를 얻고자 하였으며, 결과적으로, FAST 시뮬레이터 상에서 데이터 처리 성능을 향상시키는 데에 기여함을 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권4호
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• pp.135-142
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• 2011

본 연구는 플래시 메모리 기반의 고성능 SSD (Solid State Disk) 구조를 위하여 디스크 참조 특성에 적응적으로 구동하는 효율적인 버퍼 구조와 구동 기법을 설계한다. 기존 SSD는 삭제동작 횟수의 제약은 물론 읽기와 쓰기 동작에 대하여 비대칭적인 성능을 보이는 특징을 갖고 있다. 이러한 삭제동작 횟수와 쓰기 동작의 지연시간을 최소화 하기 위해서는 다중 플래시 메모리 칩들에 대해 쓰기 동작은 병렬적으로 수행하는 정도를 최대화하여 운영하여야 한다. 따라서 플래시 메모리 칩들에 대한 인터리빙 레벨 (interleaving level)을 최대화 하기 위하여, 본 논문에서는 혼합 위치 사상 기법 (hybrid address mapping)과 슈퍼 블록 (super-block) 기반의 SSD 구조에 대하여 성능 증대와 증가된 장치 수명을 제공하기 위한 효율적 버퍼 구조를 제안한다. 제안한 버퍼구조는 응용 수행특성을 기반으로 최적의 임의/순차쓰기를 구분하며, 수행 성능에 중요한 순차쓰기 정도의 크기를 증대시키는 동적 융합 방법, 구동되는 버퍼구조와 사상 테이블의 효율적인 관리 구조를 설계하였으며, 이를 통해 기존의 단순한 버퍼 운영기법에 비하여 35%의 성능향상을 제공한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1333-1336
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• 2006

본 논문에서는 최근에 각광받고 있는 저장장치인 플래시 메모리의 특징과 플래시 메모리의 단점인 지움 횟수 제한과 느린 지움 속도를 극복하는 지움 정책의 종류를 살펴보고 그 중에서 CAT 기법의 랜덤 쓰기에서의 지움 횟수 증가와 지움 평준화를 위한 비효율성이라는 단점을 개선한 지움 정책을 제시한다. 개선된 지움 정책은 CAT 기법에 쓰기 패턴을 기반한 가중치를 부여해 랜덤 쓰기에서의 성능 하락과 지움 평준화의 비효율성을 보완하는 것이다. 이 때 사용되는 사용자의 쓰기 패턴 파악은 유효한(valid) 데이터 블록과 유효하지 않은(invalid) 데이터 블록의 리스트를 만들어 그 시간 값의 평균을 이용한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권4호
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• pp.9-15
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• 2022

낸드 플래시 메모리는 저전력 소비와 빠른 데이터 처리 속도 때문에 다양한 저장 장치의 미디어로 사용되고 있다. 그러나 데이터의 읽기 처리 속도가 쓰기 처리 속도와 비교하여 약 10배 빠른 비대칭 속도의 특징이 있기 때문에 속도차이를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 플래시 전용 버퍼 관리 정책은 대부분 쓰기 속도를 개선하기 위해 연구되어 왔다. 그러나 최근에 다양한 목적으로 사용되고 있는 플래시 메모리로 구성된 SSD(solid state disk)는 쓰기 성능보다 읽기 성능에 취약한 문제가 있다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리로 구성된 SSD에서 쓰기 성능보다 읽기 성능이 더 좋지 않은 이유를 밝히고 이를 개선하기 위한 버퍼 관리 정책을 연구한다. 본 논문에서 제안하는 버퍼 관리 정책은 읽기 데이터의 패턴을 분석하고 미래에 요청될 데이터를 낸드 플래시 메모리에서 미리 읽어두는 정책을 적용하여 플래시 기반 저장 장치의 속도를 개선하는 방법을 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 미리 읽기 정책의 효과를 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.93-96
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• 2013

모바일 환경에서 전력 손실이 중요한 문제 중 하나가 됨에 따라, MRAM과 플래시메모리와 같은 비 휘발성 메모리가 차세대 모바일 컴퓨터에 널리 사용될 것이다. 본 논문에서는 DRAM/MRAM 하이브리드 메인 메모리의 제한적인 쓰기 연산 성능을 고려한 효율적인 버퍼 캐시 기법을 연구했다. 제안한 기법은 MRAM 의 제한적인 쓰기 연산 성능을 고려하고 플래시 메모리 저장 장치의 삭제 연산 횟수를 최소화한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권5호
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• pp.292-303
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• 2010

온칩(on-chip) 캐쉬는 외부 메모리로의 접근을 감소시키며 빈번하게 접근되기 때문에 내장형 시스템의 성능과 에너지 소비 측면에서 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 내장형 시스템에 맞추어 설계된 2-레벨 데이터 캐쉬 메모리 구조를 제안하고자 한다. 레벨1(L1) 캐쉬의 구성으로 작은 크기, 직접시장(direct-mapped) 그리고 바로쓰기(write-through)를 채용한다. 대조적으로 레벨2(L2) 캐쉬는 보통의 캐쉬 크기와 집합연관(set-associativity) 그리고 나중쓰기(write-back) 정책을 채용한다. 결과적으로 L1 캐쉬는 빠른 접근 시간을 가지며 (한 사이클 이내) L2 캐쉬는 전체 캐쉬의 미스율(global miss rate)을 낮추는데 효과적이다. 작은 크기의 L1 데이터 캐쉬로 인한 증가된 캐쉬 미스율(miss rate)을 줄이기 위해 ECP(Early Cache hit Predictor)기법을 제안하였다. 제안된 ECP기법은 L1 캐쉬 히트 예측을 통해서 요청된 데이터가 L1 캐쉬에 있는지 예측할 수 있으며 추가적으로, ALU를 필요로 하지 않고 빠르게 유효주소(effective address)계산을 할 수 있다. 또한, 두 캐쉬 계층간 바로쓰기(write-through) 정책에서 오는 빈번한 L2 캐쉬 접근으로 인한 에너지 소비를 줄이기 위해 지정웨이 쓰기(one-way write) 기법을 제안하였다. 제안된 지정웨이 쓰기 기법을 이용하면 바로쓰기 정책으로 인한 L1 캐쉬에서 L2 캐쉬로의 쓰기 접근시 태그(tag) 비교 과정을 거치지 않고 하나의 지정된 웨이를 바로 접근할 수 있다. 사이클 단위 정확도의 시뮬레이터와 내장형 벤치마크를 이용한 실험 결과 본 논문에서 제안한 2-레벨 데이터 캐쉬 메모리 구조는 평균적으로 3.6%의 성능향상과 50%의 데이터 캐쉬 에너지 소비를 감소 시켰다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.107-110
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• 2017

여러 연구에 따르면 임베디드 디바이스에서 프로세서 및 네트워크의 속도는 사용자의 요구사항을 충족시킬 만큼 빠른데 반해 IO 속도가 성능의 주요 병목으로 밝혀진 바 있다. 또한 이런 IO 병목 현상의 70% 이상이 SQLite 데이터베이스와 관련된 현상으로 밝혀졌다. 이를 해결하기 위한 SQLite 성능 최적화 관련 연구들은 쓰기 IO에 최적화된 저널 방식인 WAL 방식 중심의 연구들이 다수를 이루고 있다. 본 논문에서는 Android와 Tizen에서 주로 사용되는 Rollback 저널 방식 환경 하에서 성능 문제 해결을 위한 SQLite Atomic Write 기법을 제안한다. 제안한 기법을 통해 파일 쓰기, 동기화 작업을 줄임으로써 쓰기 성능(300%)과 메모리 사용량(80%)이 향상 된 것을 확인할 수 있었고 JOJ(저널링 파일에 대한 저널링) 현상을 막고 플래시 메모리의 수명을 늘릴 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권11호
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• pp.2849-2860
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• 1997

본 논문에서는 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 효율적인 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 그리고 이와 기존의 캐쉬 교체 정책을 소프트웨어 RAID 파일 시스템에 적용한 정책들과의 성능을 다양한 환경에서 비교한다. 실험을 통해 우선 소프트웨어 RAID 파일 시스템에서 작은 쓰기 동작은 성능을 크게 저하시키는 요소임을 확인한다. 이러한 작은 쓰기 동작을 줄이는 캐쉬 교체 정책들을 제안한다. 이러한 교체 정책들에 대한 성능 비교는 트레이스 기반 시뮬레이션에 의해 수행된다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 교체 정책들이 기존의 정책들 비해 효율적인 성능을 나타냄을 확인한다．

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.364-366
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• 2012

스마트폰의 어플리케이션은 어플리케이션 생태계의 발전에 따라 그 수가 많아지고, 업데이트 또한 잦아졌다. 어플리케이션의 업데이트는 낸드 플래시 메모리에 이전 버전을 삭제하고, 새로운 버전의 어플리케이션에 대한 쓰기 명령을 내린다. 따라서 사용자는 낸드 플래시 메모리에서의 상대적으로 느린 쓰기 명령에 의해 스마트폰의 성능의 저하를 느끼고 낸드 플래시 메모리는 반복되는 지우기/쓰기 동작에 의해 수명이 단축된다. 본 논문에서는 업데이트 되는 스마트폰 어플리케이션 데이터가 이전 버전과 큰 차이가 없다는 것에 착안하여 데이터 중복제거를 통해 업데이트 성능을 향상시키고 낸드 플래시 메모리의 수명을 향상시키는 기법을 제안하고 있으며, 실험을 통해서 어플리케이션들에 대한 중복 제거율을 관찰하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.12-15
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• 2016

데이터베이스 시스템의 트랜잭션 로깅이나 파일 시스템의 저널링에서 데이터 저장시 입출력 동기화(Synchronous I/O)는 올바른 프로르램 동작에 필수적이다. 하지만 입출력 동기화로 인한 프로그램의 지연 혹은 기다림은 응용 프로그램 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 차세대 저장장치인 비휘발성 메모리를 사용하여 지속성을 보장하며 쓰기 연산의 응답성을 개선하는 사용자 수준의 스토리지 모듈을 제안하고 기존의 동기화된 쓰기 연산과 성능을 비교하였다. 특히 멀티코어 환경에서 동시에 들어오는 여러 입출력 쓰기 연산 요청에 대하여 효율적으로 처리하였다.