• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권1호
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• pp.41-52
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• 2005

캐시 미스에 의한 메모리 참조 명령어는 응용 프로그램의 고속 수행을 방해하는 주 원인이다. 캐시 선인출 기법은 캐시 미스에 따른 지연시간을 줄이는 효과적인 방법이다. 그러나 너무 적극적으로 선인출을 할 경우에는 캐시 오염을 유발시켜 오히려 선인출에 의한 장점을 상쇄시킨다. 본 연구에서는 선인출로 인한 캐시의 오염을 줄이기 위해 필터 테이블을 참조하여 선인출 명령을 수행한 지의 여부를 동적으로 판단하는 적극적 선인출 필터링 기법을 제시한다. 정교한 필터링을 위하여 저장되어 있는 불필요한 선인출 데이터의 주소를 직접 사용하는 축출 주소 참조 방시을 제안하였다. 또한 동적 필터링의 정확성을 늘이기 위하여 선인출 데이터의 캐시로부터의 출입을 증가 시키도록 작은 크기의 선인출 전용 캐시를 사용하였다. 선인출 전용 캐시의 사용으로 인해 유용한 요구 데이터들이 선인출 데이터들로 인하여 밀려나가지 않게 되었고, 또한 직접 주소 참조 방식을 통하여 필터링 정확성이 증가됨으로써 선인출 전용 캐시 내에도 유용한 선인출 데이터들만이 존재하게 되어 캐시 미스 수가 크게 감소되었다. 일반적으로 많이 사용되는 일반 벤치마크 프로그램과 멀티미디어 벤치마크 프로그램들에 대하여 실험한 결과, 제안된 방식의 캐시 미스율은 $13.3{\%}$ 감소하였고,, 기존 방식에 비해 우수한 필터링 정확도를 가짐을 보였다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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• pp.417-420
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• 2003

요즘은 여러 멀티미디어 데이터가 기존의 PC에서 재생되는 것이 아니라 핸드폰, PDA와 같은 이동단말기에서 재생되기가 요구되고 있다 멀티미디어 데이터의 용량이 크고 시간에 종속적인 연속 미디어이기 때문에 데이터의 일부론 미리 가져와서 재생하는 Prefetch기법이 필요하다. 영역 분할 기법과 재생가능성 분석기법을 통해서 멀티미디어 프리젠테이션의 재생가능 여부를 분석하고 재생이 불가능한 프리젠테이션은 EPOB지정을 이용한 Prefetch기법을 적용한 후 재생가능 여부를 판단한다. Prefetch하는 시점과 데이터의 양을 지정함으로서 원활한 멀티미디어 프리젠테이션을 재생 할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권12호
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• pp.1404-1417
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• 1999

웹과 같은 분산 환경에서는, 웹 브라우저 상에서 SQL 형식의 공간 질의를 수행시키는 것과 또한 서버로부터 그 질의 결과를 보는 것이 가능하다. 그러나, 격자 이미지(raster image)와 같은 대용량 공간 데이타를 포함하는 질의 결과를 웹 브라우징할 때 발생하는 많은 문제점들 중에서, 사용자 응답 시간의 지연은 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 사용자의 재요청(callback) 접근 패턴이 공간적 근접성(spatial locality)을 따른다는 가정하에서의, 사용자 응답 시간을 최소화하기 위한 새로운 프리페치(prefetch) 전략에 대해서 서술한다. 본 논문의 프리페치 전략은 다음과 같이 요약될 수 있다. 첫째, 프리페치 알고리즘은 사용자의 접근 패턴을 잘 반영하는 힐버트 곡선(Hilbert-curve) 모델을 바탕으로 한다. 둘째, 프리페치 전송 비용을 줄이기 위해서 사용자의 재요청 시간 간격(think time)을 이용한다. 본 논문에서는, 힐버트 곡선을 이용한 프리페치 전략의 성능 평가를 위해서 다양한 실험을 하였으며, 그 결과로 프리페치를 하지 않는 방식보다 높은 성능 향상이 있음을 보인다.Abstract In distributed environment(e.g., WWW), it would be possible for the users to submit SQL-like spatial queries and to see their query results from the server on the Web browser. However, of many obstacles which result from browsing query results including large spatial data such as raster image, the delay of user response time is very critical. In this paper we present a new prefetch policy which can alleviate user response time on the assumption that user's callback access pattern has spatial locality. Our prefetch policy can be summerized as follows: 1) our prefetch algorithm is based on the Hibert-curve model which well replects user's access pattern, and 2) it utilizes user's callback interval to reduce prefetch network transmission cost. In this paper we conducted diverse experiments to show that our prefetch policy achieves higher performance improvement compared to other non-prefetch methods.

• 전자통신동향분석
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• 제13권4호통권52호
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• pp.59-69
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• 1998

The terminology of data prefetching is introduced, which includes stride, repeat distance, stall, pending stall, prefetch degree, prefetch distance, and prefetch offset. The effectiveness of hardware data prefetching in reducing cache misses is shown by presenting a square matrix multiplication example. Thereafter the pitfalls of prefetching and possible solutions are discussed.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권5호
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• pp.306-315
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• 2006

컴퓨터 시스템의 1차 캐쉬 적중률은 시스템의 성능을 평가함에 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 하위 메모리 구조로부터 1차 캐쉬로의 선인출은 1차 캐쉬의 적중률을 증가시키기 위해 사용되는 대표적인 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 명령어 캐쉬의 선인출 효율은 높이고 선인출에 소모되는 비용은 감소시키는 재 접근 페이지 선인출 정책을 제안하고자 한다. 재 접근 페이지 선인출 정책은 수행되는 명령어들의 소속 페이지를 추적하여, 이 정보를 바탕으로 일정 횟수 이상 같은 페이지를 접근하는 경우에 한하여 선인출을 수행함으로써, 명령어 캐쉬로의 선인출 횟수는 줄이고 선인출 성공률은 향상시킨다. 또한, 일반적인 컴퓨터 시스템에서 하나의 2차 캐쉬 블록에 여러 개의 1차 캐쉬 블록이 포함되는 특성을 이용하여 미스 블록과 선인출 블록이 같은 2차 캐쉬 블록에 포함된 경우로 선인출을 한정함으로써 선인출에 소모되는 비용을 줄인다. 모의 실험에 따르면 제안하는 구조는 최대 6.7%의 성능향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권5_6호
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• pp.238-248
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• 2007

최근 PDA의 대중화, 텔레메틱스 산업의 발전에 따라 제한된 저장장치를 갖는 모바일 임베디드 시스템에서 PC와 같은 다양한 소프트웨어를 사용하고자하는 수요가 늘어나고 있다. 그에 따라 소프트웨어 스트리밍 서비스의 필요성이 증가하고 있으나 소프트웨어를 속도가 느린 무선 네트워크를 통해 블록단위로 전송받아 실행속도가 느린 문제점이 있다. 그리하여 이를 보완해주는 선인출 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 연구된 선인출 알고리즘인 최근 접근 블록 알고리즘(LS)과 PPM 기반 알고리즘을 소프트웨어 스트리밍 서비스에 적용시켜 성능을 측정하고 분석한 결과를 토대로 고안된 확률 기반 다중 접근 블록(PMS) 알고리즘을 제안한다. LS의 적중률은 60%정도로 낮지만 메모리 사용량이 적다. 그에 반해 PPM 기반 알고리즘은 메모리 사용량은 많지만 96%이상의 높은 적중률을 보인다. PMS는 블록 단위의 소프트웨어 스트리밍 서비스의 특징과 PPM 기반 알고리즘의 특성을 이용하여 LS의 단점을 보완해 N개의 접근 블록을 확률을 기반으로 저장하고 선인출에 이용한다. 이러한 PMS는 보다 적은 공간오버헤드를 가지면서 PPM 기반 알고리즘과 비슷한 적중률을 나타내 높은 메모리 효율을 나타낸다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.65-74
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• 2003

최근 이동단말기로 멀티미디어 데이터를 서비스 받는 사례가 증가하고 있다. 그러나 이동단말기는 저장공간이나 주 메모리가 부족하여 멀티미디어 데이터를 한꺼번에 다운로드 받는 것이 쉽지 않으므로 스트리밍 형태로 서비스를 받는 것이 일반적이다. 이러한 스트리밍 서비스는 정해진 시간 안에 지속적으로 데이터가 전송되어야 끊이지 않게 서비스를 받을 수 있다. 따라서 이 논문에서는 멀티미디어 프리젠테이션을 협소한 저장 공간을 갖는 이동단말기에서 재생이 가능할 수 있도록 하기 위한 여러 가지 기법을 제안하고자 한다. 먼저 프리젠테이션이 이동단말기에서 재생이 가능한지 파악하는 프리젠테이션 영역 분할 기법과 재생가능성 분석기법을 통해 재생여부를 분석한다. 만약 이 분석 시에 재생이 불가능한 멀티미디어 프리젠테이션이 있다면 EPOB(End point or over Bandwidth)지점을 이용한 선인출(prefetch)기법을 적용한다. 이 기법은 선인출을 통해서 멀티미디어 프리젠테이션들을 사용자 QoS를 유지시키며 재생이 가능하도록 해준다. 즉, 선인출 스케줄링 기법을 통해서 각각의 프리젠테이션들이 선인출하는 시점과 데이터의 양을 지정해 줌으로서 원활한 멀티미디어 프리젠테이션을 재생 할 수 있도록 제안하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권5호
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• pp.265-273
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• 2002

급속히 증가하고 있는 인터넷 트레픽의 절반 이상이 웹 서비스에 관련된 것으로 인터넷에서 웹이 차지하는 비중은 점점 커지고 있다. 증가하는 웹 서비스 요구에 대처하기 위해서 확장성과 가격 대성능비가 우수한 클러스터 웹 서버가 최근 많이 연구되고 있다. 클러스터 웹 서버는 여러 대의 서버 노드로 구성되어 있는데 각 서버 노드에 들어오는 사용자 요구에 대한 응답 데이타가 지역 메모리에 없는 경우, 디스크 접근이나 다른 서버 노드로부터의 데이타 전송이 필요하다. 본 논문에서는 클러스터 기반 웹 서버에서 서비스 지연을 감소시키기 위한 서버 노드간 자료 선인출 기법을 제안하고 이를 위한 설계 방법을 소개한다. 또한, 선인출에 필요한 알고리즘을 제안하고 모의 실험을 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 측정하였다. 후변(back-end) 웹 서버에서 수집된 로그를 바탕으로 서비스 지연 시간을 측정한 결과, 노드간 선인출 방법을 사용한 것이 사용하지 않은 경우에 비해 약 10~25% 감소하였다. 이 때, 각 서버 노드의 메모리 크기는 웹 서버 로그로부터 측정된 전체 요구 데이타 크기의 약 10% 정도이다. 제안하는 선인출 알고리즘 중 접근 확률(access probability)과 사용자 요구 사이의 지연 시간을 고려하는 선인출 알고리즘인 IAP2(Time and Access Probability-barred Prefetch) 방법이 가장 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.608-616
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• 2005

이 논문에서는 계층적 캐시 구조에서 기존의 레벨 2 캐시 미스 시에만 선인출 하도록 되어있는 구조를 레벨 1 캐시 미스 시에도 선인출 하도록 하는 캐시구조를 제안하였다. 즉, 레벨 1 캐시 미스가 발생하면 레벨 2 캐시로부터 요구블록과 선인출 블록을 선택하여 레벨 1 캐시와 선인출 캐시에 각각 적재한다. 11개의 벤치마크 프로그램에 대한 실험결과, 레벨 1 캐시 선인출기와 레벨 2 캐시 선인출기로 구성한 계층적 캐시구조가 레벨 2 캐시 선인출기만 채용한 기존의 캐시구조에 비하여 최대 $19\%$의 성능향상을 얻을 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권11호
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• pp.836-852
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• 2006

본 논문에서는 공격적인 선인출 및 직접 사상 필터링을 이용한 L1 캐시 선인출 기법을 제안한다. 이를 위하여 캐시 선인출의 역효과에 대한 정량적 분석 방법을 제안하였고 이를 이용하여 다양한 벤치마크에서의 공격적 선인출 효과를 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 최적 선인출 필터 구조 및 알고리즘을 도출하였고 독자적으로 개발된 타이밍 기반 캐시 시뮬레이터를 사용하여 전체 시스템 성능을 추출하였다. 실험 결과는 제안된 L1 선인출 기법을 사용하여 다양한 벤치마크에 대하여 시스템 성능을 평균적으로 18% 향상시킬 수 있음을 보인다.