• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.147-156
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• 2015

A typical solid-state drive contains several independent channels that can be operated in parallel. To exploit this channel-level parallelism, a variety of works proposed to split consecutive write sequences into small segments and schedule them to different channels. This scheme exploits the parallelism but breaks the spatial locality of write traffic; thus, it is able to significantly degrade the efficiency of garbage collection. This paper proposes a channel-aware write reordering (CAWR) mechanism to schedule write requests to different channels more intelligently. The novel mechanism encapsulates correlated pages into a cluster beforehand. All pages belonging to a cluster are scheduled to the same channels to exploit spatial locality, while different clusters are scheduled to different channels to exploit the parallelism. As CAWR covers both garbage collection and I/O performance, it outperforms existing schemes significantly. Trace-driven simulation results demonstrate that the CAWR mechanism reduces the average response time by 26% on average and decreases the valid page copies by 10% on average, while achieving a similar hit ratio to that of existing mechanisms.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.139-147
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• 2017

In recent years, non-volatile memory express (NVMe), a new host controller interface standard, has been adapted to overcome performance bottlenecks caused by the acceleration of solid state drives (SSD). Recently, performance breakthrough cases over AHCI based SATA SSDs by adapting NVMe based PCI Express (PCIe) SSD to servers and PCs have been reported. Furthermore, replacing legacy eMMC-flash storage with NVMe based storage is also considered for next generation of mobile devices such as smartphones. The Linux kernel includes drivers for NVMe support, and as the kernel version increases, the implementation of the NVMe driver code has changed. However, mobile devices are often equipped with older versions of Android operating systems (OSes), where the newest features of NVMe drivers are not available. Therefore, different features of different NVMe driver implementations are not well evaluated on Android OSes. In this paper, we analyze the response time of the NVMe driver for various Linux kernel version.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권2호
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• pp.177-185
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• 2016

본 논문에서는 NVRAM과 DRAM으로 구성된 SSD의 쓰기 버퍼 구조 및 제안된 쓰기 버퍼 구조에 적합한 이중 쓰기 버퍼 알고리즘을 제안한다. 읽기/쓰기 작업이 혼합된 일반적인 워크로드에서 저장 장치의 성능을 향상시키기 위해서 읽기 작업에 의해 참조되는 페이지 또한 고려하였다. 그리고, NVRAM에 저장되는 쓰기 작업에 의해 참조된 페이지를 효율적으로 관리하여 낸드 플래시 메모리에서 발생하는 삭제 연산의 횟수를 감소시켜 SSD의 수명을 연장하였다. 우리는 실험을 통해 제안하는 쓰기 버퍼 알고리즘이 버퍼 적중률을 최대 116.51% 향상시켰으며, 낸드 플래시 메모리에서의 삭제 연산의 횟수를 최대 56.66% 감소시킬 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제19권3호
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• pp.186-201
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• 1997

In this paper, a home location register (HLR) for CDMA mobile communication system (CMS) is introduced. It stores the mobile station (MS) subscribers locations and supplementary service information. Call processing procedures for HLR are developed to receive and store subscriber's location coming from mobile exchange (MX) during the location registration, and to transfer subscriber's location and supplementary service information to the MX during the mobile-terminated call setup. For fast call processing by increasing database access speed, a memory-resident database management system is devised. For Easy and secure HLR operation, administration and maintenance functions and overload control mechanisms are implemented. Designed HLR hardware platform is expandable and flexible enough to reallocated software blocks to any subsystems within the platform. It is configurable according to the size of subscribers. An authentication center (AC) is developed on the same platform. It screens the qualified MS from the unqualified. The calls to and from the unqualified MS are rejected in CMS. To authenticate the MS, the AC generates a new authentication parameter called "AUTHR" using shared secret data (SSD) and compared it with the other AUTHR received from the MS. The MC also generates and stores seed keys called "A-keys" which are used to generate SSDs. The HLR requirements, the AC requirements, software architecture, hardware platform, and test results are discussed.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.11-18
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• 2021

SSD의 FTL에서는 호스트로부터 요청된 논리적 페이지 번호를 실제 기록된 플래시 메모리 페이지 번호로 매핑하는 작업을 한다. 매핑 정보를 관리하기 위해서 사용되는 RAM의 용량을 줄이는 것은 매우 중요하다. 기존의 요구기반 FTL에서는 매핑 정보도 플래시 메모리 페이지에 기록하고 그들의 주소만 RAM에 테이블로 관리하는 2단계 방법을 적용하였다. 그러나 SSD의 용량이 수십 테라바이트 수준으로 늘어나고 있으므로 이 방법만으로는 충분하지 않다. 본 논문에서는 소요되는 RAM의 용량을 획기적으로 줄이기 위해서 매핑 정보를 3단계로 관리하는 방법인 ML-FTL을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 캐시를 적절히 활용함으로써 기존의 2단계 방법에 비해서 오버헤드가 늘어나는 정도가 미미하다는 것을 확인하였다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권1호
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• pp.40-45
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• 2018

빅데이터와 소셜 네트워크의 발전과 더불어 거대한 그래프를 처리하는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 최근 그래프 처리의 성능 향상을 위해 Gorder 라는 그래프 오더링 기법이 제안되었다. 이 기법은 메모리 상의 그래프 레이아웃을 변형하여 데이터 접근 패턴을 CPU 캐시에 적합하게 바꿈으로써 성능을 향상시킨다. 하지만 그래프 알고리즘의 캐시 지역성에만 초점을 두고 설계되었기 때문에 디스크 기반 그래프 엔진에서는 적합하지 않고 전처리 비용도 크다는 문제점이 있다. 제시한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 새로운 그래프 오더링인 I/O Order를 제안하였다. I/O Order는 디스크 기반의 그래프 엔진에서 지역성 외에 입출력 부하를 고려하여 설계되었다. 또한, 오더링 비용을 줄이기 위해 간단한 scheme을 사용한다. 본 논문에서 제시된 I/O Order는 Gorder와 비교해 전처리 비용이 최대 9.6배 감소하였고 성능은 지역성이 낮은 그래프 알고리즘에서 Random 대비 최대 2배 이상 향상되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제31권2호
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• pp.9-19
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• 2020

Purpose: This study aims to develop a multi-purpose electron beam irradiation device for preclinical research and material testing using the research electron linear accelerator installed at the Dongnam Institute of Radiological and Medical Sciences. Methods: The fabricated irradiation device comprises a dual scattering foil and collimator. The correct scattering foil thickness, in terms of the energy loss and beam profile uniformity, was determined using Monte Carlo calculations. The ion-chamber and radiochromic films were used to determine the reference dose-rate (Gy/s) and beam profiles as functions of the source to surface distance (SSD) and pulse frequency. Results: The dose-rates for the electron beams were evaluated for the range from 59.16 Gy/s to 5.22 cGy/s at SSDs of 40-120 cm, by controlling the pulse frequency. Furthermore, uniform dose distributions in the electron fields were achieved up to approximately 10 cm in diameter. An empirical formula for the systematic dose-rate calculation for the irradiation system was established using the measured data. Conclusions: A wide dose-rate range electron beam irradiation device was successfully developed in this study. The pre-clinical studies relating to FLASH radiotherapy to the conventional level were made available. Additionally, material studies were made available using a quantified irradiation system. Future studies are required to improve the energy, dose-rate, and field uniformity of the irradiation system.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권8호
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• pp.473-480
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• 2017

최근 들어 플래시 메모리 Solid State Driver(SSD)와 같은 반도체 기반 저장장치가 고성능으로 발전하면서 저장장치 내부 컨트롤러의 CPU와 메모리 같은 자원을 응용의 요구에 맞추어 최적으로 활용해보고자 하는 움직임이 있었다. 이러한 개념을 스토리지 내 프로세싱 방식(In-Storage Processing, ISP)이라고 한다. ISP의 기능이 탑재된 저장장치에서는 호스트에서 수행하던 연산의 일부를 나누어 처리할 수 있으므로 호스트의 부하가 줄어들고 저장장치 내에서 데이터가 가공되어 처리되기 때문에 호스트까지의 데이터 전달 시간이 줄어든다. 본 논문에서는 이러한 ISP 기능을 활용하여 그래프 질의 처리를 최적화하기 위한 방식을 제안하고, 제안된 최적화 그래프 처리 방식이 graph500 벤치마크의 성능을 최대 20%까지 향상 시켰음을 보여준다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권8호
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• pp.767-773
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• 2017

클라우드 데이터베이스와 같은 분산 시스템 환경에서는 균일한 서비스 품질을 보장하기 위해 꼬리 응답시간을 짧게 유지하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 카산드라 데이터베이스를 대상으로, 긴 꼬리 응답시간에 해당하는 지연이 메모리 공간 부족으로 인해 발생한다는 것을 보이며, 이러한 지연이 메모리 공간 확보를 위해 버퍼에 저장된 데이터를 저장장치에 완전히 내려쓸 때까지 카산드라가 사용자의 요청을 받지 않기 때문임을 밝힌다. 버퍼에 저장된 데이터를 내려쓰는데 걸리는 시간은 저장장치 성능에 따라 결정되므로 SSD의 가바지 컬렉션으로 인한 성능 저하가 꼬리 응답시간을 더 길게 만들고 있음을 관찰하였다. 우리는 자바가상기계에서의 가비지 컬렉션과 SSD에서의 가비지 컬렉션을 함께 수행하여 SSD의 가비지 컬렉션 비용을 숨기는, SyncGC 기법을 제안한다. 실험 결과, SyncGC 기법을 통해 꼬리 응답시간인 $99.9^{th}$와 $99.9^{th}-percentile$을 각각 31%, 36% 줄일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권4호
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• pp.215-225
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• 2010

낸드 플래시 메모리를 이용한 SSD(Solid State Disk)는 하드 디스크를 대체할 매체로 주목받고 있다. SSD는 성능을 최대화 하기 위해 다수의 낸드 플래시 메모리를 병렬적으로 구성한다. 하지만 SSD에 하이브리드 매핑 기법을 적용할 경우 SSD의 특징으로 인해 성능 감소가 발생 가능하다. 본 논문에서는 SSD를 위한 페이지 매핑 기반의 WADPM (Workload-Aware Dynamic Page-level Mapping Scheme) 기법을 제안한다. WADPM은 필요한 매핑 정보만 RAM에 상주하며 또한 매핑 정보의 적중률에 따라 매핑 정보의 크기를 동적으로 변경시킨다. 이로 인해 페이지 매핑 기법의 단점인 매핑 테이블의 크기가 큰 것을 예방한다. 실험을 통해 WADPM 기법은 하이브리드 매핑 기법에 비해 최대 3.5배의 성능향상을 보이며, 매핑 테이블의 크기는 페이지 매핑 기법에 비해 최대 50%만 유지되는 것을 보인다.