• 제목/요약/키워드: Temporal Locality

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STP-FTL: An Efficient Caching Structure for Demand-based Flash Translation Layer

  • Choi, Hwan-Pil;Kim, Yong-Seok
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • As the capacity of NAND flash module increases, the amount of RAM increases for caching and maintaining the FTL mapping information. In order to reduce the amount of mapping information managed in the RAM, a demand-based address mapping method stores the entire mapping information in the flash and some valid mapping information in the form of cache in the RAM so that the RAM can be used efficiently. However, when cache miss occurs, it is necessary to read the mapping information recorded in the flash, so overhead occurs to translate the address. If the RAM space is not enough, the cache hit ratio decreases, resulting in greater overhead. In this paper, we propose a method using two tables called TPMT(Translation Page Mapping Table) and SMT(Segmented Translation Page Mapping Table) to utilize both temporal locality and spatial locality more efficiently. A performance evaluation shows that this method can improve the cache hit ratio by up to 30% and reduces the extra translation operations by up to 72%, compared to the TPM scheme.

An Efficient Cache Management Scheme of Flash Translation Layer for Large Size Flash Memory Drives

  • Choi, Hwan-Pil;Kim, Yong-Seok
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.31-38
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    • 2015
  • Nowadays, large size flash memory drives with more than a couple of hundreds of gigabytes are common. This paper presents an efficient cache management scheme of flash translation layer, called TPC-FTL, for large size flash memory drives. Since flash drives of large size usually contain large size RAM, we can enhance the performance of page mapping cache by using more RAM for the cache. But if the size exceeds a threshold, the existing schemes are impractical for real devices, because the time for cache manipulation becomes too long. TPC-FTL manages the cache in translation page unit, not in logical page number unit used in existing schemes. Since a translation page covers a large number of logical page numbers (for example, 512 for 2KB size page), the number of cache elements can be reduced up to a practical level. A performance evaluation shows that average response time, an important performance measure, is better than existing schemes via the effect of utilizing spacial locality in addition to temporal locality.

온라인/오프라인 공간의 교차와 도시의 재매개 - 지역 교육 연수를 사례로 - (The intersection of online/offline spaces and the remediation of the city : a case study of a workshop on locality education)

  • 이희상
    • 한국지역지리학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.362-374
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    • 2013
  • 정보통신기술은 사회적 활동과 커뮤니케이션 방식을 변화시켜왔으며, 그 과정에서 온라인 공간과 오프라인 공간은 전자가 후자를 대체하고 침식하는 이분적 공간으로 생각되어왔다. 본 연구의 목적은 국지적인 사회적 활동과 커뮤니케이션이 수행되는 도시 공간이 온라인 커뮤니케이션과 오프라인 커뮤니케이션의 교차를 통해 시공간적으로 어떻게 구성되고, 온라인 공간을 통해 어떻게 '재매개'되는지를 탐구하는 것이다. 이를 위해 2013년 1월에 영남대학교 박물관에서 실시된 '영남지역의 역사와 문화'라는 주제의 '지역 교육' 연수를 사례로 살펴본다. 본 연구는 온라인 공간을 통한 커뮤니케이션의 증대는 오프라인 공간에서 '부재적 현존'이나 '장소상실'의 확장을 야기한다는 이분법적 관점을 비판하면서, 오프라인 공간을 재매개하는 온라인공간은 오프라인 공간의 시공간적 제약을 초월하는 공간이 아니라 반대로 도시 공간과 장소의 공간적, 시간적, 물질적, 사회적, 문화적 환경을 반영하는 공간이라는 것을 주장한다.

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버퍼 시스템을 내장한 새로운 플래쉬 메모리 패키지 구조 및 성능 평가 (A New Flash Memory Package Structure with Intelligent Buffer System and Performance Evaluation)

  • 이정훈;김신덕
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권2호
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    • pp.75-84
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    • 2005
  • 이 연구는 공간적/시간적 지역성의 효과론 이용하기 위하여 SRAM 버퍼를 사용하는 고성능 NAND-Type 플래쉬 메모리 패키지의 설계에 관한 것이다. 제안된 SRAM 버퍼를 내장한 새로운 NAND형 플래쉬 메모리 패키지 구조는 크게 세 부분으로 구성되어 있다. 즉, 작은 블록 크기의 완전 연관 희생 버퍼(victim buffer)와 큰 블록 크기를 지원하는 완전 연관 공간 버퍼(spatial buffer), 그리고 동적 페칭 유닛(dynamic fetching unit)으로 구성되어 있다. 제안하는 새로운 NAND 형 플래쉬 메모리 패키지는 기존의 NAND형 플래쉬 메모리 구조와 비교할 때 매우 뛰어난 성능 향상 및 저 전력 소비를 이끌어낼 수 있다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 NAND 플래쉬 메모리 패키지는 기존의 NAND 플래쉬 메모리와 비교하여 접근 실패율에서는 70%, 평균 메모리 접근 시간에서는 67%의 감소 효과를 보여준다. 더욱이 주어진 크기(e.g., 3KB)의 SRAM 버퍼를 이용한 제안된 패키지는 여덟 배 크기의 직접 사상 버퍼(e.g., 32KB)를 이용한 패키지 및 두 배 크기의 완전 연관 버퍼(e.g., 8KB)를 이용한 패키지보다도 평균 접근 실패율 및 평균 메모리 접근 시간에서 더욱 우수한 성능 향상을 이끌어낼 수 있다.

Mutual Interference on Mobile Pulsed Scanning LIDAR

  • Kim, Gunzung;Eom, Jeongsook;Choi, Jeonghee;Park, Yongwan
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.43-62
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    • 2017
  • Mobile pulse scanning Light Detection And Ranging (LIDAR) are essential components of intelligent vehicles capable of autonomous travel. Obstacle detection functions of autonomous vehicles require very low failure rates. With the increasing number of autonomous vehicles equipped with scanning LIDARs to detect and avoid obstacles and navigate safely through the environment, the probability of mutual interference becomes an important issue. The reception of foreign laser pulses can lead to problems such as ghost targets or a reduced signal-to-noise ratio. This paper will show the probability that any two scanning LIDARs will interfere mutually by considering spatial and temporal overlaps. We have conducted four experiments to investigate the occurrence of the mutual interference between scanning LIDARs. These four experimental results introduced the effects of mutual interference and indicated that the interference has spatial and temporal locality. It is hard to ignore consecutive mutual interference on the same line or the same angle because it is possible the real object not noise or error. It may make serious faults because the obstacle detection functions of autonomous vehicle rely on heavily the scanning LIDAR.

무선 센서 네트워크에서 네트워크 트래픽 감소를 위한 데이타 중심 클러스터링 알고리즘 (A Data-Centric Clustering Algorithm for Reducing Network Traffic in Wireless Sensor Networks)

  • 여명호;이미숙;박종국;이석재;유재수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권2호
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    • pp.139-148
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    • 2008
  • 센서 네트워크를 사용하는 응용분야에 따라 보다 고차원적인 데이타 처리를 필요로 하는 경우 모든 센서 노드의 수집 데이타를 싱크 노드로 전송한다. 수집된 데이타는 일반적으로 센서 네트워크의 환경적인 특성상 시간적으로 혹은 공간적으로 연관성을 지닌다. 이러한 연관성은 싱크 노드가 일부의 데이터만 수집하고도 모든 데이타를 복원할 수 있는 기회를 제공한다. 센서 네트워크에서는 데이타 수집을 위한 기법으로 클러스터링 기법을 널리 사용한다. 하지만 기존의 클러스터링 기법의 경우 수집한 데이타의 연관성을 고려하지 않고, 센서 노드의 지역성(locality)만을 고려하여 클러스터를 생성하기 때문에 이러한 기회를 활용하기에 비효율적이다. 본 논문에서는 수집된 데이타를 중심으로 클러스터를 생성하고, 싱크 노드로 전송되는 데이타의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 클러스터링 기법을 제안한다 제안하는 클러스터링 기법의 우수함을 보이기 위해 시뮬레이션을 통한 성능 평가를 수행하였으며, 그 결과 기존 기법들에 비해 네트워크 트래픽이 약 $4{\sim}40%$ 감소하고, 네트워크의 수명이 약 $20{\sim}30%$ 연장되었다.

Enhancing GPU Performance by Efficient Hardware-Based and Hybrid L1 Data Cache Bypassing

  • Huangfu, Yijie;Zhang, Wei
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제11권2호
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    • pp.69-77
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    • 2017
  • Recent GPUs have adopted cache memory to benefit general-purpose GPU (GPGPU) programs. However, unlike CPU programs, GPGPU programs typically have considerably less temporal/spatial locality. Moreover, the L1 data cache is used by many threads that access a data size typically considerably larger than the L1 cache, making it critical to bypass L1 data cache intelligently to enhance GPU cache performance. In this paper, we examine GPU cache access behavior and propose a simple hardware-based GPU cache bypassing method that can be applied to GPU applications without recompiling programs. Moreover, we introduce a hybrid method that integrates static profiling information and hardware-based bypassing to further enhance performance. Our experimental results reveal that hardware-based cache bypassing can boost performance for most benchmarks, and the hybrid method can achieve performance comparable to state-of-the-art compiler-based bypassing with considerably less profiling cost.

이동 정보 서비스 환경에서 공간.시간 지역성을 가진 사용자의 이동 패턴을 고려한 프리페칭 (Prefetching Methods of User's Moving Pattern with Spacial and Temporal Locality in Mobile Information Service Environment)

  • 최인선;김형진
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.433-436
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    • 2011
  • 사용자의 이동성으로 인하여 이동 정보서비스 환경에서 안정된 서비스 품질(QoS)로 사용자가 원하는 정보를 제공받는데 많은 한계점이 있다. 이동성과 더불어 무선 네트워크의 낮은 대역폭, 높은 전송지연 등의 고유 특성을 부분적으로 보완하기 위해서 유효 데이터의 캐쉬 혹은 프리페칭 기법의 적용이 심도 있게 연구되고 있다. 본 논문은 공간지역성과 시간지역성을 가진 사용자의 이동패턴을 고려한 프리페칭기법을 제안한다. 제안한 프리페칭기법은 사용자의 특정 영역의 방문 빈도수와 일정 시간 이상 머물러 있었던 정도에 따라 정보의 중요도가 높은 것으로 판단하여 이를 적용함으로써 프리페칭의 유효성을 높이는 기초를 제공한다.

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멀티미디어 내장형 시스템을 위한 저전력 데이터 캐쉬 설계 (An Area Efficient Low Power Data Cache for Multimedia Embedded Systems)

  • 김정길;김신덕
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권2호
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    • pp.101-110
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    • 2006
  • 대용량의 데이터 처리가 요구되는 내장형 시스템에서 메모리의 비중은 아주 중요하며, 특히 제한적인 메모리를 최적으로 이용하기 위하여 응용의 특성을 활용하는 온칩(on-chip) 메모리 구조의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용을 위한 내장형 시스템에서 저전력을 위하여 작은 용량으로 설계되었으나 우수한 성능을 보이는 데이터 캐쉬(data cache)가 제안된다. 제안되는 캐쉬는 컴파일러의 도움 없이 구조적인 특징과 간단한 동작 메커니즘만을 이용하여 해당 응용의 데이터 지역성(data locality)을 효과적으로 반영할 수 있도록 작은 블록 크기를 지원하는 4KB 용량의 직접사상 캐쉬(direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 1KB 용량의 완전연관 버퍼(fully-associative buffer)로 구성되어 진다. 전체 5KB의 작은 캐쉬 용량으로 인한 성능 저하를 보완하기 위하여 멀티미디어 응용의 알고리즘 특성을 기반으로 응용 적응적인 다중 블록 선인출(adaptive multi-block prefetching) 기법과 효과적 블록 필터링(effective block filtering) 기법이 제안되었다 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 5KB 캐쉬는 기존의 16KB 4-way 집합연관 캐쉬와 동등한 성능을 보이면서 소비 전력 면에서는 40% 이상의 감소를 보이고 있다.

시간적 근접성 향상을 통한 효율적인 SVM 기반 음성/음악 분류기의 구현 방법 (Efficient Implementation of SVM-Based Speech/Music Classifier by Utilizing Temporal Locality)

  • 임정수;장준혁
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권2호
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    • pp.149-156
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    • 2012
  • 서포트벡터머신 (support vector machine)을 이용한 음성/음악 분류기는 높은 분류 정확도로 주목받고 있으나 많은 계산 량과 저장 공간을 요구하므로 특히 임베디드 시스템과 같이 자원이 제한 적인 경우에는 효율적인 구현이 필수적이다. 특히, 서포트벡터 (support vector)의 차원과 개수에 의해 결정되는 서포트벡터의 저장 공간의 크기는 일반적으로 임베디드 프로세서의 캐시 (cache)의 크기보다 훨씬 크므로 캐시에 존재하지 않는 서포트벡터를 메인 메모리로부터 읽어야 하는 경우가 많다. 메모리에서 데이터를 가져오는 데는 캐시나 레지스터와 비교했을 때 상대적으로 긴 시간과 많은 에너지가 소비되어 분류기의 실행시간과 에너지 소비를 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 분류기의 데이터 접근 양식을 보다 시간적 근접성을 가지게 변환하여 일단 프로세서 칩으로 불려진 데이터를 최대한 활용함으로써 메모리의 접근 횟수를 줄여 전체적인 서포트벡터의 실행시간의 단축시키는 기법을 제안한다. 실험을 통해 메모리로의 접근 회수의 감소와 이에 따른 실행시간 그리고 에너지 소비의 감소를 확인하였다.