• 제목/요약/키워드: Write Performance

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영속 메모리를 이용한 스마트폰 버퍼 캐시의 선별적 플러시 정책 (Policy for Selective Flushing of Smartphone Buffer Cache using Persistent Memory)

  • 임수정;반효경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.71-76
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    • 2022
  • 버퍼 캐시는 스토리지의 느린 속도를 완충하는 중요한 역할을 하지만, 데이터의 유실을 막기 위한 주기적인 플러시 연산으로 인해 스마트폰에서 그 효과가 크게 떨어진다. 본 논문에서는 소량의 영속 메모리에 선택적인 플러시 정책을 적용하여 스마트폰 버퍼 캐시의 플러시 오버헤드를 크게 줄일 수 있음을 보인다. 이는 스마트폰 앱의 I/O 분석 결과 대부분의 파일 쓰기가 소량의 핫 데이터에 집중돼 있는 반면 상당 부분의 파일 데이터는 1회성 쓰기에 국한한다는 점에 근거한다. 제안하는 기법은 플러시 상황 발생 시 자주 수정되는 데이터를 영속 메모리로 우회 플러시하고 그렇지 않은 데이터만을 스토리지로 플러시한다. 이를 통해 스토리지 쓰기량을 크게 줄이는 동시에 영속 메모리의 공간 효율성을 높인다. 인기 있는 스마트폰 앱의 I/O 트레이스를 이용한 재현 실험을 통해 제안하는 기법이 스토리지 쓰기량을 평균 25.8%, 최대 37.8%까지 줄임을 보인다.

Development of Embedded Non-Volatile FRAMs for High Performance Smart Cards

  • Lee, Kang-Woon;Jeon, Byung-Gil;Min, Byung-Jun;Oh, Seung-Gyu;Lee, Han-Ju;Lim, Woo-Taek;Cho, Sung-Hee;Jeong, Hong-Sik;Chung, Chil-Hee;Kim, Ki-Nam
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제4권4호
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    • pp.251-257
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    • 2004
  • Nonvolatile FRAMs with a design rule of 0.18 ${\mu}m$ were developed for the high performance smart card. A 1Mb FRAM was embedded in place of an EEPROM and a 64Kb FRAM was embedded in place of a. SRAM. It was confirmed that the FRAMs performed the roles of the EEPROM and SRAM successfully using the asynchronous write/read operation method and the one time programming (OTP) scheme. The cycle time of the FRAM was 10 MHz, which remarkably improved the write performance of the smart card in comparison with that of the conventional smart card with an EEPROM. Additionally, a simple and smart bit-line reference scheme for the future FRAM device having a 1T1C cell type was proposed.

낸드 플래시 메모리 상에서 효율적인 MR-트리 동작을 위한 지연 연산 기법 (Delay Operation Techniques for Efficient MR-Tree on Nand Flash Memory)

  • 이현승;송하윤;김경창
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권8호
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    • pp.758-762
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    • 2008
  • 플래시 메모리 중 저장장치로 사용되는 낸드 플래시 메모리는 유비쿼터스 및 모바일 환경에 적합한 특성으로 다양한 분야의 저장장치로 이용되고 있으며 효율적인 활용을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 모바일 환경에서 이용할 수 있는 멀티미디어 데이타베이스 시스템을 위한 인덱스로써 공간 데이타 액세스가 가능한 R-트리의 검색 성능을 향상시킨 MR-트리는 메인 메모리 데이터베이스 시스템에서 캐쉬 미스를 줄이고 중간 노드의 이용률을 높임으로써 연산 성능을 높일 수 있는 특성을 가진다. 본 논문에서는 검색 성능이 좋은 MR-트리를 활용하여 낸드 플래시 메모리 기반에서 효율적인 동작을 위한 지연 연산 기법을 제안하였다. MR-트리의 노드 크기를 낸드 플래시 메모리의 쓰기 연산 단위에 맞추고 인덱스 수정 연산 시 노드 크기만큼 지연 연산하여 쓰기 연산으로 인한 플래시 메모리에서의 추가적인 비용을 줄이고 연산 횟수를 줄여 인덱스 성능을 향상 시켰다.

이동 기기를 위한 플래시 메모리 파일 시스템 (Flash Memory File System for Mobile Devices)

  • 배영현;최종무;이동희;노삼혁;민상렬
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제11권4호
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    • pp.368-380
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    • 2005
  • 휴대 전화와 같은 소형 이동 기기에서 데이터 저장 장치로 널리 사용되는 플래시 메모리를 위한 파일 시스템은 고속의 데이터 쓰기 및 읽기 성능뿐만 아니라 소형 이동 기기의 사용 환경에 적합하도록 메모리 사용량이 적고 전원 오류 등의 상황에서도 데이터의 무결성을 보장하여야 한다 본 논문에서는 파일 시스템 수준에서 플래시 메모리의 물리적 동자 특성과 데이터 저장 상태를 고려하여 데이터 쓰기 요청을 제어함으로써 성능을 최적화한 플래시 메모리 파일 시스템을 구현한다. 구현된 파일 시스템은 모든 작업을 트랜잭션 개념으로 처리하여 오류 상황에서도 저장 장치의 신뢰성을 좌장하며 단순한 구조의 주소 사상 기법을 적용하여 메모리 사용량을 최소화한다. 그리고 실제 하드웨어 환경에서 제안된 기술을 구현하고 기존 플래시 메모리 파일 시스템과의 비교 측정을 통해 성능의 우수성을 보인다.

저널링 파일 시스템을 위한 비휘발성 메모리 기반 병행적 저널링 기법의 설계 및 구현 (Design and Implementation of NVM-based Concurrent Journaling Scheme)

  • 박수희;이은영;한혁
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.157-163
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    • 2021
  • 파일 시스템에서 하나의 쓰기 연산은 여러 데이터를 수정할 수 있지만, 이러한 파일 시스템의 변경들은 원자적으로 디스크에 써지지 않는다. 따라서 파일 시스템의 일관성을 위해 기존의 저널링 기법은 시스템 성능을 저하시키는 대신 충돌 일관성을 보장한다. 비휘발성 메모리를 저널 공간으로 사용하면 비휘발성 메모리의 낮은 지연 시간과 바이트 수준 접근성으로 성능 저하를 완화시킬 수 있다고 알려졌다. 그러나 비휘발성 메모리를 고려한 저널링 기법 중에서 확장성을 제공하는 것은 없다. 본 논문에서는 확장적 저널링을 위해 비휘발성 메모리상의 저널 공간을 여러 영역으로 분할하여 한 영역에 집중된 연산을 분산시킨다. 또한, 저널 영역별로 입출력 쓰레드를 두어 저장 장치에 데이터 쓰기 연산을 가속화한다. 제안된 기법을 JFS에 적용하여 고성능 저장장치를 탑재한 멀티코어 서버에서 이를 평가한다. 평가 결과는 제안된 기법이 기존의 NVM 기반 저널링 파일 시스템의 기법보다 성능이 우수함을 보여준다.

Secure and Scalable Blockchain-Based Framework for IoT-Supply Chain Management Systems

  • Omimah, Alsaedi;Omar, Batarfi;Mohammed, Dahab
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권12호
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    • pp.37-50
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    • 2022
  • Modern supply chains include multiple activities from collecting raw materials to transferring final products. These activities involve many parties who share a huge amount of valuable data, which makes managing supply chain systems a challenging task. Current supply chain management (SCM) systems adopt digital technologies such as the Internet of Things (IoT) and blockchain for optimization purposes. Although these technologies can significantly enhance SCM systems, they have their own limitations that directly affect SCM systems. Security, performance, and scalability are essential components of SCM systems. Yet, confidentiality and scalability are one of blockchain's main limitations. Moreover, IoT devices are lightweight and have limited power and storage. These limitations should be considered when developing blockchain-based IoT-SCM systems. In this paper, the requirements of efficient supply chain systems are analyzed and the role of both IoT and blockchain technologies in providing each requirement are discussed. The limitations of blockchain and the challenges of IoT integration are investigated. The limitations of current literature in the same field are identified, and a secure and scalable blockchain-based IoT-SCM system is proposed. The proposed solution employs a Hyperledger fabric blockchain platform and tackles confidentiality by implementing private data collection to achieve confidentiality without decreasing performance. Moreover, the proposed framework integrates IoT data to stream live data without consuming its limited resources and implements a dualstorge model to support supply chain scalability. The proposed framework is evaluated in terms of security, throughput, and latency. The results demonstrate that the proposed framework maintains confidentiality, integrity, and availability of on-chain and off-chain supply chain data. It achieved better performance through 31.2% and 18% increases in read operation throughput and write operation throughput, respectively. Furthermore, it decreased the write operation latency by 83.3%.

매니코어 CPU 시스템의 병렬 쓰기 성능 향상을 위한 리눅스 커널의 LRU 관리 최적화 기법 (Optimizing LRU Lock Management in the Linux Kernel for Improving Parallel Write Throughout in Many-Core CPU Systems)

  • 변은규;구기범;오광진;방지우
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제12권7호
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    • pp.209-216
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    • 2023
  • 최신 HPC 시스템은 수십 개의 코어를 가진 매니코어 CPU를 탑재하고 있다. 이런 시스템에서 병렬 I/O를 수행할 경우 리눅스 시스템의 LRU락 관리 정책의 문제로 인해 확장성에 한계를 가지고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위한 개선된 FinerLRU를 제안한다. LRU락을 최대 코어 개수만큼 증가시키는 것을 골자로 한 세분화된 Lock 관리를 통해 페이지 기반 버퍼 캐시를 사용하는 파일 시스템의 병렬 쓰기 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 리눅스 5.18.11에 제안한 방법을 구현하였으며, 서로 다른 특성을 가진 2종류의 CPU인 Intel Icelake Xeon과 Intel Knights landing에서 성능을 측정하였고 두 종류의 시스템 모두에서 두 배 전후의 성능 향상이 발생함을 확인하였다.

AFTL: Hot Data 검출기를 이용한 적응형 플래시 전환 계층 (AFTL: An Efficient Adaptive Flash Translation Layer using Hot Data Identifier for NAND Flash Memory)

  • 윤현식;주영도;이동호
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권1호
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    • pp.18-29
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    • 2008
  • 최근 NAND 플래시 메모리는 빠른 접근속도, 저 전력 소모, 높은 내구성, 작은 부피, 가벼운 무게 등으로 차세대 대용량 저장 매체로 각광 받고 있다. 그러나 이런 플래시 메모리는 데이타를 기록하기 전에 기존의 데이타 영역이 지워져 있어야 한다는 제약이 있으며, 비대칭적인 읽기, 쓰기, 삭제 연산의 처리속도 각 블록당 최대 소거 횟수 제한과 같은 특징들을 지닌다. 위와 같은 단점을 극복하고 NAND플래시 메모리를 효율적으로 사용하기 위하여. 다양한 플래시 전환 계층 제안되어 왔다. 기러나 기존의 플래시 전환 계층들은 Hot data라 불리는 빈번히 접근되는 데이타에 의해서 잦은 겹쳐쓰기 요구가 발생되며, 이는 급격한 성능 저하를 가져 온다. 본 논문에서는 Hot data 검출기를 이용하여, 매우 적은 양의 데이타인 Hot data를 검출한 후, 검출된 Hot data는 섹터사상 기법을 적용시키고, 나머지 데이타인 Cold data는 로그 기반 블록 사상 기법을 적용시키는 적응형 플래시 전환 계층(AFTL)을 제안한다. AFTL은 불필요한 삭제, 쓰기, 읽기 연산을 최소화시켰으며, 기존의 플래시 전환 계층과의 비교 측정을 통하여 성능의 우수성을 보인다.

High Performance CMOS Charge Pumps for Phase-locked Loop

  • Rahman, Labonnah Farzana;Ariffin, NurHazliza Bt;Reaz, Mamun Bin Ibne;Marufuzzaman, Mohammad
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권5호
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    • pp.241-249
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    • 2015
  • Phase-locked-loops (PLL) have been employed in high-speed data transmission systems like wireless transceivers, disk read/write channels and high-speed interfaces. The majority of the researchers use a charge pump (CP) to obtain high performance from PLLs. This paper presents a review of various CMOS CP schemes that have been implemented for PLLs and the relationship between the CP parameters with PLL performance. The CP architecture is evaluated by its current matching, charge sharing, voltage output range, linearity and power consumption characteristics. This review shows that the CP has significant impact on the quality performance of CP PLLs.

악성코드 포렌식을 위한 패킹 파일 탐지에 관한 연구 (Packed PE File Detection for Malware Forensics)

  • 한승원;이상진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권5호
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    • pp.555-562
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    • 2009
  • 악성코드 사고 조사에서 가장 중요한 것은 신속하게 악성코드를 탐지하고 수집하는 것이다. 기존의 조사 방법은 시그니쳐 기반의 안티바이러스 소프트웨어를 이용하는 것이다. 시그니쳐 기반의 탐지는 실행파일 패킹, 암호화 등을 통해 쉽게 탐지를 회피할 수 있다. 그렇기 때문에 악성코드 조사에서 패킹을 탐지하는 것도 중요한 일이다. 패킹탐지는 패킹 시그니쳐 기반과 엔트로피 기반의 탐지 방법이 있다. 패킹 시그니쳐기반의 탐지는 새로운 패킹을 탐지하지 못하는 문제가 있다. 그리고 엔트로피 기반의 탐지 방법은 오탐의 문제가 존재한다. 본 논문에서는 진입점 섹션의 엔트로피 통계와 패킹의 필수적인 특징인 'write' 속성을 이용하여 패킹을 탐지하는 기법을 제시한다. 그리고 패킹 PE 파일을 탐지하는 도구를 구현하고 도구의 성능을 평가한다.