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저전력과 입출력 성능이 향상된 n-블록 선반입 기반의 하이브리드 하드디스크 입출력 시스템 설계 및 구현
양준식(Junsik Yang),고영욱(Youngwook Go),이찬근(Chan-gun Lee),김덕환(Deok-Hwan Kim) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.36 No.6
최근에 하드 디스크의 낮은 입출력 처리 성능을 개선하는 연구가 활발하게 진행 중이다. 하드웨어 연구는 좋은 성과를 보이고 있지만 시스템의 입출력 성능향상을 지원해야 할 시스템 소프트웨어 기술 발전이 미진하여 하드웨어 성능을 최대로 발휘하지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 n-블록을 플래시 메모리로 선반입하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 세 단계로 구성된다: (1) 블록 단위 읽기 요청의 패턴을 분석하여 n-블록단위로 플래시 메모리에 선반입한다; (2) 입출력 요청 시에 그 블록의 위치를 판단하여 입출력 서비스를 제공한다; (3) 블록 교체 정책에 따라 n-블록을 교체한다. 이 방법을 통해 하드디스크의 대기시간을 줄이고 전력 사용을 최적화 할 수 있다. 실험을 통해 제안한 동적 n-블록 방법이 기존의 AMP(Adaptive multistream prefetching) 방법과 비교하여 9.05%의 평균응답시간을 개선하고 평균전력소모를 11.11% 감소시킴을 확인하였다. Recently, there are many active studies to enhance low I/O performance of hard disk device. The studies on the hardware make good progress whereas those of the system software to enhance I/O performance may not support the hardware performance due to its poor progress. In this paper, we propose a new method of prefetching n-blocks into the flash memory. The proposed method consists of three steps: (1)analyzing the pattern of read requests in block units; (2)determining the number of blocks prefetched to flash memory; (3)replacing blocks according to block replacement policy. The proposed method can reduce the latency time of hard disk and optimize the power consumption of the computer system. Experimental results show that the proposed dynamic n-block method provides better average response time than that of the existing AMP( Adaptive multistream prefetching) method by 9.05% and reduces the average power consumption than that of the existing AMP method by 11.11%.
IPTV STB 저장장치에서 저전력과 입출력 성능 향상을 위한 멀티미디어 데이터 n-프레임 선반입 기법
양준식 ( Junsik Yang ),고영욱 ( Youngwook Go ),조원희 ( Won-hee Cho ),이근형 ( Geunhyung Lee ),송재석 ( Jae-seok Song ),김덕환 ( Deok-hwan Kim ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
최근에 IPTV(Internet Protocol TV) 셋톱박스의 보조기억장치의 성능과 저전력을 위한 연구가 많이 수행 되고 있다. IPTV를 위한 셋톱박스의 구성품인 하드디스크는 멀티미디어 데이터를 저장 하고 저장된 데이터를 재생한다. 하지만 하드디스크는 기계적인 특성으로 인하여 전력 소모 문제 및 성능 저하 문제 등이 있다. 본 논문에서는 IPTV 환경에서 하드디스크와 플래시 메모리를 혼합한 하이브리드 저장 시스템을 구성 하여 멀티미디어 데이터의 n-프레임을 플래시 메모리로 선반입 하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법을 통해 하드디스크의 대기시간을 줄이고 전력 사용을 최적화 할 수 있다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존 방법과 비교하여 20.69%의 평균응답시간을 개선하고 전력소모를 28.14%감소시킴을 확인 하였다.