초록 ▼

□ 연구개요
닫힌 대기 행렬의 네트워크(Closed Queuing Network)를 이용하여 NUMA 시스템의 성능지표를 종합적으로 산출할 수 있습니다. 산출된 종합적인 성능지표를 기반으로 NUMA 시스템의 실행환경구성을 최적화하는 기법을 연구합니다. 프로그램의 본질에 적합한 최적화된 구성을 구하기 위해, 시스템 구성요소들의 성능지표들을 종합적으로 고려하는 성능모델과 정확한 대상 구역을 식별하여 최적화된 실행환경구성을 구할 수 있습니다. 자원 활용 성격에 따른 구체적인 영역을 식별함으로서, 해당 영역에 대하여 적은 비용으로 집

□ 연구개요
닫힌 대기 행렬의 네트워크(Closed Queuing Network)를 이용하여 NUMA 시스템의 성능지표를 종합적으로 산출할 수 있습니다. 산출된 종합적인 성능지표를 기반으로 NUMA 시스템의 실행환경구성을 최적화하는 기법을 연구합니다. 프로그램의 본질에 적합한 최적화된 구성을 구하기 위해, 시스템 구성요소들의 성능지표들을 종합적으로 고려하는 성능모델과 정확한 대상 구역을 식별하여 최적화된 실행환경구성을 구할 수 있습니다. 자원 활용 성격에 따른 구체적인 영역을 식별함으로서, 해당 영역에 대하여 적은 비용으로 집중된 프로파일링(Profiling)을 할 수 있습니다. 또한, 해당 구성에서 발생하는 구성요소들의 성능 간의 트레이드오프를 고려한 종합적인 성능지표를 산출하는 모델을 통해 비교적 정확한 성능을 예측할 수 있습니다.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구결과는 IEEE 컨퍼런스 논문으로 게제 되었습니다. 주어진 프로세스들의 배치에 대해, 지수 분포(exponential distribution)를 따르는 확률기반의 Cache Capacity Miss 예측모델, 일관성 규약을 위한 프로세서간 통신 예측모델, 그리고 페이지들의 배치로 구성된 이 모델로 프로세서의 메모리 서브시스템(Memory Sub-system)에서 메모리 요청의 구성장치 방문 경로를 추정하였습니다. 최종적으로, 주어진 구성장치들로 방문하는 비율들을 이용해 닫힌 대기 행렬의 네트워크 모델을 통해 성능을 평가하였습니다. PMU(performance monitoring unit)는 모델의 입력인자 수집과 실험결과를 검증을 위해 사용되었습니다. 우리는 이번 연구를 통해, 제안된 모델이 공유메모리 기반의 멀티프로세서 환경에서 효과적으로 자원을 활용하여 성능향상을 이루는 데 충분한 효과가 있음을 입증하였습니다.
따라서, PMU를 사용하여 메모리 계층 구조 내의 자원공유와 병목현상을 측정하여 종합적인 시스템의 성능지표를 산출할 수 있도록 닫힌 대기 행렬의 네트워크에 적용하는 방법을 고안하안하여. 종합적으로 성능지표를 반영할 수 있는 모델을 제공하여 트레이드오프에 따른 부작용을 상쇄한 시스템의 순성능지표를 구하기 위한 목표를 정성적, 정량적으로 달성할수 있었습니다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
HPC(High-Performance Computing)와 가속기의 발전으로 인한 시스템의 각종 구성요소와 컴퓨팅 유닛의 양적인 증가는 효율적인 사용성을 재고할 시점임을 알립니다. PMU는 하드웨어 자원 사용에 대한 정확한 정보에 제공하므로 공유자원 사용으로 인한 성능 병목현상을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 하지만, 시스템 복잡성으로 인해 이벤트의 정확한 의미에 대한 이해가 어려워 실제 성능모델에 적용할 수 없는 경우가 많습니다.
이번 연구를 통해 운영체제 커널에 적용되는 기반기술 연구 능력을 향상하고 프로세서의 실행 성능향상과 전력효율 향상을 이룰 수 있을것으로 기대합니다. 공유메모리 기반 시스템에서, 메모리 서브시스템을 모니터링을 통해 구성장치로 이루어진 자원의 사용을 조정하여 불필요한 서비스 시간을 줄이고 특정 구성장치로의 혼잡을 줄임으로서 성능의 향상을 이루고자 합니다. 또한, 균형있는 자원 활용은 병목현상에 따른 스톨 싸이클(Stall Cycles) 제거함으로서 프로세스의 전력효율 향상에 도움을 줄 수 있습니다. 이번 연구를 통해, 컴퓨터 연구분야의 기반 기술 발전에 도움을 줄 수 있으며 그에 따라 컴퓨터 산업의 발전에도 이바지할 수 있습니다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 26