참조가능성 벡터량 기반의 Advanced-CLRU 버퍼교체 알고리즘

Abstract

플래시메모리는 높은 신뢰성, 작은크기, 가벼운 무게, 충격 저항 및 전력 경제성 때문에 광범위하게 사용되고 있고 이러한 장점으로 기반으로 플래시메모리의 종류인 SSD는 엔터프라이즈 환경에서 널리 사용되고 있다. 플래시메모리의 단점을 보완하기 위해 플래시메모리보다 성능이 좋고 내부 덮어쓰기가 가능한 메모리를 버퍼로 활용한다.

지금까지의 연구는 하드디스크를 대상으로 하였기 때문에 높은 버퍼히트율만 기록한 알고리즘이 성능이 좋다라고 볼 수 있었지만 플래시메모리의 각기 다른 연산속도를 보완하기 위해서는 쓰기횟수를 줄이고 버퍼히트율을 높여야 하는 알고리즘이 필요하게 되었다. 본 논문에서 구현한 Advanced-CLRU 알고리즘은 페이지의 참조경과시간과 참조횟수 두 개의 값을 통합한 벡터량을 가지고 페이지의 핫/콜드 여부를 판단하였고 페이지의 정확한 분류를 통해 버퍼교체 알고리즘의 성능을 향상시킬 수 있었다. 기존 연구보다 쓰기횟수는 평균 4.6% 정도 줄었고 버퍼히트율은 평균 7.67% 정도 향상이 있었다. 그리고 전체 실행시간이 평균 6.59% 정도 줄었다. 따라서 본 논문에서는 페이지의 참조횟수와 참조경과시간을 활용하여 기존 알고리즘과의 비교평가를 통해 성능이 향상된 점을 검증하였다.

.; Flash memory is widely used because of its high reliability, small size, light weight, shock resistance, and power economy, and based on these advantages, SSDs, a type of flash memory, are widely used in enterprise environments. To compensate for the shortcomings of flash memory, it utilizes memory that is better than flash memory and can be overwritten internally as a buffer. Although algorithms that recorded only high buffer hit rates could be seen as having good performance because they targeted hard disks, algorithms that recorded different computational speeds of flash memory needed to reduce the number of writes and increase the buffer hit rate.

The Advanced-CLRU algorithm implemented in this paper determined whether a page was hot/cold with a vector quantity that incorporated the values of the page's length of reference and number of references, and through the correct classification of the page, it was possible to improve the performance of the buffer replacement algorithm. Compared to previous studies, number of writes decreased by 4.6% on average and buffer hits improved by 7.67% on average. And overall running time was reduced by 6.59 percent on average. Therefore, this paper used the reference frequency and the reference diameter time on the page to verify the improvement of performance through comparative evaluation with the existing algorithm.