하이브리드 메모리상에서 객체의 영속성을 위한 컴파일러, 로더 개발

Abstract

최근의 MRAM(Magnetic Random Access Memory)은 자기저항효과를 이용한 기억소자로서, 전원이 꺼져도 기록된 정보가 지워지지 않는 비휘발성(Non-Volatile)의 특징을 가진 차세대 메모리(Next-Generation Memory)들이 현재의 DRAM의 대체 기억장치로 많은 주목을 받고 있다. 차세대 메모리는 현재의 메모리들과 달리 위에서 언급한 데이터의 비휘발성뿐만 아니라 빠른 처리 속도 그리고 내구성에 있어서 장점을 가지고 있다. 그러나 현재의 메모리들에 비해 메모리상에서 쓰기를 할 경우의 에너지 더 많이 들며 지금까지는 가격이 매우 비싼 단점이 있다. 따라서 차세대 메모리와 현재의 메모리를 결합하여 Hybrid Memory를 구현해 MRAM의 비휘발성 과 DRAM의 낮은 에너지소비량을 이용하여 장단점을 보완하여 사용하려는 추세이다. 그러나 이러한 Hybrid Memory의 비휘발성 특성에 맞게 변수를 사용하여 컴파일을 할 수 있는 컴파일러와 로더가 아직은 없다. 따라서 비휘발성 변수들의 초기화를 각각의 메모리 특성에 맞게 해줄 수 있는 컴파일러와 로더가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 Hybrid 메모리를 위한 컴파일러/로더 방법론과 이를 활용하는 방안을 소개한다. 링커스크립트를 이용하여 어떤 프로그램의 변수는 읽기/쓰기의 횟수가 달라 읽기전용이나 읽기횟수가 많은 변수들은 차세대 메모리 쪽으로 초기화가 되어야 하고 그렇지 않은 변수들은 현재의 메모리 쪽으로 초기화가 가능하다. 이 밖에도 본 논문에서는 읽기/쓰기에 따른 메모리의 에너지 소모량을 7.64% 감소시켰다.| This paper proposes a compiler/loader implementation for persistent objects and improving energy saving on non-volatile and volatile hybrid memory. Today, there are many ongoing research to replace DRAM. One of them is hybrid memory, which is made up of the SCM(Storage Class Memory) and DRAM. Write energy consumption on non-volatile memory is more than that of DRAM. For this reason, High-read variables need to be stored to non-volatile memory in order to reduce write energy and other high-write variables to DRAM. So we need another compiler and loader for this purpose. In this paper, We propose persist keyword. High-read variables can be assigned to non-volatile memory using persist keyword. Also we propose linker script in order to compile programs using this persist keyword. We experiment persist keyword on the QEMU simulator for energy consumption. The experiment result in a hybrid memory which shows a reduced energy consumption and by up to 8%.; This paper proposes a compiler/loader implementation for persistent objects and improving energy saving on non-volatile and volatile hybrid memory. Today, there are many ongoing research to replace DRAM. One of them is hybrid memory, which is made up of the SCM(Storage Class Memory) and DRAM. Write energy consumption on non-volatile memory is more than that of DRAM. For this reason, High-read variables need to be stored to non-volatile memory in order to reduce write energy and other high-write variables to DRAM. So we need another compiler and loader for this purpose. In this paper, We propose persist keyword. High-read variables can be assigned to non-volatile memory using persist keyword. Also we propose linker script in order to compile programs using this persist keyword. We experiment persist keyword on the QEMU simulator for energy consumption. The experiment result in a hybrid memory which shows a reduced energy consumption and by up to 8%.