하이브리드 메모리 시스템에서 에너지 최적화를 위한 운영체제 메모리 할당 기법

Abstract

최근 DRAM을 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 많은 연구 중 최근 활발하게 이루어지는 연구는 DRAM과 NVRAM(Non-Volatile RAM)으로 구성된 하이브리드 메모리이다. NVRAM은 DRAM에 비해 쓰기 전력 소모가 크기 때문에 전력 소모를 줄이기 위해서는 읽기 작업이 많은변수는 NVRAM에 할당하고, 쓰기 작업이 많은 변수는 DRAM에 할당 할 필요가 있다. 그러나 현재의 운영체제에서는 메모리를 구분 할 방법이 없기때문에 하이브리드 메모리를 사용하는 것이 불가능하다. 따라서 하이브리드 메모리를 사용 하기 위해 메모리를 구분하여 할당하는 방법이 필요하며, 이를 활용하여 전 력 소모를 최소화 할 방법이 필요하다. 본 논문에서는 메모리를 구분하기 위한 운영체제상에서의 메모리 할당 기법과, 전력 소모를 최소화 하기 위한 방법을 소개한다. 제안 하는 메모리 할당 기법을 통해 DRAM과 NVRAM을 구분하여 할당하는 것이 가능하다. 또한 전력 소모를 최소화 하기 위해 쓰기가 많은 변수는 DRAM에 할당하고, 읽기가 많은 변수는 NVRAM에 할당해야 한다. 따라서 전력 소모를 감소시키기 위해 변수의 읽기/쓰기 횟수를 프로파일링 하여 얻은 데이터를 ASP(Answer Set Programming)를 통해 가장 적절한 매핑 방법을 찾는다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 하이브리드 메모리를 사용함으로써 NVRAM만을 사용하였을 때보다 전력 소모를 46%감소 시켰다.