저전력과 입출력 성능이 향상된 n-블록 선반입 기반의 하이브리드 하드디스크 입출력 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Hybrid Hard Disk I/O System based on n-Block Prefetching for Low Power Consumption and High I/O Performance)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 / 36권 / 6호 / 451 ~ 462페이지
· 저자명 : 양준식, 고영욱, 이찬근, 김덕환

초록

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.

영어초록

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%.

참고자료

· 없음