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휴대용 기기에서 멀티미디어 IP를 고려한 공유 캐시 관리 기법 설계

초록/요약

최근 휴대용 장치 기반 응용 프로그램에서 사용자의 요구 사항이 다양해짐에 따라, 복잡한 실시간 데이터 처리 능력에 대한 수요가 높아지고 있다. 일반적으로 휴대용 기기는 제한된 전력을 사용하여 높은 성능을 발휘하기 위해서 특정 연산에 특화된 IP 코어를 사용한다. 이러한 IP 코어는 특정 연산에 대해 엄격한 데드라인이내에 연산이 완료되어야 하므로, CPU와는 매우 다른 메모리 접근 패턴이 발생한다. 이렇게 IP 코어의 개수가 증가하는 상황에서 메인 메모리는 전체 모바일 시스템 성능의 병목 현상을 야기한다. 본 논문에서는 여러 멀티미디어 IP코어(예를들면, 비디오 디코더/인코더)등에 크 게 의존하는 프레임 기반 응용프로그램의 시스템 동작을 분석하고, 메인 메모리에 가해지는 부하를 줄여 각 IP 코어의 QoS 요구사항을 만족시키기 위한 새로운 공유 캐시(Shared Last-level Cache) 관리 기법을 제안한다. 본 기법은 크게 CPU 및 IP 의 메모리 접근에 대해 하이브리드 교체 정책과 IP의 메모리 접근으로 부터 CPU의 높은 지역성을 갖는 지키기 위한 동적 캐시 분할 기법 이루어져 있다. 실험결과 세 개의 CPU 프로그램과 4K/60fps 비디오 스트리밍을 동시에 실행하는 실험 환경에서 본 제안기법은 일반적인 SLLC 관리 기법 보다 평균 30%의 DRAM 대역폭을 줄이 고 프레임 드롭을 크게 감소시킴으로써 비디오 스트리밍에 대한 사용자 경험을 크게 향상시킨다.

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