PR-Tree: 메인 메모리에서 선반입을 적용한 확장된 R-tree 색인 기법

PR-Tree: An Extended R-Tree Indexing Method using Prefetching in Main Memory

  • 강홍구 (건국대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김동오 (건국대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 홍동숙 (건국대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 한기준 (건국대학교 컴퓨터공학과)
  • Kang, Hong-Koo (Dept. of Computer Engineering, Konkuk University) ;
  • Kim, Dong-O (Dept. of Computer Engineering, Konkuk University) ;
  • Hong, Dong-Sook (Dept. of Computer Engineering, Konkuk University) ;
  • Han, Ki-Joon (Dept. of Computer Engineering, Konkuk University)
  • 발행 : 2003.11.20

초록

최근 프로세서와 메인 메모리간의 속도 차이가 커지면서 캐시 실패가 메인 메모리에서 동작하는 R-Tree의 성능 저하에 미치는 영향이 커짐에 따라 캐시 실패를 줄여 캐시 성능을 개선하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 일반적인 캐시 성능 개선 방법은 엔트리 정보를 줄설 노드에 더 않은 엔트리를 저장함으로써 펜-아웃(fanout)을 증가시키고 캐시 실패를 최소화한다. 그러나 이러한 방법은 엔트리 정보를 줄이는 추가 연산으로 인해 갱신 성능이 떨어지고, 노드간 이동시 발생하는 캐시 실패는 여전히 해결하지 못하고 있다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 선반입(prefetching)을 적용한 확장된 R-Tree인 PR-tree(Prefetching R-Tree)를 제안하고 평가하였다 PR-Tree는 펜-아웃을 증가시키고 트리의 높이를 낮추기 위해 실제 캐시 라인의 정수 배인 노드를 생성하고, 선반입을 적용하여 노드 캐시로 인한 메모리 지연을 최소화하였다. 또한 접근할 노드를 선반입하여 노드간 이동시 발생하는 캐시 실패도 최소화하였다. PR-Tree는 실험에서 R-Tree보다 검색 연산에서 최대 38%의 성능 향상을 보였으며, 갱신 연산에서도 최대 30%의 성능 향상을 보였다.

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