Journal of KIISE (정보과학회 논문지)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
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The Least-Dirty-First CLOCK Replacement Policy for Phase-Change Memory based Swap Devices

PCM 기반 스왑 장치를 위한 클럭 기반 최소 쓰기 우선 교체 정책

  • 유승훈 (서울대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 이은지 (충북대학교 소프트웨어학과) ;
  • 반효경 (이화여자대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2014.12.15
  • Accepted : 2015.05.15
  • Published : 2015.09.15
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Abstract

In this paper, we adopt PCM (phase-change memory) as a virtual memory swap device and present a new page replacement policy that considers the characteristics of PCM. Specifically, we aim to reduce the write traffic to PCM by considering the dirtiness of pages when making a replacement decision. The proposed policy tracks the dirtiness of a page at the granularity of a sub-page and replaces the least dirty page among the pages not recently used. Experimental results show that the proposed policy reduces the amount of data written to PCM by 22.9% on average and up to 73.7% compared to CLOCK. It also extends the lifespan of PCM by 49.0% and reduces the energy consumption of PCM by 3.0% on average.

본 논문은 PCM을 가상메모리 스왑 장치로 사용하는 시스템을 위한 새로운 페이지 교체 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 메모리 내의 각 페이지에 대한 수정 정도를 고려해서 교체 대상 페이지를 선정하며 이를 통해 PCM에 발생시키는 쓰기량을 줄인다. 즉, 제안하는 기법은 페이지의 수정 정도를 서브페이지 단위로 관리하고 최근에 사용되지 않은 페이지 중 수정된 서브페이지의 수가 최소인 페이지를 교체한다. 트레이스를 이용한 재현 실험을 통해 제안한 기법이 기존 CLOCK 알고리즘 대비 평균 22.9% 최대 73.7%의 PCM 쓰기량을 절감함을 확인하였다. 또한 PCM의 수명과 에너지 소모율을 각각 평균 49.0%와 3.0% 개선함을 보였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단

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