계층형 메모리 시스템을 위한 동적 페이지 마이그레이션 기법

Dynamic Page Migration Technique for Tiered Memory Systems

초록

계층형 메모리 시스템은 제한된 용량의 빠른 계층과 대용량의 느린 계층을 결합하여 성능과 비용을 최적화하는 구조로, 최근 메모리 집약적 워크로드에서 효과적인 수단으로 인식된다. 이러한 계층형 메모리 시스템에서 페이지 마이그레이션은 핵심 수단이지만 워킹셋 크기(Working Set Size, WSS)가 빠른 계층 메모리의 용량을 초과하게 되면 빈번한 승격과 강등으로 인한 핑퐁(ping-pong) 효과가 발생하여 메모리 대역폭이 떨어지게 된다. 본 논문은 메모리 대역폭을 이용하여 WSS의 변화를 감지하고, NUMA(Non-Uniform Memory Access) 스캔 주기를 동적으로 조절하는 페이지 마이그레이션 기법을 제안한다. 큰 워킹셋으로 판단되는 경우 NUMA 스캔 주기를 늘려 페이지 마이그레이션을 줄이고, 작은 워킹셋으로 판단되는 경우 NUMA 스캔 주기를 단축하여 페이지 마이그레이션이 적극적으로 일어날 수 있도록 한다. WSS가 동적으로 변하는 환경에서 CXL(Compute Express Link) 기반 계층형 메모리 시스템을 모사하여 실험한 결과 제안 기법은 최신 메모리 관리 기법인 TPP 대비 최대 21.12%의 성능 향상을 달성하였다.

키워드

계층형 메모리 시스템CXL페이지 마이그레이션메모리 대역폭Tiered Memory SystemCXLPage MigrationMemory Bandwidth
제목
계층형 메모리 시스템을 위한 동적 페이지 마이그레이션 기법
제목 (타언어)
Dynamic Page Migration Technique for Tiered Memory Systems
저자
이성민신지우정진만
DOI
10.30693/SMJ.2025.14.9.9
발행일
2025-09
유형
Y
저널명
스마트미디어저널
14
9
페이지
9 ~ 16