ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing 국제 저명 학술지 논문 채택(제1저자: 정민교, 책임저자: 김영재 교수)

△ 왼쪽부터  정민교(석사4학기,지도교수: 박성용 ), 이창규(석박통합 7학기, 지도교수: 김영재), 박성용 교수, 김영재 교수(책임저자)

컴퓨터공학과 대학원 정민교 학생(석사4학기, 지도교수: 박성용)과 이창규 학생(석박통합 7학기, 지도교수: 김영재)이 컴퓨터공학과 박성용 교수와 김영재 교수(책임저자)의 지도를 받아 작성한 "GPUKV: An Integrated Framework with KVSSD and GPU through P2P Communication Support"라는 제목의 논문이　BK21 플러스 사업 Computer Science 분야 우수국제학술대회 리스트에 보정 IF=1로 등재된 ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing - Operating Systems Track에 게재가 확정되었다.

본 연구에서는 기존의 파일 시스템 기반 키-값 저장소를 범용 컴퓨팅을 목적으로 GPU를 사용할 수 있도록 하는 GPGPU에서 CPU의 개입 없이 사용하도록 최적화하였다. SSD가 키-값 저장소 역할을 하는 KVSSD와 GPU 간 데이터 직접 전송 (PCIe P2P)을 통해 데이터 전송 최적화 및 호스트 시스템 최적화를 하였다. 파일 시스템 기반의 키-값 저장소를 활용하여 GPU 작업을 수행하는 시스템 대비 최대 18.7배의 수행 시간 향상과 최대 175배의 호스트 CPU 자원 절약을 달성하였다.

△그림1. 키-값 저장소를 사용하기 위한 기존 시스템의 데이터 및 제어 경로  △그림 2. 본 논문에서 제시하는 시스템의 데이터 및 제어 경로

그림 1은 기존의 파일 시스템 기반 키-값 저장소의 데이터 전송 및 제어에 관한 경로이다. 키-값 저장소의 데이터 사용을 위해 파일 시스템 및 호스트 커널의 NVMe 드라이버를 거쳐 통신을 수행해야 하며 CPU의 메인 메모리로 불러온 데이터를 GPU로 다시 옮겨야 한다. 이 과정에서 많은 불필요한 데이터 복제와 복잡한 제어 경로를 수반한다. 그림 2는 본 논문에서 제시한 새로운 시스템에 대한 데이터 전송 및 제어에 관한 경로이다. 기존 시스템 대비 데이터의 복제가 줄며, 호스트 시스템의 복잡한 제어 경로를 거치지 않아도 된다.

본 연구는 SK hynix 연구원들과의 공동 연구로, SK hynix의 지원을 받아 수행된 연구 결과이다.

ACM/SIGAPP SAC 컨퍼런스는 다양한 컴퓨팅 분야를 위한 저명한 국제학술대회이다. 본 학회는 내년 광주광역시에서 3월 22일부터 3월 26일까지 개최될 예정이었으나, 코로나로 인해 온라인 컨퍼런스로 진행될 예정이다.

<참고자료>

● ACM/SIGAPP SAC 학회 사이트: https://sigapp.org/sac/sac2021/
● GPUKV: An Integrated Framework with KVSSD and GPU through P2P Communication Support 논문: https://lass.sogang.ac.kr/pdf/2021/intl_conf/SAC_2021_MJeong.pdf