TomDB: 하드웨어 가속기를 사용한 Key-Value Store 데이터베이스 세계 최초 개발

 

- 데이터 중심 컴퓨팅 및 시스템 연구실 (DISCOS) -

▲  컴퓨터공학과 김영재 교수

 

컴퓨터공학과 김영재 교수는 SK hynix 메모리 시스템 연구소와 US Department of Energy’s Los Alamos National Laboratory와 협력 연구로 하드웨어 가속기 기반 key-value store 데이터베이스 TomDB를 개발하였다.

 

아래 그림은 TomDB의 하드웨어/소프트웨어 설계를 보여준다. TomDB는 클라이언트 컴포넌트(user-space device driver)와 서버 컴포넌트(TomDB 엔진)로 구성된다. 서버 컴포넌트는 TomDB의 데이터베이스 엔진 부분이며, Fidus Sidewinder-100 (SW-100) FPGA 개발보드 상에서 구동이 된다.

▲ (왼쪽 위) TomDB 소프트웨어 스택, (왼쪽 아래) TomDB를 채택한 HPC 플랫폼 아키텍쳐, (오른쪽) TomDB 프로토타입 (Flash Memory Summit 2022 전시용 사진)

 

TomDB는 방대한 데이터가 저장된 데이터베이스에서 속성 기반 데이터 검색을 가속화 하며, 기존 RocksDB 보다 높은 데이터 검색과 질의 처리 성능을 보여준다.

 

또한, 해당 연구는 “TomDB: A Hardware-Accelerated Key-Value Store for Data-Intensive Applications” 제목으로 국제 우수 학술대회 IEEE Cluster 2023 (Acceptance Rate: 32/130 = 24.6%) 에 논문 게재가 채택이 되었다.

 

IEEE Cluster는 병렬 컴퓨터 (클러스터) 시스템 및 이를 활용한 다양한 병렬 컴퓨팅 응용을 다루는 국제적 저명 학술 대회이다. Cluster는 “BK21 Computer Science 분야 우수국제학술대회 리스트”와 "정보과학회 소프트웨어분야 2020년 우수학술대회 목록"에 우수 학회로 등재되어 있다. 본 학회는 올해 10월 31일-11월 3일 미국 뉴멕시코 산타페에서 개최될 예정이다.

 

▶ 본 연구는 김영재 교수가 연구년 기간 (2022년 2학기와 2023년 1학기) 동안 SK hynix 메모리 시스템 연구소에서 근무하면서 긴밀한 협업으로 진행된 연구 결과이다.

▶ 학회 링크: https://clustercomp.org/2023/

▶ 데이터 중심 컴퓨팅 및 시스템 연구실: https://discos.sogang.ac.kr