SSD 내장형 경량화 된 정규표현식 매칭 가속기 구조의 설계

정원섭; 노원우

doi:10.5573/ieie.2019.56.9.26

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정원섭 (연세대학교) 노원우 (연세대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지 전자공학회논문지 제56권 제9호(통권 제502호)

발행연도: 2019.9

수록면: 26 - 31 (6page)

DOI: 10.5573/ieie.2019.56.9.26

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본 논문은 solid state drive (SSD)에 내장하기 위해 경량화 된 정규표현식 매칭 가속기 구조에 관한 연구이다. SSD에 내장된 연산 장치를 이용해 데이터를 처리하는 인-스토리지 프로세싱 (ISP) 기술은 대규모 데이터를 효과적으로 처리하기 위한 기술이며, 정규표현식 매칭은 ISP 기술을 적용해 높은 매칭 성능을 얻을 수 있다. 그러나 SSD 내부 임베디드 CPU를 사용한 정규표현식 매칭은 그 성능이 제한적이며, 기존에 제안된 finite state machine (FSM) 기반 정규표현식 매칭 가속기를 내장할 경우 FSM의 상태 전이 정보를 저장하기 위한 온-칩 메모리의 사용에 따른 하드웨어 비용증가 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 간단한 구조의 FSM 기반 패턴 매칭 하드웨어 모듈을 다수 사용해 SSD 내부 데이터 전송 대역폭에 준하는 정규표현식 매칭 성능을 얻는 가속기의 구조를 제안한다. 또한 가속기의 온-칩 메모리 사용량을 줄이기 위한 매칭 모듈 간에 온-칩 메모리를 공유하기 기술을 제안한다. 시뮬레이터를 사용한 실험 결과 제안하는 가속기를 사용한 정규표현식 매칭은 기존 컴퓨터 시스템 대비 최대 194%의 매칭 성능 향상을 얻을 수 있음을 확인하였으며, 제안하는 가속기가 필요로 하는 온-칩 메모리의 면적은 기존 가속기 대비 56.8% 작음을 확인하였다.

#In-storage processing #Solid state drives #Regular expression matching #Accelerator

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Villars, Richard L. / 2011 / Big data: What it is and why you should care :1~14

A. Acharya / 1998 / Active disks:programming model, algorithms and evaluation / Proc. of the eighth international conference on Architectural support for programming languages and operating systems (ASPLOS VIII) :81~91

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