매니 코어 기반 패킷 프로세서 디자인 이슈

초록

패킷 처리 소프트웨어에 존재하는 병렬성은 매니 코어 기반 패킷 프로세서를 통해 초당 수 억 개의 패킷의 처리를 가능하게 만들었다. 그러나 복잡해지는 패킷 처리 소프트웨어 개발과 수 백 개의 프로세서 코어를 집적한 매니 코어 기반 패킷 프로세서 제작은 많은 새로운 문제를 야기하고 있다. 이 논문에서 당면하고 있는 여러 가지 문제들과 해결책에 대해 알아본다. 첫째, 현재 사용되고 있는 프로세서 배열 구조에 대하여 알아보고 둘째, 각각의 코어가 패킷 처리를 위해 스레드, 명령어 집합, 캐쉬를 최적화 시키는 방법에 대해 알아본다. 셋째, 패킷 프로세서에서는 초당 수백 기가 비트를 처리하기 위해 QoS를 보장해 줄 수 있는 고 대역폭의 메모리 시스템이 필요한데 이를 위한 구조를 알아본다. 넷째, 패킷 프로세서에서는 데이터를 많은 코어가 공유함에 따라 캐쉬 일관성(cache coherency) 문제와 임계구역(critical section) 문제가 발생하는데 패킷 처리 관점에서 이를 해결하는 여러 방식에 대해 알아본다. 마지막으로 현재 이슈와 함께 가까운 장래에 수 천 개의 코어가 집적된 매니 코어 제작 시 발생되는 문제점에 대하여 알아본다. 특히 캐쉬 일관성 문제와 임계구역 문제를 확장성 측면에서 분석하고 비용 절약 측면에서 이기종 코어 사용 문제를 살펴본다.

키워드