ITPE * JackerLab

Splay Tree

개요Splay Tree는 자주 접근하는 노드를 루트로 끌어올려 접근 성능을 최적화하는 자가 조정형(Self-adjusting) 이진 탐색 트리입니다. 특별한 균형 기준 없이, 최근 접근 노드를 우선시하며 트리 구조를 동적으로 재조정하는 방식으로, 캐시 성능을 높이고 평균 연산 시간을 줄이는 데 효과적입니다.1. 개념 및 정의Splay Tree는 1985년 Sleator와 Tarjan에 의해 제안된 트리 자료구조로, 검색·삽입·삭제 연산 시 해당 노드를 루트로 끌어올리는(Splay) 과정을 통해 접근 성능을 개선합니다.목적: 자주 접근되는 노드를 빠르게 찾기 위한 트리 구조 최적화특징: 별도의 균형 조건 없이도 amortized O(log n) 성능 보장구조: 이진 탐색 트리의 변형 형태2. 연산 구조Sp..

DDR(Double Data Rate) 시리즈

개요DDR(Double Data Rate) 시리즈는 범용 DRAM 메모리 기술의 대표 표준으로, PC, 서버, 모바일, 임베디드 시스템까지 다양한 플랫폼에서 컴퓨팅 성능과 메모리 효율을 결정하는 핵심 요소입니다. DDR1부터 최신 DDR5까지, 각 세대는 속도, 용량, 전력 효율, 구조적 안정성 등에서 꾸준히 진화하며 IT 인프라의 중심 기술로 자리잡고 있습니다.1. 개념 및 정의DDR DRAM 시리즈는 클럭당 2회 데이터를 전송하는 동기식 DRAM 기술이며, 세대가 거듭될수록 데이터 전송 속도와 전력 효율, 에러 보정 기능 등이 강화되고 있습니다.기반 표준: JEDEC 표준 기반전송 방식: Clock Edge 기반 Double Rate 전송주요 응용: CPU 메모리, 서버 DIMM, 노트북/모바일 LP..

HBM(High Bandwidth Memory) 시리즈

개요HBM(High Bandwidth Memory) 시리즈는 TSV(Through-Silicon Via) 기반 3D 스택 DRAM 기술로, 고대역폭과 낮은 지연 시간, 높은 전력 효율을 특징으로 합니다. HBM1부터 최신 HBM3E까지, 세대별 발전을 거듭하며 AI, HPC, 그래픽, 네트워크 장비 등 다양한 고성능 시스템에 적용되고 있습니다. 본 글에서는 각 HBM 세대의 특징, 기술 변화, 활용 환경을 정리합니다.1. 개념 및 정의HBM 시리즈는 기존 DDR DRAM 구조와 달리, 메모리 다이를 수직으로 적층하고 인터포저를 통해 프로세서와 근접 연결하는 방식의 고성능 메모리입니다. 병렬성이 극대화된 구조로 인해, 대역폭과 전력 효율이 매우 뛰어난 것이 특징입니다.기반 기술: TSV, 인터포저(CoWo..

HBM vs DDR

개요HBM(High Bandwidth Memory)과 DDR(Double Data Rate) 시리즈는 모두 시스템 메모리로 활용되지만, 설계 목적과 구조, 성능 특성에서 큰 차이를 보입니다. HBM은 초고속·고대역폭 연산에 특화된 3D 스택형 메모리이며, DDR 계열은 범용 시스템과 서버 중심의 직렬 DRAM 기술입니다. 본 글에서는 HBM과 DDR 시리즈의 기술적 차이점, 진화 과정, 적용 환경을 상세히 비교합니다.1. 개념 및 정의 항목 HBM (High Bandwidth Memory) DDR (Double Data Rate SDRAM) 정의TSV 기반 3D 스택 고대역폭 메모리병렬 버스 기반 범용 DRAM 메모리목적GPU, AI, HPC 고속 연산용PC, 서버, 모바일 범용 메모리배치 방식칩 근..

DDR5(Double Data Rate 5)

개요DDR5(Double Data Rate 5)는 기존 DDR4 대비 성능과 효율성을 대폭 향상시킨 차세대 DRAM 메모리 표준으로, PC, 서버, AI, 클라우드 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 환경에 최적화되어 있습니다. 메모리 대역폭과 용량이 크게 향상되어, 멀티코어 CPU와 고속 연산을 위한 필수 인프라로 자리매김하고 있습니다.1. 개념 및 정의DDR5는 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에서 제정한 DRAM 메모리 규격의 5세대 버전으로, 데이터 전송 속도, 채널 구조, 전력 효율 등에서 기존 DDR4를 크게 개선하였습니다.목적: 고속 연산 환경에서 데이터 병목을 줄이고 시스템 효율 극대화필요성: CPU 코어 수 증가, AI/ML 데이터 증가, 메모..

HBM3(High Bandwidth Memory 3)

개요HBM3(High Bandwidth Memory 3)는 기존 DRAM 기술을 뛰어넘는 초고속, 고대역폭, 저전력 메모리 기술로서, AI, 고성능 컴퓨팅(HPC), 그래픽 처리, 데이터센터 분야의 차세대 워크로드를 위한 핵심 메모리로 부상하고 있습니다. HBM3는 JEDEC 표준 기반으로, HBM2E 대비 대역폭과 용량이 획기적으로 향상되었으며, GPU 및 DPU, AI 가속기에 통합되어 높은 연산 성능을 실현합니다.1. 개념 및 정의HBM3는 다층 3D TSV(Through-Silicon Via) 스택 구조를 기반으로 하는 고성능 DRAM 인터페이스 기술입니다. 메모리 다이를 수직으로 적층하고, 초고속 인터페이스를 통해 프로세서에 밀착 배치함으로써 기존 DDR 기반 메모리보다 수배 높은 대역폭을 제공..

NVSwitch

개요NVSwitch는 NVIDIA가 설계한 고속 GPU 인터커넥트 스위치로, 복수의 GPU를 단일 시스템 내에서 **풀 메쉬(Fully Connected Topology)**로 연결하여 고속 데이터 전송을 실현하는 핵심 기술입니다. 기존 NVLink보다 더욱 확장성 있고, 고대역폭 연결이 가능해 AI 모델 학습, HPC, 클라우드 데이터센터 환경에서 핵심적 역할을 수행합니다.1. 개념 및 정의NVSwitch는 NVIDIA의 고성능 스위칭 ASIC으로, 다수의 GPU를 고속으로 상호 연결하여 마치 하나의 통합 메모리 공간처럼 작동할 수 있도록 지원하는 장치입니다.목적: GPU 간 병렬 작업에서 발생하는 대역폭 병목 해결필요성: AI, 시뮬레이션, 과학계산 등에서 메모리 공유 및 대규모 연산 처리 가속화기반..

NVLink

개요NVLink는 NVIDIA가 개발한 고속 GPU 인터커넥트 기술로, GPU 간 및 GPU-CPU 간 대역폭과 효율성을 획기적으로 향상시키는 것을 목표로 합니다. 기존의 PCIe 인터페이스의 한계를 극복하고, 대규모 병렬 컴퓨팅 환경에서 탁월한 성능을 발휘하며, AI, HPC(High Performance Computing), 데이터센터 환경에서 핵심적인 역할을 합니다.1. 개념 및 정의NVLink는 NVIDIA GPU 및 CPU 간의 고대역폭, 저지연의 직렬 인터커넥트 기술입니다. 멀티 GPU 환경에서 더 빠른 메모리 공유와 동기화가 가능하도록 설계되어, 데이터 병목을 최소화하고 GPU 간 협업 처리를 원활하게 해줍니다.목적: PCIe 대비 높은 대역폭을 제공하여 GPU 간 병렬 작업 최적화필요성: ..