스마트폰 성능과 관련한 최근의 연구결과에 따르면 스마트폰 성능의 병목점이 프로세서 혹은 무선 네트워크가 아닌 스토리지 시스템인 것으로 밝혀졌다. 특히, 안드로이드 애플리케이션 등에서 폭넓게 사용되고 있는 SQLite 데이터베이스가 스마트폰 스토리지 성능 저하의 주요 요인으로 분석되었다. 본 논문에서는 SQLite의 저널링 방식이 스마트폰 스토리지 성능저하에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 이를 해결하기 위해 비휘발성 램인 PCM(phase-change memory)을 사용하여 저널링을 수행하는 새로운 기법을 제안한다. 해당 기법은 SQLite가 발생시키는 스토리지 입출력의 상당 부분을 PCM이 흡수하여 스마트폰 성능 저하를 막는 동시에 기존 SQLite와 동일한 수준의 신뢰성을 제공한다. 제안한 기법의 프로토타입을 안드로이드 4.0.4 ICS Odroid A4 보드에 구현하여 RL Benchmark, AndroBench 등 다양한 스마트폰 벤치마크로 실측한 결과 기존 SQLite 대비 5%-287%의 성능이 향상되었고 실제 안드로이드 애플리케이션들을 수행한 성능평가에서도 기존 SQLite 대비 23%-26% 성능향상을 나타내었다.
According to recent studies on the smartphone performance analysis, the performance bottleneck of a smartphone is storage systems rather than wireless network or processors. The key reason behind this undesirable results is SQLite, which is a lightweight database library used by various applications in the smartphone. In this paper, we analyze the overhead of SQLite journaling on the performance of smartphones and propose a novel storage architecture that eliminates this overhead by using non-volatile memory like PCM. Based on the underlying architecture, we propose a new journaling scheme that addresses not only the storage performance on smartphone but also provides an equivalent reliability compared to the conventional journaling performed by original SQLite. We implement the prototype at Android 4.0.4 ICS Odroid A4 and measure the performance with two famous smart device benchmarks, AndroBench and RL benchmarks. Measurement results show that the proposed journaling scheme improves the performance by 5-278% compared to conventional journaling. We also measure the execution time when real Android applications are executed. The performance improvement of the proposed journaling against original SQLite is in the range of 23-69%.
