A wear-leveling improving method by periodic exchanging of cold block areas and hot block areas

Cold 블록 영역과 hot 블록 영역의 주기적 교환을 통한 wear-leveling 향상 기법

While read operation on flash memory is fast and doesn't have any constraints, flash memory can not be overwritten on updating data, new data are updated in new area. If data are frequently updated, garbage collection, which is achieved by erasing blocks, should be performed to reclaim new area. Hence, because the number of erase operations is limited due to characteristics of flash memory, every block should be evenly written and erased. However, if data with access locality are processed by cost benefit algorithm with separation of hot block and cold block, though the performance of processing is high, wear-leveling is not even. In this paper, we propose CB-MG (Cost Benefit between Multi Group) algorithm in which hot data are allocated in one group and cold data in another group, and in which role of hot group and cold group is exchanged every period. Experimental results show that performance and wear-leveling of CB-MG provide better results than those of CB-S.

플래시 메모리에서 읽기 작업은 속도도 빠르고 제약이 없으나 데이터 변경 시에는 덮어쓰기(overwrite)가 되지 않아 해당 데이터를 새로운 영역에 쓰고 이전에 존재하던 데이터는 무효 시켜야한다. 무효화시킨 데이터는 가비지컬렉션을 통해 지움 연산을 수행해야 한다. 지역 접근성을 가지는 데이터에 대해 가비지컬렉션을 통해 클리어 시킬 대상 목록을 선정할 때 cost-benefit 방법을 사용하면 성능은 좋으나 wear-leveling이 나빠지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 wear-leveling을 개선하기 위해 플래시 메모리를 hot 데이터 그룹들과 cold 데이터 그룹들의 다수의 그룹으로 분할한 후 데이터를 배치하고 주기적으로 hot 데이터 영역과 cold 데이터 영역을 교체함으로써 wear-leveling과 성능을 개선하였다.