Flash Translation Layer for the Multi-channel and Multi-way Solid State Disk

다중-채널 및 다중-웨이반도체 디스크를 위한 플래시 변환 계층

  • 박현철 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 신동군 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2009.09.15

Abstract

Flash memory has several features such as low~power consumption and fast access so that there has been various research on using flash memory as new storage. Especially the Solid State Disk which is composed of flash memory chips has recently replaced the hard disk. At present, SSD adopts the multi-channel and multi-way architecture to exploit advantages of parallel access. In this architecture, data are written on SSD in a unit of a superblock which is composed of multiple blocks in which some blocks are put together. This paper proposes two schemes of selecting, segmenting and re-composing victim superblocks to optimize concurrent processing when a buffer flush occurs. The experimental results show that 35% of superblock- based write operations is reduced by selecting victims and additional 9% by composition of superblock.

플래시 메모리는 전력 소비가 적고 처리속도가 빨라 임베디드 시스템의 저장 매체로서 많은 연구가 이루어져왔다. 특히, 최근에는 플래시메모리로 구성된 반도체 디스크(Solid state disk, SSD)가 하드디스크를 점점 대체하고 있는 추세이다. 현재 SSD는 성능을 높이기 위해서 병렬성을 이용한 다중채널과 다중웨이를 사용하고 있다. 이 구조에서는 연속된 여러 개의 블록들로 구성된 슈퍼블록단위로 플래시 메모리에 기록하게 된다. 본 논문은 병렬처리를 최적화하기 위해 SSD의 버퍼를 비울 때 희생 슈퍼블록을 선정하고 재구성하는 방법을 제안하고 있다. 실험을 통해서 희생 슈퍼블록 선정 방법을 바꾸는 것으로 슈퍼블록단위의 쓰기 횟수를 35% 줄일 수 있고, 슈퍼블록 구성 방법을 달리하여 9%를 추가적으로 더 줄일 수 있었다.

Keywords

References

  1. Samsung Electronics, “Solid State Drive Data Sheet, “http://fwww.samsung.com/global/business/semiconductor/products/flash/Products_FIashSSD.html
  2. J.KIM, J.M.Kim, S.H.Noh, S.L.Min, Y.Cho, "A space-efficient flash translation layer for compact flash systems," IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol.48, no.2, pp.366-375, 2002 https://doi.org/10.1109/TCE.2002.1010143
  3. S.W.Lee, D.J.Park, T.S.Chung, W.K.Choi, D.H.Lee, S.W.Park, H.J.Song, "A log buffer based flash trans-lation layer using fully associative sector trans-lation," ACM Transactions on Embedded Computing Systems, vol.6, no.3, 2007 https://doi.org/10.1145/1275986.1275990
  4. J.U.Kang, J.S.Kim, C.Park, H.Park, J.LEE, "A Multi-channel Architecture for High-performance NAND flash-based storage system," Journal of Systems Architecture, vol.53, no.9, pp.644-658, 2007 https://doi.org/10.1016/j.sysarc.2007.01.010