효율적인 플래시 변환 계층을 위한 블록 연관성 제한 기법

Block Associativity Limit Scheme for Efficient Flash Translation Layer

  • 옥동석 (부산대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이태훈 (부산대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 정기동 (부산대학교 컴퓨터공학과)
  • 투고 : 2009.12.24
  • 심사 : 2010.03.28
  • 발행 : 2010.06.15

초록

최근 NAND 플래시 메모리는 소형, 경량, 저전력 소모, 빠른 접근 속도 등의 장점으로 내장형 시스템과 개인용 컴퓨터, 서버 시스템에서 널리 사용되고 있다. 플래시 메모리를 하드 디스크처럼 사용하기 위해서는 플래시 변환 계층이 필요하다. 이전에 많은 플래시 변환 계층들이 제안되었지만 이전에 제안되었던 플래시 변환 계층들은 블록 스래싱 문제와 블록 연관성 등 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 이 논문에서는 위의 문제를 해결하기 위한 새로운 플래시 변환 계층을 제안한다. 이 기법은 로그 블록의 연관성을 제한하고 데이터 블록의 연관성을 제한하지 않아 합병 연산의 횟수를 최소화 하고, 새로운 공간 회수 기법은 로그 블록 가비지 컬렉션을 이용하여 합병 연산의 비용을 줄인다.

Recently, NAND flash memory has been widely used in embedded systems, personal computers, and server systems because of its attractive features, such as non-volatility, fast access speed, shock resistance, and low power consumption. Due to its hardware characteristics, specifically its 'erase-before-write' feature, Flash Translation Layer is required for using flash memory like hard disk drive. Many FTL schemes have been proposed, but conventional FTL schemes have problems such as block thrashing and block associativity problem. The KAST scheme tried to solve these problems by limiting the number of associations between data block and log block to K. But it has also block thrashing problem in random access I/O pattern. In this paper, we proposed a new FTL scheme, UDA-LBAST. Like KAST, the proposed scheme also limits the log block association, but does not limit data block association. So we could minimize the cost of merge operations, and reduce merge costs by using a new block reclaim scheme, log block garbage collection.

키워드

참고문헌

  1. Chung, T., Park, D., Park, S., Lee, D., Lee, S., and Song, H., "A survey of Flash Translation Layer. J. Syst. Archit," 55, pp.5-6, May. 2009.
  2. Samsung Electronics, $K9XXG08UXM(1G\;{\times}\;8\;Bit\;/\;2G\;{\times}\;8$ Bit NAND Flash Memory), 2005.
  3. Jesung Kim, Jong Min Kim, Sam H. Noh, Sang Lyul Min, Yookun Cho, "A space efficient flash translation layer for compactflash systems," IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol.48, no.2, 2002.
  4. Sang-Won Lee, Dong-Joo Park, Tae-Sun Chung, Dong-Ho Lee, Sangwon Park, Ha-Joo Song, "A log buffer-based flash translation layer using fully-associative sector translation," ACM Transaction on Embedded Computing Systems, vol.6, no.3, 2007.
  5. Hungjin Cho, Dongkun Shin, Young Ik Eom, "KAST: K-Associative Sector Translation for NAND Flash Memory in Real-Time Systems," DATE conference, pp.507-512, 2009.