• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.176-178
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• 2012

낸드 플래시 메모리는 FTL의 페이지 re-mapping 동작으로 인하여 특정 페이지가 무효화되었음에도 불구하고 물리적으로 소거되지 않은 상태로 낸드 플래시 공간을 점유하는 문제가 발생할 수 있다. 플래시 저장장치의 제어기는 플래시 기반 저장장치의 지속적인 쓰기 성능 유지와 저장 용량 확보를 위해 무효 페이지를 물리적으로 제거하고 유효 페이지를 수집하는 가비지 컬렉션 연산을 수행한다. 따라서 다수의 블록을 대상으로 가비지 컬렉션 연산을 수행할 경우, 많은 페이지 복사와 블록 삭제 연산들로 인한 저장장치 지연현상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 낸드 플래시 저장장치에 적용 가능한 효과적인 가비지 컬렉션 메커니즘을 제안한다. 선점방식 가비지 컬렉션 기법은 블록 맵의 데이터 구조를 간단히 수정하여, 단일 블록을 대상으로 가비지 컬렉션을 수행한다. 이 기법의 유효성은 페이지 복사와 블록 삭제 연산을 세부 단위로 분할하여 처리가 가능하므로 가비지 컬렉션이 수행되는 도중에 요청되는 호스트의 요청에 기민하게 응답가능하다는 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권2호
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• pp.241-245
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• 2008

비휘발성 속성을 가지면서 램의 특성을 동시에 제공하는 비휘발성 램의 효과적인 활용을 목적으로, 모든 메타데이타를 비휘발성 램에서 관리하고 파일데이타만 낸드플래시에서 관리하는 MiNV(Metadata in NVram) 파일시스템이 이미 제안된 바 있다. 본 연구에서는 MiNV 파일시스템에서 가비지 컬렉션 수행에 대한 효율성을 실험적으로 분석하고, 가비지 컬렉션의 효율성이 전체 파일시스템 성능에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. MiNV 파일시스템은 동일한 가비지 컬렉션 기법을 적용하더라도 YAFFS보다 더 효율적으로 가비지 컬렉션을 수행한다. 성능 평가 결과에서 MiNV 파일시스템은 전체 낸드플래시에서 가용한 블록의 개수가 부족할 때 발생하는 공격적인 가비지 컬렉션의 발생 빈도를 줄임과 동시에 공격적인 가비지 컬렉션 수행 시점을 늦춤을 확인하였다. 이와 더불어, 실험 결과는 이러한 가비지 컬렉션에 대한 효율성이 파일시스템의 성능향상에 기여함을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권5호
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• pp.322-330
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• 2009

제자리 덮어쓰기가 불가능하고 블록의 지움 횟수가 제한되는 낸드 플래시 메모리를 저장매체로 사용하기 위해서 지움 횟수 평준화를 지원하는 다양한 가비지 컬렉션 정책들이 연구되고 있다. 기존정책들은 지움 횟수 평준화를 지원하기 위해 가비지 컬렉션이 수행될 때마다 전체 블록에 대해 지움 대상블록을 선정하기 위한 클리닉 지표를 구하는 연산을 수행하여야 하고 이 연산들은 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서 제안하는 가비지 컬렉션 정책은 지움 횟수의 분산(variance)과 블록들의 최대 지움횟수에 따라 변경되는 임계값을 이용하여 전체 블록에 대한 클리닉 지표를 구하는 연산을 수행하지 않으면서 지움 횟수 평준화를 제공한다. 가비지 컬렉션 시 분산이 임계값 보다 작을 때는 Greedy 정책을 이용하여 지움 비용을 최소화하고, 분산이 임계값 보다 클 때는 최대 지움 횟수를 가진 블록을 지움 대상에서 제외하여 지움 횟수를 평준화한다. 본 논문에서 제안하는 방법으로 가비지 컬렉션을 수행하였을 때, 블록들의 지움 횟수가 지움 횟수 상한에 가까워질수록 블록들의 지움 횟수 표준 편차가 0에 근접하며, 기존의 지움 횟수 평준화를 지원하는 알고리즘과 비교하여 두 배 이상 빠른 가비지 컬렉션 속도를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.361-365
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• 2008

낸드 플래시 메모리를 저장매체로 사용하기 위해서는 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 블록의 지움 횟수가 제한된다는 문제점을 해결해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지움 횟수 평준화를 지원하는 다양한 가비지 컬렉션 정책들이 연구되고 있다. 하지만 기존 정책들은 지움 횟수 평준화를 지원하기 위해 가비지 컬렉션이 수행될 때마다 전체 블록에 대해 지움 대상 블록을 선정하기 위한 클리닉 지표를 구하는 연산을 수행하여야 하고 이 연산들은 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문은 블록당 지움 횟수의 분산과 블록들의 최대 지움 횟수에 따라 변경되는 임계값을 이용하여 전체 블록에 대한 클리닉지표를 구하는 연산을 수행하지 않으면서 지움 횟수 평준화를 제공한다. 가비지 컬렉션 시 분산이 임계값 보다 작을 때에는 Greedy 정책을 이용하여 지움 비용을 최소화하고, 분산이 임계값 보다 클때에는 최대 지움 횟수를 가진 블록을 지움 대상에서 제외하여 지움 횟수를 평준화시킨다. 제안된 방법은 전체 블록에 대한 클리닉 지표를 연산하는 과정을 제거하여 가비지 컬렉션 속도를 향상시킨다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권5호
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• pp.422-428
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• 2009

플래시 메모리는 부피가 작고, 가볍고, 소비전력이 낮으며 입출력이 빨라 최근 소형기기의 저장 장치로 널리 사용이 되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 지움 연산을 수반하는 가비지 컬렉션을 수행해야 한다. 지움 연산은 속도가 느리고, 각 블록마다 지움 연산 횟수가 제한이 있다. 따라서 본 논문에서는 지움 연산 횟수와 각 블록의 지움 횟수 편차를 줄이는데 초점을 맞춘 균등화 정책을 제안한다. 따라서 플래시 메모리의 페이지 사용률에 기반을 둔 두 가지 가비지 컬렉션 수행 모드를 정의하고 그리고 각 모드에 대해 다른 지움 비용을 계산하여 전체 지움 연산 횟수와 각 블록의 지움 횟수 편차를 최소화하는 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 추가로 가비지 컬렉션 연산 시간을 최소화하기 위해 그룹 관리 기법을 제안해 보다 빠른 수행 시간을 가질 수 있도록 한다. 실험 결과 제안하는 정책은 기존의 Greedy 와 CAT 기법의 장점들을 동시에 나타내었고, 지움 횟수 편차를 평균 85% 감소 시켰고 가비지 컬렉션 수행 시간을 최대 6% 단축 시켰다

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권9호
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• pp.617-625
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• 2009

NAND 플래시 메모리는 부피가 작고, 가볍고, 소비전력이 낮으며 입출력이 빠르고 집적도가 높아 최근 임베디드 기기들에 널리 사용되고 있다. 그러나 NAND 플래시 메모리는 지움 연산을 수반하는 가비지 컬렉션 연산을 수행해야 한다. 게다가 지움 연산은 속도가 느리고, 각 블록마다 지움 연산 횟수가 제한이 있다. 따라서 제안하는 가비지 컬렉션 기법은 전체 지움 연산 횟수와 각 블록의 지움 횟수 편차를 감소시키고, 가비지 컬렉션 수행 시간을 최소화하는데 초점을 맞춘다. NAND 플래시 메모리는 유효 페이지, 무효 페이지, 빈 페이지로 구성되어 있다. 제안하는 기법은 페이지들의 비율을 이용해 가비지 컬렉션의 수행 시기를 결정하고 대상 블록을 선택한다. 그리고 할당 기법과 그룹 관리기법을 추가적으로 구현하였다. 실험 결과 제안한 정책은 기존의 Greedy나 CAT 기법에 비해 전체 지움 횟수를 최소화 하면서, 최대 82% 지움 횟수 편차를 감소시켰고, 최대 75%의 가비지 컬렉션 수행 시간을 단축시켰다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(하)
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• pp.989-994
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• 2002

최근에 발표된 마이크로소프트의 C#이라는 언어에서도 채택했듯이 그 동안 자바 개발자의 특권으로만 여겨졌던 가비지 컬렉션(garbage collection)은 개발자로 하여금 메모리와 관련된 고인으로부터 해방시켰다. 단순히 메모리의 효율적 관리뿐 만 아니라 프로그램의 무결성을 높여 자바 보안정책에 중요한 부분을 제공한다. 본 논문에서는 자바 가상 머신의 최적화를 위해서 가비지 컬렉션을 처리에 효과적인 알고리즘과 힙 메모리를 설계하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제53차 동계학술대회논문집 24권1호
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• pp.1-3
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• 2016

낸드 플래시 메모리는 저 전력, 빠른 동작 속도, 높은 신뢰성, 가벼운 무게와 같은 특성을 가지는 비휘발성 메모리로써 폭넓은 분야에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 낸드 플래시 메모리는 기존의 보조 기억 장치와 달리 쓰기 전 소거와 낮은 수명에 대한 문제가 존재한다. 기존의 많은 연구에서는 가비지 컬렉션을 통해 수명을 연장하기 위해 노력하였다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리에 삭제 구간 정보를 활용한 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 "N 삭제 구간 정보"를 이용하여 효과적인 희생블록을 선정하는 특징이 있다. 제안하는 기법은 GA 기법과 비교하여 평균 페이지 이주비용은 최대 50.1% 감소하였으며, 블록 당 소거 횟수의 표준 편차는 최대 233% 감소하였다. 또한, 낸드 플래시 메모리 시스템의 첫 번째 배드 블록 발생 시간은 최대 22.7% 연장하였고, 시스템 수명은 최대 16.7% 연장하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 추계학술발표논문집(상)
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• pp.149-152
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• 2004

플래시 메모리에서의 가비지 컬렉션은 유효하지 않은 데이타를 블록단위로 지우고 새로운 데이터를 할당할 수 있는 영역으로 만들어 주는 것을 의미하는데. 이것은 읽기/쓰기 작업에 비해 많은 시간을 요구하므로 빈번한 가비지 컬렉션은 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리에 데이타 베이스의 레코드 저장방식을 이용하여 데이타를 투플 단위로 저장하였고, 스페어 영역을 변경하여 이러한 작업이 편리하게 진행되도록 하였다. 가비지 컬렉션 시 투플의 크기에 따른 페이지 병합 작업 또한 스페어 영역의 정보를 이용하며, 이것은 실제 활용 가능한 페이지 수를 늘림으로써 가비지 컬렉션의 횟수를 줄이고 성능을 향상시킨다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권6호
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• pp.335-344
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• 2008

본 논문에서는 SLC와 MLC를 모두 가진 하이브리드 플래시 메모리를 효율적으로 사용하기 위한 적응적 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 하이브리드 플래시 메모리는 속도가 빠른 SLC 영역과 용량대비가격이 저렴한 MLC 영역으로 이루어져 있기 때문에 SLC 영역을 로그 버퍼로, MLC 영역을 데이터 블록으로 사용하는 것이 효율적이다. 제안하는 가비지 컬렉션 기법은 MLC 영역의 쓰기 속도가 매우 느리다는 점을 고려하여 SLC 로그버퍼에 기록된 데이터 중에서 더 이상 갱신되지 않으며 MLC 영역으로의 이동 비용이 적은 데이터를 MLC 영역의 데이터 블록으로 이동시키고, 자주 갱신될 데이터는 SLC 내부에서 이동시킴으로써 SLC 영역의 빈 공간을 확보한다. 또한 적응적 기법을 사용하여 입출력의 패턴을 관찰하여 가비지 컬렉션의 기준 값을 변화시킨다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 기법은 기존에 소개된 플래시 메모리 관리 기법에 비하여 하이브리드 플래시 메모리의 특징을 효율적으로 사용하여 성능을 향상시켰으며 워크로드에 따라서 최적에 가까운 가비지 컬렉션 기준 값을 찾아내는 것을 확인할 수 있었다.