• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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• pp.289-291
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• 2003

최근 들어 임베디드 시스템이 많은 발전을 하고 있고, 공간적인 장점으로 인해서 임베디드 시스템에 플래시 메모리가 많이 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 일반 자기 저장 매체와는 다른 특성을 가지고 있어서 플래시 메모리에 알맞은 효율적인 파일 관리 시스템을 필요로 한다. 현재 임베디드 리눅스에서는 JFFS2파일 시스템을 많이 사용하고 있는데, 이 논문에서는 JFFS2의 wear-leveling 알고리즘을 개선한 빈도수를 이용한 지움정책을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 빈도수를 이용한 지움정책의 wear-leveling이 효과적인 성능을 나타냄을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1-10
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• 2011

NAND 플래시 메모리는 저전력, 저렴한 가격, 그리고 대용량임에도 불구하고 페이지 단위의 쓰기 및 블록 단위의 지우기 연산은 큰 문제점을 가지고 있다. 특히 NAND 플래시 메모리 특성상 덮어쓰기가 불가능하므로 쓰기동작 후 수반되는 지우기 동작은 전체 성능저하의 원인이 된다. 기존의 NAND 플래시 메모리를 위한 SRAM 버퍼는 간단하면서도 NAND 플래시 메모리의 쓰기 동작을 효과적으로 줄여줄 수 있을 뿐 아니라 빠른 접근 시간을 보장 할 수 있다. 본 논문에서는 작은 용량의 SRAM을 이용하여 NAND 플래시 메모리의 가장 큰 오버헤드인 지우기/쓰기 동작을 효과적으로 줄일 수 있는 버퍼 관리 시스템을 제안한다. 제안된 버퍼는 큰 페칭 크기를 가지는 공간적 버퍼와 작은 페칭 크기를 가지는 시간적 버퍼인 완전연관 버퍼로 구성된다. 시간적 버퍼는 공간적 버퍼에서 참조된작은 페칭을 가지며, NAND 플래시 메모리에서 쓰기 및 지우기 수행시 시간적 버퍼내에 존재하는 같은 페이지 혹은 블록에 포함된 페칭 블록을 찾아 동시에 처리한다. 따라서 NAND 플래시 메모리에서 쓰기 및 지우기 동작을 획기적으로 줄였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 NAND 플래시 메모리 버퍼 시스템은 2배 크기의 완전연관 버퍼에 비해 접근 실패율 관점에서는 높았지만, 쓰기 동작과 지우기 동작은 평균적으로 각각 58%, 83% 정도를 줄였으며, 결론적으로 평균 플래시 메모리 접근 시간은 약 84%의 성능 향상을 이루었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권1호
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• pp.91-95
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• 2008

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점을 가지고 있으며 모바일 기기에서의 저장 매체로 사용이 증가되고 있다. 하지만 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 지움 연산의 단위가 크다는 제약 및 블록의 지움 횟수 제한이 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 YAFFS와 같은 로그 구조 기반의 플래시 파일 시스템들이 개발되었다. 그러나 쓰기 연산을 위한 공간 요청이 발생할 때나 지움 대상 블록을 선정할 때 순차적으로 블록 정보를 검색하여 할당 및 지움 연산을 수행한다. 이러한 순차적인 블록 접근 방식은 플래시 메모리의 사용량이 증가함에 따라 접근 시간이 증가될 수 있다. 그리고 블록 지움 연산을 수행하는 시기를 결정하여 불필요한 지움 연산 대상 블록을 찾는 시간을 최소화하고 충분한 플래시 메모리의 빈 공간을 유지하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 로그 구조 기반의 NAND 플래시 메모리 파일시스템의 빠른 연산을 위한 기법들을 제안한다. 제안된 기법은 YAFFS 상에서 구현되었으며, 제안한 기법들을 실험을 통해 비교 분석하였다. 제안된 기법은 기존의 성능과 비교해 빠른 연산 성능향상을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.706-716
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• 2016

B-트리는 공간 효율성과 빠른 키 검색 시간으로 인해 하드 디스크 기반 DBMS의 색인 기법으로 널리 쓰이고 있다. 하지만 B-트리를 플래시 메모리에 저장해 사용한다면, 높은 노드 갱신 비용으로 인해 DBMS 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 이는 B-트리 단말노드에 발생하는 임의(random) 갱신 연산이 플래시 저장 장치의 과도한 가비지 수집 비용을 낳을 수 있기 때문이다. 논문에서는 이런 문제를 막기 위해 단말노드의 부모 계층 노드들을 물리적으로 저장하지 않고 가상(virtual) 노드로 둔다. 키 검색을 위해 가상 노드가 필요할 때는 자식 노드들을 참조하여 가상 노드를 동적으로 생성한 후 버퍼에 두고 사용한다. 제안된 플래시 B-트리 알고리즘은 노드 갱신과 트리 재구성 동작이 단일 플래시 블록 안에서 수행되기 때문에 가비지 수집 비용과 노드 갱신 비용을 낮게 할 수 있다. 또한 기존에 제안된 플래시 기반 B-트리와 비교하여 매우 빠른 키 검색 시간을 보장한다. 논문에서는 수학적 성능 모델을 통해 제안된 플래시 B-트리의 성능을 검증한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권9호
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• pp.589-596
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• 2016

최근 들어 작동유체가 액체 상태를 유지하며 흡열 과정이 일어나는 증기동력사이클인 유기플래시 사이클이 제안되었다. 본 연구에서는 재생을 이용한 수정 유기플래시 사이클을 제안하고 현열 형태의 저온 열원을 사용하는 시스템의 열역학적 성능 해석을 수행하였으며 작동유체나 플래시 온도가 순생산 동력이나 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 체계적으로 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 시스템의 순생산동력은 플래시 온도에 대해 최대값을 갖지만 열효율은 플래시 온도에 따라 상승함을 보여준다. 재생 사이클은 기존의 유기플래시 사이클에 비해 시스템 열효율이 높고 저온 열원의 동력 변환에 있어 성능 개선을 위한 잠재성을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권1호
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• pp.14-20
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• 2009

플래시 메모리는 현재 휴대용 기기 뿐 아니라 개인용 컴퓨터와 서버용 컴퓨터에서 널리 사용되고 있다 하드디스크를 위한 버퍼 캐시 교체 정책인 LRU(Least Recently Used)와 LFU(Least Frequently Used)는 플래시 메모리의 특성을 전혀 고려하지 않아 플래시 메모리에 적합하지 않다. 기존에 연구되었던 CFLRU(Clean-First LRU)와 그 변형인 CFLRU/C, CFLRU/E, DL-CPLRU/E는 플래시 메모리의 특성을 고려하였지만 hit ratio가 LRU와 LFU에 비하여 좋지 않다. 본 논문에서는 기존의 버퍼 캐시 교체 정책들을 보완하는 새로운 버퍼 캐시 교체 정책을 제안한다. 이 버퍼 캐시 교체 정책은 LFU를 기반으로 하고 플래시 메모리의 특성을 고려하였다. 그리고 이 새로운 버퍼 캐시 교체 정책을 기존 플래시 메모리 버퍼 캐시 교체 정책과 hit ratio와 flush 횟수를 비교하여 성능을 평가한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권3호
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• pp.43-51
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• 2007

NAND와 NOR 플래시의 장점을 결합한 OneNAND 플래시가 출시되면서 기존의 NAND 플래시를 빠르게 대체하게 되었다. 하지만 기존의 NAND 플래시 기반 요구 페이징 시스템에서는 OneNAND 플래시의 기능들이 제대로 활용되지 않았다. 본 연구에서는 OneNAND 플래시의 임의 접근 기능과 이중 페이지 버퍼를 활용하는 새로운 OneNAND 플래시 기반 요구 페이징 기법인 지연 이중 버퍼링 기법을 제안하였다. 이 기법은 요구된 폐이지를 페이지 버퍼로부터 주기억장치로 이동하는 데 걸리는 시간을 효과적으로 절감함으로써 폐이지 반입 비용을 절감하였다. 실험 결과, 본 연구에서 제안한 기법은 평균 28.5%의 수행 시간 절감 효과와 4.4%의 페이징 시스템 에너지 절감 효과를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.315-320
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• 2009

플래시 메모리는 데이터 변경 시에 덮어쓰기가 되지 않아 해당 데이터를 새로운 영역에 쓰기 이전에 존재하던 데이터는 무효화시켜야 하고 가비지 컬렉션 시 소거해야 한다. 플래시 메모리의 빠른 발전속도에 힘입어 플래시메모리의 용량은 급속도로 증가하고 있다. 플래시 메모리의 용량이 대용량화됨에 따라 소거대상 블록을 선택할 때 전체 플래시 메모리를 대 상으로 탐색을 실시하면 CPU의 수행시간이 많이 증가하는 문제점이 있다. 이 단점을 개선하기 위해 플래시 메모리를 그룹으로 분할하여 관리하고 소거대상 블록을 선택할 때 해당 그룹을 대상으로 탐색을 수행한다. 접근 지역성을 가지는 작업부하에 대해 hot 데이터는 hot 그룹에 배치하고, cold 데이터는 cold 그룹에 배치하여 그룹 내에서의 wear-leveling을 개선하고, 주기적으로 hot 그룹의 역할과 cold 그룹의 역할을 교환하여 전체플래시 메모리의 wear-leveling과 성능을 개선하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.767-774
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• 2010

NAND 플래시 메모리는 높은 입출력 성능, 내장애성, 저전력 소모 등 여러 가지 장점을 가지고 있어서 하드디스크를 대체할 수 있는 새로운 저장 장치로 관심을 받고 있다. 전통적인 DBMS들은 FTL (Flash Translation Layer)를 이용하면 전혀 수정 없이 플래시 메모리 위에서 동작한다. 그러나, 대부분의 FTL은 DBMS가 아닌 파일 시스템에 최적화 되어있다. 또한, 전통적인 DBMS는 플래시 메모리의 특징 (erase-before-write) 을 고려하지 않고 있다. 이 논문에서는 플래시 메모리를 이차 저장장치로 사용하는 DBMS를 위한 플래시 고려하는 스토리지 시스템을 제안한다. 제안하는 플래시 고려 스토리지 시스템은 비용이 높은 변경 연산을 피하기 위해 로그 레코드를 이용한다. 마지막으로, 실험을 통해서 제안하는 스토리지 시스템이 기존에 제안된 플래시를 고려하는 DBMS에 비해 우수함을 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권1호
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• pp.39-46
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• 2007

최근 들어 많은 임베디드 기기들이 휴대성과 성능 향상을 위해 플래시 메모리를 저장 매제로 사용하고 있다. 플래시 메모리는 일반적인 디스크와는 다른 특성과 제약 조건으로 인해 파일 시스템 설계에 있어서 여러 가지가 고려되어야 하며, 디스크와 다르게 덮어쓰기가 불가능하다. 플래시 메모리 파일 시스템은 LFS(Log-structure File System)의 형태를 가지며, 따라서 가비지 콜렉터를 사용한다. 블록을 재사용하기 위해서는 가비지 콜렉터의 역할이 크며, 가비지 콜렉터는 파일 시스템의 성능에 직접적으로 영향을 주기 때문에 플래시 메모리의 특성을 고려하여 설계해야 한다. 이에 본 논문에서는 JFFS2(Journaling Flash File System II)의 가비지 콜렉터를 개선한 플래시 메모리 파일 시스템을 제시하고, 이를 임베디드 시스템 실험 보드에서 테스트하였다. 그 결과 기존의 파일 시스템에 비해 메모리 사용률을 감소시킬 수 있었으며, 이로 인한 플래시 메모리 수명 연장, 쓰기 평준화(wear-leveling) 개선 등의 성능 향상이 나타남을 확인할 수 있었다.