• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.14 no.6
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• pp.599-603
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• 2008

Flash memory has its unique characteristics: the write operation is much more costly than the read operation and in-place updating is not allowed. In this paper, we analyze how these characteristics of flash memory affect the performance of clustering and non-clustering in record management, and shows that non-clustering is more suitable in flash memory environment, which does not hold in disk environment. Also, we discuss the problems of the existing non-clustering method, and identify considerable designing factors of record management method in flash memory environment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.228-228
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• 2011

낮은 공정비용과 높은 집적도를 가지는 플래시 메모리 소자에 대한 휴대용기기에 응용가능성때문에 연구가 필요하다. 플래시 메모리 중에서도 질화막에 전하를 저장하는 전하 포획 플래시 메모리 소자는 기존의 부유 게이트 플래시 메모리 소자에 비해 공정의 단순하고 비례축소에 용이하며 인접 셀 간의 간섭에 강하다는 장점으로 많은 관심을 갖게 되었다. 소자의 크기가 작아짐에 따라 전하 포획 플래시 메모리 소자 역시 인접 셀 간의 간섭현상과 단채널 효과가 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 인접 셀 간의 간섭을 최소화 시키기 위하여 metal-oxide-nitride-oxide-silicon (MONOS) 플래시 메모리 소자에 bit-line 방향으로 금속 공간층을 삽입할 구조를 사용하였으며 금속 공간층의 깊이에 따른 전기적 성질을 비교하였다. 게이트 길이는 30 nm, 금속 공간층의 깊이를 채널 표면에서부터 4 nm~12 nm까지 변화하면서 TCAD 시뮬레이션 툴인 Sentaurus를 사용하여 전기적 특성을 계산하였다. 금속 공간층의 깊이가 채널표면에 가까워 질수록 fringing field가 증가하여 드레인 전류가 증가하였고, 금속 공간층의 전기적 차폐로 인해 인접 셀의 간섭현상도 감소하였다. 금속 공간층이 표면에 가까이 위치할수록 전하 저장층을 감싸는 면적이 증가하여 coupling ratio가 높아지기 때문에 subthreshold swing 특성이 향상되었으나, 금속 누설전류가 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2018.01a
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• pp.1-4
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• 2018

본 논문에서는 낸드 플래시 메모리 시스템에서 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 환경에서 발생 할 수 있는 세 가지 내재된 문제점들을 제시한다. 제시한 문제점들은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 방해 할 뿐만 아니라, 페이지 이주 오버헤드를 초래하는 근본적인 원인이 된다. 이러한 내재된 문제점들의 원인 분석은 다음과 같이 진행한다. 첫 번째, 세 가지 내재된 문제점들에 대한 시나리오를 구성하고, 구성한 시나리오에서 발생할 수 있는 문제점들을 제시한다. 두 번째, 각 시나리오에서 발생하는 문제점을 파악하고, 그로 인해 낸드 플래시 메모리의 수명에 영향을 끼칠 수 있는 위험성을 분석한다. 마지막으로 분석한 위험성을 토대로 이를 이론적으로 고찰하고, 그에 대한 해결책을 제시한다. 이러한 해결 방안은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장에 대한 새로운 방향성을 제시할 것이다. 또한 이것은 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 모든 시스템 환경에 적용 가능하므로, 기존 기법들의 장점들을 그대로 활용함과 동시에 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 기대 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.333-336
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• 2006

플래시 메모리는 휴대폰과 PDA 와 같은 이동 기기에서 저장 장치로 널리 사용되고 있다. 또한 기가바이트(GB) 단위의 대용량화로 인해 노트북과 개인용 컴퓨터에서 보조기억장치로 사용되고 있다. 요즘에는 대용량의 데이터를 효율적으로 다루기 위한 B+트리와 같은 자료구조를 플래시 메모리상에서 저비용의로 구현하려는 연구들이 이루어지고 있다. 지금까지의 연구에서는 플래시 메모리에서 B+트리를 구축할 때 노드 크기를 플래시 메모리의 섹터(sector) 크기로 사용해왔다. 본 논문에서는 노드 크기가 플래시 메모리의 섹터 크기보다 더 커졌을 경우, 플래시 메모리에서 구현되는 B+트리의 구축성능과 검색성능 그리고 저장 공간 사용량을 비교 분석한다. 키 삽입 시 정렬 알고리즘과 비정렬 알고리즘을 각각 사용해 구축비용을 측정하였으며 효율적인 노드 검색을 위해 인덱스 노드 헤드 구조를 사용한다. 그리고 이러한 실험결과는 B+트리 노드 크기를 섹터 크기보다 블록 크기로 할당할 때 B+트리 성능의 우수성을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.787-789
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• 2005

최근 이동성이 중요한 요소로 차지하는 기기들이 등장하면서 플래시 메모리가 각광을 받고 있다. 플래시 메모리의 소형화, 대용량화, 저전력화, 비휘발성, 고속화 그리고 충격에 강한 장점으로 인하여 많은 응용에서 디스크를 대체할 것으로 예상된다. 하지만 이런 플래시 메모리는 데이터를 기록하기 전에 해당 블록이 미리 소거가 되어야 하는 제약 조건을 가지고 있으며 각 블록들의 최대 소거 횟수가 제한되어 있다는 한계가 있다. 이때 소거 연산이 특정 블록에 집중되어 특정 블록의 수명이 단축되는 문제점을 해결하기 위하여 블록에 대한 소거 횟수 평준화 기법(wear-leveling)이 필요하다. 기존에 제안된 소거 횟수 평준화 기법은 각 블록의 소거 횟수를 유지해야하는 비용이 필요로 하거나 플래시 메모리가 대용량일 경우에는 블록 영역을 이동시키는데 비용이 발생하는 문제가 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 소거 횟수 평준화를 위하여 해당 블록의 소거 횟수에 대한 정보의 유지의 부담을 줄이고 플래시 메모리의 대용량화 및 디스크 대체 시에 효율적인 소거 횟수 평준화 기법을 제안하고, 실험을 통하여 성능의 우수함을 보인다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.11 no.4
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• pp.305-311
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• 2005

Flash memory software running on cellular phones and PDAs need to be tested extensively to cope with abrupt power and media faults. For those tests, we designed and implemented a Flash memory emulator with fault injection features. The fault injection tester has provided a helpful framework for designing fault recovery schemes and also for analyzing fault damages to the FTL (Flash Translation Layer) and file system for a Flash memory based system. In this paper, we discuss Plash memory fault types and fault injection features implemented on this Flash memory emulator. We then discuss in detail a design flaw revealed during fault injection tests. Specifically, it was revealed that a scheme that was believed to improve reliability instead, turned out to be harmful. In addition, we discuss post-fault behaviors of the FTL and the file system.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.323-326
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• 2008

최근 플래시 메모리는 임베디드 시스템과 휴대용 기기 등에서 많이 사용되고 있다. 그 중 NAND 플래시 메모리는 대용량화가 가능해 NOR 플래시 메모리보다 더 많이 사용되고 있다. NAND 플래시 파일 시스템을 개발하기에 앞서 파일 시스템의 할당과 가비지 컬렉션 정책을 시험하기 위해서, 또는 실제 플래시 메모리에서 수행하기 힘든 지움 횟수 측정 실험을 하기 위해서 플래시 파일 시스템 시뮬레이터를 구현하여 실험을 한다. 하지만 이 시뮬레이터는 제한된 성능 비교를 할 수 밖에 없는 약점을 지니고 있다. 이 때문에 어느 한 성능 개선을 위해 제안한 기법으로 인해서 다른 성능이 저하될 수 있지만 이를 간과할 수도 있다. 본 논문에서는 NAND 플래시 파일 시스템의 전체적인 성능 평가를 수행할 수 있는 시뮬레이터를 설계하고 구현한다.

• Journal of Korea Spatial Information System Society
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• v.11 no.2
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• pp.133-142
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• 2009

Recently, with the advance of wireless internet and the frequent use of mobile devices, demand for LBS(Location Based Service) is increasing, and research is required on spatial indexes for the storage and maintenance of spatial data to provide efficient LBS in mobile device environments. In addition, the use of flash memory as an auxiliary storage device is increasing in order to store large spatial data in a mobile terminal with small storage space. However, the application of existing spatial indexes to flash-memory lowers index performance due to the frequent updates of nodes. To solve this problem, research is being conducted on flash-memory based spatial indexes, but the efficiency of such spatial indexes is lowered by low utilization of buffer and flash-memory space. Accordingly, in order to solve problems in existing flash-memory based spatial indexes, this paper proposed FR-Tree (Flash-Memory based R-Tree) that uses the node compression technique and the delayed write operation technique. The node compression technique of FR-Tree increased the utilization of flash-memory space by compressing MBR(Minimum Bounding Rectangle) of spatial data using relative coordinates and MBR size. And, the delayed write operation technique reduced the number of write operations in flash memory by storing spatial data in the buffer temporarily and reflecting them in flash memory at once instead of reflecting the insert, update and delete of spatial data in flash-memory for each operation. Especially, the utilization of buffer space was enhanced by preventing the redundant storage of the same spatial data in the buffer. Finally, we perform ed various performance evaluations and proved the superiority of FR-Tree to the existing spatial indexes.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.34 no.2
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• pp.133-140
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• 2007

Flash memory has penetrated our life in various forms. For example, flash memory is important storage component of ubiquitous computing or mobile products such as cell phone, MP3 player, PDA, and portable storage kits. Behind of the wide acceptance as memory is many advantages of flash memory: for instances, low power consumption, nonvolatile, stability and portability. In addition to mentioned strengths, the recent development of gigabyte range capacity flash memory makes a careful prediction that the flash memory might replace some of storage area dominated by hard disks. In order to have overwriting function, one block must be erased before overwriting is performed. This difference results in the cost of reading, writing and erasing in flash memory[1][5][6]. Since this difference has not been considered in traditional buffer replacement technologies adopted in system software such as OS and DBMS, a new buffer replacement strategy becomes necessary. In this paper, a new buffer replacement strategy, reflecting difference I/O cost and applicable to flash memory, suggest and compares with other buffer replacement strategies using workloads as Zipfian distribution and real data.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.9 no.3
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• pp.710-716
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• 2008

This paper covers the performance evaluation of two flash memory-based file storages, NAND and NOR, which are the major flash types. To evaluate their performances, we set up separate file storages for the two types of flash memories on a PocketPC-based experimental platform. Using the platform, we measured and compared the I/O throughputs in terms of buffer size, amount of used space, and kernel-level write caching. According to the results from our experiments, the overall performance of the NAND-based storage is higher than that of NOR by up to 4.8 and 5.7 times in write and read throughputs, respectively. The experimental results show the relative strengths and weaknesses of the two schemes and provide insights which we believe assist in the design of flash memory-based file storages.