• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.13 no.5
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• pp.333-337
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• 2007

Flash Translation Layer(FTL) which enables NAND Flash memory-based storage system to be used as a block device is designed considering only characteristics of NAND Flash memory. However, since FTL precesses I/O requests which survived against buffer replacement algorithm, FTL algorithm has tight relationship with buffer replacement algorithm. Therefore, if we do not consider both FTL and buffer replacement algorithms, it is difficult to predict the actual I/O performance of the computer systems that have Flash memory-based storage system. The necessity of FTL and buffer replacement algorithm co-design arises here. In this work, we implemented I/O performance evaluation tool, IPSiNS, which simulates both the buffer replacement and FTL algorithms, simultaneously.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.46 no.4
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• pp.21-30
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• 2009

Fusion flash memory such as OneNAND$^{TM}$ is popular as a ubiquitous storage device for embedded systems because it has advantages of NAND and NOR flash memory that it can support large capacity, fast read/write performance and XIP(eXecute-In-Place). Besides, OneNAND$^{TM}$ provides not only advantages of hybrid structure but also multi-block erase function that improves slow erase performance by erasing the multiple blocks simultaneously. But traditional NAND Flash Translation Layer may not fully support it because the garbage collection of traditional FTL only considers a few block as victim block and erases them. In this paper, we propose an Erase Group Flash Translation Layer for improving multi-block erase function. EGFTL uses a superblock scheme for enhancing garbage collection performance and invalid block management to erase multiple blocks simultaneously. Also, it uses clustered hash table to improve the address translation performance of the superblock scheme. The experimental results show that the garbage collection performance of EGFTL is 30% higher than those of traditional FTLs, and the address translation performance of EGFTL is 5% higher than that of Superblock scheme.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.823-825
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• 2005

이동 기기의 저장장치로 널리 사용되고 있는 플래시 메모리는 하드웨어적 특성으로 인하여 쓰기 전 소거(erase before write) 기법이 사용되고 있다. 이러한 특성으로 인하여 플래시 메모리에서는 성능을 증진시키기 위한 기법이 필요하게 되었으며, 이러한 소프트웨어 모듈을 FTL이라 한다. 플래시 메모리의 용량이 크게 늘어나면서 디스크를 대체할 제품이 등장하고 있으며, 이러한 디스크가 일반 컴퓨터에서의 저장장치로 채택되는 경우가 많아지고 있다. 본 연구에서는 플래시 메모리 기반의 디스크를 이용한 윈도우 파일 시스템에서의 여러 FTL 알고리즘의 성능을 분석, 비교하고, FTL 알고리즘의 올바른 개선 방향을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.377-380
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• 2007

플래시 메모리는 무게, 내구성, 전력 소비량 측면에서 기존 디스크보다 우수하기 때문에 주로 휴대용 기기의 저장장치로 사용되었다. 최근에는 집적도가 향상되면서 SSD(Solid State Disk)형태로 노트북에서도 활용되고 있다. 이러한 플래시 메모리는 제자리 갱신이 불가능한 특징 때문에 저장장치로 사용하기 위해서는 FTL(Flash Memory Translation Layer)이라는 주소사상 소프트웨어가 필요하다. 그리고 FTL은 블록을 재활용하기 위해 병합 연산을 수행하게 되는데 이 병합 연산의 비용이 시스템 성능에 큰 영향을 미친다. 아울러 FTL 상에서 동작하는 파일 시스템의 경우도 디스크 기반 파일 시스템과 같이 단편화 문제로 인한 성능 저하가 발생하게 된다. 본 논문에서는 플래시 메모리 기반 파일 시스템에서 단편화 현상을 줄이기 위해 FTL의 병합동작의 특성을 활용한 조각 모음 기법을 제안한다. 실험결과는 제안한 기법이 결국 FTL에서 병합 연산의 비용을 줄임으로써 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• The Journal of Society for e-Business Studies
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• v.15 no.4
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• pp.21-31
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• 2010

Recently e-business such as online financial trade and online shopping using mobile computes are widely spread. Most of mobile computers use NAND flash memory-based storage devices for storing data. Flash memory storage devices use a software called flash translation layer to translate logical address from a file system to physical address of flash memory by using mapping tables. The legacy FTLs have a problem that they must maintain very large mapping tables in the RAM. In order to address this issues, in this paper, we proposed a new caching scheme of mapping tables. We showed through the trace-driven simulations that the proposed caching scheme reduces the space overhead dramatically but does not increase the time overhead. In the case of online transaction workload in e-business environment, in particular, the proposed scheme manifests better performance in reducing the space overhead.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1591-1594
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• 2010

NAND 플래시 메모리 기반의 Solid State Disk (SSD)의 내부에는 Flash Translation Layer (FTL)이라는 소프트웨어가 사용되고 있다. FTL은 파일 시스템으로부터 요청되는 논리 주소를 플래시 메모리의 물리 주소로 변환하며 이를 위하여 사상 테이블을 사용한다. 사상 테이블의 빠른 접근을 위하여 사상 테이블은 SSD 내부의 RAM에 유지하는데 SSD의 용량이 커지게 되면 사상 테이블로 인해 요구되는 RAM의 크기도 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 FTL의 사상 테이블을 페이지 단위로 나누어 필요할 때마다 RAM에 적재하는 다단계 사상 테이블 기법을 연구하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.20 no.4
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• pp.1-10
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• 2015

NAND flash systems require deletion operation and do not support in-place update, so the storage systems should use Flash Translation Layer (FTL). However, there are a lot of memory consumptions using mapping table in the FTL, so recently, many studies have been proposed to resolve mapping table overhead. These studies try to solve update propagation problem in the nand flash system which does not use mapping table. In this paper, we present a novel index structure, called CL-Tree(Cache List Tree), to solve the update propagation problem. The proposed index structure reduces write operations which occur for an update propagation, and it has a good performance for search operation because it uses multi-list structure. In experimental evaluation, we show that our scheme yields about 173% and 179% improvement in insertion speed and search speed, respectively, compared to traditional B+tree and other works.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06c
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• pp.69-74
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• 2007

플래시 메모리는 하드디스크와 다른 물리적 특성을 가지고 있다. 대표적으로 덮어쓰기가 되지 않고 데이터를 읽고 쓰는 단위와 지우는 단위가 서로 다르다. 이러한 물리적 제약을 소프트웨어적으로 보완해주기 위해서 플래시 메모리를 사용하는 시스템에서는 대부분 Flash Translation Layer (FTL)을 사용한다. 지금까지 FTL 알고리즘의 대부분이 임의 쓰기 패턴보다 순차 쓰기 패턴에 훨씬 더 효율적으로 작용한다. 그러나 B-트리와 같은 자료구조에서는 일반적으로 순차 쓰기 패턴 보다는 임의 쓰기 패턴이 발생된다. 따라서 플래시 메모리상에서 B-트리를 관리할 경우 FTL에 비효율적인 쓰기 패턴을 생성하게 된다. 본 논문에서는 플래시 메모리상에서 B-트리와 같은 자료구조를 효율적으로 저장 관리하기 위한 새로운 방식을 제안한다. 새로운 방식은 B-트리에서 발생되는 임의 쓰기를 플래시 메모리상의 버퍼를 이용하여 FTL에 효율적인 순차 쓰기를 발생시킨다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 방식은 기존의 방식보다 플래시 메모리에서 발생되는 쓰기 및 블록소거 연산 횟수를 60%이상 감소시킨다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.24 no.8
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• pp.9-17
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• 2019

In this paper, we propose a block mapping technique applicable to NAND flash memory. In order to use the NAND flash memory with the operating system and the file system developed on the basis of the hard disk which is mainly used in the general PC field, it is necessary to use the system software known as the FTL (Flash Translation Layer). FTL overcomes the disadvantage of not being able to overwrite data by using the address mapping table and solves the additional features caused by the physical structure of NAND flash memory. In this paper, we propose a new mapping method based on the block mapping method for efficient use of the NAND flash memory. In the case of the proposed technique, the data modification operation is processed by using a blank page in the existing block without using an additional block for the data modification operation, thereby minimizing the block unit deletion operation in the merging operation. Also, the frequency of occurrence of the sequential write request and random write request Accordingly, by optimally adjusting the ratio of pages for recording data in a block and pages for recording data requested for modification, it is possible to optimize sequential writing and random writing by maximizing the utilization of pages in a block.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.16 no.4
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• pp.535-543
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• 2015

Recently, NAND flash based storage devices are being used as a storage device in various fields through hiding the limitations of NAND flash memory and maximizing the advantages. In particular, those storage devices contain a software layer called Flash Translation Layer(FTL) to hide the "erase-before-write" characteristics of NAND flash memory. FTL includes the metadata for managing the data requested from host. That metadata is stored in internal memory because metadata is very frequently accessed data for processing the requests from host. Thus, if the power-loss occurs, all data in memory is lost. So metadata management scheme is necessary to store the metadata periodically and to load the metadata in the initialization step. Therefore we proposed the scheme which satisfies the core requirements for metadata management and efficient operation. And we verified the efficiency of proposed scheme by experiments.