• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.761-767
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• 2010

낸드 플래시 메모리는 블록에 새로운 데이터를 쓰고자 할 때 삭제 연산이 선행되어야 하며 일정 횟수 이상 지움 연산이 반복된 블록은 더 이상 사용이 불가능하다. 데이터의 갱신이 빈번한 핫 데이터는 블록을 빠르게 사용 불가능한 상태에 도달하게 만들 수 있고 이로써 낸드 플래시 메모리의 용량은 시간이 지남에 따라 감소할 수 있다. 본 논문에서는 데이터의 접근 패턴을 고려해 핫 데이터와 콜드 데이터를 분류하는 알고리즘을 제시한다. 이렇게 분류된 데이터 정보를 이용해 삭제 횟수가 많은 블록에 갱신 확률이 적은 콜드 데이터를, 삭제 횟수가 상대적으로 적은 블록에 갱신 확률이 높은 핫 데이터를 맵핑한다. 입력 데이터 패턴을 이용한 핫/콜드 데이터 분류 기법이 기존의 분류 기법을 사용했을 때보다 플래시 메모리의 블록 사용이 균일한 것을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.113-123
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• 2006

최근 NAND 플래시 메모리를 데이터뿐만 아니라 프로그램 코드를 저장하기 위한 목적으로 사용하는 실시간 시스템이 증가하고 있다. 그러나 데이터의 순차 접근만을 허용하는 NAND 플래시의 물리적인 특성 때문에, NAND 플래시 메모리 기반의 시스템에서는 일반적으로 shadowing 기법을 통해 프로그램을 수행한다. 그러나 shadowing 기법은 시스템의 부팅 시간을 증가시키고 불필요한 DRAM 영역을 차지한다는 단점이 있다. 이에 대한 대안 중 하나는 demand paging 기법을 활용하는 것이다. 그러나 demand paging 환경에서는 프로그램 실행 도중 임의로 발생하는 page fault 때문에 프로그램의 최악 응답 시간을 예측하기 어렵다. 본 논문에서는 demand paging 환경에서의 태스크 최악 응답 시간 분석 기법을 제안한다. 분석 기법은 분석의 정확도와 시간 복잡도에 따라 DP-Pessimistic. DP-Accurate으로 나뉜다. 또한 시뮬레이션을 통해 DP-Pessimistic과 DP-Accurate 분석 기법의 정확도를 비교한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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• pp.92-97
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• 2007

차세대 저장매체로 떠오르고 있는 플래시 메모리는 가벼운 무게, 작은 부피 그리고 온도 및및 충격에 강한 내구성, 적은 전력소모, 빠른 자료 접근성 등의 특징을 가지고 있어 MP3 플레이어, 디지털 카메라, PDA, 핸드폰등과 같은 휴대용 전자기기에 저장장치로 사용되고 있다. 하지만 플래시 메모리가 가지는 하드웨어적 특성 때문에 디스크 기반의 저장장치와는 다른 접근 기법이 필요하다. 특히 B+트리가 구축될 때 레코드의 삽입, 삭제연산 및 노드 분할 연산은 많은 중첩쓰기 연산을 발생하기 때문에 플래시 메모리의 성능을 심각하게 저하시킨다. 본 논문에서는 B+트리의 연산이 수행되는 과정에서 플래시 메모리로 예약버퍼의 색인단위를 반출해야 할 때, 이를 효과적으로 처리 할 수 있는 방법을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.61-71
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• 2014

임베디드 시스템의 저장매체 시장의 플래시 메모리의 점유율이 증가되고 반도체 산업이 성장함에 따라 플래시 메모리의 수요와 공급이 큰 폭으로 증가하고 있다. 특히 스마트폰, 테블릿 PC, SSD등 SoC(System on Chip)산업에 많이 사용되고 있다. 플래시 메모리는 셀 배열 구조에 따라 NOR-형과 NAND-형으로 나뉘고 NAND-형은 다시 Cell당 저장 가능한 bit수에 따라서 SLC(Single Level Cell)과 MLC(Multi Level Cell)로 구분된다. NOR-형은 BIST(Bulit-In Self Test), BIRA(Bulit-In Redundancy Analysis)등의 많은 연구가 진행되었지만 NAND-형의 경우 BIST 연구가 적다. 기존의 BIST의 경우 고가의 ATE 등의 외부 장비를 사용하여 테스트를 진행해야한다. 하지만 본 논문은 MLC NAND-형 플래시 메모리를 위해 제안되었던 MLC NAND March(x)알고리즘과 패턴을 사용하며 내부에 필요한 패턴을 내장하여 외부 장비 없이 패턴 테스트가 가능한 유한상태머신(Finite State Machine) 기반구조의 MLC NAND-형 플래시 메모리를 위한 BIST를 제안하여 시스템의 신뢰도 향상과 수율향상을 위한 시도이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권4호
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• pp.235-244
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• 2007

메인메모리와 저장장치사이의 속도차이에 대한 소프트웨어적 보완 기법으로서 캐싱 및 선반입 정책이 대부분의 시스템에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 프로그램의 페이지 참조 패턴을 고려하지 않은 리눅스 커널의 캐싱 및 선반입 정책을 개선하고자 NAND 플래시 메모리용 파일시스템 계층에서 동작하는 Flash Cache Core Module(FCCM)을 YAFFS 상에서 설계 및 구현하였다. FCCM은 커널의 안정성과 호환성을 지원하기위해 커널과 독립적인 구조를 가지며, 플래시 메모리의 특성을 고려한 Dirty-Last 메모리 교체 기법과 페이지의 히트 여부에 따른 선반입 페이지 대기큐를 구현하였다. FCCM은 리눅스의 캐시 및 선반입 정책과 비교해 I/O 횟수와 요구되는 선반입양이 각각 최대 55%(평균 20%) 및 최대 55%(평균 24%)까지 감소했다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.404-407
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• 2007

플래시 메모리는 비휘발성, 저 전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점을 가지고 있으며 모바일 기기에서의 저장 매체로 사용이 증가 되고 있다. 뿐만 아니라 기존 하드디스크를 대체하는 용도로도 사용하고 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 개발 되었다. YAFFS와 같은 로그 구조 기반의 플래시 파일 시스템은 마운팅시에 시스템에 필요한 데이터들을 얻기 위해 전체 플래시 메모리를 읽어야 한다. 이러한 파일 시스템의 마운팅 과정은 전체 시스템의 부팅 시간을 지연시킨다. 본 논문에서는 위와 같은 문제점 해결을 위하여 빠른 부팅을 제공 할 수 있는 NAND 플래시 파일 시스템 구조 및 제안한 구조에서의 시스템 일관성 유지를 위한 빠른 복구 방법들을 제안한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.91-97
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• 2010

비휘발성, 저전력 소모, 안정성 등의 장점을 가진 NAND 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화, 저가격화를 통하여 다양한 디지털시스템의 데이터 저장장치로 사용되고 있다. 플래시 메모리의 다양한 분야에서의 응용 확대와 동시에 플래시 메모리의 대용량화는 플래시 메모리의 주소 변환 테이블의 전체 크기를 증가시켜 SRAM에 저장하기에 용량이 부족한 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 하이브리드 변환 기법 기반의 플래시 메모리 파일 시스템에서 페이지 주소 캐시를 이용한 효율적인 주소 테이블 관리 정책을 제안한다. 제안하는 기법은 다양한 메타 데이터 기반의 전체 테이블의 정보를 맵블록을 이용하여 효율적으로 통합 관리함으로써 높은 성능을 유지할 수 있다. PC 환경에서의 다양한 응용프로그램을 실험한 결과 제안하는 페이지 주소 캐시는 2.5% 이하의 낮은 미스율로 높은 효율성을 유지하며 전체 쓰기 연산 요청에서 평균 33%의 실제 쓰기 연산의 실행으로 전체 쓰기 연산에서 발생하는 오버헤드를 줄여 주었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.68-71
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• 2010

임베디드 리눅스의 부팅은 일반적인 경우 Boot Loader, Kernel, Script 로 구성된 초기화 과정, Application Program 의 순서로 이루어진다. 이 경우 부팅 시간은 Power On 에서 최종 Application Program 이 동작을 시작하는 시점까지이다. 따라서 부팅 시간을 줄이는 방법은 부팅 과정의 중간 과정 중 불필요한 과정을 없애거나, 최적화하여 최종 단계에 빠르게 도착하게 만드는 것이다. 이러한 과정들에는 파일시스템 내의 데이터들을 메인 메모리로 복사하는 과정이 포함된다. 임베디드 시스템 내의 파일시스템은 주로 플래시 메모리에 저장되며, 플래시 메모리는 상대적으로 느린 속도로 동작된다. 따라서 부팅 시간은 상당히 많은 부분을 플래시 메모리에서 데이터를 복사하는데 사용된다. 결과적으로 부팅 시간을 줄이는 여러 방법들 중 flash-to-memory copy 의 시간을 줄이는 것은 효율 좋은 방법일 수 있다. 본 논문에서는 임베디드 시스템에 탑재되어 있는 플래시 메모리에서 메모리에 복사시 readahead 를 이용하여 복사시간을 효율화하는 방법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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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.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권7호
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• pp.719-726
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• 2007

최근 NAND 플래시 메모리는 충격에 강한 내구력과, 저 전력 소비, 그리고 비휘발성이라는 특징 때문에 MP3 플레이어, 모바일 폰, 노트북과 같은 다양한 이동 컴퓨팅 장비의 저장 장치로 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리의 특수한 하드웨어적 특징 때문에 디스크 기반의 시스템을 플래시 메모리상에 곧바로 적용 하는 것은 여러 단점들을 발생 시킬 수 있다. 특히 B트리가 구축될 때 레코드의 삽입, 삭제연산 및 노드 분할 연산은 많은 중첩쓰기 연산을 발생하기 때문에 플래시 메모리의 성능을 심각하게 저하시킬 것이다. 본 논문에서는 IBSF로 불리는 효율적인 버퍼 관리 기법을 제안한다. 이것은 색인 단위에서 중복된 색인 단위를 제거하여 버퍼가 채워지는 시간을 지연시키기 때문에 B트리를 구축할 때 플래시 메모리에 데이터를 쓰는 횟수를 줄인다. 또한 다양한 실험을 통하여 IBSF 기법이 기존에 제안되었던 BFTL 기법보다 좋은 성능을 보이는 것을 증명한다.