• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.07b
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• pp.932-935
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• 2002

In this paper, we introduce new FTL(Flash Translation Layer) driver algorithm that tolerate the power off errors. FTL driver is the software that provide the block device interface to the upper layer software such as file systems or application programs that using the flash memory as a block device interfaced storage. Usually, the flash memory is used as the storage devices of the mobile system due to its low power consumption and small form factor. In mobile system, the state of the power supplement is not stable, because it using the small sized battery that has limited capacity. So, a sudden power off failure can be occurred when we read or write the data on the flash memory. During the write operation, power off failure may introduce the incomplete write operation. Incomplete write operation denotes the inconsistency of the data in flash memory. To provide the stable storage facility with flash memory in mobile system, FTL should provide the fault tolerance against the power off failure. SSR (Simple Sector Remapper) is a fault tolerant FTL driver that provides block device interface and also provides tolerance against power off errors.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.15 no.5
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• pp.322-330
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• 2009

In order to utilize NAND flash memory as storage media which does not allow update-in-place and limits the number of block erase count, various garbage collection policies supporting wear-leveling have been investigated. Conventional garbage collection policies require cleaning-index calculation for the entire blocks to choose a block to be garbage-collected to support wear-leveling whenever a garbage collection is required, which results in performance degradation of system. This paper proposes a garbage collection policy which supports wear-leveling using a threshold value, which is in fact a variance of erase counts and by the maximum erase count of all blocks, without calculating the cleaning-index. During garbage collection, the erase cost is minimized by using the Greedy Policy if the variance is less than the threshold value. It achieves wear-leveling by excluding the block with the largest erase count from erase target blocks if the variance is larger than threshold value. The proposed scheme shows that a standard deviation approaches to zero as the erase count of blocks approaches to its upper limit and the measured speed of garbage collection is two times faster than the conventional schemes.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.49 no.12
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• pp.149-155
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• 2012

SSD is a storage device of having high-performance controller and cache buffer and consists of many NAND flash memories. Because NAND flash memory does not support in-place update, valid pages are invalidated when update and erase operations are issued in file system and then invalid pages are completely deleted via garbage collection. However, garbage collection performs many erase operations of long latency and then it reduces I/O performance and increases wear leveling in SSD. In this paper, we propose a new method of de-duplicating valid data and recycling invalid data. The method de-duplicates valid data and then recycles invalid data so that it improves de-duplication ratio. Due to reducing number of writes and garbage collection, the method could increase I/O performance and decrease wear leveling in SSD. Experimental result shows that it can reduce maximum 20% number of garbage collections and 9% I/O latency than those of general case.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.4
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• pp.411-418
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• 2016

In recent times, NAND flash memory has become widely used as secondary storage for computing devices. Accordingly, to take advantage of NAND flash memory, new file systems have been actively studied and proposed. The performance of these file systems is generally measured with benchmark tools. However, since benchmark tools are executed by software simulation methods, many researchers get non-uniform benchmark results depending on the system environments. In this paper, we use Filebench, one of the most popular and representative benchmark tools, to analyze benchmark results and study the reasons why the benchmark result variations occur. Our experimental results show the differences in benchmark results depending on the system environments. In addition, this study substantiates the fact that system performance is affected mainly by background I/O requests and fsync operations.

• Journal of Information Technology Services
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• v.12 no.4
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• pp.369-380
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• 2013

The advent of the state-of-the-art technologies such as cloud computing and big data processing stimulates the provision of various new IT services, which implies that more servers are required to support them. However, the need for more servers will lead to more energy consumption and the efficient use of energy in the computing environment will become more important. The next generation nonvolatile RAM has many desirable features such as byte addressability, low access latency, high density and low energy consumption. There are many approaches to adopt them especially in the area of the file system involving storage devices, but their focus lies on the improvement of system performance, not on energy reduction. This paper suggests a novel approach for energy reduction in which the MRAM-based SSD is utilized as a storage device instead of the hard disk and a downsized page is adopted instead of the 4KB page that is the size of a page in the ordinary file system. The simulation results show that energy efficiency of a new approach is very effective in case of accessing the small number of bytes and is improved up to 128 times better than that of NAND Flash memory.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.784-786
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• 2005

본 논문에서는 기존의 플래시 파일 시스템과 차별되는 빠른 복구를 위한 로그 구조를 제안한다. 로그와 메타데이터를 플래시 메모리의 특정 영역에 기록하고, 오류가 발생하게 되면 복구단계에서 이 영역만을 스캔하기 때문에 파일 시스템의 오버헤드를 줄인다. 그리고 로깅연산은 트랜잭션으로 관리되어 다른 연산에 간섭받지 않고 독립적으로 수행이 되므로 동시성을 높이고 로깅에 따른 오버헤드가 크지 않다. 따라서 로깅과 복구에 필요한 시간을 최소화하여 신뢰성 있는 파일 시스템 구성이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2008.06b
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• pp.331-336
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• 2008

최근 플래시 메모리에 기반을 둔 임베디드 시스템의 사용이 급증하고 있다. 이러한 내장형 시스템은 일반적으로 빠른 부팅시간을 제공해야 한다. 하지만 부팅 과정에서 플래시 메모리용 파일 시스템을 초기화하는 마운트 시간은 요구되는 빠른 부팅 시간에 비해 비교적 긴 시간을 요구하며, 이는 플래시 메모리의 크기에 따라 증가하게 된다. 따라서 플래시 메모리용 파일 시스템의 마운트 시간은 내장형 컴퓨터 시스템의 부팅 시간을 지연시키는 가장 큰 요인이 될 것이다. 즉 이를 개선하기 위한 빠른 마운트 기법에 대한 연구가 요구되어진다. 본 논문은 이 점에 초점을 맞추어 플래시 메모리용 파일 시스템의 빠른 마운트 기법을 제안한다. 전체 메모리상에 저장되는 로그 데이터를 언마운트 시점에 플래시 메모리의 특정 영역에 저장해 두었다가 마운트 시점에 다시 읽어 들이는 방법을 사용하여, 로그 데이터를 구성하기 위해 플래시 메모리 전체를 스캔하는 것을 피할 수 있다. 즉 최소한의 메타데이터만을 스캔함으로써 고속으로 마운트를 수행할 수 있게 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.377-378
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• 2007

본 논문에서는 저전력 임베디드 시스템을 위한 효율적인 다중 NAND 플래쉬 파일 시스템을 제안한다. 기존에 제안되었던 하드디스크를 비롯한 저장 장치들과는 달리 NAND 플래쉬 메모리는 특정 블록에 쓰기 연산을 하기 전에 해당 블록은 이미 소거된 상태이어야 한다. 또한 이러한 소거의 횟수는 각 블록마다 제한적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 소거 횟수 평준화 기법이 많이 사용되고 있고 관련하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 소거 횟수에 임계치를 설정하여 연산하는 방법을 제안한다. 또한 기존에는 단일 플래쉬 메모리만을 고려하고 있으나 본 논문에서는 다중 플래쉬 메모리 구조를 고려한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.427-431
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• 2007

플래시 메모리는 강한 내구성과 소형화, 대용량화라는 특성 때문에 임베디드 시스템 및 관련 기기에서 널리 사용되고 있다. 플래시 메모리는 지움 횟수 제한이 있고 제자리 업데이트 시 지움 연산이 선행되어야 한다. 또한, 쓰기 단위에 비해 지움 단위가 커서 연산시간이 많이 걸리며, 지움 대상 블록이 많은 경우에는 쓰기 연산 지연의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 쓰기 연산 지연을 예방하기 위하여 쓰기 연산량에 따라 지움 연산을 제어하는 효율적인 가비지 컬렉션 기법을 제안하고, YAFFS에 구현하여 성능 평가를 하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.647-650
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• 2009

IPTV(Internet Protocol Television)는 차별화된 초고속 광대역 네트워크를 기반으로 기존 TV의 단점을 보완하여 차세대 DTV 시장을 주도할 것으로 예상된다. IPTV의 저장용량이 증가하는 추세에 따라 SSD(Solid State Disk)가 NAND 플래시 메모리를 대체 할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 IPTV의 저장장치인 SSD의 수명을 증가시키고 플래시메모리의 특성인 마모도 제한을 고려하지 않은 지움 정책(Garbage-Collection)을 사용하는 YAFFS(Yet Another Flash FileSystem)의 문제점을 해결하기 위해 블록을 내용기반 리스트로 관리하고 블록스왑을 사용하는 내용기반 지움 정책을 제안한다. 기존 파일시스템 보다 수명을 향상 시키는 내용기반 파일시스템을 설계 및 구현하여 성능을 분석하였다.