• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.768-771
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• 2007

낸드 플래시 메모리는 최근 많은 디지털 기기에서 사용되고 있으며 그 용량과 성능면에서의 발전이 급격이 이루어지고 있다. 낸드 플래시 메모리는 읽고 쓰기 회수에 제한이 있어 이 수명이 다하면 데이터의 신뢰성을 보장하기 어렵다. 이 때문에 낸드 플래시 데이터의 오류를 검출하는 ECC(Error Correction Code) 알고리즘의 적용이 필수적이다. 기존에는 ECC 알고리즘을 논리 게이트로 구현하였으나 본 논문에서는 룩업 테이블 방식을 사용하여 신뢰성과 데이터 처리 시간을 향상시키고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.7-14
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• 2009

NAND 플래시 메모리를 이용한 카드가 보편화되어 이제는 대량의 멀티미디어 데이터를 모두 저장할 수 있는 수준에 이르렀다. 하지만 NAND 플래시 셀(cell)의 느린 동작으로 인하여 대량의 데이터를 빠르게 전송하기에는 많이 부족한 수준이다. 즉 대량의 멀티미디어 데이터를 NAND 플래시 메모리 카드로 전송할 경우 많은 시간이 걸리는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 데이터 전송률을 높이기 위한 새로운 하드웨어 및 소프트웨어의 구조를 제안한다. 제안하는 구조에서는 기존의 직렬 처리(serial processing) 기법과 다른, 다중 처리(multiprocessing) 기법을 사용하였다. 제안된 구조를 이용하여 VIP(Virtual IP) 환경에서 시뮬레이션하고 FPGA 보드환경에서 최종 실험하였다. 실험 결과 VIP환경에서는 160MB/s의 다운로드 성능을 볼 수 있었으며, FPGA 보드환경에서는 85.3MB/s의 다운로드 성능을 볼 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권2호
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• pp.121-129
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• 2011

It is progressing as new advents and remarkable developments of mobile device every year. On the upper line reason, NAND FLASH large density memory demands which can be stored into portable devices have been dramatically increasing. Therefore, the cell size of the NAND Flash memory has been scaled down by merely 50% and has been doubling density each per year. [1] However, side effects have arisen the cell distribution and reliability characteristics related to coupling interference, channel disturbance, floating gate electron retention, write-erase cycling owing to shrinking around 20nm technology. Also, FLASH controller to manage shrink effect leads to speed and current issues. In this paper, It will be introduced to solve cycling, retention and fail bit problems of sub-deep micron shrink such as Virtual negative read used in moving read, randomization. The characteristics of retention, cycling and program performance have 3 K per 1 year and 12.7 MB/s respectively. And device size is 179.32 $mm^2$ (16.79 mm ${\times}$ 10.68 mm) in 3 metal 26 nm CMOS.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.251-252
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• 2012

본 논문은 기존 Legacy NAND의 성능을 향상시키기 위해 제안된 ONFI (Open NAND Flash Interface) NAND의 특성을 지원하는 컨트롤러를 구현하고, 실제 테스트 보드 제작 및 실험 환경을 구축하여 성능을 측정하였다. 그 결과 인터페이스 속도가 기존 Legacy NAND에 비해 약 6배 증가하였다. 또한 읽기 속도의 경우 약 3배의 성능 향상이 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권8호
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• pp.45-52
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• 2011

플래시 메모리는 빠른 처리 속도, 비휘발성, 저전력, 강한 내구성으로 인해 최근 다방면에서 활용되는 비중이 점점 커지고 있고, 최근 비트 당 가격이 저렴해지면서 NAND 플래시 기반의 SSD (Solid State Disk)가 기존 기계적 메커니즘의 HDD(Hard Disk Drive)를 대체할 새로운 저장 장치로 주목받고 있다. 특히 모바일 기기에 적용되는 싱글 패키지 SSD 제품의 경우 병렬 처리를 통한 성능 향상을 위해 채널 수를 증가시키면 NAND 플래시 컨트롤러의 면적과 입출력 핀 수가 채널 수 증가에 따라 증가하여 폼팩터 (form factor)에 직접적인 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 NAND 플래시 채널 수와 인터페이스의 채널당 FIFO 버퍼 사이즈를 최적화하여 SSD 컨트롤러의 성능을 고려한 면적과 입출력 핀 수를 최소화하고 이를 폼팩터에 반영하는 방법을 제안한다. 이중 버퍼를 채용한 10채널 지원 SSD 컨트롤러에 대해서 실험을 통해 동일한 성능을 유지하면서도 버퍼 블록 사이즈를 73%정도 축소시킬 수 있었고, 컨트롤러 전체 칩 면적으로는 채널 수 감소에 따른 채널별 컨트롤 블록과 입출력 핀 수 감소 등으로 인해 대략 40%정도 축소 가능할 것으로 예상된다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.251-258
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• 2012

SSD (Solid-state Drive), 더 나아가 SSS (Solid-state Storage System)와 같은 고성능 스토리지 요구 사항을 지원하기 위해 최근 낸드 플래시 메모리도 DRAM에서와 같이 SDR (Single Data Rate)에서 고속 DDR (Double Data Rate) 신호구조로 진화하고 있다. 이에 따라 PHY (Physical layer) 회로 기술을 적용하여 협소 타이밍 윈도우 내에서 유효 데이터를 안정적으로 래치하고, 핀 간 데이터 스큐를 최소화하는 것 등이 새로운 이슈로 부각되고 있다. 또한, 낸드 플래시 동작 속도의 증가는 낸드 플래시 컨트롤러의 동작 주파수 상승으로 이어지고 동작 모드에 따라 컨트롤러 내부 소모 전력 변동성이 급격히 증가한다. 공정 미세화와 저전력 요구에 의해 컨트롤러 내부 동작 전압이 1.5V 이하로 낮아지면서 낸드 플래시 컨트롤러 내부 전압 변화 마진폭도 좁아지므로 이러한 소모 전력 변동성 증가는 내부 회로의 정상 동작 범위를 제한한다. 컨트롤러의 전원전압 변동성은 미세공정으로 인한 OCV (On Chip Variation)의 영향이 증가함에 따라 더 심화되는 추세이고, 이러한 변동성의 증가는 순간적으로 컨트롤러의 보장된 정상 동작 범위를 벗어나게 되어 내부 로직의 오류를 초래한다. 이런 불량은 기능적 오류에 의한 것이 아니므로 문제의 원인 규명 및 해결이 매우 어렵게 된다. 본 논문에서는 낸드플래시 컨트롤러 내부의 비정상적 전원 전압 변동하에서도 유효 타이밍 윈도우를 경제적인 방법으로 유지할 수 있는 회로 구조를 제안하였다. 실험 결과 기존 PHY회로 대비 면적은 20% 감소한 반면 최대 데이터 스큐를 379% 감소시켜 동등한 효과를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권6호
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• pp.188-198
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• 2013

낸드 플래시 메모리 기반 저장장치는 성능을 높이기 위하여 내부에 다수의 플래시 메모리가 공유하는 데이터 버스들을 구성하고, 이 구조를 이용하여 다수의 플래시 메모리 오퍼레이션을 동시에 수행하는 병렬 기법을 사용한다. 저장장치의 성능은 개별 데이터 버스의 성능에 의하여 많은 영향을 받기 때문에, 저장장치 컨트롤러가 오퍼레이션을 효과적으로 스케줄링 함으로써 버스의 성능을 높이는 것이 중요하다. 그러나 오퍼레이션 별로 상이한 동작시간과 버스사용 특성으로 인하여 시시각각 변화하는 버스의 상황은 스케줄링을 어렵게 만든다. 또한 단순히 버스 사용효율을 높이기 위한 스케줄링 기법은 예상하지 못한 오퍼레이션의 지연과 저장장치의 자원 낭비를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 데이터 버스의 성능과 저장장치의 자원 효율을 고려한 동적인 오퍼레이션 스케줄링 기법들을 제안한다. 제안하는 기법들은 오퍼레이션을 세 단계로 구분한 후 오퍼레이션의 특성과 데이터 버스의 상황에 따라 이들을 스케줄링 한다. 제안된 기법들을 컨트롤러에 적용하여 FPGA 플랫폼에서 검증한 결과, 제안된 기법을 적용한 컨트롤러는 정적인 스케줄링 기법을 사용하는 컨트롤러에 비하여 쓰기 오퍼레이션의 수가 1.9% 줄어들었으며 4-7% 높은 버스 사용효율과 4-19% 높은 처리량을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.877-880
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• 2005

DMB 서비스의 상용화 및 3D 게임, 휴대용 인터넷, 영화서비스 등의 멀티미디어 서비스를 위하여 최근 모바일용 기기에 VGA급 이상의 컬러 FPD의 채택이 본격화 하고 있다. VGA급 이상의 화면에 30fps의 실시간 동영상을 디스플레이 하려면 소프트웨어를 통한 구현방법은 프로세서의 성능이 이에 미치지 못하기 때문에 구현이 어렵고, 전용 하드웨어를 구성하여야만 풀 프레임의 동영상지원이 가능하다. 본 논문에서는 모바일 디스플레이 장치의 실시간 동영상 구현을 위한 flash memory controller, OLED interface로 이루어진 OLED 제어기를 제안하고 이를 FPGA로 구현하여 성능을 평가하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.366-367
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• 2011

오늘날 컴퓨터 시스템에서 중요하게 생각하는 분야 중 하나가 저전력이다. SSD는 기계적인 요소가 없어서 충격에 강하고 랜덤 읽기, 쓰기 성능이 HDD에 비해 좋아 HDD를 대체할 새로운 저장 장치로 여겨지고 있다. 또한 소모 전력도 HDD에 비해 작을 것으로 예측했다. 하지만 실제 소모량은 HDD와 크게 차이 나지 않았다. SSD의 소모 전력이 커진 원인을 파악하기 위해 SSD의 구성 요소를 파악하고 각 요소의 소모량을 시뮬레이터를 이용하여 분석했다. SSD의 전력 소모는 Flash Memory Controller, DRAM, NAND Flash 의 소모량이 90% 이상을 차지했다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.77-82
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• 2014

SD 메모리 카드는 휴대용 디지털 장비에서 널리 사용하고 있으며, 저장 장치로 대부분 낸드 플래시 메모리를 사용하여, 저 비용으로 사용자의 중요한 데이터를 안전하게 저장하는 특징을 가지고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리를 저장 장치로 이용하는 경우에 대용량의 데이터를 전송시 메모리 용량이 부족한 경우에 사용자의 데이터를 저장할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 가상 SD 메모리 카드 시스템을 제안한다. SD 메모리 카드에서 데이터를 저장하기 위해 메모리 코어로 플래시 메모리를 이용하는 방식이 아닌 외부 저장 장치를 이용하여 호스트에서 요청된 데이터를 SD 메모리 카드 디바이스 드라이버를 이용하여 처리하도록 하였다. 실험을 위해서 S3C2450 ARM CPU의 SMC 컨트롤러에 FPGA 기반의 SD 카드 슬레이브 컨트롤러 IP를 이용하여 테스트 하였다.