• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.972-978
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• 2015

비휘발성 메모리는 바이트 단위 접근과 비휘발성을 지원한다. 이러한 특성들은 비휘발성 메모리를 캐시, 메모리, 디스크와 같은 메모리 계층 구조 가운데 하나의 영역으로 사용을 가능케 한다. 비휘발성 메모리의 흥미로운 특성은 데이터 보존 기간이 실제로는 제한적인 기간을 가지고 있다는 것이다. 게다가 데이터 보존 기간과 쓰기 지연간의 트레이드오프가 존재 한다. 본 논문에서는 이를 활용하여 비휘발성 메모리를 파일 캐시로 사용하는 새로운 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존의 캐시 관리 기법과는 반대로 짧은 데이터 보존 시간으로 데이터를 저장하고 쓰기 성능을 개선한다. 제안하는 기법은 LRU 대비 평균 접근 지연 시간을 최대 31%, 평균 24.4%로 감소시킴을 보인다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권6호
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• pp.741-749
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• 2014

Low power double data rate 2 non-volatile memory (LPDDR2-NVM) has been deemed the standard interface to connect non-volatile memory devices such as phase-change memory (PCM) directly to the main memory bus. However, most of the previous literature does not consider or overlook this standard interface. In this paper, we propose address phase skipping by reforming the way of interfacing with LPDDR2-NVM. To verify effectiveness and functionality, we also develop a system-level prototype that includes our customized LPDDR2-NVM controller and commercial PCM devices. Extensive simulations and measurements demonstrate up to a 3.6% memory access time reduction for commercial PCM devices and a 31.7% reduction with optimistic parameters of the PCM research prototypes in industries.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권4호
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• pp.226-239
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• 2013

A number of systems have several on-chip memories with cache memory being one of them. Conventional cache memory consists of SRAM but the ratio of static energy to the total energy of the memory architecture becomes larger as the leakage power of traditional SRAM increases. Spin-Torque Transfer RAM (STT-RAM), which is a variety of Non-Volatile Memory (NVM), has many advantages over SRAM, such as high density, low leakage power, and non-volatility, but it consumes too much writing energy. This study evaluated a wide range of energy consumptions of a two-level cache using NVM partially on a mobile processor. Through a number of experimental evaluations, it was confirmed that the use of NVM partially in the two-level cache effectively reduces energy consumption significantly.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권1호
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• pp.76-81
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• 2023

Journaling file systems are widely used to keep file systems in a consistent state against crash situations. As traditional journaling file systems are designed for block I/O devices like hard disks, they are not efficient for emerging byte-addressable NVM (non-volatile memory) media. In this article, we present a new in-memory journaling file system for NVM that is different from traditional journaling file systems in two respects. First, our file system journals only modified portions of metadata instead of whole blocks based on the byte-addressable I/O feature of NVM. Second, our file system bypasses the heavy software I/O stack while journaling by making use of an in-memory file system interface. Measurement studies using the IOzone benchmark show that the proposed file system performs 64.7% better than Ext4 on average.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.60-61
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• 2007

In this paper, the p-channel poly Si thin-film transistors (Poly-Si TFT's) using formed by solid phase crystallization (SPC) on glass substrate were fabricated. And we propose an ONO(Oxide-Nitride-Oxide) multilayer as the gate insulator for poly-Si TFT's to indicate non-volatile memory (NVM) effect. Poly-Si TFT is investigated by measuring the electrical properties of poly-Si films, such as I-V characteristics, on/off current ratio. NVM characteristics is showed by measuring the threshold voltage change of TFT through I-V characteristics.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.301-305
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• 2009

Pt 나노입자의 합성과 이를 이용한 hybrid Pt-$SiO_2$ 나노입자의 합성을 성공적으로 수행하였으며, self-assembled Pt nanoparticles monolayer를 charge trapping layer로 활용하는 metal-oxide-semiconductor(MOS) type memory의 한 예로 non-volatile memory(NVM)의 응용을 보임으로써 나노입자의 활용 가능성을 보이고, 또한, hybrid Pt-$SiO_2$ 나노입자 박막 층의 제어를 통한 MOS type memory device에의 보다 더 넓은 활용 가능성을 보이고자 하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-6
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• 2022

Modern computer systems usually have special hardware for operations used in deep learning workload even edge computing environment. Non-volatile memories (NVMs) have been considered for alternative memory storage because they consume little static energy and occupy small area. However, there is a problem for NVMs to be directly adopted. An NVM cell has limited write endurance, so that the lifetime of NVM-based memory system is much shorter than that of conventional memory system. To overcome this problem for the deep learning system, this paper proposes a novel method to extend the lifetime based on the analysis of the deep learning workloads. If an incoming block has more than a predefined number of frequently used values, the cacheline is defined as write friendly block. During the victim selection, the cacheline has lower possibility to be chosen as victim. The experimental results show that the lifetime is increased by about 50% and energy consumption is decreased by 3% with a little performance hurt.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.157-163
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• 2021

파일 시스템에서 하나의 쓰기 연산은 여러 데이터를 수정할 수 있지만, 이러한 파일 시스템의 변경들은 원자적으로 디스크에 써지지 않는다. 따라서 파일 시스템의 일관성을 위해 기존의 저널링 기법은 시스템 성능을 저하시키는 대신 충돌 일관성을 보장한다. 비휘발성 메모리를 저널 공간으로 사용하면 비휘발성 메모리의 낮은 지연 시간과 바이트 수준 접근성으로 성능 저하를 완화시킬 수 있다고 알려졌다. 그러나 비휘발성 메모리를 고려한 저널링 기법 중에서 확장성을 제공하는 것은 없다. 본 논문에서는 확장적 저널링을 위해 비휘발성 메모리상의 저널 공간을 여러 영역으로 분할하여 한 영역에 집중된 연산을 분산시킨다. 또한, 저널 영역별로 입출력 쓰레드를 두어 저장 장치에 데이터 쓰기 연산을 가속화한다. 제안된 기법을 JFS에 적용하여 고성능 저장장치를 탑재한 멀티코어 서버에서 이를 평가한다. 평가 결과는 제안된 기법이 기존의 NVM 기반 저널링 파일 시스템의 기법보다 성능이 우수함을 보여준다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권1호
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• pp.32-39
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• 2008

Tunnel oxide of non-volatile memory (NVM) devices would be very difficult to downscale if ten-year data retention were still needed. This requirement limits further improvement of device performance in terms of programming speed and operating voltages. Consequently, for low-power applications with Fowler-Nordheim programming such as NAND, program and erase voltages are essentially sustained at unacceptably high levels. A promising solution for tunnel oxide scaling is tunnel barrier engineering (TBE), which uses multiple dielectric stacks to enhance field-sensitivity. This allows for shorter writing/erasing times and/or lower operating voltages than single $SiO_2$ tunnel oxide without altering the ten-year data retention constraint. In this paper, two approaches for tunnel barrier engineering are compared: the crested barrier and variable oxide thickness. Key results of TBE and its applications for NVM are also addressed.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.139-144
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• 2019

비휘발성 메모리는 높은 용량과 DRAM에 준하는 수준의 접근 성능을 제공하여 차세대 메모리 기술로 각광을 받고 있다. 최근 미국 반도체 시장을 중심으로 비휘발성 메모리가 상용화 되면서 그 활용 방법에 대한 관심은 더욱 고조되고 있다. 그러나 비휘발성 메모리는 쓰기 연산 시 셀이 마모되는 물리적 특성을 가지고 있어 마모 평준화를 수행하지 않으면 특정 셀의 과도한 마모로 메모리의 용량이 감소되는 현상이 발생할 수 있다. 본 논문은 현재 균형 이진 탐색 트리로 널리 사용되고 있는 레드-블랙 트리(Red-black tree)가 비휘발성 메모리 위에서 동작할 때 잦은 리밸런싱 동작이 트리의 상위 레벨 노드들의 빈번한 쓰기를 발생시켜 특정 셀의 마모를 가속화 시킨다는 것을 관찰하고, 이를 해결하기 위한 새로운 형태의 레드-블랙 트리를 제안한다. 실제 시스템에서 추출한 레드-블랙 트리 접근 트레이스를 활용한 성능평가에서 제안된 레드-블랙 트리는 기존 자료구조 대비 셀 간의 쓰기 횟수 편차를 최대 12.5% 감소시킴을 보여주었다.