• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.366-370
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• 2008

NAND 플래시 메모리는 특성상 쓰기 횟수가 제한적이라는 단점을 가지고 있어 쓰기 연산이 빈번히 발생하게 되면 NAND 플래시 메모리의 수명이 줄어든다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 NAND 플래시 메모리의 특성을 고려한 지연 쓰기 기법이 연구되고 있다. 하지만 지연 쓰기를 하기 때문에 쓰기 횟수는 줄어들지만 캐시 적중률이 낮아진다. 이러한 문제해결을 위해 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리 기반 파일 시스템을 위한 더블 캐시 정책을 제안한다. 더블 캐시는 실질적인 캐시인 Real Cache와 요구 페이지의 패턴을 관찰하기 위한 Ghost Cache로 구성된다. 이 정책은 Real Cache에서의 지연 쓰기를 하지 않고, Ghost Cache 공간에서 dirty페이지와 clean페이지를 활용하여 효율적인 지연 쓰기가 가능하도록 설계함으로써 쓰기 횟수를 줄이고, 적중률을 높인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권3호
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• pp.41-50
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• 2009

플래시 메모리는 비휘발성, 저전력, 빠른 입출력, 충격에 강함 등과 같은 많은 장점을 가지고 있으며, 모바일 기기에서의 저장 매체로 자주 사용이 증가 되고 있다. 이에 따라 임베디드 디바이스에 널리 사용되는 NAND 플래시 전용 파일시스템인 YAFFS에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 기존의 YAFFS는 마운트 시 모든 페이지의 스페어 영역을 스캔함으로써 마운트 속도가 상당히 오래 걸리며, 기존의 지움 정책에서 플래시메모리의 특성인 마모도 제한을 고려하지 않은 지움 정책(Cartage-Collection)을 사용하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 YAFFS의 마운트 과정에서의 문제점을 해결하기 위해 블록을 내용기반 리스트로 관리하고 마운트 할 때 일부 스페어 영역만을 읽어 기존의 마운트 시간을 감소시키는 기법을 제시한다. 또한 기존의 마모도 기법의 문제점을 해결하기 위해 내용기반 지움 정책을 사용하는 블록 스왑기법을 제안 한다. 실험에서는 파일의 크기를 다양하게 분류하여 기존의 파일시스템들과 비교하였다. 내용기반 YAFFS가 JFFS2보다는 82.2% 기존의 YAFFS보다는 42.9%의 마운트 평균시간이 감소하였으며, 기존의 지움 정책과 비교하여 추가적인 삭제나 지움 횟수가 없으며 제안한 블록 스왑기법은 마모도를 균일화하여 약 35%의 수명 증가를 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권1호
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• pp.1-10
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• 2010

최근 낸드 플래시 메모리가 하드디스크 수준으로 읽기 성능이 향상되고, 전력소비가 훨씬 적음에 따라, 플래시메모리와 하드디스크를 같이 사용하는 하이브리드 하드디스크와 같은 이기종 저장장치들이 출시되고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리의 쓰기 및 삭제 속도가 기존 자기디스크의 쓰기 성능에 비해 매우 느릴 뿐 아니라, 사용자 층에서 쓰기 요청이 집중될 경우 CPU, 메인 메모리에 심각한 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 비휘발성 캐시의 역할을 하는 낸드 플래시 메모리의 성능을 향상시키기 위해 읽기의 참조 빈도는 낮고, 쓰기의 갱신 빈도가 높은 데이터 블록들을 교체하는 LFU(Least Frequently Used)-Hot 기법을 제시하고, 교체 될 데이터 블록들을 재배치하여 자기디스크로 플러싱하는 기법을 제시한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 LFU-Hot 블록 교체 기법과 멀티존 기반의 데이터 블록 재배치기법 실행시간이 기존 LRU, LFU 블록 교체 기법들보다 입출력 성능 면에서 최대 38% 빠르고, 비휘발성 캐시의 수명을 약 40% 이상 향상 시킴을 증명하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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• pp.323-326
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• 2008

최근 플래시 메모리는 임베디드 시스템과 휴대용 기기 등에서 많이 사용되고 있다. 그 중 NAND 플래시 메모리는 대용량화가 가능해 NOR 플래시 메모리보다 더 많이 사용되고 있다. NAND 플래시 파일 시스템을 개발하기에 앞서 파일 시스템의 할당과 가비지 컬렉션 정책을 시험하기 위해서, 또는 실제 플래시 메모리에서 수행하기 힘든 지움 횟수 측정 실험을 하기 위해서 플래시 파일 시스템 시뮬레이터를 구현하여 실험을 한다. 하지만 이 시뮬레이터는 제한된 성능 비교를 할 수 밖에 없는 약점을 지니고 있다. 이 때문에 어느 한 성능 개선을 위해 제안한 기법으로 인해서 다른 성능이 저하될 수 있지만 이를 간과할 수도 있다. 본 논문에서는 NAND 플래시 파일 시스템의 전체적인 성능 평가를 수행할 수 있는 시뮬레이터를 설계하고 구현한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.21-24
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• 2011

최근 NAND 플래시 메모리는 가벼운 무게, 적은 전력소모, 온도 및 충격에 강한 내구성 때문에 하드디스크를 대체할 저장 매체로 주목 받고 있다. 하지만 NAND 플래시 메모리는 비대칭적인 읽기 쓰기 소거 연산 처리 속도와 제자리 갱신이 불가능한 물리적인 특징으로 인해 디스크 기반의 대표적인 인덱스 구조 중의 하나인 해시 인덱스 구조를 NAND 플래시 메모리 상에 구현하였을 때, 레코드가 빈번하게 삽입, 삭제, 갱신되면 대량의 제자리 갱신이 발생하여 플래시 메모리에서 느린 쓰기 연산과 소거 연산이 수행되어 성능이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 성능 저하를 피하기 위하여 버켓 오버플로우 발생 시 분할 연산을 수행하지 않고, 최대한 지연시킴으로써 쓰기 연산을 줄이는 인덱스 구조를 제안한다. 또한, 각 버켓에 대한 오버플로우 버켓의 갱신 및 삭제 비율에 따라 적응적으로 오버플로우 버켓을 할당하여 추가적인 읽기 쓰기 연산을 줄인다. 본 논문은 기존의 해시 인덱스 구조를 예제 및 수식을 통하여 제안하는 인덱스 구조의 우수성을 보인다.

• 전기의세계
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• 제60권1호
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• pp.46-50
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• 2011

• 정보처리학회지
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• 제23권4호
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• pp.4-9
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• 2016

• 전자공학회지
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• 제37권3호
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• pp.21-30
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• 2010

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.21-29
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• 2020

IT 산업 환경에서 모바일 데이터의 수요 증가로 인해 NAND 플래시 메모리의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 플래시 메모리의 소거 동작은 긴 대기 시간과 높은 소비 전력을 요구하여 각 셀의 수명을 제한한다. 따라서 쓰기와 삭제 작업을 자주 수행하면 플래시 메모리의 성능과 수명이 단축된다. 이런 문제를 해결하기 위해 디스크 버퍼를 이용, 플래시 메모리에 할당되는 쓰기 및 지우기 연산을 감소시켜 플래시 메모리의 성능을 향상시키는 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 쓰기 횟수를 최소화하기 위한 CPWL 기법을 제안한다. CPWL 기법은 버퍼 메모리 액세스 패턴에 따라 읽기 및 쓰기 페이지를 나누어 관리한다. 이렇게 나뉜 페이지를 정렬하여 쓰기 횟수를 줄이고 결과적으로 플래시 메모리의 수명을 늘리고 에너지 소비를 감소시킨다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권2호
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• pp.77-88
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• 2009

휴대용 저장장치로 각광 받고 있는 NAND 플래시 메모리의 용량이 커지면서 기존의 파일시스템과 플래시 메모리 컨트롤러 간의 중간 매개체 역할을 해주는 FTL(Flash Translation Layer)의 주소 변환 및 수명 관리 기법이 점차 중요해지고 있다. 본 논문에서는 연속적인 논리 주소 요청이 물리 주소가 인접한 경우의 값을 기록하는 연속성 카운터를 제안하여 주소 변환 횟수를 감소 시켰으며 이와 함께 자주 쓰이는 주소의 페이지들을 미리 주 메모리에 선반입하여 플래시 메모리의 입출력 성능을 향상시켰다. 또한 쓰기 빈도가 높은 주소를 예측하고 잦은 쓰기를 방지하기 위해 2비트 쓰기 예측과 비동기 쓰기 기법을 제시하여 쓰기 성능과 플래시 메모리의 수명을 향상 시켰다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 CFTL(Clustered Flash Translation Layer)이 기존 FTL들보다 주소 변환 성능이 최대 20%, 쓰기 시간을 최대 50% 이상 감소시켰다.