• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06c
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• pp.88-91
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• 2011

NAND 플래시 메모리는 저전력과 빠른 접근 속도의 특징 때문에 차세대 저장장치로 주목 받고 있다. 특히 플래시 메모리로 만들어진 SSD(solid state disk)는 인터페이스가 기존의 하드디스크와 동일하고 대용량화 되고 있기 때문에 가까운 미래에 다양한 저장시스템의 저장장치로 사용될 것으로 예상된다. 그러나 NAND 플래시메모리 기반 저장장치는 쓰기 전 소거 구조와 같은 독특한 하드웨어 특징을 가지고 있기 때문에 특정 지역에 반복적인 쓰기 요청을 발생하는 B트리를 구축하는 것은 심각한 성능저하를 야기 할 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 버퍼를 이용하여 B트리 구축 성능을 개선한 방법들이 제안되었다. 그러나 이러한 기법들은 갑작스러운 전원 차단 시 버퍼에 유지하고 있던 데이터를 모두 유실하기 때문에 고장회복을 위한 추가적인 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 버퍼를 이용한 방법 중 IBSF기법을 기반으로 NAND 플래시 메모리 기반 저장장치에서 고성능의B트리 구축 방법뿐만 아니라 전원 차단시 효율적인 고장회복을 할 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 B트리 변경시 변경 된 정보를 로그에 저장하여 관리한다. 또한 루트노드가 변경될 때 검사점(checkpoint)을 수행한다. 마지막으로 다양한 실험을 통하여 본 논문의 고장회복 성능을 보여준다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2008.05a
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• pp.204-207
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• 2008

NAND 플래시 메모리는 하드 디스크에 비해 작고, 빠르며, 저 전력 소모 등과 같은 장점을 가지고 있어 대체 저장 매체로 주목받고 있다. 그러나 제자리 갱신이 불가능한 특징을 가지고 있어 B-트리를 사용하면 갱신이 빈번하게 발생하여 읽기 연산에 비해 상대적으로 느린 쓰기 연산과 소거 연산이 빈번해져 시스템의 성능이 저하 된다. 이러한 성능 저하를 피하기 위해 $\mu}$-트리가 제안되었으나, 고정된 페이지 레이아웃 구조를 가지고 있어 노드 분할과 트리 신장이 빈번하게 일어난다. 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리 상에서 B-트리 구현 시 발생하는 추가적인 쓰기 연산의 횟수를 줄이기 위해 갱신이 일어나는 단말 노드에 로그 노드를 할당하여, 갱신되는 내용을 저장한다. 따라서 부모 노드의 내용이 변경 되는 것을 늦추어 추가적인 쓰기 연산을 줄이게 되며, 순차적인 키 값의 삽입이나 일정 노드에 대한 빈번한 갱신은 로그 노드가 단말 노드로 전환되어 추가적인 쓰기 연산을 줄이게 된다. 이러한 방법으로 추가적인 쓰기 연산을 줄임으로써 시스템의 성능을 향상시키는 NAND 플래시 메모리를 위한 새로운 B-트리 구조를 제안한다.

• 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 Internet of Things and Convergence
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• v.9 no.1
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• pp.19-24
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• 2023

Recently, with the recent rapid development of memory technology, various types of memory are developed and are used to improve processing speed in data management systems. In particular, NAND flash memory is used as a main media for storing data in memory-based storage devices because it has a nonvolatile characteristic that it can maintain data even at the power off state. However, since the recently studied memory-based storage device consists of various types of memory such as MRAM and PRAM as well as NAND flash memory, research on memory management technology is needed to improve data processing performance and efficiency of media in a storage system composed of different types of memories. In this paper, we propose a memory mapping scheme thought technique for efficiently managing data in the storage device composed of various memories for data management. The proposed idea is a method of managing different memories using a single mapping table. This method can unify the address scheme of data and reduce the search cost of data stored in different memories for data tiering.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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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.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.18D no.3
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• pp.157-168
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• 2011

Recently flash memory has been being utilized as a main storage device in mobile devices, and flashSSDs are getting popularity as a major storage device in laptop and desktop computers, and even in enterprise-level server machines. Unlike HDDs, on flash memory, the overwrite operation is not able to be performed unless it is preceded by the erase operation to the same block. To address this, FTL(Flash memory Translation Layer) is employed on flash memory. Even though the modified data block is overwritten to the same logical address, FTL writes the updated data block to the different physical address from the previous one, mapping the logical address to the new physical address. This enables flash memory to avoid the high block-erase cost. A flashSSD has an array of NAND flash memory packages so it can access one or more flash memory packages in parallel at once. To take advantage of the internal parallelism of flashSSDs, it is beneficial for DBMSs to request I/O operations on sequential logical addresses. However, the B-tree structure, which is a representative index scheme of current relational DBMSs, produces excessive I/O operations in random order when its node structures are updated. Therefore, the original b-tree is not favorable to SSD. In this paper, we propose AS(Always Sequential) B-tree that writes the updated node contiguously to the previously written node in the logical address for every update operation. In the experiments, AS B-tree enhanced 21% of B-tree's insertion performance.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.844-846
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• 2005

멀티미디어 산업의 발달로 인하여 정보를 저장하기 위한 다양한 저장장치들이 개발되고 있으며, 이러한 저장장치들의 발달과 더 좋은 환경을 제공하기 위해 저장 장치에 대한 파일 시스템들이 개발되고 있다. 이처럼 파일 시스템들의 성능을 분석하기 위해서 기존의 파일 시스템 성능 측정 도구를 사용하면 해당 파일 시스템의 특성에 맞는 평가 요소를 정확하게 측정을 하지 못한다. 이에 따라 해당 저장장치의 특성에 맞게 최적화된 파일 시스템들은 그 특성이 고려된 성능 측정 도구들이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리를 위해 개발된 파일 시스템들의 특성들을 측정할 수 있는 성능 측정 도구의 설계에 관하여 기술한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10c
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• pp.128-133
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• 2006

NAND 플래시 메모리는 작고, 가볍고, 저 전력이라는 장점 U문에 휴대폰, MP3, PDA 등 이동 컴퓨팅 장치의 저장소로 많이 사용되고 있다. B+트리는 저장소에 있는 데이터를 효율적으로 접근하기 위한 색인 구조이다. 그러나 NAND 플래시 메모리의 다양한 특징들로 인해 기존의 디스크 기반의 B+트리를 플래시 메모리에 그대로 적용하는데 여러 단점들이 존재한다. 본 논문에서는 NAND 플래시 메모리 상에서 B+트리를 효과적으로 구축하기 위한 B+트리 색인 버퍼 관리 기법을 제안한다.

• Journal of Applied Reliability
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• v.10 no.1
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• pp.65-71
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• 2010

NAND-type SONOS with a separated double-gate FinFET structure (SDF-Fin SONOS) flash memory devices are proposed to reduce the unit cell size of the memory device and increase the memory density in comparison with conventional non volatile memory devices. The proposed memory device consists of a pair of control gates separated along the direction of the Fin width. There are two unique alternative technologies in this study. One is a channel doping method and the other is an oxide thickness variation method, which are used to operate the SDF-Fin SONOS memory device as two-bit. The fabrication processes and the device characteristics are simulated by using technology comuter-adided(TCAD). The simulation results indicate that the charge trap probability depends on the different channel doping concentration and the tunneling oxide thickness. The proposed SDG-Fin SONOS memory devices hold promise for potential application.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.21 no.2
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• pp.1-7
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• 2016

In this paper, we propose in this paper present a novel locality data allocation policy as COLD(Correlated Locality Data) allocation policy. COLD is defined as a set of data that will be updated together later. By distributing a COLD into a NAND block separately, it can preserve th locality. In addition, by handling multiple COLD simultaneously, it can obtain the parallelism among NAND chips. We perform two experiment to demonstrate the effectiveness of the COLD data allocation policy. First, we implement COLD detector, and then, analyze a well-known workload. And we confirm the amount of COLD found depending on the size of data constituting the COLD. Secondly, we compared the traditional page-level mapping policy and COLD for garbage collection overhead in actual development board Cosmos OpenSSD. Experimental results have shown that COLD data allocation policy is significantly reduces the garbage collection overhead. Also, we confirmed that garbage collection overhead vary depending on the COLD size.