• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권1호
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• pp.19-26
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• 2010

본 논문에서는 차세대 비휘발성램 기술인 스토리지 클래스 메모리(SCM)와 DRAM을 병렬적으로 메인 메모리로서 도입하고, SCM+DRAM 메인 메모리 시스템을 시스템 신뢰성 측면에서 활용한다. 본 시스템에서는 부팅 없는 즉각적인 시스템 온/오프, 프로세스의 동적인 영속성 또는 비영속성의 선택, 그리고 이를 통하여 전원과 소프트웨어 장애로부터의 빠른 복구를 제공한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 장점은 체크포인팅에서의 문제들, 즉 심각한 오버헤드와 복구 지연을 야기하지 않으며, 특히 응용 프로그램에 대한 완전한 투명성을 제공하기 때문에 보편적인 응용 프로그램에 영속성을 제공할 수 있어 실제 환경에 적용되기가 쉽다. 우리는 이를 검증하기 위해 상용 운영체제인 리눅스 커널 2.6.21을 기반으로 시스템을 구현하였고, 실험을 통해 영속성이 지정된 프로세스가 시스템의 오프-온 후 데이터 손실 없이 즉각적으로 실행을 지속하는 것을 알 수 있었으며, 이를 통하여 우리는 본 시스템에서 가용성과 신뢰성이 향상될 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.343-344
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• 2012

It has been known since the mid 1960s that Ag can be photodissolved in chalcogenide glasses to form materials with interesting technological properties. In the 40 years since, this effect has been used in diverse applications such as the fabrication of relief images in optical elements, micro photolithographic schemes, and for direct imaging by photoinduced Ag surface deposition. ReRAM, also known as conductive bridging RAM (CBRAM), is a resistive switching memory based on non-volatile formation and dissolution of a conductive filament in a solid electrolyte. Especially, Ag-doped chalcogenide glasses and thin films have become attractive materials for fundamental research of their structure, properties, and preparation. Ag-doped chalcogenide glasses have been used in the formation of solid electrolyte which is the active medium in ReRAM devices. In this paper, we investigated the nature of thin films formed by the photo-dissolution of Ag into Ge-Se glasses for use in ReRAM devices. These devices rely on ion transport in the film so produced to create electrically programmable resistance states. [1-3] We have demonstrated functionalities of Ag doped chalcogenide glasses based on their capabilities as solid electrolytes. Formation of such amorphous systems by the introduction of Ag+ ions photo-induced diffusion in thin chalcogenide films is considered. The influence of Ag+ ions is regarded in terms of diffusion kinetics and Ag saturation is related to the composition of the hosting material. Saturated Ag+ ions have been used in the formation of conductive filaments at the solid electrolyte which is the active medium in ReRAM devices. Following fabrication, the cell displays a metal-insulator-metal structure. We measured the I-V characteristics of a cell, similar results were obtained with different via sizes, due to the filamentary nature of resistance switching in ReRAM cell. As the voltage is swept from 0 V to a positive top electrode voltage, the device switches from a high resistive to a low resistive, or set. The low conducting, or reset, state can be restored by means of a negative voltage sweep where the switch-off of the device usually occurs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.237.2-237.2
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• 2013

ReRAM cell, also known as conductive bridging RAM (CBRAM), is a resistive switching memory based on non-volatile formation and dissolution of conductive filament in a solid electrolyte [1,2]. Especially, Chalcogenide-based ReRAM have become a promising candidate due to the simple structure, high density and low power operation than other types of ReRAM but the uniformity of switching parameter is undesirable. It is because diffusion of ions from anode to cathode in solid electrolyte layer is random [3]. That is to say, the formation of conductive filament is not go through the same paths in each switching cycle which is one of the major obstacles for performance improvement of ReRAM devices. Therefore, to control of nonuniform conductive filament formation is a key point to achieve a high performance ReRAM. In this paper, we demonstrated the enhanced repeatable bipolar resistive switching memory characteristics by spreading the Ag nanocrystals (Ag NCs) on amorphous GeSe layer compared to the conventional Ag/GeSe/Pt structure without Ag NCs. The Ag NCs and Ag top electrode act as a metal supply source of our devices. Excellent resistive switching memory characteristics were obtained and improvement of voltage distribution was achieved from the Al/Ag NCs/GeSe/Pt structure. At the same time, a stable DC endurance (>100 cycles) and an excellent data retention (>104 sec) properties was found from the Al/Ag NCs/GeSe/ Pt structured ReRAMs.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권4호
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• pp.274-282
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• 2016

This paper proposes code optimization techniques to reduce energy consumption of complex multimedia applications in a hybrid memory system with volatile dynamic random access memory (DRAM) and non-volatile spin-transfer torque magnetoresistive RAM (STT-MRAM). The proposed approach analyzes read/write operations for variables in an application. Based on the profile, variables with a high read operation are allocated to STT-MRAM, and variables with a high write operation are allocated to DRAM to reduce energy consumption. In this paper, to optimize code for real-life complicated applications, we develop a profiler, a code modifier, and compiler/link scripts. The proposed techniques are applied to a Fast Forward Motion Picture Experts Group (FFmpeg) application. The experiment reduces energy consumption by up to 22%.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권3호
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• pp.783-784
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• 2011

• 정보과학회 논문지
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• 제42권3호
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• pp.379-389
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• 2015

Phase Change Memory (PCM 또는 PRAM), Magneto Resistive RAM (MRAM)과 같은 차세대 비휘발성 메모리가 등장하면서, Dynamic Random-Access Memory (DRAM)을 PRAM으로 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 PRAM을 메인 메모리로 사용하는 시스템에서 지금까지 널리 사용되고 있는 기존의 조인 알고리즘(블록 네스티드 조인, 소트-머지 조인, 그레이스 해시 조인, 하이브리드 해시 조인)들을 사용했을 때 발생하는 내구성과 성능 문제를 비교, 분석한다. 본 연구의 실험결과에 의하면 기존의 조인 알고리즘들을 PRAM에 맞게 재설계해야 하는 필요성이 제기되었다. 특히, 본 연구는 조인 알고리즘들을 PRAM에 적용했을 때 발생하는 이슈들을 과학적으로 규명한 첫 시도이다. 그리고 기존의 조인 알고리즘들을 PRAM에 적용했을 때 발생하는 내구성과 성능을 비교하기 위한 PRAM 기반의 시스템을 모델링하고 시뮬레이터를 구현한 것에 연구의 의의를 둘 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권2호
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• pp.241-245
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• 2008

비휘발성 속성을 가지면서 램의 특성을 동시에 제공하는 비휘발성 램의 효과적인 활용을 목적으로, 모든 메타데이타를 비휘발성 램에서 관리하고 파일데이타만 낸드플래시에서 관리하는 MiNV(Metadata in NVram) 파일시스템이 이미 제안된 바 있다. 본 연구에서는 MiNV 파일시스템에서 가비지 컬렉션 수행에 대한 효율성을 실험적으로 분석하고, 가비지 컬렉션의 효율성이 전체 파일시스템 성능에 미치는 영향에 대해서 살펴본다. MiNV 파일시스템은 동일한 가비지 컬렉션 기법을 적용하더라도 YAFFS보다 더 효율적으로 가비지 컬렉션을 수행한다. 성능 평가 결과에서 MiNV 파일시스템은 전체 낸드플래시에서 가용한 블록의 개수가 부족할 때 발생하는 공격적인 가비지 컬렉션의 발생 빈도를 줄임과 동시에 공격적인 가비지 컬렉션 수행 시점을 늦춤을 확인하였다. 이와 더불어, 실험 결과는 이러한 가비지 컬렉션에 대한 효율성이 파일시스템의 성능향상에 기여함을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.326-326
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• 2014

It has been known since the mid 1960s that Ag can be photodissolved in chalcogenide glasses to form materials with interesting technological properties. In the 40 years since, this effect has been used in diverse applications such as the fabrication of relief images in optical elements, micro photolithographic schemes, and for direct imaging by photoinduced Ag surface deposition. ReRAM, also known as conductive bridging RAM (CBRAM), is a resistive switching memory based on non-volatile formation and dissolution of a conductive filament in a solid electrolyte. Especially, Ag-doped chalcogenide glasses and thin films have become attractive materials for fundamental research of their structure, properties, and preparation. Ag-doped chalcogenide glasses have been used in the formation of solid electrolyte which is the active medium in ReRAM devices. In this paper, we investigated the nature of thin films formed by the photo-dissolution of Ag into Ge-Se glasses for use in ReRAM devices. These devices rely on ion transport in the film so produced to create electrically programmable resistance states [1-3]. We have demonstrated functionalities of Ag doped chalcogenide glasses based on their capabilities as solid electrolytes. Formation of such amorphous systems by the introduction of Ag+ ions photo-induced diffusion in thin chalcogenide films is considered. The influence of Ag+ ions is regarded in terms of diffusion kinetics and Ag saturation is related to the composition of the hosting material. Saturated Ag+ ions have been used in the formation of conductive filaments at the solid electrolyte which is the active medium in ReRAM devices. Following fabrication, the cell displays a metal-insulator-metal structure. We measured the I-V characteristics of a cell, similar results were obtained with different via sizes, due to the filamentary nature of resistance switching in ReRAM cell. As the voltage is swept from 0 V to a positive top electrode voltage, the device switches from a high resistive to a low resistive, or set. The low conducting, or reset, state can be restored by means of a negative voltage sweep where the switch-off of the device usually occurs.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권2호
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• pp.183-189
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• 2015

최근 DRAM 기반의 메인 메모리 기술 발전이 한계에 봉착함에 따라 컴퓨터 시스템의 진보에도 어려움이 발생하고 있다. 이를 개선하기 위해 집적도가 높고 비휘발성을 갖는 차세대 메모리 기술이 등장하고 있으나 이들은 쓰기 속도가 느리거나 쓰기 횟수에 제한이 있는 등, 메인 메모리로 사용하기에는 아직 무리가 있다. 본 논문에서는 여러 차세대 메모리 기술들의 장점들을 조합하여 활용하는 하이브리드 메인 메모리 시스템, 즉 HyMN을 제안한다. HyMN은 차세대 메모리 기술을 쓰기적합램과 읽기적합램으로 분류하여 메인 메모리 시스템을 구성함으로써, 내구성이 양호하고, 고용량화가 용이하며, 비휘발성을 활용할 수 있는 시스템을 구현한다. 본 논문에서는 또한, 쓰기적합램이 어느 정도의 크기로 구성되어야 하는지를 보이고 정전 시 손실에 대한 복구비용이 없거나 미미한 HyMN이 일상적으로 프로세스를 실행할 때 실행 시간 성능이 DRAM으로만 구성된 시스템에 비하여 유사함을 검증한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.396-396
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• 2013

The resistive random access memory (ReRAM) has several advantages to apply next generation non-volatile memory device, because of fast switching time, long retentions, and large memory windows. The high mobility of monolayered graphene showed several possibilities for scale down and electrical property enhancement of memory device. In this study, the monolayered graphene grown by chemical vapor deposition was transferred to $SiO_2$ (100 nm)/Si substrate and glass by using PMMA coating method. For formation of metal-oxide nanoparticles, we used a chemical reaction between metal films and polyamic acid layer. The 50-nm thick BPDA-PDA polyamic acid layer was coated on the graphene layer. Through soft baking at $125^{\circ}C$ or 30 min, solvent in polyimide layer was removed. Then, 5-nm-thick indium layer was deposited by using thermal evaporator at room temperature. And then, the second polyimide layer was coated on the indium thin film. After remove solvent and open bottom graphene layer, the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or 1 hr by using furnace in $N_2$ ambient. The average diameter and density of nanoparticle were depending on annealing temperature and times. During annealing process, the metal and oxygen ions combined to create $In_2O_3$ nanoparticle in the polyimide layer. The electrical properties of $In_2O_3$ nanoparticle ReRAM such as current-voltage curve, operation speed and retention discussed for applictions of transparent and flexible hybrid ReRAM device.