• 정보처리학회논문지D
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• 제17D권6호
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• pp.383-394
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• 2010

최근 플래시 메모리 기반 SSD(Solid State Disks)는 데이터 처리 속도가 빠르고, 외부 충격에 강하며 전력소모가 작다는 우수한 특성과 함께 그 용량의 증가와 가격 하락으로 인하여 차세대 저장 매체로 부각되고 있다. 하지만 SSD는 하드디스크와는 달리 읽기, 쓰기 및 지우기의 단위 및 수행 시간이 다르며 덮어쓰기가 불가능하다는 특징이 있다. 이 때문에 SSD는 기존의 하드디스크 기반 시스템 상에서는 그 동작의 효율성이 떨어지며, 이를 보완하기 위해 플래시 변환 계층이 설계되었다. 본 논문에서는 플래시 변환 계층의 역할 중 하나인 논리 주소 매핑 기법을 개선하여 SSD의 성능을 높일 수 있는 HAMM(Hybrid Address Mapping Method)를 제안한다. HAMM은 기존에 존재하는 슈퍼 블록 매핑 기법과 블록 매핑 기법의 단점을 보완하고 장점을 살릴 수 있도록 설계된 논리 주소 매핑 기법이다. SSD 시뮬레이터를 제작하여 실험하였으며, 실험을 통하여 HAMM은 같은 크기의 쓰기 버퍼 상에서 슈퍼 블록 매핑 기법에 비해 SSD의 저장공간을 효율적으로 사용하는 것으로 나타났으며, 또한 블록 매핑 기법에 비해 매핑 테이블을 구성하는데 적은 양의 메모리를 사용하면서 비슷한 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-114
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• 2024

높은 데이터 신뢰성을 요구하는 엔터프라이즈 저장시스템은 데이터 손실 및 장애 시 복구를 위해 RAID(Redundant Array of Independent Disks) 시스템을 적용하고 있다. 특히 RAID 5는 패리티를 여러 저장장치에 분산 저장하여 공간 효율성과 안정성을 보장하였다. 그러나 저장장치의 용량이 서로 다를 경우 가장 작은 용량의 저장장치기준으로 RAID가 구축되어 저장공간의 낭비가 발생한다. 따라서 이러한 자원관리 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 SSD(Solid State Disk)로 구성된 RAID에서 각각의 독립적인 NAND 플래시 메모리 블록을 내부뿐만 아니라 외부 SSD와 RAID 그룹을 묶는 방법을 제안한다. 이 방법은 SSD 내부의 블록 정보를 RAID 시스템에 전달하는 정책과 RAID 시스템으로부터 전달된 물리적인 주소를 RAID 그룹으로 묶는 정책으로 구분된다. 이 방법을 통해 서로 다른 용량의 SSD를 RAID로 묶을 때 자원의 낭비가 발생하지 않는 RAID를 유지할 수 있다. 마지막으로 실험을 통해 제안하는 방법의 효과를 증명한다.

• 정보과학회지
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• 제27권5호
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• pp.58-68
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• 2009

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.117-123
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• 2013

최근 클라우드 스토리지 환경에서 전통적인 스토리지장치인 하드디스크를 대체하여 SSD(Solid-State Drive)의 사용량이 증가하고 있다. SSD는 기계적인 동작이 없어 빠른 입출력 성능을 가지는 반면 덮어쓰기가 불가능한 특성을 가지고 있어 공간 효율성을 위한 관리가 중요하다. 이와 같은 마모도 특성을 갖는 SSD의 공간 효율성을 효과적으로 관리하기 위해 데이터 중복제거 기법을 이용한다. 하지만 데이터 중복제거 기법은 데이터 청킹, 해싱, 해시값 검색과정 연산을 포함하기 때문에 오버헤드가 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 SSD 스토리지 시스템에서 PRAM 캐시를 이용한 데이터 중복제거 기법을 제안한다. 제안한 방법은 DRAM의 1차 해시테이블에 PRAM에 캐싱된 데이터를 위한 해시값들을 저장하고, LRU(Least Recently Used)기법을 이용하여 관리한다. PRAM의 2차 해시테이블에는 SSD 스토리지에 저장된 데이터에 대한 해시값들을 저장하고, DRAM의 1차 해시테이블에 대한 백업을 PRAM에 유지함으로써 전원 손실등에 대비하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 실험결과, 제안하는 기법은 기존의 DRAM에 모든 해시값들을 저장하여 관리하는 기법보다 SSD의 쓰기 횟수 및 연산시간을 워크로드별 평균 44.2%, 38.8%의 감소 효과를 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.48-56
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• 2011

최근 NAND 플래시 메모리를 이용한 새로운 저장매체인 SSD(Solid State Disk)가 모바일 기기를 중심으로 HDD(Hard Disk Drive)를 대체하면서 가격대비 성능을 향상시키려는 연구가 다양한 접근 방식을 통해 진행 중이다. 병렬처리를 통한 NAND 플래시 대역폭 향상을 위해 채널수를 확장하면서 호스트(PC)와 NAND 플래시 간의 버퍼 캐시의 역할을 하는 DRAM 버퍼가 SSD 성능 개선의 bottleneck으로 작용하게 되었다. 이 문제를 해소하기 위해 본 논문에서는 DRAM Multi-bank를 활용한 스케줄링 기법을 통해 DRAM 버퍼 대역폭을 개선함으로써 저비용으로 SSD의 성능을 향상시키는 효과적인 방안을 제안한다. 호스트와 NAND 플래시 다중 채널이 동시에 DRAM 버퍼의 접근을 요청하는 경우, 이들의 목적지를 확인하여 DRAM 특성을 고려한 스케줄링 기법을 적용함으로써 bank 활성화 시간과 row latency에 대한 overhead를 감소시키고 결과적으로 DRAM 버퍼 대역폭 활용을 최적화할 수 있다. 제안한 기법을 적용하여 실험한 결과, 무시할만한 수준의 하드웨어 변경 및 증가만으로 기존의 SSD 시스템과 비교하여 SSD의 읽기 성능은 최대 47.4%, 쓰기 성능은 최대 47.7% 향상됨을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권4호
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• pp.135-142
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• 2011

본 연구는 플래시 메모리 기반의 고성능 SSD (Solid State Disk) 구조를 위하여 디스크 참조 특성에 적응적으로 구동하는 효율적인 버퍼 구조와 구동 기법을 설계한다. 기존 SSD는 삭제동작 횟수의 제약은 물론 읽기와 쓰기 동작에 대하여 비대칭적인 성능을 보이는 특징을 갖고 있다. 이러한 삭제동작 횟수와 쓰기 동작의 지연시간을 최소화 하기 위해서는 다중 플래시 메모리 칩들에 대해 쓰기 동작은 병렬적으로 수행하는 정도를 최대화하여 운영하여야 한다. 따라서 플래시 메모리 칩들에 대한 인터리빙 레벨 (interleaving level)을 최대화 하기 위하여, 본 논문에서는 혼합 위치 사상 기법 (hybrid address mapping)과 슈퍼 블록 (super-block) 기반의 SSD 구조에 대하여 성능 증대와 증가된 장치 수명을 제공하기 위한 효율적 버퍼 구조를 제안한다. 제안한 버퍼구조는 응용 수행특성을 기반으로 최적의 임의/순차쓰기를 구분하며, 수행 성능에 중요한 순차쓰기 정도의 크기를 증대시키는 동적 융합 방법, 구동되는 버퍼구조와 사상 테이블의 효율적인 관리 구조를 설계하였으며, 이를 통해 기존의 단순한 버퍼 운영기법에 비하여 35%의 성능향상을 제공한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.353-354
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• 2014

오늘날 데이터베이스 시스템 의 스토리지에 많은 정보를 저장하게 되는데 이때 주로 HDD가 사용되고 있으며, 지금까지 대용량 저장 장치로 발전을 해왔다. HDD는 단위 비트 당 가격이 저렴한 이점이 있으나 HDD를 이용한 저장장치는 낮은 수행 속도 때문에 빠르게 정보를 제공받기를 원하는 사용자의 요구를 충족시키지 못하고 있다. 이를 해결하기 위해 빠른 I/O속도를 갖는 SSD를 이용한 저장 장치가 연구가 많이 되고 있으나 비트 당 가격이 비싼 SSD의 단점으로 인해 HDD를 전부 SSD로 대체하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 HDD를 SSD로 완전히 대체하는 시스템이 아니라 SSD를 캐시로 사용한 SSD의 기반으로 혼합 스토리지 구조를 이용하여 검색 성능을 최적화시키기 위한 방법을 제안한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.15-23
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• 2013

저전력과 새로운 응용의 대용량 데이터 처리 요구에 따라 저장장치로 하드디스크 대신 빠른 입출력 성능을 가진 SSD(Solid State Disk/Drive)를 활용한 저장 시스템이 등장하고 있으며 다양한 처리 데이터단위와 out-place-update, 제한된 지우기 횟수 등의 SSD 고유의 문제점을 극복하는 방안에 대한 연구가 활발하다. 그러나 빈번한 임의 쓰기를 발생하는 소규모 특정 데이터를 하드디스크나 SSD에 저장하는 경우 성능 및 안정성 저하 문제는 아직 완전히 해결하지 못하고 있다. 본 논문에서는 NVRAM의 바이트 단위의 빠른 읽기/쓰기와 비휘발성 그리고 인덱스 페이지 내 실제 데이터 변경 크기가 블록 크기보다 작다는 특성을 활용하여 빈번한 임의 쓰기를 요구하는 인덱스를 바이트 접근이 가능한 NVRAM에 저장하는 시스템의 구조를 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.28-29
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• 2011

SSD(Solid State Drive)는 다중-채널/ 다중-웨이 방식의 NAND 플래시 메모리를 이용하는 저장장치로서 기존 HDD(Hard Disk Drive)를 대체할 차세대 보조기억장치로 주목받고 있다. 하지만 SSD 와 같은 동작을 하는 커널레벨의 시뮬레이터가 존재하지 않아, 사용자 영역에서부터 실제 NAND 플래시 칩까지의 동작 원리를 파악하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SSD 시뮬레이터의 설계 및 구현내용을 기술한다. 구현한 SSD 시뮬레이터는 다중-채널/ 다중-웨이 방식의 SSD 전체적인 동작 원리를 리눅스 커널 수준에서 파악할 수 있다. 또한 FTL 개발을 위한 환경을 제공할 뿐만 아니라, 사용자가 다양한 SSD 구조를 설계하여 성능을 예측할 수 있도록 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.94-102
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• 2016

최근 고성능의 SSD(Solid State Drive)가 등장하면서 단일노드의 입출력 성능이 대폭 상향되었다. 이에 SSD를 기반으로 하는 차세대 저장장치 플랫폼이 주목을 받게 되었고, 고속 연산이 필요한 서버 또는 데이터 센터 등에서 SSD 기반 저장장치를 구축하는 시도가 증가하고 있다. 그러나 SSD는 단위용량당 비용이 고가이기 때문에, SSD 기반 저장장치를 구성하기에는 아직 어려움이 있다. 따라서, 본 논문은 저가와 큰 용량이 장점인 HDD(Hard Disk Drive)와 SSD가 통합된 저장장치에서 파일을 관리하는 소프트웨어 HyPLVM(Hybrid Priority Logical Volume Manager)을 소개한다. HyPLVM은 사용자가 접근하는 파일, 디렉터리를 분석하여 파일에 우선순위를 부여하고, 이 우선순위 값에 따라 높으면 SSD에, 낮으면 HDD에 저장되도록 관리한다. 이로써, 접근빈도가 많은 파일에 한에서 SSD로 구성된 저장장치와 버금가는 입출력 성능을 산출하면서 저장장치 구축비용을 절감한다.