• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.6 no.5
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• pp.665-671
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• 2011

The Competitiveness of Hybrid hard disk drive(H-HDD) for solid state disk(SSD) comes from both lower power consumption and higher reading speed. This paper suggests a prefetching scheme that can improve the performance of Non-Volatile cache(NVCache) memory installed on the H-HDD through prefetching disk blocks as well as files to the NVCache. The proposed scheme makes the highly used data such as booting files copy to the NVCache as an unit of file and the frequently accessed blocks copy to the NVCache. This prefetching is done on the idle time of disk queue and the priorities of prefetched target blocks are based on both time and spatial locality of blocks. Experiments results show that the suggested method can improve response time of H-HDD and also lower the power consumption.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.1774-1776
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• 2010

Solid State Device(SSD)는 플래시 메모리 모듈을 기반으로한 차세대 저장장치로서 디스크 회전방식의 Hard Disk Drive(HDD)를 대체하는 장치로 주목받고 있다. 하지만, 현재의 운영체제 I/O 스케줄러는 HDD 에 최적화되어 있기 때문에 플래시 모듈 기반의 SSD 의 성능을 최대한 끌어내지 못하는 한계를 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 우리는 SSD 의 성능을 끌어올리기 위해 SSD 의 특징을 분석하고 이를 바탕으로 SSD 에 최적화된 I/O 스케줄러를 고안하였다. 새로운 스케줄러(NSCHED)는 I/O Request 를 두 그룹으로 분류하고 각 요청에 타이머를 설정함으로써 I/O Request 를 빠르게 처리함과 동시에 기아방지를 위한 기법을 가진다. 우리는 Linux 2.6.30 에서 NSCHED 스케줄러를 구현하여 Postmark 벤치마크를 통해 성능평가를 수행했으며, NSCHED 스케줄러가 기본 Linux I/O 스케줄러보다 30% 가량 낮은 응답 시간이 소요됨을 확인했다.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.1
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• pp.27-33
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• 2016

Virtualization has become one of the most helpful techniques in computing systems, and today it is prevalent in several computing environments including desktops, data-centers, and enterprises. However, since I/O layers are implemented to be oblivious to the I/O behaviors on virtual machines (VM), there still exists an I/O scalability issue in virtualized systems. In particular, when a multi-queue solid state drive (SSD) is used as a secondary storage, each system reveals a semantic gap that degrades the overall performance of the VM. This is due to two key problems, accelerated lock contentions and the I/O parallelism issue. In this paper, we propose a novel approach, including the design of virtual CPU (vCPU)-dedicated queues and I/O threads, which efficiently distributes the lock contentions and addresses the parallelism issue of Virtio-blk-data-plane in virtualized environments. Our approach is based on the above principle, which allocates a dedicated queue and an I/O thread for each vCPU to reduce the semantic gap. Our experimental results with various I/O traces clearly show that our design improves the I/O operations per second (IOPS) in virtualized environments by up to 155% over existing QEMU-based systems.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.07a
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• pp.235-236
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• 2014

플래시 메모리 기술이 발전함에 따라 낸드 플래시 기반의 SSD가 상용화 되면서 I/O시간을 줄이기 위한 연구들이 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 기존의 메인 메모리와 저장장치 사이에 확장 버퍼 캐시로써 SSD를 사용하고 메인 메모리에서 방출 된 페이지들을 구분하여 같은 성향의 페이지들을 블록화 하는 모델을 제안한다. 이러한 모델을 통하여 블록 단위로 사용되는 SSD를 효율적으로 이용하여 읽기 및 쓰기 성능을 높이고 I/O에 해당하는 시간들을 줄임으로써 전체적인 성능 향상을 증명하였다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.37 no.3
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• pp.43-50
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• 2010

Solid State Drive(SSD)는 NAND Flash Memory와 이틀 제어하는 Controller로 구성되는 차세대 대용량 저장매체로써 기존의 HDD에 비해 상대적으로 읽기 및 쓰기가 빠르고，동작 중 전력소비가 적으며, 또한 발열이 낮고, 강한 내구성을 가지고 있기 때문에 PC에서 HDD보다 더 적합한 저장매체라 할 수 있다. 하지만, 가격이 비싸다는 점과 아직 안정성이 검증되지 않은 이유로 HDD를 대체하는데 시간이 더 필요하다. 안정성을 높이기 위해 많은 개발자들이 노력을 하고 있음에도 불구하고 공통적으로 겪는 문제점중에 하나가 바로 객관적인 성능 및 품질을 판단하는 테스트 기준이 없다는 것이다. 본 논문에서 다루고자 하는 내용은 기존 HDD 및 SSD 테스트의 한계침을 찾아보고 이를 보완한 테스트 기준을 제안함으로써, 많은 개발자들이 SSD 개발에 있어 좀 더 정확한 테스트로 SSD의 성능 및 안정성을 높이는데 가여할 수 있도록 SSD 테스트 관점에서의 Key word를 결론으로 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.290-291
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• 2023

모빌리티 기술의 발전으로 자율주행 및 센서 데이터 처리를 위한 신뢰할 수 있는 고성능 저장 시스템의 수요가 증가하고 있다. SSD(Solid State Drive)는 빠른 데이터 처리 속도의 장점뿐만 아니라 외부 충격에 강한 내구성과 저전력의 특징 때문에 모빌리티 환경의 저장 시스템으로 사용되고 있다. 그러나 고온에 장시간 노출되면 NAND 플래시 메모리 소자에 손상이 발생할 수 있는 특성 때문에 모빌리티 내부 SSD의 온도를 관리해야 한다. 본 논문에서는 SSD의 외부 및 내부의 온도를 측정하여 저장장치가 고온에 장시간 노출되지 않도록 쿨링 시스템을 설계하고 실험을 통하여 적정 온도를 유지할 수 있는 최적화 방법을 제안한다. 또한 실험을 통해 쿨링 시스템이 SSD의 내부와 외부에 미치는 온도 변화를 측정하여 제안하는 시스템의 효과를 증명한다.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.6
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• pp.691-698
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• 2015

Application launch time is an important performance metric to user experience in desktop and laptop environment, which mostly depends on the performance of secondary storage. Application launch times can be reduced by utilizing solid-state drive (SSD) instead of hard disk drive (HDD). However, considering a cost-performance trade-off, utilizing SSDs as caches for slow HDDs is a practicable alternative in reducing the application launch times. We propose a new SSD caching scheme which migrates data blocks from HDDs to SSDs. Our scheme operates entirely in the file system level and does not require an extra layer for mapping SSD-cached data that is essential in most other schemes. In particular, our scheme does not incur mapping overheads that cause significant burdens on the main memory, CPU, and SSD space for mapping table. Experimental results conducted with 8 popular applications demonstrate our scheme yields 56% of performance gain in application launch, when data blocks along with metadata are migrated.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.07a
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• pp.237-238
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• 2014

최근 낸드 플래시 기반의 SSD가 상용화 되면서 기존의 HDD 저장 장치와 SSD를 함께 사용하는 Hybrid 저장장치에 대한 연구가 되고 있다. SSD의 빠른 읽기 및 쓰기 속도와 HDD의 대용량을 함께 효율적으로 사용하기 위하여 본 논문에서는 메모리에서 방출된 페이지들을 구별하여 각각의 저장장치에 저장하는 모델을 제안하였다. 이를 통하여 Hybrid 저장장치에서 SSD의 GC(Garbage Collection)을 최대한 줄임으로써 쓰기 속도를 향상시키고 HDD의 대용량 저장장치를 이용하여 전체적인 성능이 향상 된 것을 증명하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.20 no.8
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• pp.1-6
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• 2015

The MapReduce Program of Hadoop Distributed File System operates on any unspecified nodes due to distributed-parallel process and block replicate for data stability. Since it is difficult to guarantee the cache locality when a Solid State Drive is used as a cache in hadoop, cache hit-rate is decreased. In this paper, we suggest a method to improve cache hit rate by pre-loading the input data of the MapReduce onto the SSD cache. To perform this method, we estimated the blocks that are used on each node by using capacity scheduler and block metadata. Eventually we could increase the performance of SSD cache by loading the blocks onto SSD cache before the Map Task run.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.12
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• pp.72-82
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• 2014

Recently, the size of semiconductor industry market is constantly growing, due to the increase in diffusion of smart-phone, tablet PC and SSD(Solid State Drive). Also, it is expected that the demand for TLC NAND-type flash memory would gradually increase, with the recent release of TLC NAND-type flash memory in the SSD market. There have been a lot of studies on SLC NAND flash memory, but no research on TLC NAND flash memory has been conducted, yet. Also, a test of NAND-type flash memory is depending on a high-priced external equipment. Therefore, this study aims to suggest a structure for an autonomous test with no high-priced external test device by modifying the existing SLC NAND flash memory and MLC NAND flash memory test algorithms and patterns and applying them to TLC NAND flash memory.