• Title/Summary/Keyword: Wear-leveling

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Design of NAND Flash Translation Layer Based on Valid Page Lookup Table (유효 페이지 색인 테이블을 활용한 NAND Flash Translation Layer 설계)

  • 신정환;이인환
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.15-18
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    • 2003
  • Flash memory becomes more important for its fast access speed, low-power, shock resistance and nonvolatile storage. But its native restrictions that have limited 1ifetime, inability of update in place, different size unit of read/write and erase operations need to managed by FTL(Flash Translation Layer). FTL has to control the wear-leveling, address mapping, bad block management of flash memory. In this paper, we focuses on the fast access to address mapping table and proposed the way of faster valid page search in the flash memory using the VPLT(Valid Page Lookup Table). This method is expected to decrease the frequency of access of flash memory that have an significant effect on performance of read and block-transfer operations. For the validations, we implemented the FTL based on Windows CE platform and obtained an improved result.

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Flash Memory Management Policy To Improve Wear-Leveling using Hot-and-Cold Flag (Hot-and-Cold 플래그를 이용한 플래시 메모리 균등 사용을 위한 관리 정책)

  • Jung, Phil-Young;Lee, Sung-Joon;Ahn, Kwang-Seon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.479-482
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    • 2003
  • 비휘발성 메모리인 플래시 메모리는 가볍고, 전력 소비가 적으며, 충격에 대한 저항이 강한 특징이 있다. 그러나 플래시 메모리는 세그먼트당 삭제 횟수가 최악의 경우 10만 번 정도로 제한된다는 단점이 있어서, 만약 삭제가 특정 세그먼트에 집중된다면 전체 수명이 단축되게 된다. 하지만, 플래시 메모리의 모든 세그먼트가 골고루 사용된다면 수명을 연장시킬 수 있다. 이를 위해 저장되는 자료의 유형을 파악하여 Hot, Cold 그리고 Lukewarm 이라는 그룹별로 분리해서 관리한다. 단순한 분리는 사용 횟수의 양극화를 가져오지만, 양극화된 세그먼트에 반대 유형의 자료를 할당하고 관리하면 전체 세그먼트의 사용률을 균등하게 할 수 있다. 이를 위해, 쓰기와 클리닝 작업 외에 양극화의 패턴을 통해 유형을 결정해주는 루틴을 포함하였다.

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An Efficient Wear-leveling Scheme for Flash Memory File System (플래시 메모리 파일 시스템을 위한 효율적인 소거 횟수 평준화 기법)

  • 배영현;최종무;이동희;노삼혁;민상렬
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.580-582
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    • 2004
  • 이동 기기의 저장 장치로 널리 사용되는 플래시 메모리는 데이터를 기록하기 전에 해당 블록이 미리 소거되어 있어야 하는 제약이 있다. 또한 각 블록은 소거 횟수의 한계를 가지고 있기 때문에 특정 블록이 집중적으로 사용되는 경우에는 일부 블록의 수명이 일찍 다하게 되어 저장 장치로서의 구명도 짧아지게 된다. 따라서 플래시 메모리 파일 시스템은 고속의 데이터 입출력 성능뿐만 아니라 기록과 소거 동작이 특정 블록에 집중되지 않도록 하여 저장 장치의 내구성을 개선하는 소거 횟수 평준화 기능을 제공해야 한다. 기존에 제안된 소거 횟수 평준화 기법은 복잡한 계산을 필요로 하며 각 블록의 소거 횟수를 유지해야 하는 비용 등으로 인해 자원이 부족한 소형 이동 기기에서 구현하기에는 비효율적이다. 본 논문에서는 플래시 메모리 파일 시스템에서 구현과 동작이 단순하고 어떠한 데이터 접근 형태에 대해서도 평준화 성능이 우수한 효율적인 소거 횟수 평준화 기법을 제안한다. 그리고 제안된 기법을 구현하여 기존 플래시 메모리 파일 시스템의 소거 횟수 평준화 성능과 비교 평가한다.

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An Optimized File System for SSD (SSD를 위한 최적화 파일시스템)

  • Park, Je-Ho
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.9 no.2
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    • pp.67-72
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    • 2010
  • Recently increasing application of flash memory in mobile and ubiquitous related devices is due to its non-volatility, fast response time, shock resistance and low power consumption. Following this trend, SSD(Solid State Disk) using multiple flash chips, instead of hard-drive based storage system, started to widely used for its advantageous features. However, flash memory based storage subsystem should resolve the performance bottleneck for writing in perspective of speed and lifetime according to its disadvantageous physical property. In order to provide tangible performance, solutions are studied in aspect of reclaiming of invalid regions by decreasing the number of erasures and distributing the erasures uniformly over the whole memory space as much as possible. In this paper, we study flash memory recycling algorithms with multiple management units and demonstrate that the proposed algorithm provides feasible performance. The proposed method utilizes the partitions of the memory space by utilizing threshold values and reconfigures the management units if necessary. The performance of the proposed policies is evaluated through a number of simulation based experiments.

A Study on the Threshold Control for Static Wear Leveling in Flash Memory (플래시 메모리 마모 균등화를 위한 임계값 제어에 관한 연구)

  • Song, Sanghoon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.24-26
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    • 2012
  • 데이터 저장장치로 널리 사용되고 있는 플래시 메모리의 블록들은 소거 횟수가 제한되어 있어서 특정 블록에 소거 동작이 집중되지 않도록 마모 균등화 기능을 제공해야 한다. 저장 장치의 데이터들은 주기적으로 갱신이 자주 되는 hot데이터와 갱신이 거의 일어나지 않는 cold 데이터로 구성된다. 이런 두 가지 타입의 데이터로 인해 발생하는 소거 횟수에 대한 편차를 줄이기 위하여 정적 마모 균등화 기법을 사용하는데 데이터 이동에 따른 추가적인 소거 동작이 발생하게 된다. 본 논문에서는 데이터 이동 결정을 위한 임계값을 제어하여 플래시 메모리 내의 전체 블록들의 평균 소거 횟수가 크지 않을 때는 마모 균등화 작업을 자주 발생하지 않게 하고, 평균 소거 횟수가 소거 허용 한계치에 점차 근접하면 설정된 임계값으로 동작하도록 하여 정적 마모 평준화에 의해 추가되는 소거 횟수를 효율적으로 감소시키는 방법을 제안한다.

Cleaning Policy of Flash Memory with Enhanced Greedy Approach (Greedy 방법을 개선한 플래시 메모리 지움 정책)

  • Kim, Kyeong-Yun;Kim, Young-Pill;Song, In-Jun;Yoo, Hyuck
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.1685-1688
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    • 2004
  • 플래시 메모리는 안정적으로 정보를 저장하고 전송이 편하다는 측면에서 휴대용 저장매체로 많이 사용되고 있다. 그리고 셋탑박스(set-topbox), PDA와 같은 임베디드 시스템 역시 저전력 소비와 빠른 접근 시간을 요구한다는 측면에서 플래시 메모리를 저장 장치로 사용하고 있다. 그러나 플래시 메모리는 덮어쓰기가 불가능하고 지우는 속도가 느리다는 단점이 있다. 따라서 시스템의 성능을 향상시고 플래시 메모리의 수명을 늘이기 위해서 플래시 메모리의 효율적인 지움 정책은 반드시 고려되어야 하는 사항이다. 본 논문에서는 현재 알려져 있는 플래시 메모리 지움 정책을 설명하고 우선순위 조정을 통해 Wear-leveling을 구현함으로써 효율적으로 플래시 메모리를 지우는 방법을 제안한다. 이것은 Greedy 접근방식을 수정한 것으로 균등한 접근에 잘 동작할 뿐만 아니라 플래시 메모리 내에서 지우는 곳을 고르게 안배함으로써 플래시 메모리의 수명을 연장시킬 수 있다는 장점을 가진다.

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The Block Swapping Wear leveling Scheme for Storage Class Memory having low endurance (내구도가 낮은 스토리지 클래스 메모리를 위한 블록 교환 마모도 균등화 기법)

  • Lee, HyunKu;Lee, HanNa;Eom, YoungIk
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.30-32
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    • 2013
  • 현재 차세대 메모리로 불리는 스토리지 클래스 메모리는 빠른 속도, 비휘발성, 바이트 단위 데이터 접근 등의 장점으로 많은 관심을 갖고 있다. 스토리지 클래스 메모리중 하나인 PCM(PhaseChange Memory)은 높은 집적도로 현재 상용화 단계이나 낮은 내구도를 지니고 있어 이를 해결하기 위한 마모도 균등화 기법이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 마모도 균등화 기법들의 비교 및 분석을 통해 현존하는 마모도 균등화 기법들의 한계를 알아보고 이를 극복하기 위한 새로운 블록 교환 마모도 균등화 기법을 소개한다.

Hot Data Identification based on Naive Bayes Classifier (나이브 베이즈 분류 기반의 핫 데이터 구분 기법)

  • Lee, Hyerim;Yun, Yibin;Park, Dongchul
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.721-723
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    • 2022
  • 최근 낸드 플래시 메모리 기반의 Solid State Drive(SSD)가 기존 Hard Disk Drive(HDD)를 대신하여 개인용과 산업용으로도 널리 쓰이고 있다. 핫 데이터 구분 기법은 이러한 SSD 의 성능과 수명에 중요한 역할을 하는 Garbage Collection(GC)과 Wear Leveling(WL) 기술의 기반이 된다. 본 논문에서는 핫 데이터를 예측하기 위한 나이브 베이즈 분류 기반의 새로운 핫 데이터 구분 기법을 제안한다. 제안 기법은 워크로드 액세스 패턴의 학습 단계인 초기 단계와 실제 운영 단계를 통해 다시 액세스 될 확률이 높은 데이터를 그렇지 않은 데이터와 효과적으로 구분한다. 다양한 실제 trace 기반 실험을 통해 본 제안 기법이 기존 대표적인 기법보다 평균 19.3% 높은 성능을 확인했다.

A NAND Flash File System for Sensor Nodes to support Data-centric Applications (데이터 중심 응용을 지원하기 위한 센서노드용 NAND 플래쉬 파일 시스템)

  • Sohn, Ki-Rack;Han, Kyung-Hun;Choi, Won-Chul;Han, Hyung-Jin;Han, Ji-Yeon;Lee, Ki-Hyeok
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.45 no.3
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    • pp.47-57
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    • 2008
  • Recently, energy-efficient NAND Flash memory of large volume is favored as next-generation storage for sensor nodes. So far, most sensor node file systems are based on NOR flash and few file systems are applicable to large NAND flash memory. Although it is required to develop new file systems taking account of the features of NAND flash memory, it is difficult to develop them mainly due to the limit of SRAM memory on sensor nodes. Sensor nodes support SRAM of $4{\sim}10$ KBytes only. In this paper, we designed and implemented a novel file system to support data-centric applications. To do this, we added EEPROM of 1 KBytes to store persistent file description data efficiently and devised a simple wear-leveling method. This reduces the number of page updates, resulting in reduction in energy use and increase in lifetime of sensor nodes.

Mounting Time Reduction and Clean Policy using Content-Based Block Management for NAND Flash File System (NAND 플래시 파일 시스템을 위한 내용기반 블록관리기법을 이용한 마운트 시간 감소와 지움 정책)

  • Cho, Wan-Hee;Lee, Dong-Hwan;Kim, Deok-Hwan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.46 no.3
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    • pp.41-50
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    • 2009
  • The flash memory has many advantages such as low power consumption, strong shock resistance, fast I/O and non-volatility. And it is increasingly used in the mobile storage device. Many researchers are studying the YAFFS, NAND flash file system, which is widely used in the embedded device. However, the existing YAFFS has two problems. First, it takes long time to mount the YAFFS file system because it scans whole spare areas in all pages. Second, the cleaning policy of the YAFFS does not consider the wear-leveling so that it cannot guarantee the duration of data completely. In order to solve these problems, this paper proposes a new content-based YAFFS that consists of a mounting time reduction technique and a content-cleaning policy by using content-based block management. The proposed method only scans partial spare areas of some special pages and provides the block swapping which enables the wear-leveling of data blocks. We performed experiments to compare the performance of the proposed method with those of the JFFS2 system and YAFFS system. Experimental results show that the proposed method reduces the average mounting time by 82.2% comparing with JFFS2 and 42.9% comparing with YAFFS. Besides, it increases the life time of the flash memory by 35% comparing with the existing YAFFS whereas no overheat is added.