• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제15권12호
• /
• pp.913-917
• /
• 2009

낸드 플래시 메모리는 하드디스크와 달리 읽기 입출력과 쓰기 입출력이 소모하는 시간 및 전력량이 다르며 그 비율은 SLC, MLC, SSD 등 다양한 형태에 따라 상이하다. 특히 최근에는 내장 메모리 장치와 함께 외장 메모리 카드 또는 USB 메모리를 동시에 사용하는 경우도 증가하고 있어서, 버퍼 캐시 교체 알고리즘을 설계하는 데 있어서 페이지의 재참조 확률뿐 만 아니라 접근 장치와 참조 종류에 따른 입출력 비용을 함께 고려해야 한다. 본 논문은 페이지의 참조 빈도(frequency), 최근성(recency) 정보와 함께 인기와 쓰기의 입출력 비용을 직접적으로 고려하는 WWCLOCK (Write-Weighted CLOCK) 알고리즘을 제안한다. WWCLOCK은 입출력 비용이 다른 다양한 2차 저장 장치에 대해 적용 가능하며, CLOCK에 가까운 낮은 시간 및 공간 복잡도를 갖고 있다. 트레이스 기반 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘이 LRU 알고리즘에 비해 전체 입출력 실행 시간을 평균 36.2% 감소시킴을 보인다.

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

• 정보과학회 논문지
• /
• 제41권12호
• /
• pp.1026-1034
• /
• 2014

최근 플래시 저장장치의 사용이 대중화되면서 플래시 저장장치의 특성에 맞는 로그 구조 파일시스템에 대한 관심도 높아지고 있다. 로그 구조 파일시스템은 사용자의 임의 쓰기를 파일시스템에서 순차 쓰기로 바꾸어 처리한다. 이 순차 쓰기를 유지하기 위해 파일시스템에서 가비지 컬렉션(Garbage Collection)을 해 주어야 하는데, 이때 오버헤드로 인해 쓰기 성능이 감소하는 것을 막기 위한 기법으로 SSR (Slack Space Recycling)이 제시되었다. 그런데, SSR은 임의 쓰기를 발생시키기 때문에, 임의 쓰기 성능이 낮은 저가형 저장장치에서 쓰기 성능을 감소시키는 문제가 있다. 본 논문에서 제시하는 부분 가비지 컬렉션은 SSR방식으로 데이터를 기록하기 전에 유효한 블록들을 일부만 복사하여 옮김으로써 무효화 된 공간의 크기를 늘려 임의 쓰기 수를 줄여서 쓰기 성능을 증가시키는 기법으로, SD 카드에서 쓰기 성능을 최대 두 배 이상 증가시켰다.

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

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제1권2호
• /
• pp.71-78
• /
• 2012

디지털 자동차운행기록계는 교통안전법에 따라 자동차의 운행상황과 교통사고 상황과 함께 자동차의 속도, 거리, 브레이크 상황, 가속도, GPS 위치 등을 자동적으로 저장장치에 기록하는 장치이다. 유럽에서는 디지털 자동차운행기록계 장착이 2005년부터 모든 트럭에게 의무화되어 있고, 대한민국은 2011년부터 신규로 등록되는 사업용 차량은 의무적으로 장착해야 하며, 해가 지날수록 의무적으로 장착해야하는 자동차의 범위가 확대되어가고 있다. 이 장치는 운전자의 일일 운행 현황 분석 및 사고 분석을 위하여 사용된다. 자동차 사고는 장치의 안정성을 예측불가능하게 한다. 그래서 불확실한 상황아래에서 최대한 안정적으로 데이터를 저장할 수 있는 기술은 매우 중요하다. 우리는 실제 디지털 자동차 운행기록계를 설계하고 구현하였다. 본 논문은 이 장치의 설계와 구현에 있어서 저비용의 하드웨어 자원으로 안전하게 대용량 데이터를 저장하기 위해서 저용량이지만 안정적인 1차 저장장치와 대용량을 저비용으로 구현한 2차 저장장치로 구성된 계층적 저장 기법을 제안한다. 1차 저장장치는 용량이 SLC 낸드 플래시 메모리를 사용하여 로그 구조 형식으로 데이터를 저장한다. 로그 구조의 단점인 느린 부팅 문제를 해결하기 위해 역방향 부분 검색 기법을 제시한다. 이 방법은 1차 저장장치의 부팅 시간을 50분의 1로 감소시킨다. 추가적으로 사고 순간의 데이터를 신속하게 데이터를 저장하는 기법도 제시한다. 이 방법으로 저비용의 내장형 시스템에서 사고순간의 운행기록 시간을 일반적인 방법의 저장시간의 1/20만큼 단축하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.684-690
• /
• 2009

본 논문에서는 차세대 스토리지 시스템의 디스크 시스템인 DDR-SSD를 이용하여 RAID 레벨 5를 구성하였을 때 고속화 방법을 제안한다. DDR-SSD는 HDD와 Flash SSD와는 다른 특성을 가지고 있기 때문에 기존의 고속화 기법으로는 최상의 성능을 보이지 못한다. 본 논문에서는 고속화를 위해 패리티 정보만 저장하는 패리티 캐시를 사용하는 것과 패리티 캐시의 저장 셀인 패리티 셀의 구조를 제안하였다. 이것은 디스크 접근 횟수의 감소보다는 패리티 연산 오버헤드를 감소시킨다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.65-69
• /
• 2004

The small form factor optical data storage devices are developing rapidly nowadays. Since it is designed for portable and compatibility with flash memory, its components such as disk, head, focusing actuator, and spindle motor should be assembled within 5 m thickness. The thickness of focusing actuator is within 2 mm and the total working range is $+/-100{\mu}m$, with the resolution of less than $1{\mu}m$. Since the thickness is limited tightly, it is hard to place the yoke that closes the magnetic circuit and hard to make strong flux density without yoke. Therefore, Halbach array is adopted to increase the magnetic flux of one side without yoke. The proposed Halbach array type focusing actuator has the advantage of thin actuation structure with sacrificing less flux density than conventional magnetic array. The optical head unit is moved on the swing arm type tracking actuator. Focusing coil is attached to swing arm, and Halbach magnet array is positioned at the bottom of deck along the tracking line, and focusing actuator exerts force by the Fleming's left hand rule. The working range and resolution of focusing actuator are analyzed with FEM and experiment.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제16A권5호
• /
• pp.357-368
• /
• 2009

플래시 메모리와 하드디스크의 저장 공간 제약을 문제를 극복하기 위한 방법으로 모바일 IP 스토리지가 제안되었다. 모바일 IP 스토리지는 무선 IP 네트워크를 통하여 모바일 장치에 거의 무제한적인 저장 공간을 제공한다. 하지만, 모바일 IP 스토리지를 이용한 멀티미디어 컨텐츠 스트리밍 시 무선랜 장치의 지속적인 전력소모로 인해 모바일 장치의 배터리 수명이 급격히 감소하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 모바일 IP 스토리지를 통하여 멀티미디어 컨텐츠를 실행할 시에 무선랜 장치의 전력을 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선반입 버퍼 입출력 모듈, 무선랜 장치 전력제어 모듈, 선반입 버퍼 재구성 모듈로 구성되어 있다. 또한, 제안된 기법은 멀티미디어 컨텐츠의 품질에 적응적으로 선반입 버퍼의 크기를 자동적으로 결정하고 멀티미디어 컨텐츠가 실행되는 동안 On-Off 동작을 기반으로 무선랜 장치 전력 상태를 동적으로 제어한다. 제안된 기법의 성능을 임베디드 리눅스 2.6.11, 인텔 iSCSI 참조코드, 무선랜 장치를 이용하는 PXA270기반 모바일 장치 상에서 평가한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법이 전력제어를 하지 않을 때에 비해 QVGA급 멀티미디어 컨텐츠 실행 시 무선랜 카드의 에너지 소모를 최대 8.5배 정도 감소시킴을 보인다.

• 한국정보기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.17-26
• /
• 2019

플래시 스토리지 장치의 신뢰성을 향상시키기 위해서 사용되는 기술 중의 하나가 RAID-5 기술이 있다. RAID-5에는 고유한 패리티 업데이트 오버헤드가 있는데, 특히 부분 스트라이프 쓰기에 대한 패리티 오버헤드는 플래시 기반 RAID-5 기술의 중요한 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 RAID-5에서 발생하는 런타임 부분 패리티 오버헤드를 제거하기 위해 효율적인 패리티 로그 아키텍처를 설계하였다. 런타임 동안, 전체 스트라이프 쓰기가 완료될 때까지 부분 패리티가 버퍼 메모리에 유지되며, 스트라이프 쓰기가 완료될 때 패리티는 전체 스트라이프 쓰기로 기록된다. 페리티 로그는 전체 스트라이프 그룹이 데이터 쓰기에 사용될 때까지 메모리에서 유지된다. 이 패리티 로그를 사용하면 갑작스러운 전력 손실로부터 부분 패리티를 복구할 수 있으므로 데이터 손실에도 문제가 발생하지 않는다. 패리티 로그 방법은 작은 패리티 로그 양으로 부분 패리티 쓰기 오버헤드를 제거할 수 있으므로, 같은 신뢰성 수준에서 쓰기 오버헤드를 줄일 수 있다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.359-368
• /
• 2017

As the BadUSB is a vulnerability, in which a hacker tampers the firmware area of a USB flash drive. When the BadUSB device is plugged into the USB port of a host system, a malicious code acts automatically. The host system misunderstands the act of the malicious behavior as an normal behaviour for booting the USB device, so it is hard to detect the malicious code. Also, an antivirus software can't detect the tampered firmware because it inspects not the firmware area but the storage area. Because a lot of computer peripherals (such as USB flash drive, keyboard) are connected to host system with the USB protocols, the vulnerability has a negative ripple effect. However, the countermeasure against the vulnerability is not known now. In this paper, we analyze the tampered area of the firmware when a normal USB device is changed to the BadUSB device and propose the countermeasure to verify the integrity of the area when the USB boots. The proposed method consists of two procedures. The first procedure is to verify the integrity of the area which should be fixed even if the firmware is updated. The verification method use hashes, and the target area includes descriptors. The second procedure is to verify the integrity of the changeable area when the firmware is updated. The verification method use code signing, and the target area includes the function area of the firmware. We also propose the update protocol for the proposed structure and verify it to be true through simulation.