• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권4호
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• pp.163-169
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• 2016

Lustre는 대용량 분산파일 시스템의 일종으로 슈퍼컴퓨팅 분야에서 널리 사용되고 있다. 최근 SSD의 등장으로 인해, 고성능 스토리지를 구성할 수 있는 하드웨어적인 발전은 이루어졌으나, 이에 따른 소프트웨어적인 발전은 아직 따라가지 못하고 있다. 본 논문에서는 SSD를 이용한 Lustre시스템의 성능을 실험을 통해 측정하고 분석하였다. 하드디스크로 구성된 Lustre와 SSD로 구성된 Lustre를 각각 비교실험을 통해, 전체 대역폭 및 메타데이터 접근 성능에 대해서 분석하고, 장단점을 비교한다. 실험결과, 1) 랜덤 접근에 강한 SSD를 메타데이터용 저장공간에 사용하는 것이 효율적이며, 2) 스레드 수가 많거나, 작은 파일이 많은 경우 SSD를 데이터 저장 디스크로 사용하는 것이 성능의 이점이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.223-226
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• 2014

클라우드 컴퓨팅 및 모바일 통신 서비스의 사용량이 급격히 증가함에 따라 데이터가 기하급수적으로 증가하고 있다. 이러한 데이터를 저장하는 스토리지 장치로서 소비 전력이 작으며 우수한 데이터 접근 성능을 보이는 SSD(Solid State Disk)가 각광받고 있다. SSD는 다수의 NAND 플래시 메모리를 부착하고 호스트에서 요구하는 명령을 받아 수행하는 대용량 장치이다. 이러한 SSD는 비휘발성, 빠른 성능, 내구성, 저전력 등의 장점으로 인해 시장에서 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 SSD의 장점들에도 불구하고 읽기, 쓰기, 삭제 연산 수행 시간의 비대칭성과 불균등한 기본단위, 덮어쓰기 연산의 불가, 한정된 블록 당 삭제횟수 등의 NAND 플래시 메모리의 내재적 단점들이 존재한다. 그 중 NAND 플래시 메모리의 블록 당 한정된 삭제 횟수는 SSD의 수명에 영향을 끼치며 일정한 삭제 횟수를 초과하게 되면 안정성이 크게 떨어지게 되고 더 이상 사용이 불가능하게 된다. 따라서 본 논문에서는 클라우드 환경에서의 SSD에서 NAND 플래시 블록의 한정된 삭제 횟수에 따른 성능의 효율성을 향상시키기 위하여 중복 제거 기법을 적용한 SSD기반의 회복 효율성 최적화 시스템을 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.322-325
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• 2017

급격한 데이터의 증가로 인해 효율적으로 데이터를 관리하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 2025년 데이터의 총량은 163 ZB 이상으로 증가하고, 그 중 1/4 이상의 데이터는 실시간 데이터가 될 것이라 전망한다. 대용량의 저장장치가 HDD에서 SSD로 바뀌고 있는 추세로, SSD에서 데이터를 효과적으로 관리하기 위한 별도의 방안이 필요하다. 본 논문은 현재까지의 Flash-SSD 관련 시스템 구조 및 데이터 관리 방법 중 중복 제거 관리 방법에 관련한 연구들을 탐색한다. 그리고 중복 제거기법을 적용한 어플리케이션 레벨의 사용자 파일 시스템을 제안하여, 저장 장치의 용량 확보, 성능 저하 및 불필요한 트래픽 최소화 등의 효과를 가져 올 수 있음을 기대한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.366-367
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• 2011

오늘날 컴퓨터 시스템에서 중요하게 생각하는 분야 중 하나가 저전력이다. SSD는 기계적인 요소가 없어서 충격에 강하고 랜덤 읽기, 쓰기 성능이 HDD에 비해 좋아 HDD를 대체할 새로운 저장 장치로 여겨지고 있다. 또한 소모 전력도 HDD에 비해 작을 것으로 예측했다. 하지만 실제 소모량은 HDD와 크게 차이 나지 않았다. SSD의 소모 전력이 커진 원인을 파악하기 위해 SSD의 구성 요소를 파악하고 각 요소의 소모량을 시뮬레이터를 이용하여 분석했다. SSD의 전력 소모는 Flash Memory Controller, DRAM, NAND Flash 의 소모량이 90% 이상을 차지했다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.56-57
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• 2014

최근 HDD와는 다른 성능 특성을 가진 SSD가 빠르게 보급됨으로써, SSD의 성능 특성을 고려한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 특히, SSD의 내부에 위치한 작은 사이즈의 램 버퍼를 활용함으로써 SSD의 랜덤 쓰기의 성능을 향상시키기 위한 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 SSD의 구조를 확인하고 기존 데이터 버퍼 교체 기법에 대한 분석 및 비교를 수행한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.352-354
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• 2012

SSD에 내장되어 있는 FTL은 매핑 기법에 따라서 성능 및 비용이 크게 달라진다. 기존의 SSD가 대부분 페이지나 슈퍼페이지 단위의 매핑을 사용했지만, 실제 워크로드에서는 그보다 작은 크기의 쓰기 요청이 많아 섹터 단위의 매핑이 요구되고 있다. 본 연구에서는 섹터 매핑 기법을 사용하는 FTL의 성능과 오버헤드에 대해서 살펴보기 위해서, 실제 SSD 제품에서 사용되었던 컨트롤러 기반의 OpenSSD라는 SSD 개발 플랫폼에서 섹터 매핑 FTL을 구현하고 실험을 진행하였다. 효과적인 섹터 매핑의 구현을 위해서 OpenSSD가 제공하는 하드웨어의 기능을 활용하고, 대용량의 매핑 정보를 효율적으로 관리하기 위한 기법들을 제안하고 있다. 실험 결과, 섹터 매핑 기법이 작은 크기의 쓰기 요청에 대해 슈퍼 페이지 매핑 기법보다 월등히 좋은 성능을 보이지만, 매핑 테이블의 오버헤드가 성능에 미치는 영향도 크다는 것을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.231-234
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• 2014

플래시 메모리는 빠른 처리 속도, 비 휘발성, 저 전력, 강한 내구성 등으로 인해 최근 여러 분야에서 활용도가 증가하고 있다. 또한, 최근 비트 당 가격이 저렴해지면서 NAND 플래시 기반의 SSD (Solid State Disk)가 기존 기계적 메커니즘의 HDD(Hard Disk Drive)를 대체할 새로운 저장 장치로 주목받고 있다. 이 논문에서는 SSD 설계에서 고려해야 할 사항들을 정리하였으며, SSD의 성능향상을 위해 설계 고려사항들에 대한 해결방안을 위한 연구방향을 제시한다.

• 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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• 제52권9호
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• pp.54-62
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• 2015

낸드 플래시 기반의 SSD (Solid-State Drive)는 HDD (Hard Disk Drive) 대비 월등한 성능에도 불구하고 쓰기 회수 제한이라는 태생적 단점을 가지고 있다. 이로 인해 SSD의 수명은 워크로드에 의해 결정되어 SSD의 기술 변화 추세인 SLC (Single Level Cell) 에서 MLC (Multi Level Cell) 로의 전환, MLC에서 TLC (Triple Level Cell) 로의 전환에 있어 큰 도전이 될 수 있다. 기존 연구들은 주로 wear-leveling 또는 하드웨어 아키텍처 측면에서 SSD의 수명 개선을 다루었으나, 본 논문에서는 호스트가 요청한 쓰기에 대해 SSD가 낸드플래시 메모리를 통해 처리하는 수명관점의 효율성을 대변하는 WAF (Write Amplification Factor) 관점에서 Host I/O 스택 중 파일 시스템, I/O 스케줄러, 링크 전력에 대해 JEDEC 엔터프라이즈 워크로드를 이용해 I/O 스택 최적 구성에 대해 실험적 분석을 수행하였다. WAF는 SSD의 FTL의 효율성을 측정하는 지표로 수명관점에서 가장 객관적으로 사용한다. I/O 스택에 대한 수명 관점의 최적 구성은 MinPower-Dead-XFS로 최대 성능 조합인 MaxPower-Cfq-Ext4에 비해 성능은 13% 감소하였지만 수명은 2.6 배 연장됨을 확인하였다. 이는 I/O 스택의 최적화 구성에 있어, SSD 성능 관점뿐만 아니라 수명 관점의 고려에 대한 유의미를 입증한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.93-100
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• 2017

최근 사회 관계망 서비스, 클라우드 컴퓨팅, 슈퍼컴퓨팅, 기업용 스토리지 시스템 등의 분야에서 고성능 플래시 메모리 기반 저장 장치(플래시 SSD)에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 이러한 환경에서 최근 산업계 및 학계에서는 고성능 플래시 SSD를 위한 NVMe 규약을 만들었고, NVMe 규약을 따르는 고성능 플래시 SSD는 현재 시장에서 구할 수 있다. 본 논문에서는 NVMe 플래시 SSD를 이용하여 클라우드 컴퓨팅, 사회 관계망 서비스 등에서 많이 활용되고 있는 NoSQL 데이터베이스의 성능을 평가하고 분석하고자 한다. 성능 평가에 사용된 저장 장치는 삼성전자가 최근에 개발한 NVMe 기반 플래시 SSD이며 이 장치의 연속 읽기/쓰기 성능은 3.5GB/s 이다. NoSQL 데이터베이스는 MongoDB의 기본 스토리지 엔진으로 채택된 WiredTiger를 사용하였다. 실험 결과는 고성능 NVMe 플래시 SSD 환경에서 NoSQL 데이터베이스의 로그 처리 부분이 성능상의 가장 큰 오버헤드임을 보여준다. 이 결과를 바탕으로 로그 처리 부분을 최적화하였고 최적화된 WiredTiger는 기존 대비 최대 15배의 성능 향상을 보여준다.