• Annual Conference of KIPS
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• 2016.04a
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• pp.31-32
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• 2016

최근 소형 임베디드 시스템에서 고사양 컴퓨터 시스템까지 저장매체로 낸드 플래시 메모리를 채택하고 있다. 낸드 플래시는 물리적 성질로 인해 비트 오류가 발생하며 저장매체로써의 신뢰성이 부각되고 있다. 낸드 플래시 연구를 위해 낸드 플래시 하드웨어로 실험 환경을 구성할 경우 다른 종류의 낸드 플래시 하드웨어를 테스트하려면 전체 실험 환경을 수정해야 하는 번거로움이 발생한다. 본 논문은 실제 낸드 플래시의 비트 오류율(Bit Error Rate : BER)을 수집하여 비트 오류 발생 모델을 구축하였고 리눅스 커널의 낸드 플래시 시뮬레이터인 NANDSim에서 가상으로 생성한 낸드 플래시 종류에 따라 비트 오류율을 적용하여 소프트웨어적 실험 환경을 구성하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2008.11a
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• pp.885-888
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• 2008

낸드(NAND) 플래시 메모리와 노어(NOR) 플래시 메모리의 장점을 결합시킨 원낸드(OneNAND) 플래시 메모리가 개발되면서 메모리의 시장에 큰 변화가 왔다. 그러나 기존의 낸드 플래시 메모리에서 사용되던 메모리 관리 기법이 그대로 원낸드 플래시 메모리에서 사용됨에 따라 원낸드 플래시 메모리만의 장점을 활용하지 못하고 있다. 본 논문에서는 기존의 메모리 관리 기법을 원낸드 플래시 메모리에 적합한 형태로 개선하였다. 제안 기법은 XIP 기능과 새로운 버퍼 관리 방법을 활용하여 원낸드 플래시 메모리의 성능을 최대한 이끌어 낸다. 그 결과 시스템의 전체적인 수행속도를 향상시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10b
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• pp.296-301
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• 2007

본 논문은 낸드 플래쉬 디바이스의 고질적인 문제인 마운트 지연시간을 바이트 접근성을 가지는 비휘발성 저장소자를 이용하여 해결하는 기법을 다룬다. 낸드 플래쉬 디바이스를 사용하기 위해서는, 마운트시에 낸드 플래쉬 디바이스의 전 영역에 걸쳐 분산되어 저장되어 있는 메타 데이터를 스캔하여, 해당 파일 시스템 파티션의 사용-구성정보 자료를 주기억장치에 생성해야 한다. 이러한 과정은 대용량 낸드 플래쉬 디바이스를 사용하는 경우 매우 긴 시간을 필요로 하게 되어 실제 환경에서는 낸드 플래쉬 디바이스를 채용하기가 어렵다. 본 논문에서는 차세대 비휘발성 저장장치의 바이트 단위의 접근 가능성을 활용한다. 낸드 플래쉬 디바이스 마운트시에 생성되는 최종 자료구조를 직접 NVRAM에 저장함으로써 낸드 플래실 디바이스의 메타 데이터를 스캔 하는 절차를 완전히 제거하였다. 즉, 낸드 플래처 디바이스의 마운트에 필요한 메타 데이터의 In-memory Data Structure를 NVRAM상에 저장하여 두면 이 후 NVRAM상에는 그 정보가 계속 유지되어 있기 때문에 낸드 플래쉬 디바이스의 마운트 동작은 단순히 Memory Pointer Mapping 정도의 간단하고 빠른 동작만으로도 충분하다. 본 논문에서는 비휘발성 메모리 소자가 블록 디바이스와 메모리 영역에 동시에 사상되어 있는 융합 파일 시스템을 성공적으로 개발하였다. 마운트 시간의 측정결과 효율적인 기존의 낸드 플래쉬 파일 시스템인 YAFFS에 비해 파티션의 크기나 파티션내 File의 개수에 관계없이 그 값이 매우 작고 고정적인 수치를 갖는다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.248-250
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• 2012

SSD와 같은 낸드 플래시 기반의 저장 장치가 새로운 저장 매체로 각광받고 있다. 낸드 플래시 저장 장치의 특성을 살려 보다 효과적으로 사용하기 위해서는 입출력 패턴을 분석하고 정의하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 기존에 수행되어진 낸드 플래시 기반 저장 장치들의 패턴화 및 벤치마킹을 분석하여 각각의 특징을 확인하고 이해하기 쉽게 정리하여 향후 낸드 플래시 관련 연구에 사용될 수 있도록 한다. 또한 각 방법의 한계를 지적하여 새로운 낸드 플래시 패턴화에 적용할 수 있는 아이디어를 제안한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2016.01a
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• pp.1-3
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• 2016

낸드 플래시 메모리는 저 전력, 빠른 동작 속도, 높은 신뢰성, 가벼운 무게와 같은 특성을 가지는 비휘발성 메모리로써 폭넓은 분야에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 낸드 플래시 메모리는 기존의 보조 기억 장치와 달리 쓰기 전 소거와 낮은 수명에 대한 문제가 존재한다. 기존의 많은 연구에서는 가비지 컬렉션을 통해 수명을 연장하기 위해 노력하였다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리에 삭제 구간 정보를 활용한 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 "N 삭제 구간 정보"를 이용하여 효과적인 희생블록을 선정하는 특징이 있다. 제안하는 기법은 GA 기법과 비교하여 평균 페이지 이주비용은 최대 50.1% 감소하였으며, 블록 당 소거 횟수의 표준 편차는 최대 233% 감소하였다. 또한, 낸드 플래시 메모리 시스템의 첫 번째 배드 블록 발생 시간은 최대 22.7% 연장하였고, 시스템 수명은 최대 16.7% 연장하였다.

• Journal of KIISE
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• v.44 no.11
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• pp.1130-1137
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• 2017

The multi-leveling technique that stores multiple bits in a single memory cell has significantly improved the density of NAND flash memory along with shrinking processes. However, because of the side effects of the multi-leveling technique, the average write performance of MLC NAND flash memory is degraded more than twice that of SLC NAND flash memory. In this paper, we introduce existing cross-layer optimization techniques proposed to improve the performance of MLC NAND flash-based storages, and propose a new integration technique that overcomes the limitations of existing techniques by exploiting their complementarity. By fully exploiting the performance asymmetry in MLC NAND flash devices at the flash translation layer, the proposed technique can handle many write requests with the performance of SLC NAND flash devices, thus significantly improving the performance of NAND flash-based storages. Experimental results show that the proposed technique improves performance 39% on average over individual techniques.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2018.01a
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• pp.1-4
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• 2018

본 논문에서는 낸드 플래시 메모리 시스템에서 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 환경에서 발생 할 수 있는 세 가지 내재된 문제점들을 제시한다. 제시한 문제점들은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 방해 할 뿐만 아니라, 페이지 이주 오버헤드를 초래하는 근본적인 원인이 된다. 이러한 내재된 문제점들의 원인 분석은 다음과 같이 진행한다. 첫 번째, 세 가지 내재된 문제점들에 대한 시나리오를 구성하고, 구성한 시나리오에서 발생할 수 있는 문제점들을 제시한다. 두 번째, 각 시나리오에서 발생하는 문제점을 파악하고, 그로 인해 낸드 플래시 메모리의 수명에 영향을 끼칠 수 있는 위험성을 분석한다. 마지막으로 분석한 위험성을 토대로 이를 이론적으로 고찰하고, 그에 대한 해결책을 제시한다. 이러한 해결 방안은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장에 대한 새로운 방향성을 제시할 것이다. 또한 이것은 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 모든 시스템 환경에 적용 가능하므로, 기존 기법들의 장점들을 그대로 활용함과 동시에 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 기대 할 수 있다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2011.11a
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• pp.914-916
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• 2011

최근 낸드 플래시 메모리 기술의 발전으로 플래시 메모리의 용량이 증가함에 따라 다양한 장치에서 데이터 저장소로 사용되고 있으며, 하드디스크를 대체할 저장 매체로서 주목을 받고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리의 특성으로 인해 데이터를 삭제하더라도 일정 기간 삭제된 데이터가 메모리에 남아있게 되며, 이러한 특성으로 사용자의 중요 데이터가 보호되지 않은 상태로 저장되어 외부에 노출될 수 있다. 따라서 이런 특성을 보완하는 방법이 필요하며 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리의 단점을 해결하기 위하여 낸드 플래시 메모리를 위한 시스템 소프트웨어인 FTL(Flash Translation Layer) 계층에서 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터를 노출하지 않게 하는 방법을 제안한다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.16 no.12
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• pp.1199-1203
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• 2010

Data transfer between host system and storage device is based on the data unit called sector, which can be varied depending on computer systems. If NAND flash memory is used as a storage device, the variant sector size can affect storage system performance since its operation is much related to sector size and page size. In this paper, we propose an efficient FTL mapping management scheme to support multiple sector size within one NAND flash memory based storage device, and analyze the performance effect and management overhead. According to the proposed scheme, the management overhead of proposed FTL management is lower than conventional scheme when various sector sizes are configured in computer systems, while performance is less degraded in comparison with single sector size support system.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.1
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• pp.43-50
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• 2016

NAND flash based storage devices adopts multi-channel and multi-way architecture to improve performance using parallel operation of multiple NAND devices. However, multiple NAND devices consume higher current and peak power overlap problem influences on the system stability and data reliability. In this paper, current waveform is measured for erase, program and read operations, peak current and model is defined by profiling method, and estimated probability of peak current overlap among NAND devices. Also, system level TLM simulator is developed to analyze peak overlap phenomenon depending on various simulation scenario. In order to remove peak overlapping, token-ring based simple power management method is applied in the simulation experiments. The optimal peak overlap ratio is proposed to minimize performance degradation based on relationship between peak current overlapping and system performance.