• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2007.10a
• /
• pp.768-771
• /
• 2007

Recently, Nand flash memory is widely used for digital equipments and its capacity and performance are rapidly improving. The limit on the number of writings and readings to/from Nand flash memory does not guarantee the integrity of its data. Therefore, ECC algorithm should be applied to the Nand flash controller. To reduce the access time, we use the look-up table to implement the ECC algorithm instead of the conventional logic gates.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2007.06b
• /
• pp.289-293
• /
• 2007

낸드 플래시 메모리는 특성상 덮어 쓰기가 불가능하기 때문에 유효하지 않는 데이터가 저장된 더티(Dirty) 상태의 페이지를 삭제 연산을 통해 클린(Clean) 상태로 만든 후 데이터를 써야 한다. 더티 페이지가 낸드 플래시 메모리에 많이 존재하면 파일을 쓸 때 많은 블록을 삭제해야 하기 때문에 쓰기 지연 시간이 길어지는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 일정한 쓰기 지연 시간을 보장하는 새로운 페이지 할당 및 회수 기법을 제안한다. 파일이 삭제될 때 더티 상태인 페이지를 삭제함으로써 클린 상태로 변경하여 낸드 플래시 메모리에 쓰기 지연 시간을 길게 만드는 더티 페이지가 없는 상태로 유지한다. 또한 삭제 연산은 블록 단위로 수행되므로 삭제할 블록의 유효한 페이지를 다른 블록으로 복사해야 하기 때문에, 페이지를 할당할 때 한 블록에 가급적 적은 개수의 파일을 저장하는 알고리즘을 제시한다.

• Journal of Internet of Things and Convergence
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.9-15
• /
• 2022

NAND flash memory is used as a medium for various storage devices due to its high data processing speed with low power consumption. However, since the read processing speed of data is about 10 times faster than the write processing speed, various studies are being conducted to improve the speed difference. In particular, flash dedicated buffer management policies have been studied to improve write speed. However, SSD(solid state disks), which has recently been used for various purposes, is more vulnerable to read performance than write performance. In this paper, we find out why read performance is slower than write performance in SSD composed of NAND flash memory and study buffer management policies to improve it. The buffer management policy proposed in this paper proposes a method of improving the speed of a flash-based storage device by analyzing the pattern of read data and applying a policy of pre-reading data to be requested in the future from NAND flash memory. It also proves the effectiveness of the read-ahead policy through simulation.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
• /
• v.15 no.2
• /
• pp.98-113
• /
• 2009

Conventional file systems for harddisk drive cannot be applied to NAND flash memory, because the physical characteristics of NAND flash memory differs from those of harddisk drive. To address this problem, various file systems with better reliability and efficiency have also been developed recently. However, those file systems have inherent overheads for updating the file's metadata pages, because those file systems save file's meta-data and data separately. Furthermore, those file systems have a critical reliability problem: file systems fail when either a page in meta-data of a file system or a file itself fails. In this paper, we propose a self-description page technique and In Memory Core File System technique to address these efficiency and reliability problems, and develop SDFS(Self-Description File System) newly. SDFS can be safely recovered, although some pages fail, and improves write and read performance by 36% and 15%, respectively, and reduces mounting time by 1/20 compared with YAFFS2.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2009.11a
• /
• pp.773-774
• /
• 2009

최근 낸드 플래시 메모리가 차세대 저장장치로 부상하면서 수십 년간 DBMS의 저장장치였던 하드디스크의 대안으로 주목 받고 있다. 낸드 플래시 메모리는 하드 디스크와 인터페이스가 다르기 때문에 일반적으로 플래시 변환 계층을 사용하여 기존 소프트웨어와 호환성을 유지한다. 하지만 플래시 변환 계층은 소량의 랜덤 쓰기가 빈번한 DBMS 환경에서 비효율적인 방식이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 DBMS의 특성을 고려한 In-Page Logging(IPL) 기법이 제안되었다. IPL 기법은 우수한 성능과 복구의 용이성 외에도 DBMS 구조를 크게 변경하지 않고 구현이 가능한 것이 장점이다. 본 논문의 목적은 IPL 기법을 활용하여 상용 DBMS에서 최소한의 변화만으로 낸드 플래시 메모리를 저장 장치로 사용 할 수 있음을 증명하는 것이다. 이를 위해 Berkeley DBMS에 IPL 기법을 구현하며 성능 평가를 통해 IPL 기법이 상용 DBMS 에서도 우수한 성능을 보이는 것을 확인한다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
• /
• v.14 no.8
• /
• pp.758-762
• /
• 2008

Embedded systems usually utilize Flash Memories with very nice characteristics of non-volatility, low access time, low power and so on. For the multimedia database systems, R-tree is an indexing tree with nice characteristics for multimedia access. MR-tree, which is an upgraded version of R-tree, has shown better performance in searching, inserting and deleting operations than R-tree. Flash memory has sectors and blocks as a unit of read, write and delete operations. Especially, the delete is done on a unit of 512 byte blocks with very large operation time and it is also known that read and write operations on a unit of block matches caching nature of MT-tree. Our research optimizes MR-tree operations in a unit of Flash memory blocks. Such an adjusting leads in better indexing performance in database accesses. With MR-tree on a 512B block units we achieved fast search time of database indexing with low height of MR-tree as well as faster update time of database indexing with the best fit of flash memory blocks. Thus MR-tree with optimized operations shows good characteristics to be a database index schemes on any systems with flash memory.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2007.10c
• /
• pp.140-145
• /
• 2007

최근에 에너지의 효율성이 좋고 대용량화가 쉬운 낸드 플래시가 센서 노드를 위한 차세대 저장소로 각광을 받고 있다. 현재 대부분의 센서 노드용 파일 시스템은 노어 플래시 기반으로 개발되어 있으며 낸드 플래시에 적용할 수 있는 파일 시스템은 거의 존재하지 않는다. 대용량 낸드 플래시 메모리의 특성을 고려한 새로운 파월 시스템의 구축이 요구되지만, 센서 노드는 오직 4-10 KByte의 매우 작은 크기의 메모리를 지원하므로 효율성이 뛰어난 파일 시스템을 구축하는 것은 매우 어렵다. 본 논문은 1 Kbit의 매우 작은 크기의 EEPROM을 부착하여 이러한 메모리 한계를 극복하였으며 자원의 효율성, 대용량의 지원 및 신뢰성을 고려한 새로운 파일 시스템의 설계에 대하여 논한다. 위치를 유지해야 하는 데이터의 위치저장을 위하여 EEPROM을 사용하며 장기간 데이터를 수집할 때 페이지의 갱신을 최소화 할 수 있는 로그 리스트 기반의 페이지 처리 방법에 대해 제안한다. 이는 획기적으로 페이지 갱신 횟수를 줄임으로써 에너지를 절약하고 보다 긴 시간동안 데이터의 수집을 용이하게 만들며 센서 노드의 수명을 증가시킨다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.23-25
• /
• 2019

낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory)는 컴퓨터 시스템의 대용량 저장장치를 위한 소자로써, 대용량화의 주요 원인으로는 메모리 셀(Cell) 당 저장할 수 있는 비트 수를 증가시킴으로써 집적도를 증가시킨 것이다. 그러나, 이러한 집적도의 증가는 에러의 증가를 가져와서 저장장치에서 가장 중요한 신뢰성이 급격하게 저하하는 요인이며, 저장장치의 생명주기(Lifetime)을 감소시키게 된다. 기존에 낸드 플래시 메모리 저장장치의 Lifetime을 증대시키기 위해서 P/E cycle을 고려하여 데이터 영역의 일부를 점점 더 ECC 영역으로 변경시키는 방식을 적용한 바가 있다. 이러한 방식은 데이터 영역의 감소로 인한 저장장치 내에서 관리되는 호스트-플래시 간 데이터 관리 크기의 미스매치로 인한 여러 가지 오버 헤드를 생성한다. 본 연구에서는 P/E cycle에 따른 데이터 영역의 ECC 영역으로의 전환을 통한 Lifetime을 증가시키는 방식에 있어서, 오버헤드를 줄이기 위한 캐쉬 관리 구조 및 매핑 관리 구조에 대한 설계를 진행하였다. 이러한 설계를 낸드 플래시 메모리 기반 저장장치에 적용할 경우, LifeTime을 증대시키기 위해서 ECC를 데이터 영역으로 확장하는 방식을 사용할 때 저하될 수 있는 일반 읽기 및 쓰기의 성능 저하를 어느 정도 감소시켜줄 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of KIISE
• /
• v.42 no.9
• /
• pp.1078-1089
• /
• 2015

In this paper, we propose the Min-hash Assisted Delta-compression Engine(MADE) to improve the lifetime of NAND flash-based storages at the device level. MADE effectively reduces the write traffic to NAND flash through the use of a novel delta compression scheme. The delta compression performance was optimized by introducing min-hash based LSH(Locality Sensitive Hash) and efficiently combining it with our delta compression method. We also developed a delta encoding technique that has functionality equivalent to deduplication and lossless compression. The results of our experiment show that MADE reduces the amount of data written on NAND flash by up to 90%, which is better than a simple combination of deduplication and lossless compression schemes by 12% on average.

• Journal of Internet of Things and Convergence
• /
• v.7 no.4
• /
• pp.9-14
• /
• 2021

In computing systems that require high reliability, the method of predicting the lifetime of a storage device is one of the important factors for system management because it can maximize usability as well as data protection. The life of a solid state drive (SSD) that has recently been used as a storage device in several storage systems is linked to the life of the NAND flash memory that constitutes it. Therefore, in a storage system configured using an SSD, a method of accurately and efficiently predicting the lifespan of a NAND flash memory is required. In this paper, a method for optimizing the lifetime prediction of a flash memory-based storage device using the frequency of NAND flash memory failure is proposed. For this, we design a cost matrix to collect the frequency of defects that occur when processing data in units of Drive Writes Per Day (DWPD). In addition, a method of predicting the remaining cost to the slope where the life-long finish occurs using the Gradient Descent method is proposed. Finally, we proved the excellence of the proposed idea when any defect occurs with simulation.