• Title/Summary/Keyword: 낸드 플래시

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An Adaptive Policy for Garbage Collection of NAND Flash Memory (낸드 플래시 메모리의 가비지 컬렉션을 위한 적응적인 정책)

  • Han, Gyu-Tae;Kim, Sung-Jo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2008.06b
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    • pp.361-365
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    • 2008
  • 낸드 플래시 메모리를 저장매체로 사용하기 위해서는 제자리 덮어쓰기가 불가능하고 블록의 지움 횟수가 제한된다는 문제점을 해결해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지움 횟수 평준화를 지원하는 다양한 가비지 컬렉션 정책들이 연구되고 있다. 하지만 기존 정책들은 지움 횟수 평준화를 지원하기 위해 가비지 컬렉션이 수행될 때마다 전체 블록에 대해 지움 대상 블록을 선정하기 위한 클리닉 지표를 구하는 연산을 수행하여야 하고 이 연산들은 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문은 블록당 지움 횟수의 분산과 블록들의 최대 지움 횟수에 따라 변경되는 임계값을 이용하여 전체 블록에 대한 클리닉지표를 구하는 연산을 수행하지 않으면서 지움 횟수 평준화를 제공한다. 가비지 컬렉션 시 분산이 임계값 보다 작을 때에는 Greedy 정책을 이용하여 지움 비용을 최소화하고, 분산이 임계값 보다 클때에는 최대 지움 횟수를 가진 블록을 지움 대상에서 제외하여 지움 횟수를 평준화시킨다. 제안된 방법은 전체 블록에 대한 클리닉 지표를 연산하는 과정을 제거하여 가비지 컬렉션 속도를 향상시킨다.

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An Indexing Structure of NAND Flash File System for Mobile Multimedia Devices (모바일 멀티미디어 기기를 위한 낸드 플래시 메모리 파일 시스템의 인덱싱 구조)

  • Lee, Hyun-Chul;Kim, Sung-Jo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10b
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    • pp.441-444
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    • 2007
  • 낸드 플래시 메모리 파일 시스템에 관한 연구는 빠른 마운트, 효율적인 가비지 컬렉션 그리고 저널링을 중심으로 이루어지고 있다. 하지만 기존의 파일 시스템은 읽기와 쓰기 성능이 낮고 파일의 개수와 크기가 증가함에 따라서 메모리 사용량이 크게 늘어난다. 멀티미디어 파일의 크기와 비트율이 계속 증가하고 있기 때문에 기존의 파일 시스템은 모바일 멀티미디어 기기에 적합하지 않다. 본 논문은 데이터를 가변적인 크기로 기록함으로써 이 문제를 해결한다. 실험을 통해 프로토타입 파일 시스템인 NAMU(NAnd flash MUltimedia file system)의 메모리 사용량은 YAFFS2에 비해 28%, JFFS2에 비해 2673% 감소 하였음을 보였다. 그리고 읽기 성능은 YAFFS2에 비해 약 28%, JFFS2에 비해 약 75% 증가했고 쓰기 성능은 YAFFS2에 비해 약 43%, JFFS2에 비해 약 120% 증가 하였음을 보였다.

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IPSiNS: I/O Performance Simulation Tool for NAND Flash Memory-based Storage System (IPSiNS: 낸드 플래시 메모리 기반 저장 장치를 위한 입출력 성능 시뮬레이션 도구)

  • Yoon, Kyeong-Hoon;Jung, Ho-Young;Park, Sung-Min;Sim, Hyo-Gi;Cha, Jae-Hyuk;Kang, Soo-Yong
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.13 no.5
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    • pp.333-337
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    • 2007
  • Flash Translation Layer(FTL) which enables NAND Flash memory-based storage system to be used as a block device is designed considering only characteristics of NAND Flash memory. However, since FTL precesses I/O requests which survived against buffer replacement algorithm, FTL algorithm has tight relationship with buffer replacement algorithm. Therefore, if we do not consider both FTL and buffer replacement algorithms, it is difficult to predict the actual I/O performance of the computer systems that have Flash memory-based storage system. The necessity of FTL and buffer replacement algorithm co-design arises here. In this work, we implemented I/O performance evaluation tool, IPSiNS, which simulates both the buffer replacement and FTL algorithms, simultaneously.

Performance Evaluation of Flash Memory Management Schemes on Android Platform (Android 플랫폼 기반 플래시 메모리 관리 기법에 대한 성능 평가)

  • Kim, Yun-A;Oh, Gi-Hwan;Kim, Kang-Nyeon;Kang, Woon-Hak;Lee, Sang-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.1302-1305
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    • 2011
  • 스마트폰에서 낸드 플래시 메모리가 저장 장치로 사용됨에 따라 다양한 플래시 파일 시스템과 플래시 변환 계층들이 제시되었다. 플래시 메모리는 덮어 쓰기가 불가능하기 때문에 이들 기법들은 기본적으로 로그 기반 구조를 취하고 있지만 가비지 수집, 데이터 배치 정책의 설계에 따라 성능과 수명 관리 측면에서 많은 차이를 보인다. 본 논문은 플래시 메모리 관리 기법들의 다양한 설계가 성능에 미치는 영향을 알아보고 종합적으로 비교 해보기 위해 대표적인 스마트폰 플랫폼인 안드로이드상에서 시뮬레이션 기반의 성능 평가를 수행 한다. 또한 각 기법들의 설계가 성능에 미치는 영향을 분석 한다.

Performance of the Maximum-Likelihood Detector by Estimation of the Trellis Targets on the Sixteen-Level Cell NAND Flash Memory (16레벨셀 낸드 플래시 메모리에서 트렐리스 정답 추정 기법을 이용한 최대 유사도 검출기의 성능)

  • Park, Dong-Hyuk;Lee, Jae-Jin
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.47 no.7
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • In this paper, we use the maximum-likelihood detection by the estimation of trellis targets on the 16-level cell NAND flash memory. This mechanism has a performance gain by using a maximum-likelihood detector. The NAND flash memory channel is a memory channel because of the coupling effect. Thus, we use the known data arrays to finding the targets of trellis. The maximum-likelihood detection by proposed scheme performs better than the threshold detection on the 16-level cell NAND flash memory channel.

Performance of the Coupling Canceller with the Various Window Size on the Multi-Level Cell NAND Flash Memory Channel (멀티레벨셀 낸드 플래시 메모리에서 커플링 제거기의 윈도우 크기에 따른 성능 비교)

  • Park, Dong-Hyuk;Lee, Jae-Jin
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37 no.8A
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    • pp.706-711
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    • 2012
  • Multi-level cell NAND flash is a flash memory technology using multiple levels per cell to allow more bits to be stored. Currently, most multi-level cell NAND stores 2 bits of information per cell. This reduces the amount of margin separating the states and results in the possibility of more errors. The most error cause is coupling noise. Thus, in this paper, we studied coupling noise cancellation scheme for reduction memory on the 16-level cell NAND flash memory channel. Also, we compared the performance threshold detection and proposed scheme.

EM Algorithm for Designing Soft-Decision Binary Error Correction Codes of MLC NAND Flash Memory (멀티 레벨 낸드 플래시 메모리용 연판정 복호를 수행하는 이진 ECC 설계를 위한 EM 알고리즘)

  • Kim, Sung-Rae;Shin, Dong-Joon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.39A no.3
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    • pp.127-139
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    • 2014
  • In this paper, we present two signal processing techniques for designing binary error correction codes for Multi-Level Cell(MLC) NAND flash memory. MLC NAND flash memory saves the non-binary symbol at each cell and shows asymmetric channel LLR l-density which makes it difficult to design soft-decision binary error correction codes such as LDPC codes and Polar codes. Therefore, we apply density mirroring and EM algorithm for approximating the MLC NAND flash memory channel to the binary-input memoryless channel. The density mirroring processes channel LLRs to satisfy roughly all-zero codeword assumption, and then EM algorithm is applied to l-density after density mirroring for approximating it to mixture of symmetric Gaussian densities. These two signal processing techniques make it possible to use conventional code design algorithms, such as density evolution and EXIT chart, for MLC NAND flash memory channel.

An Adaptive Garbage Collection Policy for NAND Flash Memory (낸드 플래시 메모리를 위한 적응형 가비지 컬렉션 정책)

  • Han, Gyu-Tae;Kim, Sung-Jo
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.15 no.5
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    • pp.322-330
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    • 2009
  • In order to utilize NAND flash memory as storage media which does not allow update-in-place and limits the number of block erase count, various garbage collection policies supporting wear-leveling have been investigated. Conventional garbage collection policies require cleaning-index calculation for the entire blocks to choose a block to be garbage-collected to support wear-leveling whenever a garbage collection is required, which results in performance degradation of system. This paper proposes a garbage collection policy which supports wear-leveling using a threshold value, which is in fact a variance of erase counts and by the maximum erase count of all blocks, without calculating the cleaning-index. During garbage collection, the erase cost is minimized by using the Greedy Policy if the variance is less than the threshold value. It achieves wear-leveling by excluding the block with the largest erase count from erase target blocks if the variance is larger than threshold value. The proposed scheme shows that a standard deviation approaches to zero as the erase count of blocks approaches to its upper limit and the measured speed of garbage collection is two times faster than the conventional schemes.

Considerations for Designing an Integrated Write Buffer Management Scheme for NAND-based Solid State Drives (SSD를 위한 쓰기 버퍼와 로그 블록의 통합 관리 고려사항)

  • Park, Sungmin;Kang, Sooyong
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.14 no.2
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    • pp.215-222
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    • 2013
  • NAND flash memory-based Solid State Drives (SSD) have lots of merits compared to traditional hard disk drives (HDD). However, random write in SSD is still far slower than sequential read/write and random read. There are two independent approaches to resolve this problem: 1) using part of the flash memory blocks as log blocks, and 2) using internal write buffer (DRAM or Non-Volatile RAM) in SSD. While log blocks are managed by the Flash Translation Layer (FTL), write buffer management has been treated separately from FTL. Write buffer management schemes did not use the exact status of log blocks and log block management schemes in FTL did not consider the behavior of write buffer management scheme. In this paper, we first show that log blocks and write buffer have a tight relationship to each other, which necessitates integrated management of both of them. Since log blocks also can be viewed as another type of write buffer, we can manage both of them as an integrated write buffer. Then we provide three design criteria for the integrated write buffer management scheme which can be very useful to SSD firmware designers.

Assessment of the Efficiency of Garbage Collection for the MiNV File System (메타데이타를 비휘발성 램에 유지하는 플래시 파일시스템에서 가비지 컬렉션 수행에 대한 효율성 평가)

  • Doh, In-Hwan;Choi, Jong-Moo;Lee, Dong-Hee;Noh, Sam-H.
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.14 no.2
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    • pp.241-245
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    • 2008
  • Non-volatile RAM (NVRAM) has both characteristics of nonvolatility and byte addressability. In order to efficiently exploit this NVRAM in the file system layer, we proposed the MiNV (Metadata in NVram) file system in our previous research. MiNV file system maintains all the metadata in NVRAM while storing file data in NAND Flash memory. In this paper, we experimentally analyze the efficiency for the execution of garbage collection in the MiNV file system. Also, we quantify the file system performance gains obtained from efficient garbage collection. Experimental results show that garbage collection on the MiNV file system executes more efficiently that on YAFFS even though these file systems adopt exactly the same garbage collection policy. Specifically, the MiNV file system invokes the aggressive garbage collection mechanism less frequently than YAFFS. Additionally, the MiNV file system postpones the first execution of the aggressive garbage collection mechanism in our experiments. From the experiments, we verify that the efficiency of garbage collection leads to performance improvements of the MiNV file system.