• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.435-438
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• 2003

RAID 시스템에서 비 휘발성 쓰기 캐시를 이용한 디스크 제어기는 시스템 성능 향상의 중요한 요소 중 하나이다. 2 단계 캐시는 l 단계 캐시에 비해 우수한 성능을 보이고 시간적, 공간적 지역성에도 효율적이며 호스트 측에 비 휘발성 기억소자로 구성된 L1 캐시를 두어 디스크 캐시의 신뢰도를 높일 수 있다. 호스트에서 읽기/쓰기 적중된 데이터가 LI 캐시에서 수행되는 동안 12캐시에서는 디스크로 destage하는 동작을 비동기적으로 병렬 처리하고 데이터와 패리티를 함께 캐시에 적재하여 RAID 5 의 "소규모 쓰기 문제"를 완화시키고자 한다. 제안된 캐시 시스템은 2 단계로 구성되어 대용량 디스크 캐시에서 디스크 입출력 시간을 향상시키고 효율적으로 일관성을 유지할 수 있는 디스크 제어기 상에 위치하는 RAID 5 디스크 캐시 모델을 제시하여 수행속도를 개선시키고자 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.05a
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• pp.71-72
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• 2013

최근 연구 개발되고 있는 스토리지 클래스 메모리는 정체되어 있는 스토리지와 DRAM 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다. 현재 컴퓨팅 환경에서 스토리지의 성능 저하요소가 큰 이슈로 야기되어지는 가운데 본 논문에서는 TPC-C 벤치마크를 이용하여 임의 쓰기와 덮어 쓰기 연산 시 발생되는 문제점들을 분석한다. 실험 결과를 통해 향후 스토리지 클래스 메모리를 활용하여 기존 쓰기 연산 시 발행 하는 문제점들을 해결할 수 있는 방안에 대해 논의 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06b
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• pp.460-464
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• 2010

SSD는 뛰어난 성능으로 인해 서버 시장에서 HDD를 빠르게 대체하며 각광받고 있다. 우리는 기존 SSD의 성능 분석이 단일한 I/O 패턴에 대해서만 이루어진 점을 주목하여, 다양한 패턴의 I/O가 동시에 수행 될 경우, 성능에 어떠한 영향이 있는지 평가해보고자 한다. 이를 위해 4KB부터 64MB까지 다양한 블록크기로 순차적/임의적 읽기/쓰기 연산을 수행함과 동시에 4KB 단위의 읽기/쓰기 I/O를 수행시켜 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 이러한 평가를 네 가지 리눅스 I/O 스케줄러에 대해 각각 수행함으로써 스케줄러에 의한 영향 또한 평가하였다. 그 결과로 우리는 새로운 SSD의 성능 특성을 발견할 수 있었으며, 이는 새로운 I/O 스케줄러 및 SSD의 FTL 개발의 기반이 되리라 예상된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.551-554
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• 2011

덮어쓰기 제약(overwirte limitation)과 삭제 횟수 제한(limitted erase cycle)이 있는 플래시 메모리의 특징이 의하여, 플래시 메모시는 시스템에서 요청한 쓰기 요청보다 많은 수의 쓰기 연산을 수행하게 되는데, 시스템에서 요청한 쓰기요청과 실제 쓰기 연산 간의 비율을 쓰기 증폭 인자(Write Amplification Factor, 이후 WAF)라 한다. WAF는 성능과 신뢰성에 중요한 요소로 본 논문에서는 WAF를 예측 할 수 있는 분석모델을 제안한다. 제안된 모델은 페이지 사상 FTL, 블록 사상 FTL, 혼합 사상 FTL 등 다양한 FTL에서 WAF를 예측 할 수 있으며, 예측에 사용되는 매개 변수로 이용율(utilization), 무작위율(randomness), 연관도(Associativity)만을 사용하여 단순하다는 특성이 있다. 본 논문은 실제 Linux 환경에서 측정한 WAF와 비교 분석 결과 제안된 모델이 WAF를 정확히 예측 할 수 있음을 발견하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.796-798
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• 2005

최근 휴대용 단말기 및 임베디드 시스템 등을 위한 저장 장치로서 플래시 메모리가 각광받고 있다. 이때 저장 장치 관리를 위한 플래시 메모리 파일 시스템의 역할이 중요한데, 이를 위해 전용 플래시 메모리 파일 시스템이 제안되기도 했지만 산업계에서는 사실상의 표준으로 FAT 파일 시스템이 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 FAT 파일 시스템은 플래시 메모리의 물리적 특성을 고려하지 않고 설계되었기에 성능상 개선의 여지가 있다. 본 논문에서는 FAT 파일 시스템을 대상으로 플래시 메모리의 동작 특성을 고려한 성능 최적화 기법을 제안한다. 구체적으로 본 논문에서 제안되는 기법은 파일 삭제 시 FAT 파일 시스템의 기본 동작을 확장한 것으로 플래시 메모리 위에서 동작하는 FAT 파일 시스템의 쓰기 성능을 개선하는 효과를 보여 준다. 실험 결과 약 $29\%$의 쓰기 성능 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.257-260
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• 2008

SSD는 하드디스크와 다른 구조를 갖고 있으며, 단편화된 잦은 쓰기 연산에 취약하다는 점 등 기존의 환경과는 차이가 있기 때문에 이런 환경에서 발생하는 연산, 특히 I/O 연산에 대한 분석이 필수적이다. 기존의 I/O 연산 측정도구로 사용되던 벤치마크를 이용하여 SSD의 성능을 측정할 경우에는 상위단계에서의 읽기, 쓰기, 성능만 분석되기 어렵기 때문에 하위단계에서 실제로 SSD상의 I/O연산의 수행 성능을 정확히 측정하기 어렵다. SSD는 내부 저장 알고리즘의 효율성에 따라서 성능 차이가 크기 때문에 정확한 성능을 측정할 수 있는 분석 도구가 필요하다. 본 논문에서는 SSD상에서의 I/O연산의 계층적 분석을 위한 모듈을 제안한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.10
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• pp.1-10
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• 2011

There are the large overhead of block erase and page write operations in NAND flash memory, though it has low power consumption, cheap prices and a large storage. Due to the physical characteristics of NAND flash memory, overwrite operations are not permitted at the same location, so rewriting operation require after erase operation. it cause performance decrease of NAND flash memory. Using SRAM buffer in traditional NAND flash memory, it can not only reduce effective write operation but also guarantee fast memory access time. In this paper, we proposed the small SRAM buffer management system for reducing overhead of NAND flash memory, that is, erase and write operations. The proposed buffer system in a NAND flash memory consists of two parts, i.e., a fully associative temporal buffer with the small fetching block size and a fully associative spatial buffer with the large fetching block size. The temporal buffer have small fetching blocks that referenced from spatial buffer. When it happen write operations or erase operations in NAND flash memory, the related fetching blocks in temporal buffer include a page or a block are written in NAND flash memory at the same time. The writing and erasing counts in NAND flash memory can be reduced. According to the simulation results, although we have high miss ratios, write and erase operations can be reduced approximatively 58% and 83% respectively. Also the average memory access times are improved about 84% compared with the fully associative buffer with two sizes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.427-431
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• 2007

플래시 메모리는 강한 내구성과 소형화, 대용량화라는 특성 때문에 임베디드 시스템 및 관련 기기에서 널리 사용되고 있다. 플래시 메모리는 지움 횟수 제한이 있고 제자리 업데이트 시 지움 연산이 선행되어야 한다. 또한, 쓰기 단위에 비해 지움 단위가 커서 연산시간이 많이 걸리며, 지움 대상 블록이 많은 경우에는 쓰기 연산 지연의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 쓰기 연산 지연을 예방하기 위하여 쓰기 연산량에 따라 지움 연산을 제어하는 효율적인 가비지 컬렉션 기법을 제안하고, YAFFS에 구현하여 성능 평가를 하였다.

• The KIPS Transactions:PartD
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• v.16D no.6
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• pp.825-834
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• 2009

최근에 낸드 플래시 메모리는 빠른 접근속도, 저 전력 소모, 높은 내구성 등의 특성으로 인하여 차세대 대용량 저장 매체로 각광 받고 있다. 그러나 디스크 기반의 저장 장치와는 달리 비대칭적인 읽기, 쓰기, 소거 연산의 처리 속도를 가지고 있고 제자리 갱신이 불가능한 특성을 가지고 있다. 따라서 디스크 기반 시스템의 버퍼 교체 정책은 플래시 메모리 기반의 시스템에서 좋은 성능을 보이지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 플래시 메모리의 특성을 고려한 새로운 플래시 메모리 기반의 버퍼 교체 정책이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 디스크 기반의 저장 장치에서 우수한 성능을 보인 CLOCK-Pro를 낸드 플래시 메모리의 특성을 고려하여 개선한 CLOCK-NAND를 제안한다. CLOCK-NAND는 CLOCK-Pro의 알고리즘에 기반하며, 추가적으로 페이지 접근 정보를 효율적으로 활용하기 위한 새로운 핫 페이지 변경을 한다. 또한, 더티인 핫 페이지에 대해 콜드 변경 지연 정책을 사용하여 쓰기 연산을 지연하며, 이러한 새로운 정책들로 인하여 낸드 플래시 메모리에서 쓰기 연산 횟수를 효율적으로 줄이는 우수한 성능을 보인다.