• 한국항행학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.684-690
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• 2009

본 논문에서는 차세대 스토리지 시스템의 디스크 시스템인 DDR-SSD를 이용하여 RAID 레벨 5를 구성하였을 때 고속화 방법을 제안한다. DDR-SSD는 HDD와 Flash SSD와는 다른 특성을 가지고 있기 때문에 기존의 고속화 기법으로는 최상의 성능을 보이지 못한다. 본 논문에서는 고속화를 위해 패리티 정보만 저장하는 패리티 캐시를 사용하는 것과 패리티 캐시의 저장 셀인 패리티 셀의 구조를 제안하였다. 이것은 디스크 접근 횟수의 감소보다는 패리티 연산 오버헤드를 감소시킨다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.752-759
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• 2010

이 논문에서는 DDR-SSD 기반의 소프트웨어 RAID에서 작은 쓰기 (Small Write) 요청에 대한 RAID5의 RMW (Read Modify Write) 성능 향상을 위한 차-로깅 (Differential Logging) 기법을 제안한다. 엔터프라이즈 웅용에서 빈번하게 발생하는 작은 쓰기 요청은 RAID5에서 주요한 성능 저하의 요인이다. RAID5 에서는 패리티 블록의 일관성을 유지하기 위해 변경이 발생하면 패리티 블록에 대한 변경을 같이 수행해야 한다. 작은 쓰기가 발생하면 기존 데이터에 대한 변경 뿐 아니라, 패리티 블록을 다시 계산하기 위한 추가 입출력연산 및 패리티 계산이 병행되어야 하며 이를 RMW 연산이라 한다. 기존의 하드 디스크 기반의 소프트웨어 RAID 에서는 이러한 작은 쓰기로 인한 성능저하 문제를 해결하기 위해 다양한 방법을 제안하였다. 이 논문에서는 하드 디스크와 전혀 다른 특성을 보이는 DDR-SSD를 고려하여 RAID5의 작은 쓰기 성능을 향상 시키는 차-로깅 기법 기반의 RAIDS를 제안한다. 제안하는 기법은 시뮬레이션을 통해서 리녹스 기반의 MID와 비교하여 성능의 우수함을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.509-514
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• 2009

본 논문에서는 DDR-1 메모리와 PCI-e 인터페이스를 이용하는 256 GB DRAM 기반의 SSD 스토리지를 설계 분석하였다. SSD는 주 저장매체로써 DRAM 이나 NAND Flash 를 사용하는 스토리지로써 메모리칩으로부터 직접 데이터를 처리할 수 있기 때문에 종래의 HDD의 기계적인 처리속도보다 매우 고속인 장점이 있다. 설계된 DRAM 기반 SSD 시스템은 복수 개의 RAM 디스크를 데이터 저장매체로 사용하며, PCI-e 인터페이스 버스를 각 메모리디스크의 통신 경로로 사용하여 고속의 데이터 처리가 가능한 구조이다. 실험을 위하여 UNIX 및 Windows/Linux 서버, SAN Switch, Ethernet Switch를 이용한 실험시스템을 구성하고 IOmeter 를 이용하여 IOPS(Input output Per Second)와 대역폭 성능을 측정하였으며 측정결과에서 DDR-1 SSD는 470,000의 IOPS와 800MB/sec로 HDD 나 Flash-based SSD 에 비하여 높은 대역폭이 나타남을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제44권3호
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• pp.450-461
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• 2022

The Gen-Z protocol is a memory semantic protocol between the memory and CPU used in computer architectures with large memory pools. This study presents the implementation of the Gen-Z hardware system configured using Gen-Z specification 1.0 and reports its performance. A hardware prototype of a DDR4 Gen-Z memory pool with an optimized character, a block device driver, and a file system for the Gen-Z hardware was designed. The Gen-Z IP was targeted to the FPGA, and a 512 GB Gen-Z memory pool was configured on an ×86 server. In the experiments, the latency and throughput of the Gen-Z memory were measured and compared with those of the local memory, SATA SSD, and NVMe using character or block device interfaces. The Gen-Z hardware exhibited superior throughput and latency performance compared with SATA SSD and NVMe at block sizes under 4 kB. The MySQL and File IO benchmark of Gen-Z showed good write performance in all block sizes and threads. Besides, it showed low latency in RocksDB's fillseq dbbench using the ext4 direct access filesystem.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.251-258
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• 2012

SSD (Solid-state Drive), 더 나아가 SSS (Solid-state Storage System)와 같은 고성능 스토리지 요구 사항을 지원하기 위해 최근 낸드 플래시 메모리도 DRAM에서와 같이 SDR (Single Data Rate)에서 고속 DDR (Double Data Rate) 신호구조로 진화하고 있다. 이에 따라 PHY (Physical layer) 회로 기술을 적용하여 협소 타이밍 윈도우 내에서 유효 데이터를 안정적으로 래치하고, 핀 간 데이터 스큐를 최소화하는 것 등이 새로운 이슈로 부각되고 있다. 또한, 낸드 플래시 동작 속도의 증가는 낸드 플래시 컨트롤러의 동작 주파수 상승으로 이어지고 동작 모드에 따라 컨트롤러 내부 소모 전력 변동성이 급격히 증가한다. 공정 미세화와 저전력 요구에 의해 컨트롤러 내부 동작 전압이 1.5V 이하로 낮아지면서 낸드 플래시 컨트롤러 내부 전압 변화 마진폭도 좁아지므로 이러한 소모 전력 변동성 증가는 내부 회로의 정상 동작 범위를 제한한다. 컨트롤러의 전원전압 변동성은 미세공정으로 인한 OCV (On Chip Variation)의 영향이 증가함에 따라 더 심화되는 추세이고, 이러한 변동성의 증가는 순간적으로 컨트롤러의 보장된 정상 동작 범위를 벗어나게 되어 내부 로직의 오류를 초래한다. 이런 불량은 기능적 오류에 의한 것이 아니므로 문제의 원인 규명 및 해결이 매우 어렵게 된다. 본 논문에서는 낸드플래시 컨트롤러 내부의 비정상적 전원 전압 변동하에서도 유효 타이밍 윈도우를 경제적인 방법으로 유지할 수 있는 회로 구조를 제안하였다. 실험 결과 기존 PHY회로 대비 면적은 20% 감소한 반면 최대 데이터 스큐를 379% 감소시켜 동등한 효과를 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.957-963
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• 2009

본 논문은 스토리지 디바이스에 대한 자원관리 시스템의 설계에 관한 것이다. 컴퓨팅 환경의 변화와 복잡화에 따라 자원에 대한 효율적인 관리방안으로 제안되고 있는 표준관리응용프로그램을 설계하기 위해서 객체지향 모델링 기술에 바탕을 둔 공통정보모델을 사용하여 관리객체에 대한 모델링 과정을 수행하였다. 표준화된 관리응용프로그램 구현 방법을 사용하여 사용자에게 시각적인 특성을 제공할 수 있도록 GUI인터페이스를 구현하였으며 시스템의 구성 요소를 자동으로 검색, 관리하고 각 구성 요소의 상태 정보를 주의/경고/긴급의 3단계로 분류하여 사용자에게 제공하였다. 또한 다양한 구성 요소의 운용을 위한 설정기능을 제공하는 관리응용시스템을 구현하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.767-774
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• 2010

NAND 플래시 메모리는 높은 입출력 성능, 내장애성, 저전력 소모 등 여러 가지 장점을 가지고 있어서 하드디스크를 대체할 수 있는 새로운 저장 장치로 관심을 받고 있다. 전통적인 DBMS들은 FTL (Flash Translation Layer)를 이용하면 전혀 수정 없이 플래시 메모리 위에서 동작한다. 그러나, 대부분의 FTL은 DBMS가 아닌 파일 시스템에 최적화 되어있다. 또한, 전통적인 DBMS는 플래시 메모리의 특징 (erase-before-write) 을 고려하지 않고 있다. 이 논문에서는 플래시 메모리를 이차 저장장치로 사용하는 DBMS를 위한 플래시 고려하는 스토리지 시스템을 제안한다. 제안하는 플래시 고려 스토리지 시스템은 비용이 높은 변경 연산을 피하기 위해 로그 레코드를 이용한다. 마지막으로, 실험을 통해서 제안하는 스토리지 시스템이 기존에 제안된 플래시를 고려하는 DBMS에 비해 우수함을 보인다.