• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권4호
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• pp.177-185
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• 2005

최근 휴대용 정보기기의 사용이 급증함에 따라 NAND형 플래시메모리를 시스템의 보조기억장치로 사용하는 사례가 급증하고 있다. 하지만, 전통적인 보조기억장치인 하드디스크에 비해 NAND형 플래시메모리는 단위 공간당 비용이 수십배 가량 높아 저장 공간의 효율적인 관리가 필요하다 저장 공간을 효율적으로 사용하게 하는 대표적인 방법으로 데이타 압축 기법이 있다. 하지만, NAND형 플래시메모리에서는 압축 기법의 적용이 쉽지 않다. 이는 NAND형 플래시메모리가 페이지 단위 입출력만을 지원하여 압축 데이타가 플래시 페이지보다 작은 경우 내부 단편화 현상을 발생시켜 압축의 이득을 심각하게 감쇄시키기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 작은 크기의 압축 데이타를 쓰기 버퍼를 통해 그룹화한 후 하나의 플래시 페이지에 저장하는 플래시 압축 계충을 설계하고 성능을 평가한다. 성능평가 결과 제안하는 플래시 압축 계층은 플래시메모리의 저장 공간을 $40\%$ 이상 확장하며 쓰기 대역폭을 크게 개선함을 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1529-1534
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• 2013

NAND 플래쉬메모리는 적은 크기로 대용량의 데이터를 저장할 수 있고 전력소모량이 적기 때문에 스마트 폰, 센서노드 등의 다양한 휴대용기기에서 사용되어 진다. 플래쉬메모리에 저장된 대용량의 데이터를 효율적으로 처리하기 위하여 색인을 사용해야 한다. 그러나 쓰기 연산의 속도가 읽기 연산보다 매우 느리고 덮어쓰기를 지원하지 않기 때문에 기존의 색인을 사용하면 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 플래쉬메모리의 특성을 이용하여 색인을 설계한 기존의 논문들을 살펴본다. 그리고 플래쉬메모리에서 색인을 설계할 때 고려해야할 성능요소를 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권6호
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• pp.330-338
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• 2010

현재 낸드 플래시 메모리는 다양한 이동형 기기에 활용되면서 급격하고 지속적인 성장을 하고 있다. 사용자들은 더욱 용량이 크고 빠른 기기들을 요구하지만, 현재의 낸드 플래시 파일 시스템은 결함 상황에서 복구 및 초기화 시간이 미디어의 용량에 비례하여 지연되는 문제가 있으며 이는 기기의 부팅 시간을 지연시켜 사람들의 불편을 초래한다. 우리는 이를 해결하기 위해 파일 시스템 초기화 시간이 미디어의 용량과 무관하도록 '작업 영역 기법'을 제안한다. 작업 영역 기법은 한 시점에서 낸드 플래시 메모리의 일부 영역만을 작업 공간으로 정의하고 유지하며 쓰기 명령을 작업 공간 안에서만 수행시킨다. 따라서 결합 상황에서 복구시 검색해야 할 크기를 최근 작업 영역으로 제한하므로써 결함 복구 수행 시간이 낸드 플래시 메모리 용량과 비례하지 않도록 한다. 우리는 이러한 작업 영역 기법을 YAFFS2를 기반으로 구현하였으며 기존 기법들과 초기화 성능을 비교해 보았다. 그 결과 1기가 낸드 플래시 메모리상에서 결함 복구 수행 시간이 기존의 로그 기반 기법에 비해 25배 가량 단축됨을 확인했다. 이러한 격차는 낸드 플래시 메모리 용량이 늘어날수록 커질 것이다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권9호
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• pp.1078-1089
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• 2015

본 연구에서는 쓰기 데이터양 감소를 통해 낸드 플래시 기반 저장장치의 수명향상을 도모할 수 있는 MADE(Min-hash Assisted Delta-compression Engine) 모듈을 제안한다. MADE 모듈은 델타압축기법(delta compression)을 통해 중복되는 데이터 패턴을 최소화하여 실제 낸드 플래시에 인가되는 쓰기 명령 횟수를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 중복제거기법(deduplication) 및 무손실압축기법(lossless compression)의 통합적용과 유사한 효과를 볼 수 있도록 설계되었다. 또한 델타압축기법 과정 중 필요한 참조 페이지 탐색 및 압축 기법을 최적화하여, 저장되는 데이터양을 최대한 줄이는 동시에 부가적인 오버헤드를 최소화 하였다. 시뮬레이션 결과, MADE가 적용된 플래시 변환계층(Flash Transition Layer, FTL)은 실제 낸드 플래시 칩에 저장되는 데이터를 최소 50% 줄일 수 있었으며, 순차적인 중복제거기법과 무손실압축 기법을 단순 통합하여 적용한 경우에 비해 추가적으로 12%의 쓰기 데이터양을 감소시킬 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.321-328
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• 2016

일반적으로 MLC NAND 플래시 저장장치는 SLC NAND 플래시 기반의 장치에 비해 정보 신뢰성이 낮은 것으로 평가된다. MLC 플래시는 SLC 플래시 보다 약 1000배 이상의 RBER (raw bit error rate)을 갖는다고 평가되나 최근 Google 데이터 센터에서 수집된 결과로부터 수행된 연구를 통해 실제 RBER은 이보다 훨씬 낮은 것으로 확인되었다. 이런 연구 결과를 바탕으로 우리는 MLC 플래시의 여유 저장 공간과 SSD 내부에 존재하는 Firmware 층을 활용하여 하드웨어적 구조 복잡성의 증가 없이 정보 신뢰성을 향상시키는 방법인 IDDD (in drive data duplication) 방식을 고안하였고 실 측정결과와 계산을 통해 MLC 플래시의 정보 신뢰성이 SLC 플래시 대비 상당히 높아질 수 있음을 보였다. 우리가 연구한 총 48개 상황 중 44개의 상황에서 SLC 플래시의 RBER이 MLC 플래시보다 낮았음에도 불구하고 IDDD방식을 적용함으로써 48개의 모든 상황에서 MLC 플래시의 RBER이 SLC 플래시보다 낮으며, 43개의 상황에서 UBER (uncorrectable bit error rate) 또한 SLC 플래시 대비 낮음을 보였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.253-259
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• 2018

Recently, small satellite industries are rapidly changing. Demand for high performance small satellites is increasing with the expansion of Earth Observation Satellite market. A next-generation small satellites require a higher resolution image storage capacity than before. However, there is a problem that the HW configuration of the existing small satellite image storage device could not meet these requirements. The conventional data storing system uses SDRAM to store image data taken from satellites. When SDRAM is used in small satellite platform of a next generation, there is a problem that the cost of physical space is eight times higher and satellite price is two times higher than NAND Flash. Using the same satellite hardware configuration for next-generation satellites will increase the satellite volume to meet hardware requirements. Additional cost is required for structural design, environmental testing, and satellite launch due to increasing volume. Therefore, in order to construct a low-cost, high-efficiency system. This paper shows a next-generation solid state recorder unit (SSRU) using MRAM and NAND Flash instead of SDRAM. As a result of this research, next generation small satellite retain a storage size and weight and improves the data storage space by 15 times and the storage speed by 4.5 times compare to conventional design. Also reduced energy consumption by 96% compared to SDRAM based storage devices.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제10권1호
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• pp.65-71
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• 2010

NAND-type SONOS with a separated double-gate FinFET structure (SDF-Fin SONOS) flash memory devices are proposed to reduce the unit cell size of the memory device and increase the memory density in comparison with conventional non volatile memory devices. The proposed memory device consists of a pair of control gates separated along the direction of the Fin width. There are two unique alternative technologies in this study. One is a channel doping method and the other is an oxide thickness variation method, which are used to operate the SDF-Fin SONOS memory device as two-bit. The fabrication processes and the device characteristics are simulated by using technology comuter-adided(TCAD). The simulation results indicate that the charge trap probability depends on the different channel doping concentration and the tunneling oxide thickness. The proposed SDG-Fin SONOS memory devices hold promise for potential application.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권7호
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• pp.719-726
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• 2007

최근 NAND 플래시 메모리는 충격에 강한 내구력과, 저 전력 소비, 그리고 비휘발성이라는 특징 때문에 MP3 플레이어, 모바일 폰, 노트북과 같은 다양한 이동 컴퓨팅 장비의 저장 장치로 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리의 특수한 하드웨어적 특징 때문에 디스크 기반의 시스템을 플래시 메모리상에 곧바로 적용 하는 것은 여러 단점들을 발생 시킬 수 있다. 특히 B트리가 구축될 때 레코드의 삽입, 삭제연산 및 노드 분할 연산은 많은 중첩쓰기 연산을 발생하기 때문에 플래시 메모리의 성능을 심각하게 저하시킬 것이다. 본 논문에서는 IBSF로 불리는 효율적인 버퍼 관리 기법을 제안한다. 이것은 색인 단위에서 중복된 색인 단위를 제거하여 버퍼가 채워지는 시간을 지연시키기 때문에 B트리를 구축할 때 플래시 메모리에 데이터를 쓰는 횟수를 줄인다. 또한 다양한 실험을 통하여 IBSF 기법이 기존에 제안되었던 BFTL 기법보다 좋은 성능을 보이는 것을 증명한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.91-97
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• 2010

비휘발성, 저전력 소모, 안정성 등의 장점을 가진 NAND 플래시 메모리는 고집적화, 대용량화, 저가격화를 통하여 다양한 디지털시스템의 데이터 저장장치로 사용되고 있다. 플래시 메모리의 다양한 분야에서의 응용 확대와 동시에 플래시 메모리의 대용량화는 플래시 메모리의 주소 변환 테이블의 전체 크기를 증가시켜 SRAM에 저장하기에 용량이 부족한 문제점을 발생시킨다. 본 논문에서는 하이브리드 변환 기법 기반의 플래시 메모리 파일 시스템에서 페이지 주소 캐시를 이용한 효율적인 주소 테이블 관리 정책을 제안한다. 제안하는 기법은 다양한 메타 데이터 기반의 전체 테이블의 정보를 맵블록을 이용하여 효율적으로 통합 관리함으로써 높은 성능을 유지할 수 있다. PC 환경에서의 다양한 응용프로그램을 실험한 결과 제안하는 페이지 주소 캐시는 2.5% 이하의 낮은 미스율로 높은 효율성을 유지하며 전체 쓰기 연산 요청에서 평균 33%의 실제 쓰기 연산의 실행으로 전체 쓰기 연산에서 발생하는 오버헤드를 줄여 주었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.593-600
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• 2007

휴대용 기기나 디지털 미디어 기기와 같은 소형 컴퓨터는 저장 매체로 NAND 타입의 플래시 메모리를 사용한다. 하지만 이러한 기기에 사용되는 DBMS의 경우 대부분 하드디스크를 저장매체로 사용되도록 최적화되어 있다. 플래시 메모리를 사용하는 소형 컴퓨터 시스템에서는 DBMS를 사용할 때 플래시메모리를 기존 하드디스크와 같은 인터페이스로 제어하기 위해 플래시전용의 파일시스템이나 FTL 등의 계층을 추가적으로 사용하게 되며, 이 때 DBMS는 플래시 메모리를 직접 제어할 수 없게 된다. 본 논문에서는 DBMS가 파일 시스템이나 FTL과 같은 부가적인 계층 구조를 이용하지 않고 플래시 메모리를 직접 제어할 수 있는 통합된 저장 시스템을 제안한다. 또한 제안한 시스템을 실제 시스템에 직접 구현해 DBMS의 성능이 기존 시스템에 비해 크게 향상됨을 보였다.