• 융합정보논문지
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• 제11권11호
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• pp.44-50
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• 2021

최근 빅데이터를 수용하기 위한 대용량 저장 장치가 필요한 엔터프라이즈 저장 시스템에서는 비용과 크기 대비 직접도가 높은 대용량의 플래시 메모리 기반 저장 장치를 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 엔터프라이즈 대용량 저장 장치의 신뢰도와 이용성에 직접적인 영향을 주는 플래시 메모리 미디어의 수명을 극대화 하기 위해 경사하강법을 적용한 고효율 수명 예측 방법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 불량 발생 빈도를 학습하기 위한 메타 데이터를 저장하는 매트릭스의 구조를 제안하고 메타데이터를 이용한 비용 모델을 제안한다. 또한 학습된 범위를 벗어난 불량이 발생 했을 때 예외 상황에서의 수명 예측 정책을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 이전까지 플래시 메모리의 수명 예측을 위해 사용되어 온 고정 횟수 기반 수명 예측 방법과 예비 블록의 남은 비율을 기반으로 하는 수명 예측 방법 대비 수명을 극대화 할 수 있음을 증명하여 우수성을 확인했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.877-880
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• 2005

DMB 서비스의 상용화 및 3D 게임, 휴대용 인터넷, 영화서비스 등의 멀티미디어 서비스를 위하여 최근 모바일용 기기에 VGA급 이상의 컬러 FPD의 채택이 본격화 하고 있다. VGA급 이상의 화면에 30fps의 실시간 동영상을 디스플레이 하려면 소프트웨어를 통한 구현방법은 프로세서의 성능이 이에 미치지 못하기 때문에 구현이 어렵고, 전용 하드웨어를 구성하여야만 풀 프레임의 동영상지원이 가능하다. 본 논문에서는 모바일 디스플레이 장치의 실시간 동영상 구현을 위한 flash memory controller, OLED interface로 이루어진 OLED 제어기를 제안하고 이를 FPGA로 구현하여 성능을 평가하고자 한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권3호
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• pp.7-12
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• 2023

디지털 포렌식에서 가장 중요하게 여기는 특징 중 하나는 무결성이다. 무결성은 데이터가 변조되지 않았음을 의미한다. 디지털 포렌식 과정에서 증거를 수집하는데 이 증거가 나중에 변조되었다면 증거로 사용될 수 없다. 아날로그 증거물은 사진을 찍어놓는 방식 등을 통해 변조된 사실을 쉽게 파악할 수 있다. 그러나 저장매체 속의 데이터 즉, 디지털 증거는 눈에 보이지 않기 때문에 변조되었는지 알기가 어렵다. 그래서 이 증거 데이터가 증거 수집 단계에서 법정 제출까지의 과정 중 변조가 되지 않았음을 증명하기 위해 해시값을 사용한다. 해시값은 증거 수집 단계에서 저장 데이터로부터 수집한다. 그러나 NAND 플래시 메모리는 내부적인 동작의 특성 때문에 시간이 지나면 물리적 데이터 형상이 수집 단계와 달라질 수 있다. 본 논문에서는 고의적인 데이터 훼손을 시도하지 않더라도 플래시 메모리의 물리적 형상이 변경될 수 있는 플래시 메모리의 특성 및 기술들을 연구한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권3호
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• pp.157-168
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• 2011

최근 플래시 메모리 및 SSD가 노트북이나 PC의 저장장치로 사용되는 것뿐 아니라, 기업용 서버의 차세대 저장장치로 주목 받고 있다. 대용량의 데이터를 처리하는 데이터베이스에서는 삽입, 삭제, 검색을 빠르게 하기 위해 다양한 색인 기법을 사용하는데 그 중B-트리 구조가 대표적인 기법이다. 하지만 플래시 메모리 상에서는 하드디스크와 달리 덮어쓰기(overwrite) 연산을 수행하기 위해서는 먼저 해당 블록(block)에 대하여 플래시 메모리의 연산 중 가장 비용이 많이 요구되는 삭제(erase) 연산을 수행 해야만 한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 플래시 메모리 사이에 위치하는 플래시 변환 계층(Flash memory Translation Layer)을 사용한다. 이 플래시 변환 계층은 수정한 데이터를 동일한 논리 주소에 덮어쓰기를 하더라도 실제로 임의의 다른 물리 주소에 저장하도록 하여 이 문제를 해결할 수 있다. NAND 플래시 메모리를 배열 형태로 포함하고 있는 SSD는 한 개 이상의 플래시 메모리 패키지를 병렬로 접근할 수 있다. 이러한 병렬 접근 방식을 사용하여 쓰기 연산 성능을 향상하기 위해서는 연속한 논리 주소에 쓰기 연산을 요청하는 것이 유리하다. 하지만 B-트리는 구성 노드에 대한 삽입 삭제 연산 시에 대부분 연속되지 않은 논리 주소 공간에 대한 갱신 연산이 일어나게 된다. 따라서 SSD의 병렬 접근 방식을 최대한 활용할 수 없게 된다. 본 논문에서는 수정한 노드를 연속한 논리 주소에 쓰도록 하는 AS B-트리 구조를 제안하여 SSD의 병렬 접근 방식을 최대한 활용할 수 있도록 하였다. 구현 및 실험한 결과 AS B-트리에서의 삽입 시간이 B-트리보다 21% 개선된 것을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.177-184
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• 2017

High performance non-volatile memory system can mitigate the gap between main memory and storage. However, no single memory devices fulfill the requirements. Non-volatile Dual In-line Memory Module (NVDIMM) consisted of DRAMs and NAND Flashes has been proposed to achieve the performance and non-volatility simultaneously. When power outage occurs, data in DRAM is backed up into NAND Flash using a small-size external energy storage such as a supercapacitor. Backup and restore operations of NVDIMM do not cooperate with the operating system in the NVDIMM standard, thus there is room to optimize its operation. This paper analysis the operation of NVDIMM and proposes a method to reduce backup and restore time. Particularly, data compression is introduced to reduce the amount of data that to be backed up and restored. The simulation results show that the proposed method reduces up to 72.6% of backup and restore time.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.360-369
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• 2012

The causes of showing different subthreshold slopes (SS) in programmed and erased states for two different charge trap flash (CTF) memory devices, SONOS type flash memory with gate-all-around (GAA) structure and TANOS type NAND flash memory with planar structure were investigated. To analyze the difference in SSs, TCAD simulation and low-frequency noise (LFN) measurement were fulfilled. The device simulation was performed to compare SSs considering the gate electric field effect to the channel and to check the localized trapped charge distribution effect in nitride layer while the comparison of noise power spectrum was carried out to inspect the generation of interface traps ($N_{IT}$). When each cell in the measured two memory devices is erased, the normalized LFN power is increased by one order of magnitude, which is attributed to the generation of $N_{IT}$ originated by the movement of hydrogen species ($h^*$) from the interface. As a result, the SS is degraded for the GAA SONOS memory device when erased where the $N_{IT}$ generation is a prominent factor. However, the TANOS memory cell is relatively immune to the SS degradation effect induced by the generated $N_{IT}$.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.17-20
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• 2011

NAND 플래시 메모리 기반의 저장장치의 내부에는 Flash Translation Layer (FTL)이라는 소프트웨어가 사용되고 있다. FTL은 파일 시스템으로부터 요청되는 논리 주소를 플래시 메모리의 물리 주소로 변환하며 이를 위하여 사상 테이블을 사용한다. 일반적으로 사상 테이블의 빠른 접근을 위하여 사상 테이블은 저장장치 내부의 RAM에 유지한다. 최근 저장 공간의 용량이 커지게 되면서 사상 테이블로 인해 요구되는 RAM의 크기도 커지게 되어 사상 테이블을 플래시 메모리에 저장하고 일부만 RAM에 유지하는 캐싱 기법들이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 SAT-c 라는 사상 테이블 캐싱 기법을 제안하고 캐시 교체 알고리즘들의 성능을 비교하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.77-82
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• 2014

SD 메모리 카드는 휴대용 디지털 장비에서 널리 사용하고 있으며, 저장 장치로 대부분 낸드 플래시 메모리를 사용하여, 저 비용으로 사용자의 중요한 데이터를 안전하게 저장하는 특징을 가지고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리를 저장 장치로 이용하는 경우에 대용량의 데이터를 전송시 메모리 용량이 부족한 경우에 사용자의 데이터를 저장할 수 있는 방법이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 가상 SD 메모리 카드 시스템을 제안한다. SD 메모리 카드에서 데이터를 저장하기 위해 메모리 코어로 플래시 메모리를 이용하는 방식이 아닌 외부 저장 장치를 이용하여 호스트에서 요청된 데이터를 SD 메모리 카드 디바이스 드라이버를 이용하여 처리하도록 하였다. 실험을 위해서 S3C2450 ARM CPU의 SMC 컨트롤러에 FPGA 기반의 SD 카드 슬레이브 컨트롤러 IP를 이용하여 테스트 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제19권9호
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• pp.462-467
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• 2009

The Charge Trap Flash (CTF) memory device is a replacement candidate for the NAND Flash device. In this study, Pt/$Al_2O_3/La_2O_3/SiO_2$/Si multilayer structures with lanthanum oxide charge trap layers were fabricated for nonvolatile memory device applications. Aluminum oxide films were used as blocking oxides for low power consumption in program/erase operations and reduced charge transports through blocking oxide layers. The thicknesses of $SiO_2$ were from 30 $\AA$ to 50 $\AA$. From the C-V measurement, the largest memory window of 1.3V was obtained in the 40 $\AA$ tunnel oxide specimen, and the 50 $\AA$ tunnel oxide specimen showed the smallest memory window. In the cycling test for reliability, the 30 $\AA$ tunnel oxide sample showed an abrupt memory window reduction due to a high electric field of 9$\sim$10MV/cm through the tunnel oxide while the other samples showed less than a 10% loss of memory window for $10^4$ cycles of program/erase operation. The I-V measurement data of the capacitor structures indicated leakage current values in the order of $10^{-4}A/cm^2$ at 1V. These values are small enough to be used in nonvolatile memory devices, and the sample with tunnel oxide formed at $850^{\circ}C$ showed superior memory characteristics compared to the sample with $750^{\circ}C$ tunnel oxide due to higher concentration of trap sites at the interface region originating from the rough interface.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권2호
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• pp.95-100
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• 2016

빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 시대가 오면서 데이터 사용량이 점점 증가하고 있고 이러한 빅데이터를 신속히 처리하기 위한 시스템들이 개발되고 있다. 그 중 데이터를 저장하기 위한 시스템으로 분산 파일 시스템이 널리 사용되고 있다, 이러한 분산 파일 시스템 중에는 글러스터 파일 시스템(GlusterFS)이 있다. 또한 기술의 발달로 고성능 장비인 Nand flash SSD (Solid State Drive)의 가격이 하락함에 따라서 데이터센터로 도입이 증가되는 추세이다. 따라서 GlusterFS에서도 SSD를 도입하려고 하지만, GlusterFS는 하드디스크를 기반으로 설계되었기 때문에 SSD를 이용했을 시 구조적인 문제로 성능 저하가 발생하게 된다. 이러한 구조적인 문제점들에는 I/O-cache, Read-ahead, Write-behind Translator들이 있다. 랜덤 I/O에 장점이 있는 SSD에 맞지 않는 기능들을 제거함으로써, 4KB 랜덤 읽기의 경우 255%까지의 성능 향상 결과와, 64KB 랜덤 읽기의 경우 50%까지의 성능 향상 결과를 얻었다.