• 정보과학회 논문지
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• 제43권4호
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• pp.411-418
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• 2016

최근 낸드 플래시 메모리가 널리 보급됨에 따라 기존 파일 시스템의 한계를 보완하고 낸드 플래시 메모리의 장점을 활용하기 위한 파일 시스템 연구가 활발히 진행되고 있다. 이렇게 제안된 파일 시스템들에 대해서는, 일반적으로 벤치마크를 통해 성능 측정이 이루어진다. 서버나 모바일 환경에서 실제 시스템의 성능 측정이 어려울 경우, 벤치마크는 측정하고자 하는 실제 시스템에 대한 직접적인 성능 측정 대신 워크로드를 통해 재현된 환경에서 소프트웨어적 성능 측정을 가능하게 한다. 이 때, 성능 측정 환경이 실제 시스템이 아니기 때문에 측정하는 시스템 환경에 따라서 일정하지 않은 성능 측정 결과를 보인다. 이에 본 논문에서는 파일 시스템의 성능을 측정하는데 흔히 사용되는 벤치마크 중에서 Filebench를 이용하여 여러 가지 시스템 환경에 따른 성능 측정 결과를 살펴보고 측정 결과의 변동이 생기는 원인을 알아본다. 실험 결과, 캐시 내부에 벤치마크 I/O 외의 성능 측정에 불필요한 I/O가 많이 발생할수록 벤치마크의 성능 측정 결과가 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 fsync 동작이 포함된 백그라운드 I/O를 동작시키는 경우에는 최대 98.2%의 성능 저하가 발생하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.387-390
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• 2012

본 논문에서는 임베디드 리눅스 기반 단말기의 빠른 부팅 개선을 위해 부팅 과정을 부트로더, 커널, 파일 시스템, 초기화 스크립트, 공유 라이브러리, 응용 프로그램 등 6가지 단계로 나누었다. 빠른 부팅 개선을 위해 전원인가 시 최초로 실행되는 부트로더 단계와 초기화 스크립트 단계에 적용했다. 부트로더 단계에서 입력 대기 시간 제거, 불필요한 초기화 루틴제거, 커널 이미지 비압축 로드, 최적화된 복사 루틴 사용 등을 적용하여 부팅 개선을 했다. 또한 초기화 스크립트 단계에서 이진화 기반 스크립트 대체 기술 사용, init 프로세스 경량화 등을 적용하여 부팅 개선을 했다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권3호
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• pp.343-348
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• 2022

최근 급격한 기술의 발달로 다양한 시스템에서 발생하는 데이터양이 증가하고 있으며, 많은 양의 빅데이터(big data)를 처리해야 하는 엔터프라이즈 서버(enterprise server)와 데이터 센터(data center)의 경우 비용이 증가하더라도 높은 안정성과 고성능의 저장 장치를 적용하는 것이 필요하다. 이러한 시스템에서는 고성능의 읽기/쓰기 성능을 제공하는 SSD(solid state disk)를 저장 장치로 사용하는 경우가 많다. 그러나, 페이지 단위로 읽기 쓰기를 하고 블록단위로 지우기 연산을 해야하고 쓰기 전 지우기 연산을 수행해야 하는 특징 때문에 중복 쓰기가 다발할 경우 성능이 저하되는 문제가 있다. 따라서 이러한 성능 저하 문제를 지연시키기 위해 SSD의 내부적으로 초과 제공(over-provision) 기술을 적용하고 있다. 그러나 초과 제공 기술은 성능 대신 많은 저장공간의 비용을 소모하는 단점이 있기 때문에 적정 성능 이상의 비효율적인 기술의 적용은 과대한 비용을 지불하게 만드는 문제가 있다. 본 논문에서는 SSD에서 다양한 초과 제공을 적용하였을 때 발생하는 성능과 비용을 측정하고, 이를 기반으로 시스템에 최적화된 초과 제공 비율을 예측하는 방법을 제안했다. 본 연구를 통해 빅데이터를 처리하는 시스템에서 성능의 요구사항을 만족하기 위한 비용과의 절충점(trade-off)를 찾을 수 있을 것으로 기대한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권4호
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• pp.9-14
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• 2023

최근 엔터프라이즈 및 데이터 센터에서는 급격하게 증가하고 있는 빅데이터를 관리하기 위한 자원 최적화 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 고정 할당된 저장 자원과 비교하여 많은 자원을 할당하는 씬프로비저닝은 초기 비용을 줄이는 효과가 있으나 실제로 사용하는 자원이 증가할수록 비용의 효과는 감소하고 자원을 할당하기 위한 관리 비용이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 물리적 블록을 단일 비트 셀과 다중 비트 셀로 구분하여 하이브리드 기법으로 포맷하고, 빈번하게 사용하는 핫 데이터와 사용량이 적은 콜드 데이터를 구분하여 관리하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 씩프로비저닝과 같이 물리적으로 자원과 할당된 자원이 동일하여 추가적인 비용 증가 없이 사용할 수 있으며, 사용량이 적은 자원을 다중 비트 셀 블록에 관리하여 씬프로비저닝과 같이 일반적인 저장장치보다 더 많은 자원을 할당할 수 있는 장점이 있다. 마지막으로 시뮬레이션을 기반으로 실험을 통해 제안하는 기법의 자원 최적화 효과를 측정하였다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제12권4호
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• pp.369-380
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• 2013

The advent of the state-of-the-art technologies such as cloud computing and big data processing stimulates the provision of various new IT services, which implies that more servers are required to support them. However, the need for more servers will lead to more energy consumption and the efficient use of energy in the computing environment will become more important. The next generation nonvolatile RAM has many desirable features such as byte addressability, low access latency, high density and low energy consumption. There are many approaches to adopt them especially in the area of the file system involving storage devices, but their focus lies on the improvement of system performance, not on energy reduction. This paper suggests a novel approach for energy reduction in which the MRAM-based SSD is utilized as a storage device instead of the hard disk and a downsized page is adopted instead of the 4KB page that is the size of a page in the ordinary file system. The simulation results show that energy efficiency of a new approach is very effective in case of accessing the small number of bytes and is improved up to 128 times better than that of NAND Flash memory.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.122-122
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• 2008

Recently, Metal/Alumina/Silicon-Nitride/Silicon-Oxide/Silicon (MANOS) structures are one of the most attractive candidates to realize vertical scaling of high-density NAND flash memory [1]. However, as ANO layers are miniaturized, negative and positive bias temperature instability (NBTI/PBTI), such as the flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$, the interfacial trap density increase, ${\Delta}D_{it}$, the gate leakage current, ${\Delta}I_G$. and the retention characteristics, in MONOS capacitors, becomes an important issue in terms of reliability. It is well known that tunnel oxide degradation is a result of the oxide and interfacial traps generation during FN (Fowler-Nordheim) stress [2]. Because the bias temperature stress causes an increase of both interfacial-traps and fixed oxide charge could be a factor, witch can degrade device reliability during the program and erase operation. However, few studies on NBTI/PBTI have been conducted on improving the reliability of MONOS devices. In this work, we investigate the effect of post-annealing gas on bias temperature instability (BTI), such as the flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$, the interfacial trap density shift, ${\Delta}I_G$ retention characteristics, and the gate leakage current characteristics of MANOS capacitors. MANOS samples annealed at $950^{\circ}C$ for 30 s by a rapid thermal process were treated via additional annealing in a furnace, using annealing gases $N_2$ and $N_2-H_2$ (2 % hydrogen and 98 % nitrogen mixture gases) at $450^{\circ}C$ for 30 min. MANOS samples annealed in $N_2-H_2$ ambient had the lowest flat band voltage shift, ${\Delta}V_{FB}$ = 1.09/0.63 V at the program/erase state, and the good retention characteristics, 123/84 mV/decade at the program/erase state more than the sample annealed at $N_2$ ambient.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.546-546
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• 2008

Copper (Cu) Chemical mechanical polishing (CMP) has been an essential process for Cu wifing of DRAM and NAND flash memory beyond 45nm. Copper has been employed as ideal material for interconnect and metal line due to the low resistivity and high resistant to electro-migration. Damascene process is currently used in conjunction with CMP in the fabrication of multi-level copper interconnects for advanced logic and memory devices. Cu CMP involves removal of material by the combination of chemical and mechanical action. Chemicals in slurry aid in material removal by modifying the surface film while abrasion between the particles, pad, and the modified film facilitates mechanical removal. In our research, we emphasized on the role of chemical effect of slurry on Cu CMP, especially on the effect of amine functional group on removal rate selectivity between Cu and Tantalum-nitride (TaN) film. We investigated the two different kinds of complexing agent both with amine functional group. On the one hand, Polyacrylamide as a polymer affected the stability of abrasive, viscosity of slurry and the corrosion current of copper film especially at high concentration. At higher concentration, the aggregation of abrasive particles was suppressed by the steric effect of PAM, thus showed higher fraction of small particle distribution. It also showed a fluctuation behavior of the viscosity of slurry at high shear rate due to transformation of polymer chain. Also, because of forming thick passivation layer on the surface of Cu film, the diffusion of oxidant to the Cu surface was inhibited; therefore, the corrosion current with 0.7wt% PAM was smaller than that without PAM. the polishing rate of Cu film slightly increased up to 0.3wt%, then decreased with increasing of PAM concentration. On the contrary, the polishing rate of TaN film was strongly suppressed and saturated with increasing of PAM concentration at 0.3wt%. We also studied the electrostatic interaction between abrasive particle and Cu/TaN film with different PAM concentration. On the other hand, amino-methyl-propanol (AMP) as a single molecule does not affect the stability, rheological and corrosion behavior of the slurry as the polymer PAM. The polishing behavior of TaN film and selectivity with AMP appeared the similar trend to the slurry with PAM. The polishing behavior of Cu film with AMP, however, was quite different with that of PAM. We assume this difference was originated from different compactness of surface passivation layer on the Cu film under the same concentration due to the different molecular weight of PAM and AMP.