• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.1-9
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• 2011

멤리스터(Memristor)는 메모리 레지스터의 합성어로 흐른 전하량에 따라 저항이 스스로 변하고 전원이 끊긴 상태에서도 저항 상태가 기억되는 특수한 메모리 소자이다. 본 논문에서는 차세대 메모리소자로 주목받고 있는 멤리스터를 모델링하고 SPICE 시뮬레이션을 위한 behavior모델을 제시한다. 그리고 제안된 모델을 바탕으로 멤리스터 기반의 M_CAM(Memristor MOS content addressable memory)을 설계하였다. 제안된 M_CAM은 기존의 CAM에 비해서 단위 셀 면적과 평균 전력소모가 각각 40%, 96% 감소하였다. 칩은 0.13${\mu}m$ CMOS 공정에서 공급전압이 1.2V를 갖도록 설계되었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권6호
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• pp.422-426
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• 2007

휴대전화, MP3플레이어 및 PMP, USB 메모리 저장장치와 같은 개인용 멀티미디어 및 저장용 이동기기의 사용이 보편화되면서 이동기기에 저장되는 데이타에 대한 안전성이 요구되고 있다. 요구되는 안전성 중 한 가지는 안전한 파일 삭제인데, 이것은 파일의 내용이 완전히 삭제되어 악의적으로 복구될 수 없도록 하는 것이다. 본 논문에서는 이동기기의 저장매체로써 주로 사용되는 플래시 메모리에서 어떻게 안전한 삭제를 할 수 있는지에 대하여 연구한다. 이를 위하여 0으로 덮어쓰기와 가비지 컬렉션을 이용하는 두 가지 안전한 파일 삭제 정책을 고려하였으며, 각 정책들이 플래시 메모리 파일 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 두 가지 정책들의 장점을 취한 적응적인 파일 삭제 기법을 제안한다. 구체적으로 크기가 작은 파일들에 대해서는 0으로 덮어쓰기 기법을, 크기가 큰 파일들에 대해서는 가비지 컬렉션기법을 적용하였다. 그리고 실제 실험 구현 및 결과를 통해 제안된 기법들이 안전하고 효율적으로 파일을 삭제할 수 있음을 보인다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.396-396
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• 2013

The resistive random access memory (ReRAM) has several advantages to apply next generation non-volatile memory device, because of fast switching time, long retentions, and large memory windows. The high mobility of monolayered graphene showed several possibilities for scale down and electrical property enhancement of memory device. In this study, the monolayered graphene grown by chemical vapor deposition was transferred to $SiO_2$ (100 nm)/Si substrate and glass by using PMMA coating method. For formation of metal-oxide nanoparticles, we used a chemical reaction between metal films and polyamic acid layer. The 50-nm thick BPDA-PDA polyamic acid layer was coated on the graphene layer. Through soft baking at $125^{\circ}C$ or 30 min, solvent in polyimide layer was removed. Then, 5-nm-thick indium layer was deposited by using thermal evaporator at room temperature. And then, the second polyimide layer was coated on the indium thin film. After remove solvent and open bottom graphene layer, the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or 1 hr by using furnace in $N_2$ ambient. The average diameter and density of nanoparticle were depending on annealing temperature and times. During annealing process, the metal and oxygen ions combined to create $In_2O_3$ nanoparticle in the polyimide layer. The electrical properties of $In_2O_3$ nanoparticle ReRAM such as current-voltage curve, operation speed and retention discussed for applictions of transparent and flexible hybrid ReRAM device.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.23-30
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• 2010

플래시 메모리는 비휘발성이며 시스템에 전원이 없는 상태에서도 데이터를 유지할 수 있는 특성을 가지는 메모리이다. 게다가 빠른 접근 시간과 저전력 소비, 충격에 강하고, 작은 크기와 매우 가벼운 특성을 가진다. 가격이 점차 낮아 지고 용량이 증가함에 따라 플래시 메모리의 활용도는 가전제품, 내장형 시스템, 그리고 이동 단말기 등에 널리 사용되고 있는 추세이다. 이러한 플래시 메모리를 구동함에 있어서 필수적인 소프트웨어인 FLT이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 블록 매핑 알고리즘의 가장 큰 단점을 극복하기 위한 새로운 FTL 알고리즘을 제안한다. 핵심적인 사항은 기존의 블록 매핑 테이블에 추가하여 작은 램 메모리를 이용하여 섹터 위치를 바로 알 수 있는 인텍스 블록 매핑 테이블을 제안하고자 한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 FTL은기존의 하이브리드 매핑과 비교했을 때 수행 시간을 평균45%정도 줄이는 효과를 얻을 수 있었으며, 메모리 사상 요구량에 대해서 약 12% 줄이는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.65-70
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• 2022

최근 고속 스토리지의 활성화로 인해 하드디스크를 전제로 설계된 메모리 관리 시스템에 대한 재고가 필요한 시점에 이르렀다. 본 논문은 고속 스토리지 환경에서 메모리 접근 시간이 페이지 크기에 민감한 점을 관찰하고, 그 이유가 페이지 폴트율보다 TLB 미스율이 메모리 접근시간에 미치는 영향력이 커졌기 때문임을 확인하였다. 또한, TLB 미스율과 페이지 폴트율이 페이지 크기 변화에 따라 상충관계를 나타냄을 확인하고 이를 모델링하는 함수를 설계하였다. TLB 미스율의 경우 파워 피팅을 통한 모델링을 하였으며, 페이지 폴트율의 경우 2개의 항을 가진 지수 피팅을 통한 모델링을 하였다. 검증 실험을 통해 설계된 모델 함수에 의한 예측치가 실제 결과값을 잘 반영함을 확인하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권3호
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• pp.19-24
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• 2024

최근 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 인공지능 등 대용량 데이터 처리 기술의 발전에 따라 데이터센터와 엔터프라이즈 환경에서 고성능 저장장치에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 저장장치의 빠른 데이터 응답 속도는 전체 시스템 성능을 좌우하는 핵심 요소이다. 이에 NVMe(Non-Volatile Memory Express) 인터페이스 기반 SSD(Solid State Drive)가 주목받고 있으나, 다수 호스트의 대량 데이터 입출력 요청을 동시에 처리하는 과정에서 새로운 병목 현상이 발생하고 있다. SSD는 일반적으로 호스트 요청을 내부 큐에 순차적으로 쌓아 처리하는 방식을 취한다. 이때 긴 전송 길이 요청이 먼저 처리되면 짧은 요청들이 장기간 대기하여 평균 응답 시간이 증가한다. 이 문제를 해결하기 위해 데이터 전송 시간제한과 데이터 분할 전송 방법이 제안되었으나 근본적인 해결책이 되지 못했다. 본 논문에서는 저장장치 내부 데이터 처리 스케줄링 전략인 DQBS(Dual Queue Based Scheduling Scheme)를 제안한다. 이 방식은 이중 큐 기반의 스케줄링 전략으로 하나의 큐에서는 요청 순서를, 다른 큐에서는 전송 길이를 기준으로 데이터 전송 순서를 관리한다. 그리고 요청 시간과 전송 길이를 종합적으로 고려하여 효율적인 데이터 전송 순서를 결정한다. 이를 통해 대기 시간이 긴 요청과 짧은 요청을 균형있게 처리할 수 있어 전체 평균 응답 시간을 단축시킬 수 있다. 실제 시뮬레이션 결과, 제안 기법은 기존 순차 처리 방식 대비 월등히 향상된 성능을 보였다. 본 연구는 고성능 SSD 환경에서 데이터 전송 효율을 극대화하는 스케줄링 기법을 제시하여, 차세대 고성능 저장 시스템의 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
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• 제20권5호
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• pp.257-261
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• 2010

A non-volatile resistive random access memory (RRAM) device with a Cr-doped $SrZrO_3/SrRuO_3$ bottom electrode heterostructure was fabricated on $SrTiO_3$ substrates using pulsed laser deposition. During the deposition process, the substrate temperature was $650^{\circ}C$ and the variable ambient oxygen pressure had a range of 50-250 mTorr. The sensitive dependences of the film structure on the processing oxygen pressure are important in controlling the bistable resistive switching of the Cr-doped $SrZrO_3$ film. Therefore, oxygen pressure plays a crucial role in determining electrical properties and film growth characteristics such as various microstructural defects and crystallization. Inside, the microstructure and crystallinity of the Cr-doped $SrZrO_3$ film by oxygen pressure were strong effects on the set, reset switching voltage of the Cr-doped $SrZrO_3$. The bistable switching is related to the defects and controls their number and structure. Therefore, the relation of defects generated and resistive switching behavior by oxygen pressure change will be discussed. We found that deposition conditions and ambient oxygen pressure highly affect the switching behavior. It is suggested that the interface between the top electrode and Cr-doped $SrZrO_3$ perovskite plays an important role in the resistive switching behavior. From I-V characteristics, a typical ON state resistance of $100-200\;{\Omega}$ and a typical OFF state resistance of $1-2\;k{\Omega}$, were observed. These transition metal-doped perovskite thin films can be used for memory device applications due to their high ON/OFF ratio, simple device structure, and non-volatility.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1283-1288
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• 2004

Metal-ferroelectric-insulator-semiconductor(WFIS) capacitors using rapid thermal annealed LiNbO$_3$/AlN/Si(100) structure were fabricated and demonstrated nonvolatile memory operations. The capacitors on highly doped Si wafer showed hysteresis behavior like a butterfly shape due to the ferroelectric nature of the LiNbO$_3$ films. The typical dielectric constant value of LiNbO$_3$ film in the MFIS device was about 27, The gate leakage current density of the MFIS capacitor was 10$^{-9}$ A/cm$^2$ order at the electric field of 500 kV/cm. The typical measured remnant polarization(2P$_{r}$) and coercive filed(Ec) values were about 1.2 $\mu$C/cm$^2$ and 120 kV/cm, respectively The ferroelectric capacitors showed no polarization degradation up to 10$^{11}$ switching cycles when subjected to symmetric bipolar voltage pulses of 1 MHz. The switching charges degraded only by 10 % of their initial values after 4 days at room temperature.e.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권1호
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• pp.80-84
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• 2008

We systematically investigated the resistive switching properties of thin $TiO_2$ films on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates that were embedded with a Co ultra thin layer. An in-situ sputtering technique was used to grow both films without breaking the chamber vacuum. A stable bipolar switching in the current-voltage curve was clearly observed in $TiO_2$ films with an embedded Co ultra thin layer, addressing the high and low resistive state under a bias voltage sweep. We propose that the underlying origin involved in the bipolar switching may be attributed to the interface redox reaction between the Co and $TiO_2$ layers. The improved reproducible switching properties of our novel structures under forward and reverse bias stresses demonstrated the possibility of future non-volatile memory elements in a simple capacitive-like structure.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1562-1564
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• 2003

In this study, PZT thin films were fabricated using sol-gel processing onto Si/$SiO_2$/Ti/Pt substrates. PZT sol with different Zr/Ti ratio(20/80, 30/70, 40/60, 52/48) were prepared, respectively. The films were fabricated by using the spin-coating method on substrates. The films were heat treated at $450^{\circ}C,\;650^{\circ}C$ by rapid thermal annealing(RTA). The preferred orientation of the PZT thin films were observed by X-ray diffraction(XRD), and Scanning electron microscopy(SEM). All of the resulting PZT thin films were crystallized with perovskite phase. The fine crystallinity of the films were fabricated. Also, we found that the ferroelectric properties from the dielectric constant of the PZT thin films were over 600 degrees, P-E hysteresis constant. And the leakage current densities of films were lower than $10^{-8}A/cm^2$. It is concluded that the PZT thin films by sol-gel process to be convinced of application for ferroelectric memory device.