• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.139-144
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• 2020

Recently, the electronic equipment industry has become active due to the continuous increase in portable storage media with high-speed information communication, and in particular, the production of SSD(Solid State Drives) for miniaturization of mobile devices and high-speed information communication has increased rapidly. When the SSD is ejecting in the SSD test gender, the necessary ejecting force must be kept constant to have a lifespan applicable to the test device. When the ejecting force increased, it leads to wear of the link for ejecting, which causes a problem in that repeated durability decreases and the ejecting of the SSD becomes impossible. In this paper, the repeated durability test analysis according to the material and the reducing ejecting force design were performed to increase the life of the test gender for SSD inspection. The wear level of the pusher head and ejector was analyzed through repeated durability tests according to the material of the pusher head. The validity of the design was verified through the ejecting force test and repeated durability test of the Test gender, which was designed by carrying out the design to reduce the size and ejecting force of the test gender.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권7호
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• pp.428-433
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• 2017

최근 데이터센터, 소셜 네트워크 서비스 등과 같은 고성능 컴퓨팅을 요구하는 환경에서는 기존 하드디스크를 대체할 수 있는 고성능 비휘발성 메모리 저장장치의 수요가 급증하고 있다. 이러한 비휘발성 메모리의 성능은 호스트와 저장장치를 연결해주는 인터페이스에 따라 크게 좌우될 수 있다. 저장장치의 인터페이스는 계속 발전해왔으며, 기존 하드디스크에 기반을 둔 SAS/SATA 인터페이스를 대체할 수 있는 NVMe 인터페이스가 최근에 등장하였다. NVMe 인터페이스는 높은 확장성을 가지며 기존 인터페이스에 비해 낮은 지연시간을 제공한다. 본 논문은 다양한 워크로드를 통해 NVMe 저장장치의 성능을 평가하고 분석한다. 또한 NVMe 저장장치와 기존 SATA 저장장치와의 가격 대비 성능비를 비교하고 평가한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권11호
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• pp.409-418
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• 2014

최근 클라우드 서비스와 소셜 네트워크 서비스가 활성화되면서 스토리지 서버에 저장해야 할 데이터의 용량이 급격히 증가하고 있으며, 사용자의 고품질 미디어 데이터에 대한 높은 수요는 이러한 경향을 더더욱 가속화하고 있다. 이와 더불어 데이터의 효율적 참조를 통한 처리시간 감소는 이미 과거로부터 꾸준히 요구되어온 시스템 설계 주 고려사항이다. 이런 이유로 하이브리드 디스크의 효율적인 사용에 대한 많은 기술연구가 진행되고 있다. 그 핵심이라고 할 수 있는 리눅스 기반 SSD 캐시 기법은 내장된 DM-cache를 활용하여 구현하는데, 현재 이에 대한 최적화 관련 정책 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 연구에서는, 다양한 환경에서 성능 평가를 통하여 현재 제공되고 있는 DM-cache의 문제점을 파악하였다. 그 결과, 일반 운영체제에서 실험한 DM-cache는 읽기 명령 시 나름대로의 효과를 보고 있지만, 특히 가상 머신이 탑재된 운영체제 환경에서는 DM-cache의 사용으로 인한 성능 개선을 찾을 수 없었으며 오히려 캐시 오버헤드로 성능 저하가 발생함을 확인하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권4호
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• pp.9-15
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• 2022

낸드 플래시 메모리는 저전력 소비와 빠른 데이터 처리 속도 때문에 다양한 저장 장치의 미디어로 사용되고 있다. 그러나 데이터의 읽기 처리 속도가 쓰기 처리 속도와 비교하여 약 10배 빠른 비대칭 속도의 특징이 있기 때문에 속도차이를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 플래시 전용 버퍼 관리 정책은 대부분 쓰기 속도를 개선하기 위해 연구되어 왔다. 그러나 최근에 다양한 목적으로 사용되고 있는 플래시 메모리로 구성된 SSD(solid state disk)는 쓰기 성능보다 읽기 성능에 취약한 문제가 있다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리로 구성된 SSD에서 쓰기 성능보다 읽기 성능이 더 좋지 않은 이유를 밝히고 이를 개선하기 위한 버퍼 관리 정책을 연구한다. 본 논문에서 제안하는 버퍼 관리 정책은 읽기 데이터의 패턴을 분석하고 미래에 요청될 데이터를 낸드 플래시 메모리에서 미리 읽어두는 정책을 적용하여 플래시 기반 저장 장치의 속도를 개선하는 방법을 제안한다. 또한, 시뮬레이션을 통해 미리 읽기 정책의 효과를 증명한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권3호
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• pp.81-86
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• 2023

플래시 메모리 기반 저장장치인 SSD(solid state disk)는 높은 집적도와 빠른 데이터 처리가 가능한 장점을 가지고 있다. 따라서 급격하게 증가하고 있는 빅데이터를 관리하는 고용량 데이터 저장 시스템의 저장장치로 활용되고 있다. 그러나 저장 미디어인 플래시 메모리에 일정 횟수 이상 반복해서 쓰기/지우기 동작을 반복하면 셀이 마모되어 사용하지 못하는 물리적 한계가 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 불량률을 줄이고 수명을 연장하기 위해 불량이 발생한 다중 비트 셀을 단일 비트 셀로 변환하여 사용하는 방법을 제안한다. 제안하는 아이디어는 물리적 특징이 다르지만 동일하게 불량으로 처리되고 있는 다중 비트 셀과 단일 비트 셀의 불량 및 처리 방법을 구분하였다. 그리고 불량이 예상되는 다중 비트 셀을 단일 비트 셀로 변환하여 불량률을 개선하고 전체적인 수명을 연장하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 SSD의 증가한 수명을 측정하여 제안하는 아이디어의 효과를 증명하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.230-232
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• 2012

SSD(Solid State Disk)는 다수의 플래시 메모리로 구성되며 기존의 하드디스크(HDD) 보다 데이터 전송 속도가 빠르고 강한 내구성, 저소음, 저전력의 장점을 가지고 있다. 하지만 제자리 덮어쓰기가 안되므로 SSD 공간에서 무효데이터가 차지하는 비중이 높아지며, 한 셀당 쓰기 및 삭제 횟수가 제한되어 있다는 단점이 있다. 본 논문에서는 무효데이터와 입력데이터의 중복성 검사를 통하여 무효데이터를 재활용하는 중복제거 기법을 제안한다. 무효데이터의 재활용과 중복제거를 통하여 SSD의 마모도 감소와 가비지컬렉션의 빈도를 낮춰서 I/O 속도의 향상을 기대할 수 있다. 실험을 통하여 무효데이터를 재활용 하는 경우와 유효데이터를 활용한 중복제거 방법의 성능을 비교하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.176-178
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• 2012

SSD는 제자리 덮어쓰기가 안되기 때문에 가비지 컬렉션 연산을 수행한다. 가비지 컬렉션은 동작 시간이 긴 삭제 연산과 유효페이지 복사 연산이 자주 발생하여 SSD의 Active Time을 길게하고 전력소모를 증가시킨다. 본 논문에서는 SSD에서 입력데이터와 일치하는 무효데이터를 재활용함으로써 가비지 컬렉션 횟수를 줄이고, 기존 방법과 비교하여 소모된 전력량을 측정하였다. 무효데이터 재활용 기법을 사용할 때 활성시간의 전력소모가 약 32% 감소했고 전체 전력소모량은 약 17% 감소함을 확인했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권7호
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• pp.48-56
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• 2011

최근 NAND 플래시 메모리를 이용한 새로운 저장매체인 SSD(Solid State Disk)가 모바일 기기를 중심으로 HDD(Hard Disk Drive)를 대체하면서 가격대비 성능을 향상시키려는 연구가 다양한 접근 방식을 통해 진행 중이다. 병렬처리를 통한 NAND 플래시 대역폭 향상을 위해 채널수를 확장하면서 호스트(PC)와 NAND 플래시 간의 버퍼 캐시의 역할을 하는 DRAM 버퍼가 SSD 성능 개선의 bottleneck으로 작용하게 되었다. 이 문제를 해소하기 위해 본 논문에서는 DRAM Multi-bank를 활용한 스케줄링 기법을 통해 DRAM 버퍼 대역폭을 개선함으로써 저비용으로 SSD의 성능을 향상시키는 효과적인 방안을 제안한다. 호스트와 NAND 플래시 다중 채널이 동시에 DRAM 버퍼의 접근을 요청하는 경우, 이들의 목적지를 확인하여 DRAM 특성을 고려한 스케줄링 기법을 적용함으로써 bank 활성화 시간과 row latency에 대한 overhead를 감소시키고 결과적으로 DRAM 버퍼 대역폭 활용을 최적화할 수 있다. 제안한 기법을 적용하여 실험한 결과, 무시할만한 수준의 하드웨어 변경 및 증가만으로 기존의 SSD 시스템과 비교하여 SSD의 읽기 성능은 최대 47.4%, 쓰기 성능은 최대 47.7% 향상됨을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1151-1158
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• 2020

하드디스크의 속도 성능을 탐색해 볼 수 있는 유틸리티를 개발하였다. 하드디스크에 적용하여 속도 곡선을 자세히 볼 수 있음을 보이고, 이동평균 방법을 적용하면 하드디스크의 실린더 구조와 속도 곡선의 변화를 선명하게 볼 수 있도록 하였다. 확장성을 위해 일반 대용량 스토리지에 적용하였으며, 최근에 새로운 저장 매체로 각광 받고 있는 SSD의 I/O 성능을 측정하였다. 10Gbps급 이상의 속도를 보이는 M.2 NVME를 이용하여, 리눅스 O/S에서 제공하는 cp와 속도 비교 실험을 수행함으로써, 유틸리티의 신뢰성을 검증하였다.