• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.36-39
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• 2011

본 논문에서는 NAND 플래시 전용 파일 시스템인 YAFFS2와 UBIFS에 대해 성능 분석을 한다. 각 파일 시스템에 따라 mount 시간 측정, read/write의 속도 측정, 메모리 소모량에 대하여 비교 분석하였다. 그 결과 clean mount와 unclean mount에서는 UBIFS가 YAFFS2보다 약 49% 이상 향상되었다. 또한 read/write성능 분석에서 read성능은 큰 차이가 없었지만, write성능은 UBIFS가 압도적으로 향상 되었다는 것이 증명되었다. 반면, UBIFS가 YAFFS2에 비해 메모리 소모량은 약 26% 이상 높았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.15-21
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• 2014

반도체 공정 기술의 발달로 인하여 프로세서 내에 적재할 수 있는 캐쉬 메모리의 용량은 증가하였지만 높은 트랜지스터 집적율은 프로세서를 소프트 에러에 대해 더 취약하게 만들었으며, 이는 설계 고려사항 중 신뢰성의 비중이 점점 더 높아짐을 의미한다. 이러한 취약성을 극복하기 위하여 캐쉬 메모리의 데이터에 대한 다양한 신뢰성 기법이 제안되었으나, 태그 비트에 대한 연구는 제한적이다. 본 연구는 캐쉬 메모리 중 태그 비트에 대해 Temporal Locality 특성을 만족하지 않는 write-back 동작에 대한 보호율을 분석하고, 이를 극복할 수 있는 방안을 제안한다. 실험을 통해 제안된 기법으로 기존의 write-back에 대한 보호율을 59.0%에서 76.8%까지 성능 저하 없이 증가시킬 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.15-20
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• 2016

플래시 메모리는 초소형 전자기기부터 미디어 서버에 이르기까지 현대의 다양한 시스템에서 스토리지로 활용되고 있다. 플래시 메모리의 쓰기 증폭 (Write Amplification)은 가비지 컬렉션에서 발생하는 것으로 불규칙적인 성능의 주요 원인으로 지적되고 있다. 갑작스러운 속도지연은 실시간성 미디어를 위한 스토리지 시스템에서 치명적인 단점이 될 수 있다. 본 논문은 비휘발성램을 플래시 메모리 스토리지의 버퍼캐시로 사용하고 두 계층 간의 협동적 데이터 관리를 통해 플래시 메모리의 쓰깆 WAF를 절감하는 기법에 대해 제안한다. 비휘발성램에 캐쉬된 데이터는 플래시 메모리에서 가비지 컬렉션 수행 시 복사하지 않도록 한다. 이것은 복사되는 페이지의 수를 감소시켜 스토리지의 성능 및 내구성을 향상시킨다. 제안된 기법은 ssdsim 시뮬레이터에 구현되었으며 WAF와 응답시간의 표준편차를 각각 51.4%와 35.4% 개선할 수 있음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.634-641
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• 2006

플래시 메모리는 비휘발성이며 빠른 I/O 처리 속도와 같은 많은 장점들이 있으나, in-placeupdate가 불가능하고 읽기/쓰기/지우기 작업의 속도가 다르다는 단점을 지니고 있다. 버퍼 캐시를 통해 플래시 메모리 기반 저장장치의 성능을 향상시키기 위해서는 수행 속도가 느림은 물론 지우기 작업의 수행 횟수에 직접적인 영향을 끼치는 쓰기 작업의 횟수를 줄이는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 기존의 LRU 버퍼교체 정책에 not-cold-dirty-page에 대한 교체를 지연하는 알고리즘을 적용한 새로운 버퍼교체 정책(LRU-Dirty Page Later-Cold Detection, 이하 LRU-DPL-CD)을 제시하고 성능을 분석한다. 트레이스 기반 시뮬레이션 실험에서 LRU-DPL-CD는 버퍼 적중률의 큰 감소 없이 쓰기 작업과 지우기 작업의 횟수를 감소시켰으며, 그 결과 전체 플래시 메모리의 I/O 수행속도가 증가하는 결과를 보였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권2호
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• pp.83-92
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• 2003

RAID 5는 고 신뢰도 및 고성능 디스크 시스템을 구성하는 널리 사용되는 기법이다. 본 논문은 특히 OLTP(On-Line Transaction Processing System) 작업환경에서 RAID 5의 소규모 쓰기("small write") 문제를 해결하기 위해 캐시 상에서 적응형 패리티 그룹(APGOC : Adaptive Parity Group On Cache) 구성을 제안한다 이 방법에서는 사용자 프로세스가 한 파일에 대한 접근을 커널에 요청할 때 파일 시스템의 파일 데이터 구조에 읽기/쓰기에 관련된 정보를 추가한다. 이 정보를 이용한 패리티 읽기를 통하여 데이터와 패리티 캐시를 연관 운영한다. 그리하여 캐시의 활용도를 높이고 디스크 요청에 대한 응답시간을 개선할 수 있다. 제안된 방법을 분석하고 시뮬레이션을 통하여 실험한 결과 기존의 방법에 비하여 6~l3% 정도의 성능 향상을 관찰할 수 있었다.관찰할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.21-29
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• 2020

IT 산업 환경에서 모바일 데이터의 수요 증가로 인해 NAND 플래시 메모리의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 하지만, 플래시 메모리의 소거 동작은 긴 대기 시간과 높은 소비 전력을 요구하여 각 셀의 수명을 제한한다. 따라서 쓰기와 삭제 작업을 자주 수행하면 플래시 메모리의 성능과 수명이 단축된다. 이런 문제를 해결하기 위해 디스크 버퍼를 이용, 플래시 메모리에 할당되는 쓰기 및 지우기 연산을 감소시켜 플래시 메모리의 성능을 향상시키는 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 쓰기 횟수를 최소화하기 위한 CPWL 기법을 제안한다. CPWL 기법은 버퍼 메모리 액세스 패턴에 따라 읽기 및 쓰기 페이지를 나누어 관리한다. 이렇게 나뉜 페이지를 정렬하여 쓰기 횟수를 줄이고 결과적으로 플래시 메모리의 수명을 늘리고 에너지 소비를 감소시킨다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권12호
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• pp.419-428
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• 2022

플래시 메모리는 in-place 수정이 불가능한 특성을 가지기 때문에 out-of-place 방식으로 쓰기 작업을 수행한다. 덮어쓰기가 발생한 오래된 페이지는 유효하지 않은 페이지로 전환된다. 유효하지 않은 페이지들은 높은 오버헤드를 가진 가비지 컬렉션 과정을 유발한다. 가비지 컬렉션은 많은 읽기, 쓰기 작업을 유발하기 때문에 플래시 메모리의 주요 성능 이슈 중 하나이다. 2R에서는 OLTP(On-Line Transaction Process) 워크로드의 I/O 특성을 가비지 컬렉션 알고리즘에 적용하여 WAF(Write Amplification Factor)를 개선하였다. 본 논문에서는 접근 간격이 긴 페이지들을 추가로 분리하는 2R++를 통해 2R에서 발생하는 지역 오염 문제를 해결했다. 2R++는 블록 당 추가 bit를 도입해 second chance mechanism 기반으로 warm 페이지를 분리해서 warm 페이지가 cold 페이지로 오인 식별되는 것을 방지한다. TPC-C와 Linkbench에 대해 알고리즘 별 성능 비교 실험을 진행하였고, 그 결과 2R++의 WAF는 2R대비 각각 57.8%, 13.8%의 개선을 이루어냈음을 확인했다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제36권5호
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• pp.374-385
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• 2009

플래시 메모리는 비휘발성이면서도 작고 가벼우며, 전력 소모가 적고 충격에 강하다는 장점 등으로 인해 휴대 기기를 포함한 다양한 기기의 저장매체로 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 하드디스크와는 달리 제자리 갱신이 불가능하고, 읽기 연산에 비해 쓰기 및 지우기 연산이 매우 느리기 때문에, 기존의 하드 디스크를 기반으로 설계된 데이터베이스 시스템은 플래시 메모리 상에서 최적의 성능을 내기 어렵다. 플래시 메모리 상에서 데이터베이스의 성능을 극대화하기 위해, 어떤 데이터에 변경이 발생하면 원래 위치의 데이터를 덮어쓰는 대신, 해당 데이터의 변경 사항에 대한 로그만을 다른 위치에 기록하는 방식들이 제안되었다. 본 논문에서는 플래시 메모리 기반의 데이터베이스 시스템을 위한 효율적인 로깅 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 방법들과 달리, 로그만을 저장하는 로그 블록들을 별도로 두고 데이터의 변경에 따라 발생하는 로그를 로그 블록들에 고르게 분포시킨다. 이를 통해 제안하는 방법은 페이지 쓰기 및 블록 지우기 연산의 횟수를 크게 감소시킬 수 있다. 합성 데이터와 TPC-C 벤치마크 데이터를 사용한 실험을 통해, 제안하는 방법은 기존의 방법에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 WAN 스토리지 복제 모델의 성능평가를 위한 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 이 시뮬레이터의 각 클라우드는 가상머신의 역할을 수행하는 가상머신 에뮬레이터와 스토리지의 역할을 수행하는 스토리지 에뮬레이터로 구성된다. 가상머신 에뮬레이터는 R/W 작업비율 설정모듈, R/W 순서 조합모듈, R/W 요청모듈로 구성한다. 스토리지 에뮬레이터는 스토리지 관리모듈, 데이터 전송모듈, R/W 수행모듈, 오버헤드 처리모듈로 구성된다. 이 시뮬레이터를 이용하여 스토리지에 대한 R/W 비율, 네트워크 지연, 네트워크 대역폭 등의 변화에 따른 두 이주 방법의 성능을 평가한다. 그 결과 read 작업이 증가 할수록 선 복제 모델의 평균이 주시간은 감소 하지만 후 복제 모델의 평균이주시간은 증가한다. 또한, 네트워크 지연이 증가할수록 후 복제 모델의 평균이주시간은 증가 하였지만, 선 복제 모델의 평균이주시간은 일정함을 보인다. 따라서 네트워크의 지연이 증가 하는 경우 후 복제 모델보다 선 복제 모델의 성능이 우수함을 알 수 있었다. 네트워크 대역폭의 변화에 따른 평균이 주시간은 두 모델이 유사하였기 때문에 스토리지 복제 모델을 선정함에 있어 네트워크 대역폭은 중요한 요소가 아님을 알 수 있었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.776-787
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• 2000

Write requests which stored in disk cache of the RAID5 controller should be destaged to disk arrays according to the destage algorithm. As the response performance of the parallel IO request is being hit by the effect of the destage, several destage algorithms have been studied to enhance the performance of he RAID5 controller. Among the destage algorithms, the load balancing destage algorithm has better performance than other destage algorithms when system load is highly increased. But the load balancing destage algorithm gives priority to load balance among the disks in disk arrays, therefore, when some disks are affected by the very heavy system load caused by small data requests, the load balancing destage algorithm cannot enhance the performance of parallel IO requests effectively since it makes effort to maintain the load balance without the benefit of the locality of the write requests. This paper proposes a new RAID5 controller that applied reference-load balancing destage algorithm which decides the destage priority based on the reference history and load distribution of the disks. The simulation results show that RAID5 controller with the reference-load balancing destage algorithm has better performance than previous load balancing destage algorithm.