• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제11권4호
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• pp.368-380
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• 2005

휴대 전화와 같은 소형 이동 기기에서 데이터 저장 장치로 널리 사용되는 플래시 메모리를 위한 파일 시스템은 고속의 데이터 쓰기 및 읽기 성능뿐만 아니라 소형 이동 기기의 사용 환경에 적합하도록 메모리 사용량이 적고 전원 오류 등의 상황에서도 데이터의 무결성을 보장하여야 한다 본 논문에서는 파일 시스템 수준에서 플래시 메모리의 물리적 동자 특성과 데이터 저장 상태를 고려하여 데이터 쓰기 요청을 제어함으로써 성능을 최적화한 플래시 메모리 파일 시스템을 구현한다. 구현된 파일 시스템은 모든 작업을 트랜잭션 개념으로 처리하여 오류 상황에서도 저장 장치의 신뢰성을 좌장하며 단순한 구조의 주소 사상 기법을 적용하여 메모리 사용량을 최소화한다. 그리고 실제 하드웨어 환경에서 제안된 기술을 구현하고 기존 플래시 메모리 파일 시스템과의 비교 측정을 통해 성능의 우수성을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1-9
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• 2017

Recently, flash memory has been in a great demand from embedded system sectors for storage devices. However, program/erase (P/E) cycles per block are limited on flash memory. For the limited number of P/E cycles, many wear leveling techniques are studied. They prolonged the life time of flash memory using information tables. As one of the techniques, block erase table (BET) method using a bit array table was studied for embedded devices. However, it has a disadvantage in that performance of wear leveling is sharply low, when the consumption of memory is reduced. To solve this problem, we propose a novel wear leveling technique using Sampling-based Block Erase Table (SBET). SBET relates one bit of the bit array table to each block by using exclusive OR operation with round robin function. Accordingly, SBET enhances accuracy of cold block information and can prevent to decrease the performance of wear leveling. In our experiment, SBET prolongs life time of flash memory by up to 88%, compared with previous techniques which use a bit array table.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.41-49
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• 2010

휴대용 정보기기와 엔터테인먼트기기 등의 사용이 대중화 되면서 플래쉬 메모리의 수요도 급격히 증가하였다. 일반적으로 플래시 메모리는 장착되는 장치에 따라 다양한 형태의 오류 패턴을 가지며, 메모리 생산자들은 최종적인 생산과정에서 실제 장착되는 기기와 동일한 환경에서 전기적/물리적 테스트를 수행한다. 이 과정을 메모리의 응용기기 실장 테스트라고 하며, 여기에서 사용되는 장비를 메모리 실장기라 한다. 현재 여러 가지 종류의 실장기들이 제작되어 메모리 생산 환경에서 사용되고 있으나 대부분이 검수자의 청각이나 시각 등의 감각에 의존하여 메모리의 오류를 판단하고 있다. MP3 실장기의 경우 음원의 재생 기능을 이용하여 메모리 오류를 판단하는데 적절한 자동 검수 기법이 존재하지 않아 검수자가 실장기에서 재생되는 음원을 직접 듣고 오류를 판단한다. 이런 과정은 실장환경의 자동화에 있어 큰 걸림돌이 되고 있으며 인력 활용 측면에서도 비효율적이다. 본 논문에서는 MP3 장치용 플래시 메모리의 효과적인 오류 검증을 위한 음원 비교 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 원본 파일과 MP3 장치에서 재생되는 샘플값의 분산을 활용함으로써 메모리 오류 발생 여부를 판단한다.

• 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.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.449-453
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• 2010

In this paper, the electrical characteristics of Fin-type SONOS(silicon-oxide-nitride-oxide-silicon) flash memory device with different trapping layers are analyzed in depth. Two kinds of trapping layers i.e., silicon nitride($Si_3N_4$) and hafnium oxide($HfO_2$) are applied. Compared to the conventional Fin-type SONOS device using the $Si_3N_4$ trapping layer, the Fin-type SOHOS(silicon-oxide-high-k-oxide-silicon) device using the $HfO_2$ trapping layer shows superior program/erase speed. However, the data retention properties in SOHOS device are worse than the SONOS flash memory device. Degraded data retention in the SOHOS device may be attributed to the tunneling leakage current induced by interface trap states, which are supported by the subthreshold slope and low frequency noise characteristics.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1-10
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• 2016

Magnetic disks have been used for decades in auxiliary storage devices of computer systems. In recent years, the use of NAND flash memory, which is called SSD, is increased as auxiliary storage devices. However, NAND flash memory, unlike traditional magnetic disks, necessarily performs the erase operation before the write operation in order to overwrite data and this leads to degrade the system lifetime and performance of overall NAND flash memory system. Moreover, NAND flash memory has the lower endurance, compared to traditional magnetic disks. To overcome this problem, this paper proposes EPET (Enhanced Prediction and Elapsed Time) wear leveling technique, which is especially efficient to portable devices. EPET wear leveling uses the advantage of PET (Prediction of Elapsed Time) wear leveling and solves long-term system failure time problem. Moreover, EPET wear leveling further improves space efficiency. In our experiments, EPET wear leveling prolonged the first bad time up to 328.9% and prolonged the system lifetime up to 305.9%, compared to other techniques.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권4호
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• pp.535-543
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• 2015

현재 NAND 플래시 메모리기반 저장장치는 NAND 플래시 메모리의 단점을 감추고 장점을 극대화해 나가며 그 활용 영역을 지속적으로 넓혀왔다. 특히, 이러한 저장장치는 NAND 플래시 메모리의 고유한 특성인 "쓰기 전 지우기" 특성을 감추기 위하여 내부적으로 플래시 변환 계층(Flash Translation Layer)이라 불리는 소프트웨어 계층을 포함하고 있다. 플래시 변환 계층은 호스트로부터 요청된 데이터를 관리하기 위한 메타데이터를 포함하며, 메타데이터는 호스트의 요청들을 처리하기 위해 자주 접근되는 데이터이므로 내부 메모리에 저장되어 관리된다. 따라서 메모리에 저장된 메타데이터는 전원손실이 발생하게 되는 경우 모두 소멸되므로, 메타데이터를 주기적으로 저장하고 초기화 과정을 통해 메타데이터를 메모리에 적재할 수 있는 메타데이터 관리 정책이 필요하다. 따라서 우리는 메타데이터 관리의 핵심 요구사항을 모두 만족하면서 효율적으로 동작하는 메타데이터 관리 정책을 제안하며, 실험을 통해 제안하는 기법의 효율성을 증명하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1-10
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• 2009

플래시 메모리는 비휘발성이고 저전력으로 동작하며 가볍고 내구성이 강하다. 이러한 특성으로 휴대용 멀티미디어 재생기(PMP)와 같은 모바일 컴퓨팅 환경에서의 저장 장치로 많이 사용되고 있다. 대용량의 플래시 메모리를 저장 장치로 가진 모바일 기기들은 비디오/오디오/사진등과 같은 다양한 종류의 멀티미디어 데이터를 저장하고 재생한다. 모바일 컴퓨팅 장치를 위한 기존의 인덱스 시스템은 노래 가사와 같은 텍스트 형태의 정보 검색에 비효육적이다. 본 논문에서는 대용량 플래시 메모리 기반 임베디드 텍스트 인덱스(Embedded Text Index: EMTEX) 시스템을 제안한다. EMTEX는 먼저 임베디드 시스템을 고려한 압축 알고리즘을 사용하며, 텍스트 인덱스가 구성된 필드에 삽입 및 삭제시 인덱스에 즉시 반영된다. 뿐만 아니라, 플래시 메모리의 특성을 고려한 효율적인 삽입, 삭제, 재구성 기능을 수행하며, DBMS의 상위 계층에서 독립적으로 동작한다는 장점을 갖는다. 제안한 시스템의 성능 평가를 위해 다양한 환경에서 실험을 수행하였다. 그 결과 EMTEX는 임베디드 환경에서 Oracle Text나 FT3와 같은 기존의 인덱스 시스템보다 더 좋은 성능을 보여주었다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권7호
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• pp.719-726
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• 2007

최근 NAND 플래시 메모리는 충격에 강한 내구력과, 저 전력 소비, 그리고 비휘발성이라는 특징 때문에 MP3 플레이어, 모바일 폰, 노트북과 같은 다양한 이동 컴퓨팅 장비의 저장 장치로 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리의 특수한 하드웨어적 특징 때문에 디스크 기반의 시스템을 플래시 메모리상에 곧바로 적용 하는 것은 여러 단점들을 발생 시킬 수 있다. 특히 B트리가 구축될 때 레코드의 삽입, 삭제연산 및 노드 분할 연산은 많은 중첩쓰기 연산을 발생하기 때문에 플래시 메모리의 성능을 심각하게 저하시킬 것이다. 본 논문에서는 IBSF로 불리는 효율적인 버퍼 관리 기법을 제안한다. 이것은 색인 단위에서 중복된 색인 단위를 제거하여 버퍼가 채워지는 시간을 지연시키기 때문에 B트리를 구축할 때 플래시 메모리에 데이터를 쓰는 횟수를 줄인다. 또한 다양한 실험을 통하여 IBSF 기법이 기존에 제안되었던 BFTL 기법보다 좋은 성능을 보이는 것을 증명한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1272-1284
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• 2010

모바일 컴퓨터가 고성능화되고 범용 컴퓨터처럼 사용되면서 모바일 컴퓨터의 운영체제에서도 주 기억장치를 효율적으로 사용할 수 있게 해주는 스왑 시스템 기능이 요구되고 있다. 모바일 컴퓨터의 저장 장치는 플래시 메모리가 널리 쓰이고 있는데 현재의 리눅스 스왑 시스템은 플래시 메모리를 고려하지 않고 있다. 스왑 시스템은 실행 중인 프로세스의 내용을 저장하기 때문에 프로세스 실행과 밀접한 관련이 있다. 이러한 성질을 고려하여, 본 논문에서는 프로세스 별로 플래시 메모리 블록을 할당하는 PASS(Process-Aware Swap System)라는 새로운 리눅스 스왑 시스템을 연구하였다. 트레이스 기반의 실험을 통해 PASS의 가비지 수집 성능이 기존 가비지 수집 기법을 사용하는 리눅스 스왑 시스템보다 우수함을 보였다.