• Title/Summary/Keyword: 낸드 플래시 메모리

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Garbage Collection Technique using Erase Interval Information on NAND Flash Memory Systems (낸드 플래시 메모리 시스템에서 삭제 구간 정보를 이용한 가비지 컬렉션 기법)

  • Kim, Sung Ho;Kwak, Jong Wook
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2016.01a
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    • pp.1-3
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    • 2016
  • 낸드 플래시 메모리는 저 전력, 빠른 동작 속도, 높은 신뢰성, 가벼운 무게와 같은 특성을 가지는 비휘발성 메모리로써 폭넓은 분야에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 낸드 플래시 메모리는 기존의 보조 기억 장치와 달리 쓰기 전 소거와 낮은 수명에 대한 문제가 존재한다. 기존의 많은 연구에서는 가비지 컬렉션을 통해 수명을 연장하기 위해 노력하였다. 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리에 삭제 구간 정보를 활용한 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 "N 삭제 구간 정보"를 이용하여 효과적인 희생블록을 선정하는 특징이 있다. 제안하는 기법은 GA 기법과 비교하여 평균 페이지 이주비용은 최대 50.1% 감소하였으며, 블록 당 소거 횟수의 표준 편차는 최대 233% 감소하였다. 또한, 낸드 플래시 메모리 시스템의 첫 번째 배드 블록 발생 시간은 최대 22.7% 연장하였고, 시스템 수명은 최대 16.7% 연장하였다.

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Analysis of Inherent Risks of Lifetime Improvement Technique Interference in NAND Flash Memory (낸드 플래시 메모리의 수명 향상 기법의 상호 적용에 따른 내재된 위험성 분석)

  • Kim, Sungho;Kwak, Jong Wook
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2018.01a
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    • pp.1-4
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    • 2018
  • 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리 시스템에서 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 환경에서 발생 할 수 있는 세 가지 내재된 문제점들을 제시한다. 제시한 문제점들은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 방해 할 뿐만 아니라, 페이지 이주 오버헤드를 초래하는 근본적인 원인이 된다. 이러한 내재된 문제점들의 원인 분석은 다음과 같이 진행한다. 첫 번째, 세 가지 내재된 문제점들에 대한 시나리오를 구성하고, 구성한 시나리오에서 발생할 수 있는 문제점들을 제시한다. 두 번째, 각 시나리오에서 발생하는 문제점을 파악하고, 그로 인해 낸드 플래시 메모리의 수명에 영향을 끼칠 수 있는 위험성을 분석한다. 마지막으로 분석한 위험성을 토대로 이를 이론적으로 고찰하고, 그에 대한 해결책을 제시한다. 이러한 해결 방안은 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장에 대한 새로운 방향성을 제시할 것이다. 또한 이것은 가비지 컬렉션과 마모도 평준화를 동시에 수행하는 모든 시스템 환경에 적용 가능하므로, 기존 기법들의 장점들을 그대로 활용함과 동시에 낸드 플래시 메모리의 추가적인 수명 연장을 기대 할 수 있다.

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Architectural Design for Protecting Data in NAND Flash Memory using Encryption (암호화를 이용한 낸드 플래시 메모리에서의 데이터 보호를 위한 설계)

  • Ryu, Sikwang;Kim, Kangseok;Yeh, Hongjin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.914-916
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    • 2011
  • 최근 낸드 플래시 메모리 기술의 발전으로 플래시 메모리의 용량이 증가함에 따라 다양한 장치에서 데이터 저장소로 사용되고 있으며, 하드디스크를 대체할 저장 매체로서 주목을 받고 있다. 하지만 낸드 플래시 메모리의 특성으로 인해 데이터를 삭제하더라도 일정 기간 삭제된 데이터가 메모리에 남아있게 되며, 이러한 특성으로 사용자의 중요 데이터가 보호되지 않은 상태로 저장되어 외부에 노출될 수 있다. 따라서 이런 특성을 보완하는 방법이 필요하며 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리의 단점을 해결하기 위하여 낸드 플래시 메모리를 위한 시스템 소프트웨어인 FTL(Flash Translation Layer) 계층에서 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터를 노출하지 않게 하는 방법을 제안한다.

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Efficient FTL Mapping Management for Multiple Sector Size-based Storage Systems with NAND Flash Memory (다중 섹터 사이즈를 지원하는 낸드 플래시 메모리 기반의 저장장치를 위한 효율적인 FTL 매핑 관리 기법)

  • Lim, Seung-Ho;Choi, Min
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.16 no.12
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    • pp.1199-1203
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    • 2010
  • Data transfer between host system and storage device is based on the data unit called sector, which can be varied depending on computer systems. If NAND flash memory is used as a storage device, the variant sector size can affect storage system performance since its operation is much related to sector size and page size. In this paper, we propose an efficient FTL mapping management scheme to support multiple sector size within one NAND flash memory based storage device, and analyze the performance effect and management overhead. According to the proposed scheme, the management overhead of proposed FTL management is lower than conventional scheme when various sector sizes are configured in computer systems, while performance is less degraded in comparison with single sector size support system.

플래시 메모리 소자의 절연체막이 전기적 성질에 미치는 영향

  • Jeon, Seong-Bae;Go, Gyeong-Uk;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.200.2-200.2
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    • 2015
  • 모바일 기기의 성장세로 인해 낸드 플래시 메모리에 대한 수요가 급격히 증가하면서 높은 집적도의 소자에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나 소자의 크기가 작아지면서 비례 축소로 인한 게이트 누설 전류, 셀간 간섭, 단 채널 효과 등과 같은 문제들이 발생한다. 이에 따라 제한된 공간에서의 coupling ratio값이 증가해야 하는 문제가 주목 받으면서 얇은 절연층에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 절연층 구조를 비대칭으로 사용한 낸드 플래시 메모리의 누설전류의 변화와 coupling ratio값의 변화를 관찰하였다. 비대칭 절연층 구조를 가지는 낸드 플래시 메모리의 전기적 특성을 멀티 오리엔테이션 모델을 포함한 3차원 TCAD 시뮬레이션을 이용하여 계산하였다. 메모리 소자가 각 셀 간의 절연층을 가질 때 낮은 셀 간 간섭과 높은 coupling ratio 값을 가진다. 절연층의 구조 높이와 방향의 두께가 증가 할수록 게이트 누설 전류의 값이 크게 줄어들었다. 또한 비대칭 절연층 구조의 플래시 메모리에서 플로팅 게이트의 on-current 레벨과 전위 값이 기존의 플래시 메모리에 비해 크게 나타나는 시뮬레이션 결과값을 관찰하였다. 비대칭 절연층 구조를 가지는 플래시 메모리는 게이트 누설 전류에 영향을 미치는 절연층 주위의 전기장의 값이 기존 구조에 비해 약 30% 감소하였고 같은 프로그램 동작 전압에서 플로팅 게이트에 주입되는 전하의 양 또한 증가하였다. 이 연구 결과는 낸드 플래시 메모리 소자에서 게이트 누설 전류 문제를 감소시키고 프로그램 특성을 증진시키는데 도움이 된다.

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Deduplication Technique for Smartphone Application Update Scenario (스마트폰의 어플리케이션 업데이트 패턴을 고려한 데이터 중복제거 기법 연구)

  • Park, Dae-Jun;Choi, Dong-Soo;Shin, Dong-Kun
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06a
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    • pp.364-366
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    • 2012
  • 스마트폰의 어플리케이션은 어플리케이션 생태계의 발전에 따라 그 수가 많아지고, 업데이트 또한 잦아졌다. 어플리케이션의 업데이트는 낸드 플래시 메모리에 이전 버전을 삭제하고, 새로운 버전의 어플리케이션에 대한 쓰기 명령을 내린다. 따라서 사용자는 낸드 플래시 메모리에서의 상대적으로 느린 쓰기 명령에 의해 스마트폰의 성능의 저하를 느끼고 낸드 플래시 메모리는 반복되는 지우기/쓰기 동작에 의해 수명이 단축된다. 본 논문에서는 업데이트 되는 스마트폰 어플리케이션 데이터가 이전 버전과 큰 차이가 없다는 것에 착안하여 데이터 중복제거를 통해 업데이트 성능을 향상시키고 낸드 플래시 메모리의 수명을 향상시키는 기법을 제안하고 있으며, 실험을 통해서 어플리케이션들에 대한 중복 제거율을 관찰하였다.

플래시 메모리의 구조 변화를 통한 전기적 특성 향상 메커니즘

  • An, Jun-Seong;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.328.1-328.1
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    • 2016
  • 높은 집적도를 가진 소자에 대한 요구가 커지면서 낸드 플래시 메모리에 대한 연구가 많이 이루어 지고 있다. 그러나 소자의 크기가 작아지면서 게이트 누설 전류, 셀간 간섭, 단 채널 효과 등과 같은 문제들이 발생한다. 이에 따라 제한된 공간에서의 coupling ratio값을 증가시켜야 하는 문제가 주목 받으면서 얇은 절연층에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 절연층 구조를 비대칭으로 사용한 낸드 플래시 메모리의 전기적 특성을 멀티 오리엔테이션 모델을 포함한 3차원 TCAD 시뮬레이션을 이용하여 계산하였다. 메모리 소자가 각 셀 간의 절연층을 가질 때 낮은 셀 간 간섭과 높은 coupling ratio 값을 가진다. 절연층 구조의 높이와 방향의 두께가 증가할수록 게이트 누설 전류의 값이 감소하였다. 또한 비대칭 절연층 구조의 플래시 메모리에서 플로팅 게이트의 on-current 레벨과 전위 값이 기존의 플래시 메모리에 비해 크게 나타나는 시뮬레이션 결과값을 관찰하였다. 비대칭 절연층 구조를 가지는 플래시 메모리는 게이트 누설 전류에 영향을 미치는 절연층 주위의 전기장의 값이 기존 구조에 비해 약 30 % 감소하였고 같은 프로그램 동작 전압에서 플로팅 게이트에 주입되는 전하의 양 또한 증가하였다. 이 연구 결과는 낸드 플래시 메모리 소자에서 게이트 누설 전류 문제를 감소시키고 프로그램 특성을 증진시키는데 도움이 된다.

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An Efficient Page Allocation and Garbage Collection Scheme for a NAND Flash Memory-based Multimedia File Systems (낸드 플래시 메모리 기반 멀티미디어 파일 시스템에서의 효율적인 페이지 할당 및 회수 기법)

  • Han, Jun-Yeong;Kim, Sung-Jo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.06b
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    • pp.289-293
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    • 2007
  • 낸드 플래시 메모리는 특성상 덮어 쓰기가 불가능하기 때문에 유효하지 않는 데이터가 저장된 더티(Dirty) 상태의 페이지를 삭제 연산을 통해 클린(Clean) 상태로 만든 후 데이터를 써야 한다. 더티 페이지가 낸드 플래시 메모리에 많이 존재하면 파일을 쓸 때 많은 블록을 삭제해야 하기 때문에 쓰기 지연 시간이 길어지는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 일정한 쓰기 지연 시간을 보장하는 새로운 페이지 할당 및 회수 기법을 제안한다. 파일이 삭제될 때 더티 상태인 페이지를 삭제함으로써 클린 상태로 변경하여 낸드 플래시 메모리에 쓰기 지연 시간을 길게 만드는 더티 페이지가 없는 상태로 유지한다. 또한 삭제 연산은 블록 단위로 수행되므로 삭제할 블록의 유효한 페이지를 다른 블록으로 복사해야 하기 때문에, 페이지를 할당할 때 한 블록에 가급적 적은 개수의 파일을 저장하는 알고리즘을 제시한다.

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A Self-Description File System for NAND Flash Memory (낸드 플래시 메모리를 위한 자기-서술 파일 시스템)

  • Han, Jun-Yeong;Park, Sang-Oh;Kim, Sung-Jo
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.15 no.2
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    • pp.98-113
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    • 2009
  • Conventional file systems for harddisk drive cannot be applied to NAND flash memory, because the physical characteristics of NAND flash memory differs from those of harddisk drive. To address this problem, various file systems with better reliability and efficiency have also been developed recently. However, those file systems have inherent overheads for updating the file's metadata pages, because those file systems save file's meta-data and data separately. Furthermore, those file systems have a critical reliability problem: file systems fail when either a page in meta-data of a file system or a file itself fails. In this paper, we propose a self-description page technique and In Memory Core File System technique to address these efficiency and reliability problems, and develop SDFS(Self-Description File System) newly. SDFS can be safely recovered, although some pages fail, and improves write and read performance by 36% and 15%, respectively, and reduces mounting time by 1/20 compared with YAFFS2.

Efficient Policy for ECC Parity Storing of NAND Flash Memory (낸드플래시 메모리의 효율적인 ECC 패리티 저장 방법)

  • Kim, Seokman;Oh, Minseok;Cho, Kyoungrok
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.16 no.10
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    • pp.477-482
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    • 2016
  • This paper presents a new method of parity storing for ECC(error correcting code) in SSD (solid-state drive) and suitable structure of the controller. In general usage of NAND flash memory, we partition a page into data and spare area. ECC parity is stored in the spare area. The method has overhead on area and timing due to access of the page memory discontinuously. This paper proposes a new parity policy storing method that reduces overhead and R(read)/W(write) timing by using whole page area continuously without partitioning. We analyzed overhead and R/W timing. As a result, the proposed parity storing has 13.6% less read access time than the conventional parity policy with 16KB page size. For 4GB video file transfer, it has about a minute less than the conventional parity policy. It will enhance the system performance because the read operation is key function in SSD.