• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권2호
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• pp.247-254
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• 2013

PRAM, FRAM, MRAM 등 스토리지 클래스 메모리(SCM)는 가까운 미래에 접근 속도는 DRAM에 용량은 플래시 메모리에 근접할 것으로 예상된다. 따라서 SCM이 컴퓨터 시스템에서 메모리(DRAM)뿐만 아니라 스토리지(하드디스크 혹은 플래시 메모리)를 대체할 수 있을 것이다. 이 논문에서는 SCM 기반 컴퓨터 시스템을 위한 효율적인 파일 접근 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 SCM에 파일 저장을 위한 영역과 메모리 사용을 위한 영역을 구분하지 않는다. 또한 제안하는 프레임워크는 파일 관리를 위하여 단일 데이터 접근 경로, 파일 매핑을 통한 제로 카피 데이터 읽기, 카피 온 라이트 기반 데이터 쓰기, 다수 페이지 프리 폴팅 등 다양한 메모리 관련 기술들을 사용한다. 주요 실험 결과를 통해서 논문에서 제안하는 프레임워크는 SCM 기반 컴퓨터 시스템의 운영체제 디자인을 위한 초석이 될 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권2호
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• pp.207-211
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• 2010

스토리지 클래스 메모리 (SCM)는 비휘발성 속성과 바이트 단위의 임의 접근이 가능한 속성을 동시에 보유하고 있는 차세대 메모리 기술로써 그 활용 방안에 있어서 귀추가 주목된다. 기존 시스템에 SCM을 도입하면 시스템의 수행 속도와 안전성을 크게 향상할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 시스템에서는 불가능했던 새로운 특징들을 제공할 수 있다. 본 연구는 혁신적인 용도로의 SCM 활용 가능성에 주목하며, 그 일환으로 SCM을 메인 메모리로 활용하여 종료 상태의 시스템에 전원이 인가되는 즉시 종전의 시스템 상태로 되돌아갈 수 있는 SOONN을 제안한다. 본 논문에서는 실제 임베디드 시스템 환경에서 프로토타입 시스템을 개발함으로써 SOONN의 실현 가능성을 제시한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권1호
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• pp.7-14
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• 2015

스토리지 클래스 메모리(SCM)는 메모리와 스토리지의 장점을 동시에 가지고 있기 때문에 기존의 스토리지를 대체할 차세대 스토리지로 주목 받고 있다. 하지만 현재까지 제안된 SCM 전용 파일시스템은 데이터 일관성을 충분히 보장하지 않거나 혹은 보장될 경우, 과도한 일관성 유지 비용을 발생시키는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 보편적으로 사용하는 WAL(Write Ahead Logging) 방식의 일관성 유지 기법 대신 롤백-복구 방식을 이용하여, 블록내의 변경되는 데이터의 비율에 따라 로그 데이터 기록 방식을 변경하는 데이터 일관성 유지 기법을 제안한다. 본 기법은 데이터 일관성 손실 없이 로그 데이터의 크기를 줄여 데이터 쓰기 및 동기화 비용을 최소화시킬 수 있다. 제안한 기법을 평가하기 위해 리눅스 3.10.2 상에 구현하여 성능을 측정한 결과, 다른 일관성 유지기법에 비해 평균적으로 9배 정도의 데이터 쓰기 성능이 향상됨을 볼 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권1호
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• pp.19-26
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• 2010

본 논문에서는 차세대 비휘발성램 기술인 스토리지 클래스 메모리(SCM)와 DRAM을 병렬적으로 메인 메모리로서 도입하고, SCM+DRAM 메인 메모리 시스템을 시스템 신뢰성 측면에서 활용한다. 본 시스템에서는 부팅 없는 즉각적인 시스템 온/오프, 프로세스의 동적인 영속성 또는 비영속성의 선택, 그리고 이를 통하여 전원과 소프트웨어 장애로부터의 빠른 복구를 제공한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 장점은 체크포인팅에서의 문제들, 즉 심각한 오버헤드와 복구 지연을 야기하지 않으며, 특히 응용 프로그램에 대한 완전한 투명성을 제공하기 때문에 보편적인 응용 프로그램에 영속성을 제공할 수 있어 실제 환경에 적용되기가 쉽다. 우리는 이를 검증하기 위해 상용 운영체제인 리눅스 커널 2.6.21을 기반으로 시스템을 구현하였고, 실험을 통해 영속성이 지정된 프로세스가 시스템의 오프-온 후 데이터 손실 없이 즉각적으로 실행을 지속하는 것을 알 수 있었으며, 이를 통하여 우리는 본 시스템에서 가용성과 신뢰성이 향상될 수 있음을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권6호
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• pp.547-555
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• 2023

High-density crossbar arrays based on storage class memory (SCM) are ideally suited to handle an exponential increase in data storage and processing as a central hardware unit in the era of AI-based technologies. To achieve this, selector devices are required to be co-integrated with SCM to address the sneak-path current issue that indispensably arises in such crossbar-type architecture. In this perspective, we first summarize the current state of tellurium-based threshold-switching devices and recent advances in the material, processing, and device aspects. We thoroughly review the physicochemical properties of elemental tellurium (Te) and representative binary tellurides, their tailored deposition techniques, and operating mechanisms when implemented in two-terminal threshold switching devices. Lastly, we discuss the promising research direction of Te-based selectors and possible issues that need to be considered in advance.

• 정보과학회지
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• 제27권5호
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• pp.18-28
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• 2009

• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.40-52
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• 2018

플래시 기반의 SSD(solid state drive)를 HDD(hard disk drive)의 2차 캐시로 사용하는 기술이 많이 연구되었다. SSD를 이용한 캐시에 대한 캐시 교체 정책 및 관리에 관한 연구뿐만 아니라 프리페칭 연구도 필요하게 되었다. 본 논문은 SSD를 스토리지급 캐시로 사용하는 시스템을 위한 프리페칭 기술을 제시한다. 이 프리페칭 기술은 스토리지급 크기의 캐시에 맞게 대규모의 프리페칭이며, 단기적인 프리페칭은 1차 캐시인 주메모리에서 수행되므로 장기적 스케줄링을 기반한 프리페칭이며, 기존 프리페칭은 읽기만을 고려하였지만, 지속 가능한 SSD 캐시를 위해 쓰기 요청도 고려한 프리페칭이다. 어떤 사용자의 14일간의 입출력에서, 64GB 용량의 SSD에 프리페칭 용량이 4GiB일 때에, 2.3%에서 17.8%의 캐시 적중률 향상을 보였다. 본 기술은 구현이 간단하여 스토리지급 캐시 시스템에 쉽게 적용할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.330.1-330.1
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• 2014

개인용 노트북, 태블릿 PC, 핸드폰 기술 발전에 의해 언제 어디서나 데이터를 작성하고 기록하는 일들이 가능해졌다. 특히 cloud 시스템을 이용하여 데이터를 휴대기기에 직접 저장하지 않고 server에 기록하는 일들이 가능해짐에 따라 server 기기의 성능, server-room power 및 space 에 대한 관심이 증가하였다. Storage class memory (SCM) 이란 memory device와 storage device의 장점을 결합한 memory를 일컫는 기술로 현재 소형 디바이스 부분부터 점차 그 영역을 넓히고 있다. 그중 phase change material을 이용한 phase change memory (PCM) 기술이 가장 각광받고 있다. PCM의 경우 scaling됨에 의해 cell간의 열 간섭으로 인한 data 손실의 우려가 있어 cell의 면적을 최소화 하여 소자를 제작하여야 한다. 기존의 sputtering등의 PVD 방법으로는 한계가 있어 ALD 공정을 이용한 PCM에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 특히 tellurium 원료기체로 silyl 화합물 [1]을 사용하여 주로 $Ge_2Sb_2Te_5$의 조성에 초점을 맞춰 진행되고 있으나, 세부 공정에 대한 기본적인 연구는 미비하다. 본 연구에서는 Ge-Sb-Te 3원계 박막을 형성하기 위한 Sb-Te 화합물의 증착 공정에 대한 연구를 수행하였다. 특히 원료기체로 Si이 없는 새로운 Te 원료기체를 이용하여 조성 조절을 하였고, 박막의 물성을 분석하였다. 또한 공정온도에 따른 박막의 물성 변화를 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권3호
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• pp.171-180
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• 2009

바이트 단위 임의 접근이라는 램 특성과, 비휘발성이라는 디스크의 특성을 동시에 제공하는 FeRAM, MRAM, PRAM등의 스토리지 클래스 램(Storage Class Random Access Memory, SCRAM)이 소형 임베디드 시스템을 중심으로 점차 그 활용범위를 넓혀가고 있다. 본 논문에서는 SCRAM을 주기억 장치 및 보조 기억 장치로서 동시에 사용할 수 있는 차세대 통합 소프트웨어 구조를 제안한다. 제안된 구조는 크게 스토리지 클래스 램 드라이버(SCRAM Driver)와 스토리지 클래스 램 관리자(SCRAM Manager)로 구성된다. SCRAM Driver는 SCRAM을 직접 관리하며, FAT이나 Ext2와 같은 전통적인 파일 시스템이나 버디 할당자와 같은 전통적인 메모리 관리자, 혹은 SCRAM Manager 등의 상위 소프트웨어 계층에 저수준 인터페이스를 제공한다. SCRAM Manager는 파일 객체와 메모리 객체를 통합하여 관리함으로써 이들 간에 부가적인 비용이 없는 변환을 가능케 한다. 제안된 기법은 FeRAM이 장착된 실제 시스템에서 실험되었으며, 실험 결과를 통해 SCRAM Driver가 효율적으로 전통적인 파일시스템과 메모리 관리자가 요구하는 기능을 제공할 수 있음을 보였다. 또한 기존의 파일 시스템과 메모리 관리자를 통해 각각 SCRAM을 접하는 경우보다 SCRAM Manager가 수십 배 빠른 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권2호
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• pp.247-251
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• 2010

최근 등장한 비휘발성 속성과 램의 속성을 동시에 제공하는 스토리지 클래스 메모리(SCM)는 스토리지 시스템의 입출력 성능과 안정성 향상을 위한 시스템 소프트웨어 연구에 있어 새로운 가능성을 열어준다. 이에 본 연구에서는 트랜잭션 단위 쓰기를 보장하는 SCM 버퍼 캐시를 통하여 스토리지 시스템의 안전성과 성능을 동시에 향상 시키는 한편 시스템 붕괴 시 즉각적인 복구를 가능하게 한다. 본 연구에서 제안하는 트랜잭션 단위 쓰기를 보장하는 SCM 버퍼 캐시 기법은 리눅스 저널링 블록 디바이스(JBD)의 트랜잭션 메커니즘을 기반으로 하므로 JBD 만큼의 안정성을 제공 한다. 동시에 실제 시스템에서의 성능 평과 결과에서 트랜잭션 단위 쓰기를 보장하는 SCM 버퍼 캐시를 적용한 EXT3 파일 시스템은 높은 수준의 안정성을 보장하는 동시에 최소한의 안정성만을 제공하는 파일시스템보다 더 좋은 수행성능을 보여주었으며, 시스템 붕괴 시 시스템을 즉각적(약 0.2초)으로 복구함을 보여주었다.