리눅스 페이지 캐시를 이용한 FTL 내 맵핑 테이블 캐시 관리 기법

Abstract

최근 플래시 메모리는 빠른 속도, 낮은 전력 사용, 작은 크기라는 장점으로 인해 휴대용 기기에 사용되고 있다. 이 저장 장치는 블록 저장 장치로 사용하기 위해 논리 주소와 물리 주소로 변환하는 소프트웨어인 FTL(Flash Translation Layer)을 가지고 있다. 플래시 메모리의 데이터를 관리하는 계층으로 플래시 전체의 성능에 영향을 끼친다. 그 중 가장 기본적인 모델인 페이지 레벨 맵핑은 속도는 빠르나 맵핑 테이블의 크기가 크다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 요즘 발표되고 있는 FTL 맵핑 기법에는 자주 접근되는 맵핑 주소만을 메모리에 올려놓는 캐시(Cached Mapping Table) [1]가 존재한다. 캐시를 메모리에 올려놓는데 적중률이 떨어질 경우, NAND에서 메모리로 직접 데이터를 올려야하기 때문에 오버헤드가 발생한다. 이 논문에서 제안하는 기법은 리눅스 커널 내 파일시스템의 페이지 캐시를 이용해 저장 장치의 쓰기를 예측하여, 그 정보를 캐시에 미리 맵핑 시켜주는 것이다. 실제 쓰기가 일어나기 전에 미리 데이터를 캐시에 넣음으로써 보다 더 높은 적중률을 기대할 수 있다. 실험 결과, 제안하는 기법을 적용했을 때 기존의 FTL에 비해 적중률이 증가하는 것을 볼 수 있었다. 하지만 적중률이 증가하는 만큼 디스크의 성능은 떨어졌다.