프로세서가 저장 장치에 미치는 영향 분석

Abstract

최근 플래시 메모리는 높은 성능, 대용량, 안정적인 QoS (Quality of Service)를 제공한다. 이러한 특징을 만족시키기 위해서 복잡한 FTL (Flash Translation Layer) 알고리즘이 사용되고, 이로 인해 프로세서에서 처리하는 데이터양이 크게 증가한다. 그 결과, 프로세서 내부 캐시 메모리에서 더 많은 캐시 미스가 발생한다. 또한, FTL과 호스트 컨트롤러 그리고 낸드 스토리지 컨트롤러 사이에 데이터 트래픽도 증가하게 된다. 잦은 캐시 미스 발생은 캐시 미스로 인해 발생하는 추가적인 메모리 접근이 증가함을 의미하고, 데이터 트래픽의 증가는 SSD (Solid State Drive) 내부 시스템버스의 사용량이 증가함을 의미한다. 이러한 요인들은 전체 저장장치 성능을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 캐시메모리 크기 및 저장장치 내부 시스템 구조가 저장장치에 미치는 영향에 대해서 분석한다. FPGA 보드에서 성능을 검증한 결과, 캐시메모리 크기가 2 KB에서 16 KB로 증가할 때 랜덤쓰기는 325.7%, 시퀀셜 쓰기는 331.4%의 성능 증가를 보였다. 또한, 시스템 구조에 따라서 시퀀셜 쓰기의 경우 최대 8.77% 성능차이가 있었고 랜덤 쓰기의 경우 최대 91%까지 성능 차이가 있었다.