비 휘발성 메모리를 내장시킨 낸드 플래시 메모리에서 플래시 전환 계층에 입력 버퍼의 활용

Abstract

플래시 메모리는 비휘발성 메모리로 빠른 접근속도, 저전력, 높은 내구성 그리고 낮은 비용의 생산 등의 강력한 특징을 지니고 있다. 또한, 대용량이 현실화 되어 하드 디스크로 대체용인 Flash SSD(Nand Flash-based Solid State Drive)로서 노트북에 탑재되어 출시 되었다. 그러나, 이 메모리는 덮어 쓰기(overwrite)가 가능하지 않고, 쓰기 작업과 지우는 작업의 단위가 다르며 메모리의 수명이 제한되어있는 단점이 있다. 그래서 물리적인 계층과 논리적인 계층을 사상 시켜주는 역할을 하는 FTL(Flash translation layer)은 위와 같은 단점을 고려하여 설계해야 한다. 최근 MRAM, FeRAM, PRAM(이하 NV-RAM이라고 부름)과 같은 차세대 메모리의 발달로 낸드 플래시 메모리에 이를 내장하여 위의 단점을 보완하려는 시도가 진행되고 있다. NV-RAM은 매우 좋은 성능을 가졌으나 가격이 높아 소용량을 효율적으로 사용해야 한다. 본 논문에서는 NV-RAM을 효율적으로 이용 할 수 있도록 플래시 전환 계층(Flash Translation layer)에 입력 버퍼를 활용하는 기법을 제안하려고 한다. 이 기법은 NV-RAM을 입력 버퍼로 사용하여 버퍼 안에서 순차 데이터를 우선적으로 낸드 플래시 메모리에 저장시키는 전략을 제안한다. 입력 버퍼를 사용하면 불필요한 쓰기, 읽기, 소거 연산이 줄기 때문에 낸드 플래시 메모리의 수명을 연장 시킬 수 있다. 각 실험 측정을 통해 운영체제와 같은 시스템에서 뛰어난 우수성을 보인다.