NAND Flash 기반 SSD의 배드 블록 모듈화를 위한 FTL 관리 구조

Abstract

낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory)의 각 셀(Cell)은 한정된 수명을 갖는다. 셀의 수명은 지우기 연산을 수행함에 따라 줄어드는데 지우기 연산횟수가 셀의 수명을 초과하여 발생 된다면 셀 내의 데이터를 신뢰 할 수 없게 되어 사용할 수 없다. 낸드 플래시 메모리에서는 사용할 수 없는 셀이 발생할 경우 셀이 속한 블록 전체를 사용하지 않는다. 이처럼 사용할 수 없는 셀이 속한 블록을 배드 블록(Bad Block)이라 한다. 이와 같이 셀의 수명을 초과한 상황이외에 제조 공정상에서도 배드 블록이 발생할 수 있다. 배드 블록은 일반적으로 FTL(Flash Translation Layer)에서 관리한다.[1] FTL이란 낸드 플래시 메모리가 덮어쓰기를 할 수 없고 요청의 단위가 호스트와 상이한 점 등을 매핑을 통해 해결하기 위한 레이어 이며, 호스트 요청을 수행하는 과정에 발생 한 배드 블록도 함께 관리한다. 그러나 FTL에서 배드 블록을 관리 할 경우 매핑 작업이 완료 된 이후 배드 블록 발생으로 인하여 매핑 테이블을 다시 수정하는 등 추가 적인 동작을 더 수행한다. 본 논문에서는 FTL로부터 발생한 요청에 대하여 배드 블록이 전달되지 않도록 배드 블록관리체계를 FTL과 분리하고 모듈화 한다. 모듈화된 배드 블록 관리체계에서는 가상 블록 테이블을 통해 FTL의 매핑 테이블에 영향을 주지 않고 배드 블록 처리를 수행할 수 있도록 한다.