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보고서 상세정보

SSD의 랜덤 쓰기 성능 향상 및 수명 연장을 위한 스토리지 소프트웨어 연구
Improving random write performance and extending life span of SSD

  • 사업명

    일반연구자지원

  • 과제명

    SSD의 랜덤 쓰기 성능 향상 및 수명 연장을 위한 스토리지 소프트웨어 연구

  • 주관연구기관

    서울산업대학교 산학협력단

  • 연구책임자

    신일훈

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2010-04

  • 과제시작년도

    2009

  • 주관부처

    교육과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단

  • 등록번호

    TRKO201000004579

  • 과제고유번호

    1345105125

  • 키워드

    SSD.FTL.낸드 플래시 메모리.랜덤 쓰기.로그블록.해시.SSD. NAND Flash.FTL.log block.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The FTL inside SSD determines the random write performance and the lifetime of SSD. For example, both the block mapping scheme an...

    The FTL inside SSD determines the random write performance and the lifetime of SSD. For example, both the block mapping scheme and the BAST scheme cause excessive block merging operations in a random write pattern, which result in thrash of the performance and the lifetime of SSD. Although the page mapping scheme and the FAST scheme minimizes unnecessary page copy and block erase operations even in the random write pattern by utilizing the clean pages fully, the page mapping scheme requires a huge memory to maintain the page mapping table, and the FAST scheme accompanies a huge computation overhead and thereby degrades the I/O throughput.
    This work presents two methods to address the aforementioned problems - the SBAST scheme and the use of hash. The presented schemes requires a reasonable memory consumption and a low computation overhead while at the same time improving the random write performance. Actually, it improved the random write performance up to 7 times compared to the existing schemes. They can be deployed to a high performance SSD and contribute to make the price of SSD low.


    SSD의 랜덤 쓰기 성능 및 수명은 주로 SSD 내부에서 수행되는 FTL에 의해 좌우되었다. 가령 블록 매핑 정책이나 BAST 정책은 랜덤 쓰기 패턴에서 과도한 페이지 복사 및 블록 병합 연산을 유발하므로 SSD의 쓰기 성능을 떨어...

    SSD의 랜덤 쓰기 성능 및 수명은 주로 SSD 내부에서 수행되는 FTL에 의해 좌우되었다. 가령 블록 매핑 정책이나 BAST 정책은 랜덤 쓰기 패턴에서 과도한 페이지 복사 및 블록 병합 연산을 유발하므로 SSD의 쓰기 성능을 떨어뜨리고 수명을 단축시키는 문제가 있었다. 반대로 페이지 매핑 정책이나 FAST 정책 등은 랜덤 쓰기 패턴에서도 클린 페이지 공간을 충분히 활용함으로써 불필요한 페이지 복사 및 블록 병합을 최소화하지만 페이지 매핑 정책은 메모리 소모량이 과도하여 SSD의 제조단가를 높이는 문제가 있었고 FAST 정책은 섹터를 찾는 계산 비용이 과도하여 SSD의 입출력 성능을 떨어뜨리는 문제가 있었다.
    본 연구에서는 위에서 언급한 문제를 해결하는 두 가지 방법 - SBAST 정책과 해시의 활용 -을 제안함으로써 SSD의 제조 단가를 높이지 않고 랜덤 쓰기 성능을 기존 정책 대비 최대 7배까지 향상시킬 수 있었다.
    본 연구에서 제안한 기법은 구현 복잡도 및 필요한 메모리 요구량, 계산 오버헤드 등이 낮으므로 실제 SSD에 채택하여 활용 가능한 방법으로 평가된다.


  • 목차(Contents) 

    1. 보고서초록...1
    2. 목차...3
    3. 연구 계획 요약문...4
    4. 연구 결과 요약문...5
    5. SUMMARY...6
    6. 연구내용 및 결과...7
    7. 1. 연구개발과제의 개요...7
    8. 2. 국내외 기술개발 현황...10
    9. 3. 연구수행 내용 및 결과...11...
    1. 보고서초록...1
    2. 목차...3
    3. 연구 계획 요약문...4
    4. 연구 결과 요약문...5
    5. SUMMARY...6
    6. 연구내용 및 결과...7
    7. 1. 연구개발과제의 개요...7
    8. 2. 국내외 기술개발 현황...10
    9. 3. 연구수행 내용 및 결과...11
    10. 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...40
    11. 5. 연구결과의 활용계획...40
    12. 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보...40
    13. 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적...41
    14. 8. 참고 문헌...41
    15. 9. 연구 성과...42
    16. 10. 기타사항(중요 연구 변경사항 등)...42
    17. 별첨1. 대표연구성과...43
    18. 자체평가 의견서...44
    19. Ⅰ. 연구 개발 실적...45
    20. Ⅱ. 연구 목표 달성도...46
    21. Ⅲ. 종합 의견...46
    22. Ⅳ. 보안성 검토...48
  • 참고문헌

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