Browse

조합 구성적 FTL 설계 프레임워크에서의 쓰레기 수집 작업 정확성 검증
Correctness Verification of Garbage Collection Based on a Compositional FTL Design Framework

Cited 0 time in Web of Science Cited 0 time in Scopus
Authors
이수관
Advisor
조유근
Major
공과대학 전기·컴퓨터공학부
Issue Date
2014-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
전원 오류 복구플래시 메모리플래시 메모리 기반 저장 장치플래시 변환 계층(FTL)쓰레기 수집
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 8. 조유근.
Abstract
플래시 메모리는 내장형 시스템부터 고성능 서버 시스템의 저장 장치로까지 그 적용 범위가 점점 넓어지고 있다. 덮어쓰기를 허용하지 않는 플래시 메모리의 제약 조건을 극복하기 위한 다양한 연구를 통해 성능 면에서는 많은 발전이 이루어져 왔지만, 상대적으로 신뢰성 향상을 위한 연구는 많이 수행되지 않았다. 특히 최근에는 미세 공정의 도입 및 MLC(Multi-Level Cell) 플래시 메모리의 등장으로 신뢰성 특성이 점점 악화되고 있기 때문에 이를 매체로 사용하는 플래시 저장 장치 시스템의 신뢰성을 높이기 위한 연구가 더욱 중요해지고 있다.
저장 장치 시스템은 사용자 데이터 및 메타데이터에 대한 휘발성 상태와 비휘발성 상태를 모두 관리해야 되므로 매우 복잡한 구조를 갖는다. 이러한 저장 장치 시스템에서 비동기적으로 발생하는 전원 오류(power failure)로부터 정확한 일관성 있는 상태로 복구하는 것은 매우 어려운 작업이다.
본 논문은 체계적이고 완전한 전원 오류 복구를 지원하는 FTL 설계의 프레임워크인 HIL(Hierarchically Interacting set of Logs)을 기반으로 한다. HIL 프레임워크는 덮어쓰기를 허용하지 않는 플래시 메모리의 제약 조건을 고려하여 로그를 기본으로 하며, 호스트 데이터 및 FTL 메타데이터의 저장 및 관리를 로그와 각각의 로그 간의 상호 작용으로 처리한다.
본 논문은 FTL의 중요 기능 중 하나인 쓰레기 수집 작업에 초점을 맞추어 비동기적인 전원 오류가 발생하는 경우에도 HIL 프레임워크에 의해 설계된 FTL은 정확한 저장 장치의 상태로 복구가 가능함을 검증한다. 이를 위하여 쓰레기 수집 작업을 위한 물리 블록 정보 로그를 정의하고 사용자 데이터 및 매핑 관련 FTL 메타데이터를 저장하기 위한 로그들과의 전원 오류 복구를 위한 인터페이스 및 로그 운영 규칙을 제시한다. 이를 통해 HIL 프레임워크를 이용해 설계된 FTL이 비동기적인 전원 오류 발생 시에도 정확한 저장 장치 상태로 복구될 수 있음을 검증한다. 또한 쓰레기 수집 작업 동안 불필요한 논리 주소 중복 검사로 인해 발생할 수 있는 성능 저하를 최소화하기 위하여 가상 클록 및 블룸 필터를 활용하는 기법을 제시한다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/119028
Files in This Item:
Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Electrical and Computer Engineering (전기·정보공학부)Theses (Ph.D. / Sc.D._전기·정보공학부)
  • mendeley

Items in S-Space are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse