플래시 메모리에서 가변 소거 레벨링을 이용한 마모도평준화 기법

Abstract

휴대폰, MP3, PMP, PDA 등 휴대용 디바이스의 저장매체로서 플래시 메모리가 많이 사용되고 있다. 플래시 메모리는 데이터를 갱신하기 위해서는 블록단위로 반드시 삭제를 해 주어야 하고, 삭제 횟수가 한계가 있는 특징을 가진다. 따라서 플래시 메모리에서 블록 삭제 방법은 플래시 메모리의 수명을 결정하는 주요한 요소이다. 즉, 삭제 하는 것이 어느 한곳에 편중 된다면 그 만큼 특정 블록이 마모가 빨리 되어 수명은 단축 될 것이다. 그래서 삭제가 플래시 메모리에서 전반적으로 일어 날 수 있도록 해야 하는데 이것을 마모도 평준화 라고 한다. 본 논문에서는 최소비용으로 평준화를 하기 위한 기법으로 가변 레벨링 평준화 기법을 제시 한다. 이 기법은 삭제 한계 횟수에 어느 정도 도달하기 전에는 평준화를 하지 않다가 삭제 한계 횟수에 가까워 질수록 평준화를 자주 해 주는 기법이다. 즉, 한계횟수에 가까워 질수록 평준화 시점이 더욱더 좁아지는 함수를 제안하며 각 블록의 스페어영역에 기록된 삭제 횟수를 이 함수에 대입하여 레벨링 단계를 구한다. 기준점이 되는 레벨링 단계는 최소 삭제 횟수를 가진 블록의 레벨링 단계이며, 이것보다 크면 평준화를 시행하게 된다. 평준화를 시행하게 되면 유효 데이터를 활동블록으로 이동을 하게 된다. 이 데이터 이동은 가비지컬렉션 때 시행하며 이미 비어 있는 블록으로 이동을 하기 때문에 유효 데이터끼리 바꾸는 동작을 하는 파일 시스템에 비해서는 평준화 비용이 저렴하다. 성능 평가는 가변 레벨링을 적용 하지 않은 시스템과 적용한 시스템을 비교하였으며 실험을 통하여 수명이 더욱 늘어 났음을 보인다.