Hot-EAST: 플래시 메모리를 위한 효율적인 사상 기법

Abstract

플래시 메모리는 전원이 끊기더라도 정보를 유지할 수 있는 비 휘발성 메모리로써 빠른 접근 속도, 저 전력 소비, 간편한 휴대성 등의 장점을 가진다. 플래시 메모리는 다른 메모리와 달리 “쓰기 전 지우기”(erase before write) 성질과 제한된 수의 지우기 연산을 수행할 수 없는 성질을 지닌다. 이와 같은 하드웨어 특성들로 인해 소프트웨어인 플래시 변환 계층(FTL: flash translation layer)을 필요로 한다. FTL은 파일 시스템의 논리주소를 플래시 메모리의 물리주소로 바꾸어주는 소프트웨어로써 FTL의 알고리즘으로 인해 플래시 메모리의 성능, 마모도 등이 좌우된다. 이 논문에서는 새로운 FTL의 알고리즘인 Hot-EAST(Hot-sector based Efficient and Advanced Space-management Technique for Flash memory)를 제안한다. Hot-EAST는 재할당 블록(reallocation block)을 이용한 효율적인 공간 관리 기법으로 로그 블록의 개수를 최적화 시키고, 블록 상태를 사용한 사상 기법을 사용하며, 플래시 메모리의 공간을 효율적으로 관리한다. 또 일정 시간 또는 일정의 연산 횟수에 따라 별도의 마모도 평준화 알고리즘을 수행하는 것이 아니라, 성능과 마모도 평준화를 동시에 고려하는 쓰기 및 합병 연산을 수행한다. Hot-EAST은 기존의 블록의 빈도수를 고려하는 핫-블록(hot-block)의 개념에서 벗어나, 섹터의 빈도수에 따른 핫-섹터(hot-sector)의 개념을 제시하며, 동적으로 들어오는 핫-섹터들을 고르게 분배한다. 기존의 연구보다 최적화된 성능을 보일 뿐만 아니라, 마모도 평준화 또한 동시에 수행함으로써 성능과 수명을 동시에 향상시키는 FTL이다.