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플래시 메모리 처리 지연 개선을 위한 가비지 컬렉션 중심의 FTL
최승권(Seung-kwon Choe),조형주(Hyung-Ju Cho),정태선(Tae-Sun Chung) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.40 No.4
플래시 메모리는 빠른 속도와 저 전력 소비, 뛰어난 내구성 그리고 높은 휴대성의 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 가지고 있는 반면, 쓰기 전 지우기(erase before write)를 수행해야 하는 제약을 가지고 있다. 이와 같은 하드웨어적 제약을 극복하고, 호스트로부터 요구되는 데이터의 읽기/쓰기 명령(read/write operation)효율적으로 수행하기 위해서는 플래시 변환 계층(FTL: flash translation layer)이 필요하다. FTL의 합병 연산(merge operation)으로 인해 발생하는 처리 지연(processing delay)은 플래시 메모리의 외부에서 예측하기 어렵다. 따라서 제한된 시간 내에 태스크(task)를 수행해야 하는 실시간 시스템(real-time system)에 대해 일정한 응답 시간(response time)을 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 가장 오래된 유효 페이지에 대해 적극적인 합병을 수행하고, 비교적 최근에 갱신이 이루어진 유효 페이지를 재배치하는 가비지 컬렉션 중심의 FTL (GCC-FTL: Garbage Collection-Centric FTL)을 제안한다. 이를 통해 FTL의 합병 연산을 분해하여 최대 처리 시간을 제한할 수 있다. Flash memory has the advantage of high speed and low power consumption, superior durability, and high portability. However, it has a constraint which it has to erase before write operation. In order to overcome the constraint and achieve good performance to the data read/write operation required from host, it needs FTL (Flash Translation Layer). The host cannot expect the processing delay caused by merge operation in FTL. Thus, it cannot assure the stable response time in real time system which should complete a task until the deadline. In this paper, we propose the GCC-FTL (Garbage Collection-Centric FTL) scheme which performs active merge operation to the available oldest pages and reallocate the relatively renewed valid pages.
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