[내장형 시스템] ONFI 최적화 낸드 컨트롤러 구현 및 성능 분석 = Implementation and Performance Analysis of a NAND Controller for ONFI NAND Flash Memory

국문 초록 (Abstract)

낸드 플래시는 차세대 저장매체로서 지속적인 용량 확대가 진행되고 있으나 속도 측면의 성능은 크게 향상되지 않고 있다. 특히 Legacy 낸드 플래시의 경우 컨트롤러 인터페이스 과정에서 병목현상이 발생하여 이를 완화하기 위해 ONFI 및 Toggle 방식의 낸드 플래시가 등장하게 되었다. 본 연구에서는 ONFI(Open NAND Flash Interface) 규격을 지원하는 낸드 컨트롤러를 구현하고, FPGA 기반 검증 플랫폼을 구축하여 성능을 측정하였다. 이를 통해 Legacy 낸드에 비해 이론상 최대 6배 빠른 ONFI 규격대로 동작함을 검증하였고, 낸드 플래시 읽기 속도의 경우 ONFI 사용에 힘입어 약 3배의 성능 향상이 있음을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The capacity of NAND flash memory is increasing, but the read and write speed of NAND flash memory does not match up the pace of increasing capacity. To resolve the performance bottleneck of the interface of legacy NAND, ONFI (Open NAND Flash Interface) and Toggle NAND flash have been developed as next-generation NAND flash memory. We present an implementation of a controller for ONFI NAND which improves the interface speed and verify the controller through an FPGA-based verification platform. It supports both legacy and ONFI NAND types and provides an accurate simulation medium for research. According to our experiments, the interface speed of ONFI NAND is faster than that of the legacy NAND by six times, and the read speed improves up to three times by using ONFI NAND memory.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 실험 환경 및 결과 분석
• 4. 결론 및 향후 연구 방향
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 "낸드 Flash Trends for SSD/Enterprise"

2 "Samsung Producin 64Gb Toggle DDR 2.0 낸드 Flash"

3 "Samsung K9GBG08UXM Data Sheets"

4 "Micron MT29F128G08CECABH1-12 Data Sheets"

5 Seil Lee, "FPGA Based Verification Platform for Designing Tera- scale SSD Controller" 422-, 2012

6 "An Introduction to ONFI"