플래시메모리 저장장치를 위한 리셋 기반의 읽기 성능 최적화 기법

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 기존의 읽기 응답시간의 최적화 기법들을 소개하고 기존 기법의 한계를 해결하기 위한 리셋 명령을 제안한다. 또한 기존 기법들과 새롭게 제안하는 리셋 명령을 통합 적용하여 실험을 진행하고 각 기법의 장점과 단점을 비교 분석하였다.
리셋 명령은 읽기 요청이 쓰기/소거가 진행중인 칩을 선점하는데 까지 걸리는 시간이 일시정지에 비하여 빠르지만, 수명을 단축시키는 문제가 존재한다. 따라서 중요한 읽기에 대해서만 선택적으로 적용할 것을 제안하였다.
본 논문에서 제안하는 우선순위 기반 선택적 리셋 기법은 저장장치 내의 가비지 컬렉션 동안에 유효 페이지 읽기와 사용자 읽기가 서로 다른 우선순위를 갖고 실행되는 것에 착안하여, 저장장치 밖의 호스트 시스템에서 유발되는 가비지 컬렉션 읽기와 사용자 읽기에도 서로 다른 우선순위를 부여하여 선택적으로 리셋을 적용하였다.
평가 결과, 쓰기/소거 충돌이 발생하는 모든 사용자 읽기 요청에 리셋을 수행하는 경우와 우선순위 기반으로 선택적 리셋을 적용하는 경우, 평균 읽기 응답시간, 99.99th 읽기 꼬리응답시간, 수명이 각각 9%, 6.9%, 20% 향상되는 것을 확인하였다. 모든 충돌에 대하여 리셋을 수행하는 경우에 비하여 선택적 리셋 기법이 더 좋아지는 이유는 기존에 해결할 수 없었던 읽기 요청 간의 큐 지연시간이 해결되기 때문이다. 또한 저장장치의 수명이 리셋을 전혀 사용하지 않는 경우와 비교하여 단 2.8% 정도의 수명 단축이 발생함을 관찰하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 동기 6
• 1.3 연구 기여 9
• 제 2 장 읽기 응답시간 감소를 위한 기존의 연구 11
• 2.1 선점 가능한 가비지 컬렉션 11
• 2.2 소프트웨어 기반 무순서 중첩 실행 스케줄링 기법 12
• 2.3 쓰기 및 소거 일시정지 /재시작 기법 15
• 제 3 장 리셋 명령어(Reset Command) 제안 17
• 3.1 읽기 응답시간 최적화 기법 통합 평가 19
• 3.2 통합 평가 결과 23
•  
• 제 4 장 우선순위를 고려한 선택적 리셋 기법 24
• 4.1 Log-Structured Merge-Tree 기반 시스템 24
• 4.2 PAReset(Priority-Aware Reset) 구조 26
• 제 5 장 실험 결과 및 분석 29
• 5.1 실험 환경 29
• 5.2 실험 결과 30
• 제 6 장 결론 33
• 6.1 결론 33
• 6.2 향후 연구 36
• 참고문헌 36
• Abstract 37