플래시 메모리 기반의 파일 저장 장치에 대한 성능분석

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 플래시 메모리를 이용한 파일 저장 장치의 성능 분석을 다룬다. 특히 플래시 메모리의 대표적인 형태인 낸드(NAND) 플래시와 노어(NOR) 플래시에 대해 비교 분석한다. 성능 평가를 위해 마이크로소프트 PocketPC 기반의 실험 플랫폼에 두 플래시 타입을 위한 파일 저장 시스템을 각각 구성하였다. 이렇게 구성된 플랫폼을 이용하여， 버퍼 크기， 사용 용량， 커널 수준 쓰기 캐싱 등의 변수에 따른 입출력 처리량을 측정/비교하였다. 실험 결과에 따르면， 낸드 플래시 기반 저장 장치의 성능이 쓰기읽기 처리량 관점에서 각각 4.8배， 5.7배까지 더 높은 것으로 나타났다. 본 실혐 결과는 두 가지 플래시 메모리 저장 방식의 상대적인 장단점을 잘 보여주고 있으며 플래시 메모리 기반의 파일 저장장치의 설계에 유용하게 활용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper covers the performance evaluation of two flash memory-based file storages, NAND and NOR, which are the major flash types. To evaluate their performances, we set up separate file storages for the two types of flash memories on a PocketPC-based experimental platform. Using the platform, we measured and compared the I/O throughputs in terms of buffer size, amount of used space, and kernel-level write caching. According to the results from our experiments, the overall performance of the NAND-based storage is higher than that of NOR by up to 4.8 and 5.7 times in write and read throughputs, respectively. The experimental results show the relative strengths and weaknesses of the two schemes and provide insights which we believe assist in the design of flash memory-based file storages.

참고문헌 (Reference)

1 Intel Corp, "Understanding the flash translation layer (FTL) specification"

2 G. Lee, "SSR (Simple Sector Remapper): the fault tolerant FTL algorithm for NAND flash memory" Int’'l Tech. Conf. on Circuits/Systems, Computers and Communication 2002

3 Samsung Electronics, "S3C2410X: 32-bit RISC microprocessor user's manual"

4 B. Kim, "Method of driving remapping in flash memory and flash memory architecture suitable therefore" US Patent 2002

5 M.Leinwander, "Memory subsystem for wireless systems" MEMCON 2003

6 Intel Corp, "Intel StrataFlash memory (J3)"

7 Intel Corp, "Intel Persistent Storage Manager user's guide"

8 G. Lawton, "Improved flash memory grows in popularity" 39 (39): 16-18, 2006

9 H. Jo, "FAB: Flash-Aware BufferManagement Policy for Portable Media Player" 52 (52): 485-493, 2006

10 C. Park, "Energy-Aware Demand Paging on NAND Flash-based Embedded Storages" 338-343, 2004

11 C. Park, "Cost-efficient memory architecture design of NAND flash memory embedded systems" Int’'l Conf. on Computer Design 474-479, 2003

12 S.Lim and K.Park, "An Efficient NAND Flash File System for Flash Memory Storage" 55 (55): 906-912, 2006

13 J. Kim, "A space-efficient flash translation layer for compactflash systems" 48 (48): 366-375, 2002

14 Samsung Electronics, "64Mx 8 bit, 32Mx 16 bit NAND flash memory"

15 Samsung Electronics, "256M x 8 bit/ 128M x 16 bit NAND flash memory"