플래시 메모리 기반 인덱스 구조에서 대리블록 이용한 가비지 컬렉션 기법

김선환; 곽종욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김선환 (영남대학교) 곽종욱 (영남대학교)

저널정보: 한국컴퓨터정보학회 한국컴퓨터정보학회논문지 한국컴퓨터정보학회 논문지 제20권 제6호

발행연도: 2015.6

수록면: 1 - 11 (11page)

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낸드 플래시 메모리는 빠른 접근 시간과 저전력의 특성을 가지고 있어 저장장치로 많이 사용되고 있는 추세이다. 하지만 저사양의 임베디드 장치에서는 메모리 요구사항과 구현상의 복잡성으로 FTL을 적용하기에는 비용이 많이든다. 이러한 이유로 FTL을 구현하기 힘든 임베디드 장치에 적용할 수 있는 B+ 트리 연구들이 다수 제안되었다. 이런 연구들은 낸드 플래시 메모리에서 제자리 업데이트가 불가하다는 단점을 고려하여 삽입과 갱신의 성능을 최적화 하였다. 하지만 B+ 트리에 기존의 가비지 컬렉션 기법들을 적용하면 낸드 플래시 메모리의 페이지 위치를 변경하게 되고 B+ 트리의 재구성을 발생시켜 전체적인 성능을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리를 기반으로 하는 B+ 트리와 이와 유사한 인덱스 트리 구조에 적용할 수 있는 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 가비지 컬렉션 기법은 블록 정보 테이블과 대리 블록을 이용하여 B+ 트리의 재구성을 발생시키지 않는다. 제안된 기법의 성능평가를 위해, 낸드 플래시 메모리가 장착된 실험 장치에 B+ 트리와 μ-Tree를 구현하고 제안된 기법을 적용하였다. 구현 결과 B+ 트리에서 제안된 기법이 GAGC(Greedy Algorithm Garbage Collection)보다 삽입된 키의 개수가 약 73% 많았으며, μ-Tree에서 제안된 기법이 GAGC보다 시간 오버헤드가 약 39% 적었다.

#플래시 메모리 #B+ 트리 #가비지 컬렉션 #저장 시스템 #색인 트리 구조 #Flash memory #B+-Tree #Garbage collection #Storage system #Index data structure

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1. [학술지(정기간행물)] - Kwon, Se Jin / 2011 / FTL algorithms for NAND-type flash memories / Design Automation for Embedded Systems 15 (3) : 191 ~ 224

2. [학술지(정기간행물)] - Ma, Dongzhe / 2014 / A survey of address translation technologies for flash memories / ACMComputing Surveys (CSUR) 46 (3) : 1 ~ 39

3. [학술지(정기간행물)] - Fang, H. / 2014 / An Adaptive Endurance-Aware B⁺ -Tree for Flash Memory Storage Systems / Computers, IEEE Transactions 63 (11) : 2661 ~ 2673

4. [학술대회논문] - Kang, Dongwon / 2007 / μ-Tree: an ordered index structure for NAND flash memory / Proceedings of the 7th ACM&IEEE international conference on Embedded software : 144 ~ 153

5. [학술지(정기간행물)] - Ahn, Jung-Sang / 2013 / μ*-Tree: An Ordered Index Structure for NAND FlashMemory with Adaptive Page Layout Scheme / Computers, IEEE Transactions 62 (4) : 784 ~ 797

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