플래시 기반 휴대용 미디어 기기들을 위한 작은 순차 참조 집합을 고려한 효율적인 버퍼 관리 기법

Abstract

NAND 플래시 메모리는 빠른 접근속도, 저 전력 소모, 높은 내구성 등의 특성으로 디스크기반의 저장장치를대체하고 있다. 그러나 디스크 기반의 저장장치와는 달리 플래시 메모리는 비대칭적인 읽기, 쓰기, 소거연산속도를 가지고 있고 제자리 갱신이 불가능 하여 디스크 기반의 버퍼 관리 전략은 플래시 메모리 기반 저장시스템 상에서 효과적인 성능을 보이지 못할 수 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 다양한 플래시 기반버퍼 관리 전략이 제안되어 왔다. FAB은 NAND 플래시 메모리 기반의 휴대용 미디어 기기를 위한 버퍼 관리전략 중 하나이다. 그러나 이 전략은 메타데이터를 버퍼에서 효율적으로 관리하지 못해 버퍼 적중률이 떨어질수 있다. 본 논문은 메타데이터를 효율적으로 관리하여 성능을 향상시킨 새로운 버퍼 관리 전략을 제시한다. 본 논문에서 제안하는 전략은 핫페이지들을 별도의 리스트에서 관리하여 버퍼 적중률을 향상시켰고, 플래시에 요청되는 연산들의 순서를 재정렬 하여 소거연산을 최소화 하였다.

NAND flash memory replaces disk-based storage devices because of its fast access speed, low power consumption, shock resistance and etc. However, unlike disk-based storage devices, NAND flash memory has distinct characteristics such as asymmetric read, write and erase operation speed and no in-place update. Thus, disk-based buffer management schemes may not yield a good performance on flash-based storage system. In order to solve this problem, various flash-aware buffer management schemes which consider the characteristics of NAND flash memory have been proposed. FAB is one of the buffer management scheme for portable media devices based on NAND flash memory. However, this scheme may make a low buffer hit ratio because metadata are not efficiently managed in the buffer. In this paper, we propose a novel buffer management scheme that improves performance by managing the metadata efficiently. In the proposed scheme,hot-pages are managed by separated list so that the buffer hit ratio is improved. We also minimize the erase operations by reordering the I/O requests to NAND flash memory.