Flex-OneNAND 플래시의 FTL Design

소개

Flex-OneNAND 플래시메모리의 FTL 디자인에 대한 레포트입니다.

목차

Abstract
1Flash Memory
　　　　1.1플래시 메모리 개요
　　　　1.3NAND 플래시 메모리의 문제점
2FTL(Flash Translation Layer
　　　　2.1주소변환 방식
　　　　2.2Log Block Scheme
　　　　2.3 FAST
　　　　　　　　2.3.1 FAST
　　　　2.4FAST Scheme에서의 NAND의 활용
　　　　　　　　2.4.1의 활용
3Flex-OneNAND Flash
3.1개요
3.2NAND vs Flex-OneNand
3.3 FTL
4Prologue
5Reference

본문내용

NAND 플래시 메모리
NAND 플래시는 밀도가 NOR에 비해 월등히 높기 때문에 범용성(汎用性)등의 측면에서 NOR 플래시에 비해 우수하며 그 시장수요가 급등하고 있다. 대용량 저장이 NOR에 비해 효율적이지만 그 만큼 설계와 사용이 어렵기도 하다. NAND 플래시의 밀도가 높아질수록 단위 비트당 가격이 낮아지지만, 그 만큼 수명과 성능이 낮아지기도 한다.
NOR와 마찬가지로 NAND에서도 Single Level Cell과 Multi Level Cell을 모두 사용한다. SLC는 집적도가 낮지만 속도가 빠르고, MLC는 집적도가 높지만 속도가 상대적으로 느리다는 특징을 가지고 있다. 각각의 요소를 잘 혼합하여 장점을 극대화 시키는 것이 현대의 NAND 플래시 제조 업체의 화두이다.
그림 1. NAND 플래시 메모리의 밀도 증가 추세
NAND 플래시 메모리의 문제점
하지만 문제점 또한 존재한다. 쓰기 동작이 읽기 동작보다 훨씬 속도가 느리다는 것이다. 플래시 메모리가 덮어쓰는(Overwrite) 동작이 불가능하기 때문인데, 이는 지우기 동작이 블록 단위로 수행되는 데에 비해서 쓰기 동작이 섹터 단위로 수행되는 데에 기인한다; 1개의 block은 32개의 섹터로 이루어져 있다. 단위 블록 지우기 동작은 시간 소모량이 크다. 이러한 본질적인 특성(지우기 동작에 많은 시간 소요)은 플래시 기반의 기기들로 하여금 병목현상에 부딪히게 한다.
FTL(Flash Translation Layer)
수를 줄이는 것이 필수적인데, 이를 위해서 플래시 메모리 제조사들이 채택한 것이 바로 FTL이다. FTL은 Flash Translation Layer의 약자로서 번역하자면 ‘플래시 변환계층’으로 불린다. FTL은 플래시 메모리의 삭제연산을 감추기 위한 미들웨어로서 호스트 시스템의 파일 시스템과 플래시 메모리 사이에 위치한다. 주요 역할은 호스트로부터 미리 지워져 있는 비어있는 공간에 각각의 쓰기 동작을 재배치 하는 것이다. 삭제 연산은 쓰기연산 시에 파일 시스템이 생성한 논리주소를 플래시 메모리 상의 삭제연산을 이미 수행한 영역에 대한 물리주소로 변환함으로써 감춰진다. 수행시간이 상대적으로 긴 삭제연산을 ‘감추고’ I/O를 하나의 단위로 처리해 하드디스크와 같은 단일 저장장치를 구성함으로써, 상단에서 일반 파일시스템을 사용해서 플래시 메모리를 효율적으로 제어할 수 있다.

참고자료

· [1] Seung-Ho Park 외 4名
· [2] 박성민 외 3名, 한양대학교 정보통신학과FTL을 위한 비휘발성 메모리기반 쓰기 버퍼의 활용, 2006년도 한국정보과학회 가을 학술발표 논문집
· [3] Sang-Won Lee 외 5名n Embedded Computing Systems (TECS)
· [4] Jesung Kim 외 4명
· , On-line. Available from Internet
· http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/products/fusionmemory/Products_FlexOneNAND.html
· , On-line, Available from Internet http://en.wikipedia.org/wiki/Flash_memory
· at Flash Memory Summit
· [9] 박상원<플래시 메모리와 데이터베이스, KCC 2007(한국컴퓨터종합학술대회)