박지성 연구실

본 논문은 NAND 플래시 메모리 내에서 비트라인 간 데이터 통신을 지원하는 CrossBit 아키텍처를 제시합니다. 이를 통해 플래시 내 오류 정정 코드(IF-ECC) 연산을 가능하게 하여 MLC의 비트 밀도를 1.8배 증가시키고, 데이터베이스 쿼리 처리에서 기존 대비 2.1배의 속도 향상과 2.5배의 에너지 효율 개선을 달성합니다.

본 논문은 SSD의 대용량화에 따른 DRAM 인덱스 테이블의 메모리 부담을 해결하기 위해 AppL이라는 근사 인덱스 구조를 제안합니다. AppL은 메모리 효율적인 근사 인덱스와 LSM-트리를 결합하여 엔트리당 6-8비트로 인덱스 크기를 줄이며, I/O 패턴과 저장소 단편화에 관계없이 높은 메모리 효율성을 유지합니다. 이를 통해 읽기 지연시간을 33.6-72.4% 단축하고 I/O 처리량을 28.4-83.4% 향상시킵니다.

본 연구는 3D NAND 플래시 메모리의 제조 후 최적화를 위한 Norns 방법을 제시합니다. 도메인 특화 규칙, 최근 최적화 결과, 온라인 시뮬레이션을 활용한 머신러닝 기반 접근법으로 제한된 생산 시간 내에 다수의 장치 매개변수를 빠르게 최적화합니다. 7세대 QLC 및 8세대 TLC NAND 플래시 메모리에서 성능과 신뢰성을 각각 평균 8.8%, 12% 향상시켰습니다.

본 논문은 고성능 SSD에서 여러 앱의 I/O 우선순위에 따른 읽기 성능 차별화를 지원하는 SSD 설계를 연구합니다. 3D TLC SSD 평가를 통해 기존 FTL의 약점을 파악하고, 읽기 지연 시간을 인식하는 블록 품질 마커를 활용하여 높은 우선순위 앱에 고품질 블록을 할당하는 ReadGuard 기법을 제안합니다. 실험 결과 ReadGuard는 현대 3D 플래시 SSD에서 차별화된 읽기 성능을 효과적으로 지원합니다.

본 연구는 NAND 플래시 메모리의 소거 동작을 동적으로 조정하는 AERO 기법을 제안합니다. 기존의 고정된 소거 지연 시간 대신 셀의 현재 소거 특성에 따라 최적의 지연 시간을 예측하여 적용합니다. 160개의 실제 3D NAND 플래시 칩을 통한 검증 결과, AERO는 SSD 수명을 43% 향상시키고 읽기 꼬리 지연을 평균 34% 감소시킵니다.