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박현철 사원 2012. 09. 14

서울대학교 학부과정 프로젝트 소개. 박현철 사원 2012. 09. 14. S/W 개발팀 반도체 사업부 삼성전자. 주소 공간 분할 관리 기법 활용 방안 연구. 과제 내용 NAND 와 NAND 기반 저장장치들의 특성 이해 주소 공간 분할 관리 기법 이해 공개 SSD simulator 코드 분석 NAND 기반 저장장치들을 위한 관리 기법 제시 공개 SSD simulator 에 기법 적용 적용 전과 후의 성능 비교 선수과목 및 과제 진행 환경

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박현철 사원 2012. 09. 14

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Presentation Transcript

  1. 서울대학교 학부과정 프로젝트 소개 박현철 사원 2012. 09. 14 S/W개발팀 반도체 사업부 삼성전자

  2. 주소 공간 분할 관리 기법 활용 방안 연구 • 과제 내용 • NAND와 NAND기반 저장장치들의 특성 이해 • 주소 공간 분할 관리 기법 이해 • 공개 SSD simulator 코드 분석 • NAND 기반 저장장치들을 위한 관리 기법 제시 • 공개 SSD simulator에 기법 적용 • 적용 전과 후의 성능 비교 • 선수과목 및 과제 진행 환경 • C, 자료구조, 알고리즘, Operating System • Linux와 Windows 둘 다 가능 • *공개 시뮬레이터는 C로 작성되어 있으며, Linux와 Windows에서 컴파일 가능. *공개 SSD Simulator 관련 자료 논문 : Design tradeoffs for SSD performance 코드 : disksim - http://www.pdl.cmu.edu/DiskSim/ ssd patch - http://research.microsoft.com/en-us/downloads/b41019e2-1d2b-44d8-b512-ba35ab814cd4/default.aspx

  3. NAND Features

  4. NAND Features : Program operation block 101010101010101010101 page 111010001000101111101 page 100000001010101100101 111111111111111111111 page 111111111111111111111 page 111111111111111111111 page

  5. 111111111111111111111 111111111111111111111 111111111111111111111 111111111111111111111 111111111111111111111 NAND Operation: Erase Operation block 101010101010101010101 page 111010001000101111101 page 100000001010101100101 111111111111111111111 page 101010101010101010101 111111111111111111111 page 111010001000101111101 111111111111111111111 page

  6. Out-of-place Update In-place Update (e.g. Overwrite) This block becomes reprogrammable. Erase Operation NAND Features : Operations • Program • Change some bits of a page from ‘1’ to ‘0’ • Erase • Change all bits of a block to ‘1’

  7. 주소 공간 분할 관리 기법 • 기존의 I/O 패턴 예측 • 저장장치는 데이터의 semantic 정보를 알 수 없다. • 일반적으로 I/O의 temporal locality와 spatial locality를 활용해 I/O의 패턴을 예측한다. • Ex) 1초내에 반복해서 데이터, 접근된 주소에 연속되는 주소. • 파일 처리 과정을 이해하여 데이터 접근 패턴을 예측할 필요가 있다. • 파일 처리 과정을 고려한 I/O 패턴 예측 • 접근이 반복되는 특정 주소 영역을 동일한 context를 지닌 영역으로 간주. • 파일 접근시 파일을 무작위로 나눠 처리하지 않는다. • Host 상에서 I/O 요청들이 병합될 수 있지만, 파일과 관련없는 부분에 접근하지 않는다.

  8. 주소 공간 분할 관리 기법(cont’d) • Section • I/O request에 의해 접근되는 영역 • Identified Section • Read와 Write 둘 다 n번 이상 발생한section • Unidentified Section • Divided Sections • Request간에 overlap 되는 영역을 별도의 section으로 관리. • Host에서 request들이 병합되는 것을 고려. • Identified section을 prefetch, buffer management, hot/cold separation 등에 활용 가능. • 전체 section중 최대 74%가 identified됨. • Identified section에서 발생하는 i/o request는 최대 88.1%.

  9. 주소 공간 분할 관리 기법(cont’d) • PC향 trace 4개 • #section - section의 개수 • #access – i/o request의 개수 • PC 환경에서 identified section이 잘나타나며, 접근도 많이 발생한다. • Web-surfing은 임시 파일 작업이 많아서 identified section이 잘드러나지 않는다.

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