Thanks to the advances in NAND flash memory technology, Solid State Drives (SSDs) are prevailing in storage device markets. Though SSDs are succeeding in enterprise markets, random write performance is one of the major concerns in enterprise SSD. Because enterprise workloads most likely require random writes. In addition, SSD is weak at random write workloads. Considering that SSD using the DRAM optimized scheme such as demand map loading, the random write operation in SSD meets several obstacles for its performance. Such as garbage collection and map load / unload operations. These operations occupy the channels of NAND, which limits the performance. So in this thesis, we introduce new architecture and its management to lower the occupation of the NAND channels and optimize the random write performance. We achieved this by adding SLC-only NAND dies and separating the map data and user data operation physically by dividing the channel. We compared the results with die-added parallelized base architecture and base architecture in our emulator. And found improvement in random write performance.
낸드 플래시 메모리가 발전함에 따라 SSD 가 주요 저장매체로 자리를 잡아가고 있다. 특히 데이터 센터와 같은 시장에서 SSD 점유율이 높아지면서 주요 관심사인 랜덤 쓰기 성능에 대한 관심도 높아지고 있다. 데이터 센터와 같은 시장에서 랜덤 쓰기가 자주 발생하므로 랜덤 쓰기 성능이 중요한데, SSD 는 이 부분이 약하다. 특히, 디램 사용을 최적화한 SSD 의 경우 가비지 컬렉션 동작과 맵 데이터 로딩 같은 동작들이 랜덤 쓰기 성능을 방해한다. 이러한 동작들은 낸드의 채널 점유율을 높이면서 성능을 떨어뜨리게 된다. 본 연구는 SLC 용으로 사용하는 낸드를 추가하고 호스트의 쓰기 동작을 물리적인 채널 분리를 통해서 낸드의 채널 점유를 낮추어 랜덤 쓰기 성능을 최적화 하는 방안에 대해서 소개한다. 이를 기존 구조에서 채널에 낸드를 추가하는 것과 하지 않은 사용과 비교하여 개선점을 보여준다.
