NAND flash refresh schemes have been proposed to mitigate retention errors by remapping pages before excessive errors occur in them. However, the refresh operation induces write amplification deteriorating performance and lifetime of NAND flash memory. Moreover, with the emergence of 3D NAND flash memory, new error characteristics, such as layer-to-layer process variation, worsen the efficiency of con- ventional refresh schemes. To cope with these problems, we propose LGR, a Layer Granularity Refresh scheme, to enhance the lifetime of NAND flash memory. Herein, we measure the inefficiency when con- ventional refresh schemes are applied under 3D NAND flash memory. Furthermore, we propose a refresh scheme with layer granularity different from the conventional block granularity. With LGR, the number of valid page copies induced by refresh can be reduced, thus increasing lifetime. Experimental results with real-world workloads show a reduction in valid page copies, improvement in the estimated lifetime, and reduction in the average response time by 29.5%, 15.3%, and 16.0%, respectively.
낸드 플래시에서 전하 누수에 의한 리텐션 오류가 과도하게 누적되기 전에 오류에 의한 문제 발생을 줄이기 위해 낸드 플래시 리프레시 기법이 제안되었다. 그러나 리프래시 과정은 내부 쓰기 증폭을 야기하고, 그에 따라 낸드 플래시의 성능과 수명이 악화되는 문제가 있다. 게다가, 3차원 낸드 플래시가 등장하며 새로운 오류 특성인 레이어 간 공정 변동은 기존의 리프래시 기법들의 효율성을 약화 시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서 낸드 플래시 수명 향상을 위한 레이어 단위 리프래시 기법, LGR을 제안한다. 본 연구는 기존 리프래시 기법들이 3차원 낸드 플래시 메모리에 적용 되었을 때 발생하는 비효율성을 측정하고, 기존 기법들의 블록 단위 리프래시가 아닌 레이어 단위 리프래시 기법을 제안한다. 이를 통해 리프래시에 의해 발생하는 페이지 복사를 줄여 낸드 플래시의 수명을 향상 시킬 수 있다. 실제 환경에서 사용되는 워크로드들 을 이용해 실험 한 결과 약 29.5%의 페이지 복사 감소, 약 15.3% 의 수명 증가, 약 16.0%의 반응속도 향상을 확인 할 수 있었다.
