In this thesis, a new pre-read method to improve the performance of DRAMless SSD is presented. DRAMless SSD has cost competitiveness, but due to limitations in memory buffer size, it can quickly reach a bottleneck of host I/O, resulting in relative degradation in average performance inevitable. Due to the characteristics of hardware feature of DRAMless SSD like no DRAM and small SRAM size, its performance degradation is inevitable. However, to achieve a purpose to improve the value of DRAMless SSD by reducing the gap in performance with Conventional SSD, dynamic pre-read was proposed. Dynamic pre-read can optimize buffer utilization by processing pre-read for sequential I/O in parallel and diminish impact of pre-read fail. As a result of the experiment, performance of dynamic pre-read improved by about 16% to 22% compared to when pre-read was not applied and improved by about 6.6% to 9.4% compared to when fixed pre-read is applied, in sequential read workload. Also, Performance improved by about 9.5% compared to when pre-read was not applied and by about 4.3% compared to when fixed pre-read is applied, in mixed workload.
본 논문에서는 현재 PC 시장에서 폭 넓게 채용 되고 있는 SSD 형태인 DRAMless SSD의 성능 향상 위한 새로운 미리 읽기 방법을 제시하였다. DRAMless SSD는 원가 경쟁력에 있어서 DRAM이 있는 SSD 보다 우수하지만, 메모리 버퍼 크기의 한계로 인하여 동일 호스트 입 출력의 병목에 빠르게 도달하고, 상대적인 평균 성능 감소가 불가피 하다. DRAMless SSD 하드웨어 특성 상(DRAM buffer 없음, 상대적인 SRAM buffer 부족) 성능 저하는 불가피 하지만, 성능 저하의 차이를 줄여 DRAMless SSD의 가치 향상을 도모하기 위한 목적으로서, DRAMless SSD의 버퍼 활용도 향상 및 입출력 개선을 동시에 확보 하도록 하는 동적 미리 읽기 방식(Dynamic pre-read)을 제시하였다. 동적 미리 읽기 방식은. 미리 읽기 시 최대 가능한 미리 읽기 영역을 분할하고, 첫 번째 미리 읽기 성공 시에만, 나머지 미리 읽기를 병렬적 수행하는 방식으로서, 버퍼 활용도를 최적화하고, 미리 읽기의 실패 시의 영향도 줄일 수 있다. 실험 결과, 동적 미리 읽기가 적용된 경우, 순차적 읽기 워크로드 에서 (1) 미리 읽기가 적용되지 않은 경우 대비 약 16~22% 성능 향상되었고, (2) 정적 미리 읽기 대비해서는 약 6.6%~9.4% 성능 향상 되었다. 혼합 워크로드에서는, 미리 읽기가 적용되지 않는 경우 대비 약 9.5%, 정적 미리 읽기 대비 약 4.3% 정도 성능 향상 되었다.
