Recent research has revealed that runtime bad blocks are found in the early lifespan of solid state drives. The reduction in an over-provisioning space due to the replacement of these bad blocks may well have a significant impact on performance degradation as it weakens the efficiency of garbage collection procedure. Moreover, previous studies focused on salvaging worn-out bad blocks due to excessive erase operations whereas little research has been performed on runtime bad blocks. To address this problem, we present a salvation scheme for runtime bad blocks. This paper shows that bad blocks due to write failures can be identified at runtime, and introduces a method to salvage functioning pages from these blocks. Consequently, the loss in storage can be minimized even after the development of runtime bad blocks. It is also designed for memory efficiency and search complexity so that it performs consistent
performance regardless of the number of bad pages and bad blocks. Experimental results show a 26.3% reduction in latency and a 25.6% increase in throughput at a conservative bad block ratio of 0.45%. In addition, our results confirmed nearly no overhead was observed.
최근의 연구는 SSD의 초기 수명에서도 런타임 배드 블록이 발생한다는 것을 밝혀내었다. 이러한 배드 블록으로 인한 오버프로비저닝 공간의 감소는 쓰레기 수집 절차의 효율을 감소시켜 심각한 성능 저하를 야기한다. 더욱이, 과도한 지우기 작업으로 인한 마모된 배드 블록과 관련된 연구만 주로 수행되었으며 런타임 배드 블록에 관한 연구는 미흡하였다. 위 문제를 해결하기 위하여, 본 논문은 런타임 배드 블록을 회수 및 재활용하는 기법을 제시한다. 본 연구는 SSD가 동작 중일 때 쓰기 실패로 인해 발생하는 배드 블록을 감지할 수 있다는 것을 보여주며 이를 관리하고 재활용할 수 있는 방안을 제시한다. 이를 통해 배드 블록이 발생한 후에도 저장 공간의 손실을 최소화할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 기법은 메모리 효율성과 탐색 복잡도를 고려하여 설계되었으므로 배드 블록의 수와 관계없이 일정한 성능을 제공한다. 보수적으로 설정된 0.45%의 배드 블록 비율에서의 실험 결과, 26.3%의 지연 감소와 25.6%의 처리율 증가를 확인할 수 있었다. 나아가, 제안된 기법으로 인한 예기치 않은 성능 감소 또한 없었음을 확인하였다.
