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ESP: Subpage 단위의 쓰기 명령어를 활용한 대용량 3D 플래시 메모리 기반 저장장치의 성능 및 수명 개선
http://doi.org/10.5626/JOK.2023.50.1.1
최근 대용량 3D NAND 플래시 메모리는 지속적으로 물리적인 페이지의 크기를 증가시키고 있다. 큰 크기의 페이지는 플래시 메모리의 용량을 늘리는 데는 유용하지만 작은 크기의 쓰기 요청이 지배적인 대부분의 응용에서 스토리지 시스템의 성능과 수명을 심각하게 저하시킨다. 본 논문은 작은 크기의 쓰기 요청을 처리하기 위해 동일한 페이지에 대하여 여러 번 순차적으로 쓰기 동작을 수행할 수 있는 ESP(Ease-Free Sub-Page Programming)라고 하는 새로운 NAND 쓰기 방식을 제안한다. ESP 방식은 데이터의 에러 특성을 활용하여 데이터 손실 없이 서브페이지 단위의 쓰기 동작을 구현함으로써 작은 쓰기로 인한 내부 단편화를 제거하여 스토리지 시스템의 가비지컬렉션 오버헤드를 줄일 수 있다. ESP를 지원하는 FTL(subFTL)을 구현하여 개선 효과를 검증한 결과 subFTL은 플래시 기반 저장장치 시스템의 IOPS와 수명을 각각 최대 74%와 177%까지 향상시켰다.
합리적 부정기능을 지원하는 플래시 저장장치를 위한 새로운 플래시 명령어
http://doi.org/10.5626/JOK.2022.49.2.120
전통적인 암호화는 암호문의 존재를 숨기지 못해, 복호화 키를 강압적으로 요구하는 공격에 대응할 수 없다. 이를 해결하고자, 데이터의 존재를 부정할 수 있게 하는 Plausible Deniability 특성을 저장장치에 적용한 Deniable Storage 솔루션 연구가 있어왔다. 히든 볼륨은 타 메커니즘 대비 상대적으로 낮은 성능오버헤드를 가져 널리 활용되고 있으며, 최근에는 멀티스냅샷 공격에 대응 가능하도록 발전하였다. 하지만 히든 볼륨 메커니즘은 근본적으로 암호문을 숨기기 위한 랜덤데이터 풀을 필요로 하는데, 이로부터 Plausible Deniability 특성이 노출되어 데이터를 숨기려는 의도를 내비칠 수 있다는 문제점을 가진다. 본 논문은 데이터 세니타이제이션과 Plausible Deniability 특성을 동시에 지원하는 플래시 칩 수준 접근제어 커맨드셋을 제안하고, 이를 활용해 랜덤데이터 없이도 Plausible Deniability 특성을 지원하는 솔루션을 제안한다.
