An Efficient Reliability Testing Framework for Flash Based Storage Device

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 2. 민상렬.플래시 메모리 소프트웨어인 FTL에는 플래시 메모리의 특성을 감추기 위해 내부적으로 재사상, 쓰레기 수집, 마모 평준화 등 다양한 기법들이 사용되기 때문에, FTL이 제공하는 LBA상의 특정 섹터의 오류 검출만으로는 구현된 FTL이 가진 버그 원인을 찾아내기가 어렵다. 본 논문에서는 부정확한 읽기와 쓰기를 정의하고 FTL의 아래의 플래시 메모리 칩 수준에서 FTL에 문제를 야기할 수 있는 잠재적 상황을 FTL 개발자에게 보고해주는 FTL 테스팅 환경을 제안한다. 제안하는 FTL 테스팅 환경은 FTL이 동작하면서 해당 FTL의 정확성 기준에 의해 오류를 검출하는 것보다 더 이른 시점에 오류를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 해당 오류가 발생한 위치를 쉽게 알 수 있도록 한다. 또한 본 테스트 환경에서는 FTL과 독립적인 플래시 메모리 칩 수준의 정보를 사용하기 때문에 다양한 FTL의 구현을 테스트 할 수 있다는 장점을 갖는다. 제안하는 테스팅 환경의 효과를 확인하기 위해 블록 사상 FTL인 Vanilla FTL을 테스팅 환경에 적용하였다. 실험 결과, 낮은 확률로 발생할 수 있는 문제 상황을 검출하였을 뿐만 아니라 문제의 원인을 쉽게 분석할 수 있었다.초록 ii 목차 iii 그림 목차 v 표 목차 vi 제 1 장 서론 1 1.1 연구 동기 1 1.2 연구 내용 2 1.3 논문의 구성 3 제 2 장 배경지식 5 2.1 플래시 메모리의 특성 5 2.2 FTL (Flash Translation Layer) 7 2.3 플래시 메모리의 오류 9 2.4 페이지 동작 모델 11 제 3 장 FTL 테스팅 환경 18 3.1 부정확한 읽기와 쓰기 18 3.2 FTL 테스팅 환경 구조 21 제 4 장 실험 및 결과 29 4.1 Vanilla FTL 29 4.2 Vanilla FTL의 정확성 기준과 문제 상황 32 4.3 실험 과정 41 4.4 실험 결과 42 제 5 장 결론 및 추후 연구과제 47 참고 문헌 48 Abstract 51 감사의 글 53Maste