7-2] 보조기억장치: 플래시 메모리

플래시 메모리

전기적으로 데이터를 읽고 쓰는 반도체 기반 저장 장치 ex. usb, sdd..

범용성이 넓기에 보조기억장치에 '만' 속한다고 보기는 어려움

 

플래시 메모리의 회로

NAND 플래시 메모리: 우리가 여기서 언급하고 설명하는 플래시 메모리

NOR 플래시 메모리

 

플래시 메모리의 종류

한셀에

1비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리 : SLC

2비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리 : MLC

3비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리 : TLC

4비트를 저장할 수 있는 플래시 메모리 : QLC

 

SLC

한 셀로 두 개의 정보 표현

비트의 빠른 입출력

긴 수명

용량 대비 고가격

 

MLC

한 셀로 네 개의 정보 표현 (대용량화 유리)

SLC보다 느린 입출력

SLC보다 짧은 수명

SLC보다 저렴

시중에서 많이 사용 (MLC, TLC, QLC)

 

TLC

한 셀로 여덟 개의 정보 표현 (대용량화 유리)

MLC보다 느린 입출력

MLC보다 짧은 수명

MLC보다 저렴

시중에서 많이 사용 (MLC, TLC, QLC)

 

플래시 메모리 - SLC, MLC, TLC

 

플래시 메모리의 저장 단위

셀(cell)

플래시 메모리에서 데이터를 저장하는 가장 작은 단위

이 셀이 모이고 모여 수 MB, GB, TB 저장 장치가 된다

 

셀들이 모여 페이지(page)

페이지들이 블록(block)

블록이 모여 플레인(plane)

플레인이 모여 다이(die)

 

읽기/쓰기 단위와 삭제 단위는 다르다

읽기/쓰기는 페이지 단위로 이루어지고

삭제는 (페이지 보다 큰) 블록 단위로 이루어짐

 

페이지의 상태

Free 상태

어떠한 데이터도 저장하고 있지 않아 새로운 데이터를 저장할 수 있는 상태

Valid 상태

이미 유효한 데이터를 저장하고 있는 상태

Invalid 상태

유효하지 않은 데이터(쓰레기 값)를 저장하고 있는 상태

 

+ 플래시 메모리는 하드 디스크와 달리 덮어쓰기가 불가능하다

 

플래시 메모리 동작 예시

- 새로운 데이터 C 저장

 

- 기존 데이터 B, C 유지한 채고 A만을 A'로 수정

하지만,

위의 문제점은 쓰레기 값이 용량을 차지하고 있기 때문에

가비지 컬렉션을 통해 이를 해결

 

가비지 컬렉션

1. 유효한 페이지들만을 새로운 블록으로 복사

2. 기존의 블록을 삭제