FTL 상세 구조

FTL의 개요

기존 HDD와 호환을 유지하면서 동작해야함

 

FTL의 정의

Block과 Page 기반의 SSD가 Sector 기반의 PC와 OS에 대응하기 위한 변환 계층

SSD와 파일시스템(OS) 사이에 위치

SSD를 HDD처럼 블럭(Block)  장치로 변환해주는 S/W

 

FTL의 구조 및 설명

SW	OS	File System, Block Device Driver	-
	FTL	STL(Sector Translation Layer)	Mapping, 가비지 컬렉션, 웨어 레벨링
		BML(Block Management Layer)	Bad Block 관리, Error Handling
	-	LLD(Low Level Driver)	Flash Interface
SSD		SSD, NAND Flash Device	컨트롤러, DRAM, I/O 인터페이스

 

 

FTL의 핵심 기술

1. Wear Leveling - 수명 연장

블럭당 기록 횟수를 균등하게 배분

웨어 레벨링

 

2. Garbage Collection - 삭제 효율화

미사용/사용 page 분류 ( == 디스크 조각모음 Hot/Cold Data 분류하여 Block 단위로 Erase)

 

가비지 컬렉션

 

3. Over provisioning - 여유 공간 제공

비어 있는 여유 공간이 부족시에 웨어레벨링, 가비지컬렉션이 제대로 수행되지 못함

여유 공간이 적어 특정 page들만 혹사당하는 문제를 극복하기 위한 여유공간 확보

 

4. NCQ(Native Command Queuing) - 여러 명령 동시 처리

한번에 여러 개의 Read/Write 명령 처리

 

5. TRIM - 선 삭제 동일

OS의 파일 삭제는 실제로 지우는 것이 아닌 파일 시스템과의 연결만 끊고 디스크에 파일은 그대로 존재함

OS에서 삭제한 파일들을 OS의 도움을 받아 파악 후 SSD 상에서 실제로 지우는 명령어

SSD 기록시 Erase할 필요가 없기 때문에 성능 향상 (미리 Erase해 둠으로써 Write 동작시 Erase 불필요로 성능 향상)