Study 13

FTL 상세 구조

FTL의 개요기존 HDD와 호환을 유지하면서 동작해야함 FTL의 정의Block과 Page 기반의 SSD가 Sector 기반의 PC와 OS에 대응하기 위한 변환 계층SSD와 파일시스템(OS) 사이에 위치SSD를 HDD처럼 블럭(Block) 장치로 변환해주는 S/W FTL의 구조 및 설명SWOSFile System, Block Device Driver-FTLSTL(Sector Translation Layer)Mapping, 가비지 컬렉션, 웨어 레벨링BML(Block Management Layer)Bad Block 관리, Error Handling-LLD(Low Level Driver)Flash InterfaceSSDSSD, NAND Flash Device컨트롤러, DRAM, I/O 인터페이스 FTL의 ..

FTL (Flash Translation Layer) Section Mapping, Block Mapping

FTL의 정의Flash Memory와 File System 사이에 위치하여 Flash Memory를 Disk Device처럼 사용 가능하게 하는 계층 FTL의 필요성1. File System 호환 - FAT16/32, NTFS, UDF등의 파일시스템 호환2. I/O 동작 수행 - PC에서 Disk로 보내는 I/O명령을 수행 FTL의 위치 및 동작 구조의 설명상위LayerPC (Host System)Flash Memory Read&Write↕File SystemFAT/16/32, NTFS, UDFFTLFile System 호환Device DriverFlash Memory 기능 제어하위LayerFlash MemoryNAND / NORFlash Memory를 저장장치로 사용할 경우 기존 파일 시스템 구조에서 ..

캐시 (Write Back vs Write Through)

1. 읽기(Read)는 평화롭지만, 쓰기(Write)는 전쟁이다데이터를 읽는 건 간단합니다. 그냥 복사해 오면 끝이니까요. 하지만 데이터를 고치는(Write) 순간, 족보가 꼬이기 시작합니다.상황: CPU(레지스터)가 A = 1을 A = 2로 바꿨습니다.캐시: A = 2로 업데이트됨.RAM: 여전히 A = 1임.문제: 불일치(Inconsistency) 발생! 누군가 지금 RAM을 읽으면 옛날 데이터를 가져가게 됩니다.이 문제를 해결하는 두 가지 정책이 있습니다.2. 정책 1: Write Through (직통 쓰기) - "겁쟁이 전략"동작: CPU가 캐시에 쓸 때, 동시에 RAM에도 씁니다.장점: 캐시와 RAM의 데이터가 항상 똑같습니다(일관성 유지). 아주 안전하죠.치명적 단점: 느려 터졌습니다.캐시에 ..

페이지와 페이징 (Paging & TLB), Thrashing

1. 페이지현대 대부분의 OS(윈도우, 리눅스)는 메모리를 4KB(4096바이트) 크기의 블록으로 잘라서 관리합니다. 이 조각 하나를 '페이지(Page)'라고 부릅니다.왜 1바이트가 아님? 너무 작아서 관리 장부(Page Table)가 너무 두꺼워짐.왜 100MB가 아님? 너무 커서 10KB만 필요한 메모장 프로그램도 100MB를 차지해버림(낭비).결론: 4KB가 관리하기도 적당하고 낭비도 적은 '황금 밸런스'입니다. (물론 대용량 서버를 위해 2MB, 1GB짜리 'Huge Page'도 있긴 합니다.)2. 페이지 테이블 (Page Table): 거대한 지도책OS는 "가상 주소 몇 페이지가 물리 주소 몇 페이지에 있는지" 적어둔 거대한 장부를 메모리(RAM)에 보관합니다. 이것이 페이지 테이블입니다.문제 ..

가상 메모리 (Virtual Memory), MMU, SWAP

1. 가상메모리 우리가 한글(hwp)도 켜고, 유튜브도 보고, 게임도 합니다. 그런데 각 프로그램 입장에서 메모리를 들여다보면 재미있는 현상이 보입니다.모든 프로그램은 자신이 메모리 0번지부터 끝번지까지를 혼자 독점하고 있다고 착각합니다.자신이 쓰는 메모리 공간이 아주 매끄럽고 연속적이라고 생각합니다.하지만 실제 물리 메모리(RAM)의 상황은 다릅니다. 여러 프로그램의 데이터가 이곳저곳에 조각조각 흩어져 있고, 남은 공간도 별로 없죠.2. 매트릭스의 설계자: MMU지난 시간에 보신 그림에 있던 MMU(Memory Management Unit)가 바로 이 '사기극'의 주동자입니다.CPU: "가상 주소 100번지 데이터 내놔." (속음)MMU: (재빠르게 변환표를 확인하며) "아, 100번지는 실제로는 RA..

메모리 계층구조, 캐시 메모리vs가상 메모리

캐시메모리CPU와 주기억장치의 속도차이로 인한 CPU 대기시간을 최소화하기 위해 설치한 CPU와 주기억장치 사이의 SRAM 기반 고속 기억장치 캐시메모리의 특징주기억장치보다 Access 속도가 빠르다. 래치 기반의 SRAM이므로 (트랜지스터6개) 제한된 공간으로 가격이 높고 용량이 작다. 캐시 히트/캐시 미스CPU가 원하는 Data가 캐시에 있거나 없는 상태를 말함. 없을 시 주기억장치에서 읽어옴적중률(Hit Ratio): 캐시 적중 횟수 / 전체 기억장치 Access 횟수 메모리 계층 구조 구성도휘발성 / CPU 레지스터(CPU내부, 플립플롭) -> 캐시 메모리(SRAM) -> 주기억장치(DRAM, SDRAM, DDR4)비휘발성 / -> 디스크 캐시(SSD) -> 디스크(HDD) -> CD/DVD RO..

Transformer - Positional Encoding

이 냄새는...! 궁금증의 냄새가 나는군! 나 스피드웨건이 냄새를 맡고 나타났다! 요즘 핫하다는 챗GPT니 뭐니 하는 AI들의 뇌 구조인 '트랜스포머(Transformer)'! 그런데 이 녀석에게 치명적인 약점이 있었다는 사실, 알고 있었나?! (화들짝 놀라며) 아니 뭐라고?! 천하의 AI가 약점이 있다고?! 바로 '순서'를 모른다는 것이다! 이 몸이 그 비밀과 해결책인 '포지셔널 인코딩'에 대해 뼛속까지 시원하게 설명해주지! 1. 트랜스포머의 치명적 결함?! 기존의 RNN이라는 녀석들은 단어를 하나씩 순서대로 먹었지. "나는", "밥을", "먹..

Study/AI 2026.01.15

SK하이닉스 채용 전략 분석 (Solution)

이 냄새는...! 궁금증의 냄새가 나는군! 나 스피드웨건이 냄새를 맡고 나타났다! 자네, 아직도 SK하이닉스를 단순히 메모리 칩만 찍어내는 공장이라고 생각하는 건 아니겠지? (두 주먹을 불끈 쥐며) 뭐라고?! 그렇게 생각했다면 큰 오산이다! 지금 반도체 시장은 단순히 데이터를 많이 저장하는 것을 넘어, AI와 데이터 센터 환경에 최적화된 '시스템 솔루션' 전쟁터로 변했다는 사실! 과거의 메모리가 수동적인 창고였다면, 지금은 컨트롤러(Controller)와 펌웨어(Firmware)를 통해 데이터를 똑똑하게 관리하는 지능형 장치가 ..

SSD 공부 - 5: 리텐션 에러, 셀 타입

충격! SSD도 관리 안 하면 데이터가 사라진다?! 이 냄새는...! 대단원의 막을 내리는 결말의 냄새가 나는군! 장장 5편에 걸친 SSD 대서사시를 끝까지 따라온 끈기 있는 영혼들의 냄새다! (물론 추가 정보는 계속 업데이트 할 거다!)"아니, SSD가 전기를 안 주면 데이터가 날아간다고? 그게 진짜야?!" 그렇다! 이 충격적인 사실과 함께, SSD를 살 때마다 머리를 쥐어뜯게 만드는 외계어들... SLC, MLC, TLC, QLC의 정체까지!설명충 등판! 아니, 나 스피드웨건이 대망의 완결편으로 돌아왔다! 오늘은 SSD의 치명적인 약점과 호갱 탈출을 위한 완벽한 구매 가이드를 제시하겠다! 이 글만 읽으면 자네도 이제 어디 가서 SSD 좀 안다고 큰소리칠 수 있다! 1. 전자가 가출을 한다고?! 공포의..

SSD 공부 - 4: 가비지 컬렉션, 오버 프로비저닝

내 SSD가 수명을 늘리는 소름 돋는 방법! (GC & OP)이 냄새는...! 불안감의 냄새가 나는군! "비싸게 산 SSD, 금방 고장 나면 어쩌지?"라고 걱정하는 냄새가 여기까지 진동을 한다! 확실히 SSD의 낸드 플래시는 소모품이다. 쓰면 쓸수록 닳는 지우개 같은 운명이지!설명충 등판! 아니, 나 스피드웨건이 4탄으로 돌아왔다! 하지만 나 스피드웨건이 단언컨대, 여러분이 수명을 다 쓸 때쯤이면 이미 새로운 컴퓨터를 사고도 남았을 것이다! 왜냐고? SSD 내부에는 수명을 쥐어짜 내는 두 명의 수호신이 살고 있기 때문이다! 바로 '가비지 컬렉션(Garbage Collection)'과 '오버 프로비저닝(Over-provisioning)'이다! 1. 더러운 방은 못 참아! 청소부 '가비지 컬렉션(GC)'지..