4.3 가비지 컬렉션 (Garbage Collection)가비지 컬렉션(Garbage Collection, GC)은 플래시 메모리에서 불필요한 데이터를 정리하고, 새로운 데이터를 저장할 공간을 확보하는 기술이다.플래시 메모리는 HDD와 달리 덮어쓰기가 불가능하므로, 기존 데이터를 지우고 새로운 데이터를 저장하기 위해 삭제(Erase) 작업이 필요하다.가비지 컬렉션은 이러한 삭제 과정을 자동으로 최적화하여 성능 저하를 방지하고, 저장장치의 수명을 연장하는 역할을 한다.4.3.1 데이터 정리 및 효율적 사용① 플래시 메모리의 쓰기/삭제 문제점플래시 메모리는 페이지(Page) 단위로 데이터를 기록하지만, 삭제(Erase)는 블록(Block) 단위로 수행됨.기존 데이터를 덮어쓸 수 없으므로, 수정된 데이터는 새..

4.2 웨어 레벨링 (Wear Leveling)웨어 레벨링(Wear Leveling)은 플래시 메모리의 수명을 연장하기 위해, 모든 셀이 균등하게 사용되도록 데이터를 배치하는 기술이다.플래시 메모리는 반복적인 쓰기 및 삭제(Program/Erase, P/E 사이클)로 인해 셀의 절연층이 점점 손상되며 일정 횟수 이상 사용되면 더 이상 데이터를 저장할 수 없게 된다.이를 방지하기 위해, 특정 블록이 집중적으로 사용되지 않도록 데이터를 고르게 분산하여 쓰는 것이 중요하다.4.2.1 셀의 균등한 사용을 위한 기법플래시 메모리는 쓰기(Program)와 삭제(Erase) 작업이 반복될수록 셀이 손상되며, 특정 블록이 집중적으로 사용될 경우 해당 블록이 먼저 고장나는 문제가 발생한다.이로 인해 SSD, USB, S..

4.1 쓰기와 지우기의 한계플래시 메모리는 쓰기(Program)와 삭제(Erase)의 동작 방식이 기존의 자기 저장장치(HDD)와 다르며, 특정한 한계를 가진다.특히 랜덤 액세스(Random Access)와 블록 단위 삭제(Block Erase)의 제약은 플래시 메모리를 효율적으로 관리하기 위한 기술(웨어 레벨링, 가비지 컬렉션 등)의 필요성을 만든다.4.1.1 랜덤 액세스(Random Access) 한계① 플래시 메모리의 랜덤 액세스란?랜덤 액세스(Random Access)란 임의의 위치에서 데이터를 즉시 읽거나 쓰는 기능을 의미함.DRAM과 같은 휘발성 메모리는 개별 바이트(Byte) 단위의 자유로운 접근이 가능하지만,플래시 메모리는 페이지(Page) 단위로만 쓰기 가능하므로 랜덤 액세스에 제약이 있..

2.2 플래시 메모리의 동작 방식플래시 메모리는 데이터를 저장하고 유지하기 위해 읽기(Read), 쓰기(Program), 삭제(Erase) 동작을 수행한다.이러한 동작은 플래시 메모리의 구조적 특성에 따라 HDD(하드 디스크)와 다르게 동작하며, 특히 삭제(Erase)는 블록 단위로만 가능하다는 점이 중요하다.2.2.1 읽기(Read) 동작플래시 메모리에서 데이터를 읽는 과정은 셀(Cell)의 전하 상태를 감지하여 논리 값(0 또는 1)을 판별하는 방식으로 이루어진다.① 읽기 동작 원리셀 내부에 저장된 전자의 양을 측정하여 데이터 값을 결정.일반적으로 NAND 플래시는 페이지(Page) 단위로 데이터를 읽음.Floating-Gate Transistor 기반의 경우:전하가 있는 경우(트랜지스터가 OFF) ..

1.2 플래시 메모리의 개요1.2.1 플래시 메모리의 정의플래시 메모리(Flash Memory)는 비휘발성(Non-Volatile) 저장장치로, 전원이 꺼져도 데이터를 유지할 수 있는 반도체 기반 메모리이다.EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)의 한 종류로, 데이터를 전기적으로 지우고 다시 기록할 수 있다.반도체 기반 저장장치: 자기 디스크(HDD)와 달리 반도체 소자로 구성되어 있어 기계적 움직임이 없음.빠른 데이터 접근 속도: RAM보다는 느리지만 HDD보다 훨씬 빠르게 데이터를 읽고 쓸 수 있음.저전력 소비: 전력 소모가 적어 모바일 기기와 임베디드 시스템에 적합.다양한 용도: USB 드라이브, SSD(Solid-State Dri..