KR100462898B1 - 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치 - Google Patents

상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 저장 장치 호환 수단에 관한 것으로, 특히 서로 다른 인터페이스 방식을 사용하는 경우에도 상호 호환이 가능하도록 해주는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치에 관한 것으로서 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 신호를 수신하는 드라이브 접속부와 수신된 상기 신호를 IDE 버스방식에 적합하도록 전환해주는 신호 변환부 및 변환된 신호를 IDE 버스에 송신하는 시스템 접속부를 포함하여 이루어져 있다. 본 발명에 의하면 타 저장 수단 이용시 인터페이스 방식의 물리적으로 상이함으로 인한 문제를 해결하기 위하여 양 인터페이스 방식상 물리적 호환성을 갖는 접속 장치를 제공함으로써 동일 제품에 대해 저장 수단 변경을 위한 별도 제품을 설계하게 되는 낭비를 줄일 수 있으며 필요시 같이 사용이 가능하도록 하였다.

Description

상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치{The apparatus for compatible memory device interface}
본 발명은 데이터 저장 장치 호환 수단에 관한 것으로, 특히 서로 다른 인터페이스 방식을 사용하는 경우에도 상호 호환이 가능하도록 해주는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터등과 같은 데이타 저장 수단이 필요한 장치에서는 상용 저장수단으로서 하드디스크 드라이브(HDD)가 이용되고 있으며, 특히 본 발명의 주요한 응용분야의 하나인 키폰 시스템의 보이스 메일(voice mail)의 경우 역시 하드디스크 드라이브나 컴팩트 플래쉬 메모리 카드(Compact Flash Memory Card) 타입의 저장 디바이스가 이용되고 있다. 이때 특정 상태에서 상기 저장수단 가운데 어느 하나가 먼저 사용되는 경우 이들 디바이스에는 각각 물리적으로 상이한 인터페이스방식이 적용된다. 가령 하드디스크 드라이브 인터페이스 방식은 IDE 혹은 ATA 방식이 사용되는 한편 컴팩트 플래쉬 메모리 카드는 타 인터페이스 방식으로 인해 물리적 호환성을 잃게 된다.
하드디스크 드라이브(hard disk drive) 라 함은 하드디스크 상에 데이터를 기록하거나 데이터를 읽어내는 것을 제어하는 구동장치를 말한다. 하드디스크는 컴퓨터의 보조 기억장치로서 컴퓨터를 이용하기 위한 다양한 소프트웨어가 이 하드디스크에 저장된다. 하드디스크를 사용하기 위해선 IO 컨트롤러를 통해서 연결해야 한다. 이때 하드디스크의 종류에 따라 컨트롤러 또한 달라진다. 하드디스크에는 IDE 방식, E-IDE 방식, SCSI 방식의 세 가지가 있다.
IDE 는 컴퓨터 마더보드의 데이터 버스와 컴퓨터의 디스크 저장 장치간에 사용되는 표준 전자 인터페이스로서 디스크 드라이브 콘트롤러가 디스크 드라이브 내의 논리적 보드 내에 기본으로 장착되기 때문에 그러한 이름이 붙여졌다. E-IDE는 IDE가 확장된 개념으로 두 가지가 거의 같다고 보아도 된다. 다만 IDE 방식은 528MB 이상의 하드디스크를 인식하지 못하고, 속도 또한 느리며, 주변기기를 최대 2개까지밖에 연결하는 못한다는 단점 때문에 IDE를 개량해 탄생한 것이 E-IDE이다.
확장 IDE에서는 IDE 규격에서의 528MB의 제한을 LBA(Logical Block Address)모드를 이용하여 극복한다. E-IDE가 가지는 또 하나의 특징은 4개의 하드디스크를 연결할 수 있다는 것과, 기존의 IDE 인터페이스에 비하여 데이터 전송률이 매우 빠르다는 것이다. 기존의 IDE 인터페이스는 3.3MB/sec 였는데 확장 IDE 에서는 PIO 모드 4의 16.6MB/sec를 지원한다. E-IDE 하드디스크를 연결할 때는 하드디스크에 있는 점퍼를 맞춰 줘야 한다. 이 점퍼를 통해서 하드디스크는 마스터와 슬래이브로 구분된다.
IDE는 1990년 11월에 ANSI(American National Standards Institute: 미국 표준 협회)에 의해 표준으로 채택되었다. IDE에 대해 ANSI의 X3T10 그룹이 사용하는 공식명칭은 ATA (Advanced Technology Attachment)로서 IDE 표준은 T10 위원회에 의해 유지되는 몇 개의 관련되는 표준들 중 하나이다. 전술한 바와 같이 IDE (Integrated Drive Electronics)는 하드디스크 드라이브를 PC에 연결시키는 인터페이스 기술로 IDE 인터페이스라고도 한다. 대부분의 PC에서 IDE 인터페이스를 이용해 HDD, CD롬 드라이브, 테이프 드라이브 등의 대용량 저장장치를 연결하지만, 워크스테이션이나 서버 컴퓨터에서는 이보다 성능이 우수한 SCSI 인터페이스가 주로 사용된다. IDE 인터페이스는 40라인으로 구성된 케이블을 통해 HDD와 IDE 인터페이스 카드를 연결하며, 각 케이블은 HDD를 2개까지 연결할 수 있다. IDE HDD는 HDD 컨트롤러 부분(데이타 분리회로, 모터 및 헤드 제어회로 등)이 드라이브 자체에 내장된 형태를 나타내며 ATA(Advanced Technology Attachment) HDD 라고도 한다. 이는 IDE 방식 HDD가 ATA(또는 AT)라는 인터페이스 규격을 통해 데이터를 주고받기 때문이다. IDE는 HDD 컨트롤러 부분을 드라이브에 내장함으로써 인터페이스 카드가 단순해질 수 있다는 장점이 있다. IDE 인터페이스 카드는 저장장치 4개, FDD 2개, 시리얼 포트 2개, 패러렐 포트 1개, 게임포트 1개를 제공하고 키보드와 모니터 포트를 제외한 대부분의 PC용 포트를 해결해 준다. IDE 인터페이스는 PIO(Programmed Input/Output)와 DMA(Direct Memory Access)라는 2가지 데이터 전송 모드를 지원한다.
IDE방식의 장점은 컨트롤러를 하드디스크에 내장해 가격을 낮추고 성능을 향상시킨 것으로 전송속도는 초당 4MB정도다. 그러나 IDE는 286이 사용될 때 만들어진 것으로 점차 386, 486, 펜티엄으로 CPU가 발전하고 주변기기의 데이터 버스가 발전하면서 병목현상의 원인이 되고 말았다. IDE방식은 하드디스크를 2개만 연결할 수 있고 528MB 이상의 고용량을 지원할 수 없으며 데이터 전송률이 초당 4MB로 제한되어 있기 때문이다. 이런 문제를 해결하기 위해 하드디스크 업체와 운영체제, 바이오스 회사들이 새로운 확장 규격을 개발하게 되었는데 그것이 바로 E-IDE ( Enhanced IDE)이다.
EIDE 는 컴퓨터와 대용량 저장장치간의 표준 전자 인터페이스이다. EIDE가 IDE에 비해 향상된 내용은 528 MB 이상의 대용량 하드디스크를 다룰 수 있게되었다는 것이다. EIDE는 또한 더 빠른 하드디스크 드라이브 액세스를 제공하며, DMA를 지원하고, CD-ROM이나 테이프 드라이브 등을 포함한 추가적인 드라이브를 지원한다. 자신의 컴퓨터에 더 큰 용량의 하드디스크(또는 다른 드라이브)를 추가하려면, 마더보드의 확장 슬롯에 EIDE 콘트롤러를 꽂아야한다. EIDE는 528 MB 이상의 드라이브를 액세스하기 위해 28 비트 LBA를 사용하는데, 이렇게 함으로써 디스크 내에 있는 데이터의 실제 위치를 실린더, 헤드 및 섹터로 나타낼 수 있다. 28 비트의 LBA는 최대 8.4 GB 까지의 장치에 대해 고유한 섹터번호를 지정하기에 충분한 정보를 제공한다. EIDE는 1994년에 ANSI 표준으로 채택되었다. ANSI는 EIDE를 ATA-2(Advanced Technology Attachment-2)라고 부른다 (또는 Fast ATA 라고 부르기도한다).
한편 플래시 메모리(flash memory)라 함은 EEPROM의 종류로 일반적인 EEPROM과는 달리 블록단위로 재 프로그램밍 할 수 있으며, 바이오스에 주로 사용하기 때문에 플래시 바이오스라고도 한다. 플래시 메모리는 RAM과 ROM의 중간적인 위치를 가진다. 평상시에는 롬의 역할을 하지만 필요에 따라 내부 데이터를 다른 것으로 써넣는 것이 가능하기 때문이다. 이러한 특성으로 플래시 메모리는 현재의 메인보드상의 바이오스용으로 많이 사용된다. 이전의 롬 바이오스로 사용된 EEPROM의 내용을 바꾸기 위해서는 숙련된 기술자가 컴퓨터를 분해해서 이 바이오스를 빼고 새로운 것으로 교체해야하기 때문에 시간과 비용면에서 상당한 노력이 필요했지만 플래시 메모리를 사용하면 사용자가 바이오스 코드가 들어있는 디스켓을 드라이브에 넣고 명령을 실행시키는 것만으로 바이오스를 업데이트할 수 있다. 따라서 컴퓨터를 분해할 필요가 없다는 장점으로 최근의 메인보드 및 비디오카드에 많이 쓰이고 있다.
한편 플래시 메모리는 읽고 쓰는 일을 할 수 있지만 램 대용으로는 사용할 수 없다. 데이터를 읽는 과정은 일반 램과 비슷하게 설계 할 수 있지만 데이터를 써넣기 위해서는 시간이 상당히 오래 걸리며 램처럼 쉽게 설계할 수 없기 때문이다. 또 램은 데이터를 읽고 쓸 수 있는 횟수에 거의 제한이 없어서 칩의 수명이 다하는 동안 가능한 반면 플래시 메모리는 십만에서 백만 번 이상의 쓰기를 한 후에는 데이터를 더 이상 쓸 수가 없다. 따라서 램과는 다른 형태로 구별된다.
또한 플래시 메모리는 PC카드(PCMCIA)로서 하드디스크 대용으로 사용되기도한다. 플래시 메모리를 가지고 카드크기의 보조기억장치를 만들어서 하드디스크 대신 사용하면 엑세스 속도도 하드디스크보다 훨씬 빠를 뿐 아니라 반도체 메모리이기 때문에 충격에 매우 강하다. 또 기계적인 운동부분이 없어 하드디스크에 비해 전력소모도 매우 적기 때문에 노트북 컴퓨터에 많이 사용된다.
PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)는 노트북 컴퓨터에 사용할 수 있도록 신용카드 크기의 메모리나 입출력장치에 대한 표준을 촉진하기 위해 1989년에IC 카드에 관한 표준을 만들어 모빌 컴퓨터간에 상호 연동성을 향상하기 위해 설립된 국제적인 표준 협회의 이름이다. PCMCIA 2.1 표준은 1993년에 발표되었다. 그 결과 PC 사용자들은 표준을 따르는 주변장치라면 어떤 것이라도 표준 부착물로 간주할 수 있게 되었다. 초기의 표준과 잇따르는 발표들은 PC 카드라는 하나의 표준제품을 묘사한다.
기술한 바와 같은 데이터 저장수단인 하드디스크 드라이버나 컴팩트 플래쉬 메모리 카드는 상호간 인터페이스 방식이 달라 동시 사용이 불가능하다. 즉 하드디스크 드라이버 인터페이스 방식은 전술한 바와 같이 IDE 혹은 ATA 방식을 사용함에 따라 하드디스크 드라이버 사용시 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 사용은 물리적으로 불가하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 물리적으로 상이한 인터페이스 방식이 적용되는 별도의 저장수단에 있어서 하드디스크 드라이버 인터페이스 방식인 IDE (혹은 ATA)방식이 먼저 사용되는 경우 컴팩트 플래쉬 메모리 카드에 대해 물리적인 호환성을 갖도록 해주는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템 구성도
도 2는 본 발명에 따른 인터페이스 호환 장치의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 인터페이스 호환 장치의 회로도
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물리적으로 상이한 인터페이스 방식이 적용되는 별도의 저장수단에 대하여 상호 호환이 가능하도록 해주기 위한 인터페이스 호환 장치로서 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 신호를 수신하는 드라이브 접속부;와 수신된 상기 신호를 IDE 버스방식에 적합하도록 전환해주는 신호 변환부; 변환된 신호를 IDE 버스에 송신하는 시스템 접속부;를 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 동작을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템 구성도이다.
도시된 바와 같이 IDE 버스에 대해 종래의 시스템에서는 하드 디스크 드라이브만이 인터페이스 가능함에 따라 컴팩트 플래쉬 메모리 카드를 이용한 인터페이스는 불가능하였다. 본 발명에서는 상기의 IDE 버스에 대해 컴팩트 플래쉬 메모리 카드를 이용한 인터페이스가 가능하도록 하는 인터페이스 호환 장치(100)를 제공한다. 즉 본 발명에 의한 인터페이스 호환 장치(100)를 하드디스크 드라이브와의 신호 송수신을 담당하는 IDE 버스에 연결함으로써 상기 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 신호는 상기 인터페이스 호환 장치(100)를 통하여 상기 IDE 버스에 전송되어 시스템과의 신호 송수신이 가능해진다.
도 2 는 본 발명에 따른 인터페이스 호환 장치의 사시도이다.
도시된 바와 같이 드라이브 접속부(201)는 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 핀을 통하여 전달되는 데이터 신호를 수신하기 위하여 이루어진 소켓형태로 구성되어 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 핀이 접속하도록 이루어진다. 신호 변환부(200)는 드라이브 접속부(201)를 통하여 전달되는 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 데이터 신호를 시스템 접속부(202)에 전달하기 위한 회로들로 이루어져 있으며 상기 데이터 신호가 IDE 버스에 부합되도록 이루어진다. 시스템 접속부(202)는 드라이브 접속부(201)를 통하여 전달되는 상기 데이터 신호를 IDE 버스를 통하여 시스템에 전송하기 위한 다수의 핀으로 구성된다. 상기 신호들의 구체적인 연결은 표 1에 나타난 바와 같으며 후술하기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 인터페이스 호환 장치의 회로도이다. 도시된 바와 같이 드라이브 접속부(301)는 50 핀을 갖는 구조를 가지고 있으며 신호변환부(302)의 회로를 통하여 44 핀을 갖는 구조를 가지는 시스템 접속부(300)에 연결되도록 구성된다. 또한 시스템에서 하드 디스크 드라이브와 컴팩트 플래쉬 메모리 카드를 동시에 연결하여 사용하는 경우를 위한 마스터/슬레이브 선택단자(303)를 갖는다. 마스터/슬레이브 선택단자(303)는 시스템 부팅시 하드 디스크 드라이브와 컴팩트 플래쉬 메모리 카드 가운데 무엇을 마스터로 하여 부팅할 것인지를 결정한다.
드라이브 접속부(301)와 시스템 접속부(300)간 신호들의 구체적인 연결은 표 1에 나타난 바와 같으며 예를 들어 살피면 다음과 같다.
가령 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 7 번 핀으로부터 전송된 신호인 HDCS0# 신호는 드라이브 접속부(301)의 7 번 핀에 연결되어 신호변환부(302)를 통하여 시스템 접속부(300)의 37 번 핀에 HDCS0# 신호로 전송된다. 시스템 접속부(300)로부터 컴팩트 플래쉬 메모리 카드로 신호가 전송되는 경우 역시 동일한 경로를 통하여 신호 전송이 이루어진다. 만일 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 20 번 핀으로부터 신호 전송이 이루어지는 경우 전송된 신호인 A00 신호는 드라이브 접속부(301)의 20 번 핀에 연결되어 신호변환부(302)를 통하여 시스템 접속부(300)의 35 번 핀에 AT_SA0 신호로 전송된다. 시스템 접속부(300)는 IDE 버스에 접속되어 전송된 상기 신호를 시스템으로 보내게 된다.
동일한 방법에 의하여 표 1에 나타나는 타 신호들에 대한 신호 송수신이 이루어진다. 이때 1번 핀, 8 내지 12 번 핀, 14 내지 17 번 핀, 25 내지 26 번 핀, 33 번 핀, 50번 핀은 GND 로 된다. 또한 40 번핀, 43 번핀, 46번 핀의 경우는 NC (No Connection)으로서 GND 와 동일하게 취급된다.
한편 마스터/슬레이브 선택단자(303)의 경우는 시스템에 하드 디스크 드라이브와 컴팩트 플래쉬 메모리 카드를 동시에 접속하여 사용하는 경우를 위한 것이다. 즉 IDE 버스에 하드 디스크 드라이브와 컴팩트 플래쉬 메모리 카드가 동시에 연결된 경우 마스터/슬레이브 선택단자(303)를 단락함으로써 드라이브 접속부의 39 번 핀의 신호인 CSEL# 신호가 단락되어 컴팩트 플래쉬 메모리 카드가 마스터로서 동작하게 된다. 시스템에서는 하드 디스크 드라이브와 컴팩트 플래쉬 메모리 카드가 동시에 연결된 경우 마스터/슬레이브 선택단자(303)를 통하여 컴팩트 플래쉬 메모리 카드가 먼저 선택되어 부팅 데이터를 읽도록 구성된다.
마스터/슬레이브 선택단자(303)를 개방하는 경우는 시스템에 접속된 마스터/슬레이브 선택단자를 물리적으로 접속 해제함으로써 이루어지며 이때 하드 디스크 드라이브는 마스터로서 동작하게 된다. 통상적으로는 하드 디스크 드라이브나 컴팩트 플래쉬 메모리 카드가운데 어느 하나가 선택적으로 이용된다.
본 발명의 기술사상을 역으로 이용함으로써 PCMCIA I/O 방식 혹은 PC 카드 ATA 방식에 따른 새로운 저장 수단인 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 이용시 그 한계로 지적되는 저장 용량 문제를 해결할 수 있다. 즉 HDD 보다 컴팩트 플래쉬 메모리 카드의 저장 용량이 적다는 문제를 해결하기 위해 본 발명의 기술사상을 이용함으써 IDE 혹은 ATA 방식에 따른 HDD 부착이 가능하도록 변경 할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
본 발명은 전술한 바와 같이 특정 상용저장수단이 먼저 사용되는 경우 타 저장 수단 이용시는 인터페이스 방식의 물리적으로 상이함으로 인해 사용상 호환성을 잃게 되는 문제를 해결하기 위하여 양 인터페이스 방식상에 물리적인 호환성을 갖게 하는 접속 장치를 제공함으로 인해 동일 제품에 대해 저장 수단 변경을 위한 별도 제품을 설계하게 되는 낭비를 줄일 수 있으며 필요시 같이 사용이 가능하도록하였다.

Claims (6)

  1. 데이터 저장장치를 갖는 시스템에 있어서, 상기 데이터 저장장치를 상기 시스템에 연결하기 위하여 서로 다른 인터페이스 방식을 사용하는 경우 상호 호환이 가능하도록 해주는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치에 있어서,
    제 1 저장 수단과 시스템간의 신호 송수신을 위하여 상기 제 1 저장 수단과 접속하도록 형성된 드라이브 접속부;
    상기 드라이브 접속부와 상기 IDE 버스간의 신호가 상호 부합되도록 연결하는 신호 변환부;
    상기 제 1 저장 수단과 시스템간의 신호 송수신을 위하여 상기 IDE 버스에 접속하도록 형성된 시스템 접속부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 드라이브 접속부는 소켓형태의 연결부로 구성되는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 시스템 접속부는 다수의 돌출 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 저장 수단과 별도의 제 2 저장수단이 동시에 사용되는 경우 시스템 부팅시 이용되는 저장 수단의 우선 순위를 정할 수 있도록 구성된 마스터 슬레이브 선택단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 저장 수단은 컴팩트 플래쉬 메모리 카드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 저장수단은 하드 디스크 드라이브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상용 저장 수단 인터페이스 호환 장치.
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