KR100761066B1

KR100761066B1 - 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크

Info

Publication number: KR100761066B1
Application number: KR1020060015203A
Authority: KR
Inventors: 전형관
Original assignee: 주식회사 엠트론
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-09-28
Also published as: KR20070082406A

Abstract

본 발명은 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플래시 칩이 내장된 다수의 플래시 메모리카드 제품을 완성된 제품형태 그대로 직접 연결하여 하나의 큰 용량의 저장장치를 갖는 하드디스크로 사용할 수 있게 한 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크에 관한 것이다.

플래시 메모리카드, RAID, 하드디스크

Description

다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크{HARD DISK DRIVE USING SEVERAL FLASH MEMORY CARDS}

도 1은 본 발명에 따른 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크의 블록구성도,

도 2는 본 발명에 따른 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크의 제어모듈의 상세 블록구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 - 플래시 메모리카드 200 - 컨트롤러부

210 - 메모리카드 컨트롤러 220 - 어레이 컨트롤러

300 - 버퍼부 310 - DRAM 버퍼

320 - 버퍼 Flusher 400 - 중앙처리장치

410 - 제어모듈 420 - RAID-0통합부

430 - RAID-5통합부 440 - 제1리니어통합부

450 - 제2리니어통합부 460 - 버스시스템

500 - 인터페이스부 510 - 인터페이스커넥터

520 - 인터페이스로직부

본 발명은 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플래시 칩이 내장된 다수의 플래시 메모리카드 제품을 완성된 제품형태 그대로 직접 연결하여 하나의 큰 저장용량을 갖는 하드디스크로 사용할 수 있게 한 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크에 관한 것이다.

플래시 메모리장치는 플래시 EEPROM(Flash Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)으로 불리며, 전원 없이도 데이터를 보존할 수 있는 비휘발성 메모리장치(Nonvolatile Memory Device)를 말한다. 이러한 플래시 메모리장치의 메모리 셀 어레이는 복수개의 블록들로 나누어져 있고 각 블록은 복수개의 페이지들로 구성되며, 각 페이지는 하나의 워드라인을 공유하는 복수개의 메모리 셀들로 구성된다.

이러한 플래시 메모리장치를 이용한 제품들로는 SD카드, 메모리스틱, MMC카드, xD카드, CF카드, USB카드 등이 있는데, 적게는 16MB 정도의 소용량에서 많게는 4GB급의 대용량에 이르기까지 다양한 제품들이 있다. 이들 개별적인 카드제품은 단순한 저장용량으로 사용하기에는 적합할지라도 노트북이나 PC(Personal Computer) 등의 컴퓨터에 하드디스크로 사용하기에는 너무 적은 용량이었다.

그에 따라, 근래에는 플래시 메모리장치에 사용되는 플래시 메모리 칩 자체를 여러 개 사용하여 하나의 용량으로 묶어 하드디스크 제품을 형성하는 것이 소개되었으나, 이러한 근래의 기술은 통합하는 플래시 메모리 칩의 용량을 사용자가 임 의로 조정할 수 없어 사용자에게 용량선택권이 부여되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 제품화되어 일반 사용자가 용이하게 이용할 수 있는 플래시 메모리장치 제품을 이용하여 통합하는 것이 아니라 플래시 메모리장치에 내장된 플래시 메모리 칩 자체를 사용함으로써 하드디스크의 제조공정이 복잡한 문제점이 있었다.

또한, 이러한 제조공정의 복잡화는 하드디스크 제조시 비용의 증가를 필연적으로 가져오는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 제품화되어 있는 플래시 메모리카드를 직접 하나의 용량으로 통합하여 하드디스크 제품을 형성함으로써, 다양한 용량의 동종 또는 이종의 플래시 메모리카드를 이용하여 하드디스크를 생성하고 그에 따라 사용자에게 폭넓은 용량선택권을 부여할 수 있는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 제품화되어 있는 플래시 메모리카드를 직접 이용하여 저장용량을 확장한 하드디스크를 제조함으로써, 용이하게 하드디스크를 제조할 뿐만 아니라, 생산비용을 현저히 절감할 수 있는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크는, 하드디스크에 있어서, 슬롯에 삽입 결합되는 다수의 플래시 메모리카드; 상기 플래시 메모리카드들의 저장용량을 통합하여 인식하고 통 합형식에 적합한 제어신호를 생성하여 버스시스템을 통해 전송하는 중앙처리장치; 및 상기 버스시스템을 통해 전송되는 제어신호에 의해 각 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 컨트롤러부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 동일 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 RAID-0통합부를 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 동일 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하며, 일부 저장용량을 리던던시로 할당하여 데이터 오류를 방지하는 RAID-5통합부를 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 중앙처리장치는, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 다른 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 제1리니어통합부를 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 중앙처리장치는, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 다른 저장용량을 갖는 이종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 제2리니어통합부를 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 컨트롤러부는, 상기 플래시 메모리카드와의 접점을 이루어 특정 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 메모리카드 컨트롤러와, 상기 버스시스템에서의 제어신호에 의해 다수의 메모리카드 컨트롤러를 그룹화하여 제어하는 어레이 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 외부기기와 접점을 이루는 인터페이스커넥터와, 상기 플래시 메모리카드에 저장 및 독출되는 데이터를 처리하는 인터페이스로직부로 이루어진 인터페이스부를 더 포함하여 구성되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크는 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 플래시 메모리카드(100)와, 상기 플래시 메모리카드에 저장되는 데이터의 저장 및 독출을 제어하는 컨트롤러부(200)와, 상기 플래시 메모리카드에 저장되는 데이터의 처리속도를 일정하게 하도록 데이터를 일시 저장한 후 처리하는 버퍼부(300)와, 상기 플래시 메모리카드의 저장용량을 통합하여 인식하고 데이터의 저장과 독출을 제어하는 중앙처리장치(400)와, 노트북이나 컴퓨터 등 외부기기로의 데이터 송수신을 이루는 인터페이스부(500)를 포함하여 구성된다.

상기 플래시 메모리카드(100)는 내부에 다양한 용량의 플래시 메모리칩이 구비되고 이러한 플래시 메모리칩을 보호하는 외장을 갖추어 제품화된 다수의 플래시 메모리카드(100)로 구성된다. 즉, SD카드, 메모리스틱, MMC카드, xD카드, CF카드, USB카드 등과 같이 데이터 송수신용 전극이 구비된 다양한 데이터 저장수단으로 구성되며, 각 플래시 메모리카드(100)의 저장용량은 수십MB에서 수십GB에 이르기까지 다양하게 구성될 수 있다. 이러한 플래시 메모리카드는 상기 하드디스크에 구비된 다수의 슬롯에 끼워져서 컨트롤러부(200)와 접점을 이루어 데이터의 저장 및 독출이 이루어지게 된다.

이때, 상기 플래시 메모리카드(100)는 동일한 저장용량을 갖는 다수의 동일 종류 플래시 메모리카드로 구성될 수 있음은 물론, 상이한 저장용량을 갖는 동일 종류의 플래시 메모리카드들로 구성될 수도 있으며, 또한 상이한 저장용량을 갖는 이기종의 플래시 메모리카드들로 구성될 수도 있다.

이때, 상기 동일한 저장용량을 갖는 동종의 플래시 메모리카드(100)들의 경우 상기 중앙처리장치(400)에 구비된 RAID-0통합부(420)나 RAID-5통합부(430)에 의해 저장용량이 통합되어 큰 저장용량을 갖는 하드디스크로 구성될 수 있으며, 상이한 저장용량을 갖는 플래시 메모리카드(100)들은 리니어(Linear)통합부에 의해 큰 저장용량을 갖는 하드디스크(HDD)를 구성하게 된다.

상기 컨트롤러부(200)는 중앙처리장치(400)에서 전송되는 제어신호에 의해 특정 위치에 있는 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하며, 슬롯에 끼워진 다수의 플래시 메모리카드(100)와의 접점을 이루어 특정 플래시 메모리카드(100)에의 데이터 저장을 제어하는 메모리카드 컨트롤러(210)와, 상기 메모리카드 컨트롤러에의 분산저장을 제어하는 어레이 컨트롤러(220)로 구성된다. 이때, 상기 어레이 컨트롤러(220)는 다수의 메모리카드 컨트롤러를 그룹화하여 제어하도록 일단이 다수의 메모리카드 컨트롤러(210)에 연결되며 그 타단은 데이터를 일시 저장하였다가 균일하게 플래시 메모리카드(100)로 전송하도록 버퍼부(300)에 연결되어 구성된다.

상기 버퍼부(300)는 상기 컨트롤러부에 의해 큰 저장용량으로 인식되는 작은 용량을 갖는 다수의 플래시 메모리카드에 데이터를 전송함에 있어 처리속도에 차이가 있는 플래시 메모리카드 간에 데이터를 실시간으로 처리할 수 있도록 일시 저장한 후 특정 저장위치를 할당하여 전송하기 위한 일시 저장 메모리인 DRAM 버퍼(310)와 버퍼 Flusher(320)로 구성된다.

상기 중앙처리장치(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 상기 플래시 메모리카드(100)의 저장용량을 통합하여 큰 저장용량을 갖는 저장장치로 인식하고 각 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 위치를 할당하며 버스를 통해 제어신호와 데이터신호를 전송하는 제어모듈(410)로 구성된다.

이때, 상기 버스는 중앙처리장치(CPU)와 상기 컨트롤러부, 버퍼부, 및 인터페이스부 간에 연결되어 상기 중앙처리장치에서의 제어신호를 전송하도록 구성되며, 상기 실시예에서는 시스템버스(System Bus)와 주변버스(Peripheral Bus)가 구비된 버스시스템(460)인 AMBA(Advanced Microprocessor Bus Architecture)로 구성되며, 이러한 AMBA는 고속의 AHB(AMBA High-Speed Bus)와 APB(Advanced Peripheral Bus)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 중앙처리장치(400)는 동일한 저장용량을 갖는 동종의 플래시 메모리카드(100)들을 통합하여 저장용량을 확장하면서 처리속도를 향상시켜 사용할 수 있게 한 RAID-0통합부(420)와, 동일한 저장용량을 갖는 동종의 플래시 메모리카드(100)들을 통합하여 전체 저장용량의 일부를 리던던시로 활용하여 처리속도를 향상시킴과 동시에 데이터의 오류를 방지하고 복구가 용이하게 할 수 있게 한 RAID-5 통합부(430)를 포함하여 구성된다.

그에 따라, 사용하고자 하는 하드디스크의 용도에 따라 사용자가 512MB의 용량을 동일하게 갖는 동일한 SD카드를 다수 개 통합하여 하드디스크를 형성할 경우, 사용하고자 하는 하드디스크의 용도에 따라 데이터의 안정적인 저장보다 큰 저장용량의 확보를 목적으로 할 때에는 RAID-0통합부(420)에 의해 상기 컨트롤러부(200)를 제어하여 플래시 메모리카드에 데이터를 저장하며, 데이터의 안정적인 저장을 목적으로 할 때에는 RAID-5통합부(430)에 의해 패리티를 생성한 후 상기 컨트롤러부(200)를 제어하여 플래시 메모리카드에 데이터를 저장한다.

또한, 상기 중앙처리장치(400)는 처리속도와 관계없이 큰 저장용량을 얻을 수 있도록 다른 용량을 갖는 동종의 플래시 메모리카드(100)를 통합하여 인식하고 데이터의 저장 및 독출을 제어하는 제1리니어(Linear)통합부와, 다른 용량을 갖는 이종(異種)의 플래시 메모리카드(100)를 통합하고 인식하여 데이터의 저장 및 독출을 제어하는 제2리니어(Linear)통합부가 더 포함되어 구성된다.

그에 따라, 256MB, 512MB, 및 1GB의 상이한 용량을 갖는 동일한 SD카드를 통합하는 경우 상기 제1리니어통합부(440)에서 상기 SD카드들의 통합된 용량을 하드디스크의 전체용량으로 인식하여 데이터의 저장과 독출을 이루게 되며, 256MB의 SD카드와 512MB의 MMC카드와 1GB의 xD카드 같이 용량과 종류가 모두 상이한 플래시 메모리카드(100)를 통합하는 경우 상기 제2리니어통합부(450)에서 이러한 다양한 종류의 플래시 메모리카드(100)들의 통합된 용량을 하드디스크의 전체용량으로 인식하여 데이터의 저장과 독출을 이루게 된다.

상기 인터페이스부(500)는 플래시 메모리카드에서의 데이터 입출력수단으로 기능하며, 노트북이나 컴퓨터 등과 접점을 이루는 인터페이스커넥터(510)와, 상기 버퍼부(300)에 연결되어 플래시 메모리카드에서 독출 및 저장되는 데이터를 처리하는 인터페이스로직부(520)로 구성된다. 이때, 상기 인터페이스로직부(520)는 하드디스크를 사용하는 용도에 따라 병렬인터페이스인 PATA(Parallel ATA)나 고속 데이터전송이 가능한 직렬인터페이스SATA(Serial ATA)로 구성된다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 특유한 효과는, 제품화되어 있는 다수의 플래시 메모리카드를 결합하여 통합된 하드디스크의 저장용량을 형성하고 중앙처리장치에서 이를 하나의 저장 공간으로 인식하여 사용자가 제품화된 동종 또는 이종의 플래시 메모리카드를 슬롯에 삽입하는 것만으로 하드디스크의 저장용량을 결정할 수 있게 함으로써, 사용자가 폭넓은 저장용량의 선택권을 가질 수 있는 것이다.

본 발명의 다른 효과는 하드디스크의 저장용량을 용이하게 확장하고 결정할 수 있게 되어 플래시 메모리칩 자체를 이용하여 하드디스크를 제조하던 것에 비해 제조공정이 현저히 줄어들고 생산비용을 현저히 절감할 수 있는 것이다.

Claims

삭제
슬롯에 삽입 결합되는 다수의 플래시 메모리카드와, 상기 플래시 메모리카드들의 저장용량을 통합하여 인식하고 제어신호를 생성하여 버스시스템을 통해 전송하는 중앙처리장치와, 상기 제어신호에 의해 각 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 컨트롤러부로 이루어진 하드디스크에 있어서,

상기 중앙처리장치는 플래시 메모리카드의 저장용량과 동종 및 이종 여부에 따라 구동할 통합부의 제어신호를 생성하고, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 동일 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 RAID-0통합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.
제2항에 있어서,

상기 중앙처리장치는,

상기 동일 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하며, 일부 저장용량을 리던던시로 할당하여 데이터 오류를 방지하는 RAID-5통합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.
슬롯에 삽입 결합되는 다수의 플래시 메모리카드와, 상기 플래시 메모리카드들의 저장용량을 통합하여 인식하고 제어신호를 생성하여 버스시스템을 통해 전송하는 중앙처리장치와, 상기 제어신호에 의해 각 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 컨트롤러부로 이루어진 하드디스크에 있어서,

상기 중앙처리장치는 플래시 메모리카드의 저장용량과 동종 및 이종 여부에 따라 구동할 통합부의 제어신호를 생성하고, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 다른 저장용량을 갖는 동종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 제1리니어통합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.
슬롯에 삽입 결합되는 다수의 플래시 메모리카드와, 상기 플래시 메모리카드들의 저장용량을 통합하여 인식하고 제어신호를 생성하여 버스시스템을 통해 전송하는 중앙처리장치와, 상기 제어신호에 의해 각 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 컨트롤러부로 이루어진 하드디스크에 있어서,

상기 중앙처리장치는 플래시 메모리카드의 저장용량과 동종 및 이종 여부에 따라 구동할 통합부의 제어신호를 생성하고, 상기 컨트롤러부에서 인식된 플래시 메모리카드가 다른 저장용량을 갖는 이종의 메모리카드일 때, 이를 통합하여 전체적으로 인식되는 저장용량을 확장하는 제2리니어통합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 컨트롤러부는,

상기 플래시 메모리카드와의 접점을 이루어 특정 플래시 메모리카드에의 데이터 저장 및 독출을 제어하는 메모리카드 컨트롤러와, 상기 버스시스템에서 제어신호에 의해 다수의 메모리카드 컨트롤러를 그룹화하여 제어하는 어레이 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.
제6항에 있어서,

외부기기와 접점을 이루는 인터페이스커넥터와, 상기 플래시 메모리카드에 저장 및 독출되는 데이터를 처리하는 인터페이스로직부로 이루어진 인터페이스부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다수 개의 플래시 메모리카드를 이용한 하드디스크.