KR101022970B1 - Ｂｉｏｓ 메모리를 포함하는 데이터 저장 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 저장 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 저장 장치는 적어도 하나의 메모리부, 메모리부와 호스트 시스템을 연결하는 익스프레스 인터페이스(express interface) 및 BIOS 인스트럭션이 저장되며, 익스프레스 인터페이스를 통하여 호스트 시스템에 BIOS 인스트럭션을 제공하여 호스트 시스템을 부팅시키는 BIOS 메모리를 포함한다.
데이터 저장 장치, SSD

Description

ＢＩＯＳ 메모리를 포함하는 데이터 저장 장치{Data storage devise including BIOS memory}
본 발명은 데이터 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 BIOS 메모리를 포함하는 데이터 저장 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템의 성능은 CPU(Central Processor Unit)와 입출력 서브(sub) 시스템에 의해 좌우된다. 최근 VLSI(very large scale integration) 기술의 발전으로 CPU의 데이터 처리속도는 크게 향상되었음에도 불구하고 입출력 서브 시스템의 성능 개선은 상대적으로 느리게 이루어지고 있기 때문에, 전체 시스템의 처리 속도에서 입출력 서브 시스템의 처리 속도가 차지하는 비율이 점차적으로 증가하고 있다.
특히 컴퓨터 시스템의 대용량 기억 장치로 널리 사용되고 있는 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; 이하 HDD)는 데이터를 자기 디스크 상에 자기 형태로 저장하며, 높은 데이터 저장율로 인해 컴퓨터 시스템의 대용량 기억 장치로 널리 사용되고 있다. 이러한 HDD는 호스트 시스템으로부터 전송되는 데이터를 마그네틱층이 형성되어 있는 고속 회전 디스크 상에서 헤드를 통해 자기적으로 기록되어 있 는 데이터를 리드하거나, 상기 디스크 상에 데이터를 라이트한다. 즉, 헤드를 이용하여 디스크 상의 자화 형태를 전기적 신호로 변환하여 데이터를 리드하거나, 데이터에 따라 디스크 상의 자화 형태를 변환시켜 라이트한다.
그런데, 이와 같이 HDD는 데이터를 리드하고 라이트하기 위해, 기구적인 디스크의 구동 및 헤드 이동에 따른 상당한 검색 시간 및 억세스 시간이 소요되어, 그 데이터 처리 속도의 한계를 가져오게 된다. 이러한 하드디스크 드라이브의 처리 속도의 한계는 이를 채용한 컴퓨터 시스템의 전체 성능에 결정적인 영향을 미치게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 익스프레스 인터페이스를 통하여 호스트 시스템에 연결되며, 호스트 시스템의 부트-업시 부팅용 장치로 인식되는 데이터 저장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 저장 장치는 적어도 하나의 메모리부, 메모리부와 호스트 시스템을 연결하는 익스프레스 인터페이스(express interface) 및 BIOS 인스트럭션이 저장되며, 익스프레스 인터페이스를 통하여 호스트 시스템에 BIOS 인스트럭션을 제공하여 호스트 시스템을 부팅시키는 BIOS 메모리를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1a 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치를 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치를 설명하는 예시적인 도면들이다.
도 1a 및 도 1b를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장 치(100)는 예컨대, 직사각형의 익스프레스 카드 규격을 따른 외형으로 제작된다. 이러한 데이터 저장 장치(100)는 예컨대, 도 1b에 도시된 바와 같이 노트북이나 PC(Personal Computer)와 같은 호스트 시스템(200)의 익스프레스(express) 슬롯에 장착될 수 있다.
한편, 도면에서는 직사각형의 외형으로 제작된 데이터 저장 장치를 도시하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서 데이터 저장 장치는 익스프레스 카드 규격(예, 34 슬롯, 54 슬롯)을 따르는 다양한 형태의 외형으로 제작될 수 있다.
도 2은 도 1a의 데이터 저장 장치를 설명하는 블록도이다. 도 3은 도 2의 제어부를 설명하는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 익스프레스 인터페이스(express interface, 또는 익스프레스 카드 인터페이스)(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)과 연결되며, 적어도 하나의 메모리부(110), 제어부(150), 익스프레스 인터페이스(B1) 및 BIOS(Basic Input/Output System) 메모리()를 포함한다.
호스트 시스템(200)은 앞에서 언급한 바와 같이 노트북, PC 등일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서 호스트 시스템(200)은 데이터를 제공받아 처리하는 다양한 형태의 데이터 프로세싱 시스템일 수 있다.
적어도 하나의 메모리부(110)는 반도체를 이용하여 데이터를 저장하는 메모 리 장치이다. 구체적으로, 메모리부(110)는 NAND 플래시 메모리, NOR 플래시 메모리 등의 플래시 메모리; DRAM(Dynamic Ramdon Acess Memory); PRAM(Phase-change RAM), RRAM(Resistive RAM), MRAM(Magnetic RAM)과 같은 저항성 메모리 등 반도체를 이용하여 데이터를 저장하는 다양한 형태의 메모리 장치로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 SSD로 구현될 수 있다.
이에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 자기디스크를 이용하여 데이터를 저장하는 HDD에 비해 상대적으로 안정적이며 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 자기디스크를 회전시키기 위해 종래의 HDD에서 사용되는 모터 등의 구동 장치를 이용하지 않으므로, 상대적으로 열과 소음이 발생하지 않을 뿐만 아니라 외부 충격에도 강하며 향상된 데이터 처리 속도를 가질 수 있다.
이러한 메모리부(110)에는 호스트 시스템(200)에서 사용되는 데이터가 저장될 뿐만 아니라, 호스트 시스템(200)이 구동되는데 필요한 OS(Operation Syatem)가 인스톨되어 저장될 수도 있다. 메모리부(110)에 인스톨되어 저장되는 OS에 대해서는 BIOS 메모리(170)와 함께 자세히 후술하기로 한다.
제어부(150)는 메모리부(110)와 BIOS 메모리(170)를 제어하여, 선택된 메모리부(110)와 호스트 시스템(200)이 데이터를 상호 통신하거나 BIOS 메모리(170)에 저장된 BIOS 인스트럭션(instruction)을 호스트 시스템(200)에 제공하도록 한다. 이러한 제어부(150)는 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 메모리 제어부(155), 및 내부 인터페이스(B2)를 통하여 메모리 제어부(155)와 연결된 인터페이스 제어 부(153)를 포함할 수 있다.
메모리 제어부(155)는 호스트 시스템(200)에서 입력되는 제어 신호 및 어드레스 신호에 따라 적어도 하나의 메모리부(110)를 제어하여, 메모리부(110)와 호스트 시스템(200)이 상호 통신하도록 할 수 있다. 구체적으로, 메모리 제어부(155)는 호스트 시스템(200)에서 제공되는 제어 신호(예, 리드 신호 및/또는 라이트 신호)와 어드레스 신호에 따라, 선택된 메모리부(110)에 데이터를 라이트하거나 선택된 메모리부(110)로부터 데이터를 리드할 수 있다. 또한, 메모리 제어부(155)는 적어도 하나의 메모리부(110)를 RAID(Redundant Array of Independant Disk) 방식 등으로 제어하여 메모리부(110)를 안정적이고 효율적으로 관리할 수도 있다.
인터페이스 제어부(153)는 내부 인터페이스(B2)를 통하여 메모리 제어부(155)와 연결되며, 내부 인터페이스(B2)와 익스프레스 인터페이스(B1)를 연결하는 브릿지(bridge) 역할을 한다. 구체적으로, 인터페이스 제어부(153)는 IDE(Integrated Drive Electronics), PATA(Parallel Advanced Technology Attachment), SATA(Serial ATA) 등으로 형성된 내부 인터페이스(B2)를 통하여 메모리 제어부(155)로부터 제공되는 데이터 및 다양한 신호를 익스프레스 인터페이스(B1) 프로토콜에 적합한 형태로 변환하여, 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)에 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 인터페이스 제어부(153)는 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)으로부터 제공되는 데이터 및 다양한 신호를 내부 인터페이스(B2) 프로토콜에 적합한 형태로 변환하여, 내부 인터페이스(B2)를 통하여 메모리 제어부(155)에 제공할 수 있다.
또한, 인터페이스 제어부(153)는 BIOS 메모리(170)와 익스프레스 인터페이스(B1)를 연결하는 브릿지 역할을 하여, BIOS 메모리(170)에서 저장된 BIOS 인스트럭션을 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)에 제공할 수 있다.
익스프레스 인터페이스(B1)는 제어부(150)를 통하여 메모리부(110) 또는 BIOS 메모리(170)에서 제공되는 데이터와 신호를 호스트 시스템(200)에 제공한다. 이러한 익스프레스 인터페이스(B1)는 USB(Universal Serial Bus) 익스프레스 인터페이스, PCI(Peripheral Component Interconnect) 익스프레스 인터페이스 등일 수 있으며, 바람직하게는 데이터 저장 장치와 같은 외부 장치를 노트북 등에 상대적으로 덜 돌출되게 장착할 수 있는 PCI 익스프레스 인터페이스일 수 있다.
BIOS 메모리(170)는 호스트 시스템(200)의 BIOS 인스트럭션이 저장되며, 호스트 시스템(200)의 부트-업(boot-up)시 저장된 BIOS 인스트럭션을 익스프레스 인터페이스(B1)을 통하여 호스트 시스템(200)에 제공한다. 이에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)가 익스프레스 인터페이스(B1), 예컨대 PCI 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)에 외장되더라도, 호스트 시스템(200)은 데이터 저장 장치(100)의 메모리부(110)에 저장된 OS를 이용하여 구동될 수 있다. 이하에서, 이에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
PCI 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)에 연결된 데이터 저장 장치(100)는 부트-업시, 호스트 시스템(200)에 포함된 BIOS 인스트력션에서 부팅용 장치로 인식하지 못할 수 있다. 이에 의해, 데이터 저장 장치(100)에 예 컨대, WindowsTM와 같은 OS를 인스톨하고자 하는 경우에도, 호스트 시스템(200)의 BIOS 인스트럭션에서 데이터 저장 장치(100)를 인식하지 못하므로 데이터 저장 장치(100)에 OS를 인스톨하지 못할 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 호스트 시스템(200)의 BIOS 인스트럭션과는 별도의 BIOS 인스트력션을 데이터 저장 장치(100)의 BIOS 메모리(170)에서 호스트 시스템(200)에 제공하므로, 호스트 시스템(200)은 데이터 저장 장치(100)를 부팅용 장치로 인식할 수 있다. 따라서, 데이터 저장 장치(100)가 PCI 익스프레스 인터페이스(B1)를 통하여 호스트 시스템(200)에 연결되어 있을지라도 데이터 저장 장치(100)에 OS가 인스톨되어 저장될 수 있으며, 호스트 시스템(200)은 이를 이용하여 구동될 수 있다.
이 경우, 호스트 시스템(200)은 호스트 시스템(200)에 내장되어 있는 HDD에 인스톨되어 있는 OS를 이용하여 구동될 때보다, 상대적으로 안정하고 빠른 속도로 구동될 수 있다. 즉, OS가 인스톨되어 저장되어 있는 데이터 저장 장치(100)가 HDD에 비해 상대적으로 안정적이고 데이터 처리 속도가 빠르므로, 이를 이용하는 호스트 시스템(200)의 안정성과 데이터 처리 속도 또한 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)는 호스트 시스템(200)의 내부에 장착되어 있는 HDD를 제거하고 대체하는 것이 아니라, 예컨대, PCI 익스프레스 인터페이스(B1) 등을 통하여 호스트 시스템(200)의 외부에 부가적으로 장착될 수 있으므로, 호스트 시스템(200) 및 호스트 시스템(200)에 포함된 HDD를 효과적으로 사용할 수 있다. 구체적으로, 상대적으로 빈번하게 사용되며 빠른 처리 속도를 요구하는 데이터 또는 OS는 호스트 시스템(200)에 부가되는 데이터 저장 장치(100)를 이용하는 반면, 상대적으로 빈번하게 사용되지 않으며 빠른 처리 속도를 요구하지 않은 데이터는 호스트 시스템(200) 내부에 장착된 기존의 HDD를 이용함으로써, 호스트 시스템(200) 및 호스트 시스템(200)에 포함된 HDD를 효과적으로 사용할 수 있다. 즉, 호스트 시스템(200) 내부에 장착된 HDD를 상대적으로 고가(高價)인 SSD로 교체하지 않으면서도, OS와 같이 상대적으로 빠른 데이터 처리 속도를 요구하는 데이터는 호스트 시스템(200)에 외장되는 SSD의 데이터 저장 장치(100)를 이용함으로써, 호스트 시스템(200)의 안정성 및 데이터 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
한편, 여기서 BIOS 메모리(170)는 ROM(Read Only Memory) 또는 ROM 형태의 다양한 메모리가 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 저장 장치를 설명하는 예시적인 블록도이다.
도 4를 참고하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 저장 장치(101)는 호스트 시스템(200)이 데이터 저장 장치(100)에 억세스하는 경우 자주 사용되는 데이터를 저장하는 버퍼부(180)를 더 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다.
구체적으로, 버퍼부(180)는 호스트 시스템(200)에서 자주 억세스되는 데이터 및 상기 데이터의 어드레스를 임시로 저장하며, 이에 따라 제어부(151)는 호스트 시스템(200)으로부터 상기 어드레스에 대응되는 데이터의 리드 커맨드가 수신될 경우 버퍼부(180)로부터 데이터를 리드하여 호스트 시스템(200)에 제공할 수 있다. 즉, 메모리부(110) 대신에 상대적으로 리드 속도가 빠른 버퍼부(180)를 이용함으로써, 데이터 저장 장치(100)에서 데이터가 리드되는 속도를 향샹시킬 수 있다.
이러한 버퍼부(180)는 DRAM, SRAM(Static RAM), SDRAM(Synchronous RMA) 등의 메모리 장치로 구성될 수 있다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며 랜덤 억세스가 가능한 다양한 형태의 메모리로 형성될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 저장 장치를 설명하는 예시적인 도면들이다.
도 2은 도 1a의 데이터 저장 장치를 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어부를 설명하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 저장 장치를 설명하는 예시적인 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100, 101: 데이터 저장 장치 110: 메모리부
150, 151: 제어부 170: BIOS 메모리
180: 버퍼부 200: 호스트 시스템
B1: 익스프레스 인터페이스 B2: 내부 인터페이스

Claims (7)

  1. 호스트 시스템의 OS(Operation System)가 인스톨되어 저장되는 적어도 하나의 메모리부;
    상기 메모리부와 상기 호스트 시스템을 연결하는 익스프레스 인터페이스(express interface); 및
    BIOS 인스트럭션이 저장되며, 상기 익스프레스 인터페이스를 통하여 상기 호스트 시스템에 상기 BIOS 인스트럭션을 제공하여 상기 호스트 시스템을 부팅시키며 ROM(Read Only Memory)으로 이루어진 BIOS 메모리;
    상기 메모리부와 연결되며, 상기 메모리부를 제어하는 메모리 제어부; 및
    상기 메모리 제어부와 PATA 또는 SATA로 연결되며, 상기 메모리 제어부 또는 상기 BIOS 메모리와 상기 익스프레스 인터페이스 사이의 브릿지 역할을 하는 인터페이스 제어부;를 포함하는 데이터 저장 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 익스프레스 인터페이스는 PCI 익스프레스 인터페이스인 데이터 저장 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메모리부는 반도체를 이용하여 데이터를 저장하는 데이터 저장 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 메모리부는 플래시 메모리인 데이터 저장 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 메모리부에서 상기 호스트 시스템으로 리드되는 데이터가 임시로 저장되는 버퍼부를 더 포함하는 데이터 저장 장치.
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