KR101431157B1 - 솔리드 스테이트 드라이브 - Google Patents

Abstract

솔리드 스테이트 드라이브가 제공된다. 상기 솔리드 스테이트 드라이브는 메모리 반도체 칩, 무선 신호를 통해 상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터를 송신하고 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 수신하기 위한 제 1 무선 신호 송수신부를 포함하는 무선 통신부, 상기 무선 통신부와 상기 메모리 반도체 칩을 제어하고, 상기 메모리 반도체 칩과 상기 무선 통신부 간에 데이터를 중계하는 제어 반도체 칩, 상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터 및 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 임시 저장하는 휘발성 메모리를 포함하는 버퍼, 태양 광으로부터 전기 에너지를 생성하는 태양 전지, 및 상기 전기 에너지를 상기 무선 통신부, 상기 메모리 반도체 칩, 상기 제어 반도체 칩에 공급하는 전원 제어 반도체 칩을 포함한다.

Description

솔리드 스테이트 드라이브{Solid state drive}

본 발명은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 태양 전지로부터 전원을 제공받아 외부 장치와 무선 통신으로 데이터를 송수신하는 솔리드 스테이트 드라이브에 관한 것이다.

컴퓨팅 장치의 하드웨어의 성능이 향상됨에 따라, 사용자가 컴퓨팅 장치에서 사용하는 데이터 또는 프로그램 역시 그 크기가 급격하게 증대되고 있는 추세에 있다. 이에 따라 컴퓨터 장치를 위한 데이터 처리 장치에 있어서 데이터 입출력시 병목 현상으로 인한 성능 저하를 해결할 수 있는 기술로 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)가 제안되고 있다. 솔리드 스테이트 드라이브는 하드 디스크 드라이브(HDD)와 비슷하게 동작하면서도 기계적 장치인 HDD와는 달리 반도체를 이용하여 정보를 저장한다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브는 랜덤 액세스를 하여 탐색시간 없이 고속으로 데이터를 입출력할 수 있으면서도, 기존의 HDD에 필수적으로 사용되는 모터와 기계적 구동장치를 갖지 않아, 기계적 지연이나 실패율이 현저히 적다. 또한 외부의 충격으로 데이터가 손상되지 않으며, 발열·소음 및 전력소모가 적고, 소형화·경량화할 수 있는 장점이 있다.

그러나, 종래의 솔리드 스테이트 드라이브는 외부 호스트와 전원과 신호를 유선으로 연결되므로, 연결 포트가 부족할 경우 외부 호스트와의 접속이 제한되며, 설치를 위한 외부 호스트와의 연결이 번거로운 한계가 있다.

또한, 솔리드 스테이트 드라이브의 용량을 증가시키기 위하여 사용하는 반도체 메모리 소자의 집적도와 개수가 증가함에 따라서, 솔리드 스테이트 드라이브의 전력 소모량도 함께 증가하고 있으며, 이는 솔리드 스테이트 드라이브를 휴대용으로 사용하는 것을 곤란하게 하고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지를 구비하고 외부 호스트와의 연결을 손쉽게 하는 솔리드 스테이트 드라이브를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 솔리드 스테이트 드라이브는 메모리 반도체 칩, 무선 신호를 통해 상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터를 송신하고 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 수신하기 위한 제 1 무선 신호 송수신부를 포함하는 무선 통신부, 상기 무선 통신부와 상기 메모리 반도체 칩을 제어하고, 상기 메모리 반도체 칩과 상기 무선 통신부 간에 데이터를 중계하는 제어 반도체 칩, 상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터 및 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 임시 저장하는 휘발성 메모리를 포함하는 버퍼, 태양 광으로부터 전기 에너지를 생성하는 태양 전지, 및 상기 전기 에너지를 상기 무선 통신부, 상기 메모리 반도체 칩, 상기 제어 반도체 칩에 공급하는 전원 제어 반도체 칩을 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따른 솔리드 스테이트 드라이브는 자체적으로 태양 전지를 통해 전력을 생성하여 사용함으로써 장시간 사용할 수 있고 무선 통신으로 데이터를 송수신함으로써 연결 포트가 없거나 부족한 호스트와의 데이터 송수신을 가능하게 한다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브와 외부 호스트뿐만 아니라 솔리드 스테이트 드라이브의 기판과 메모리 칩 간에도 무선 통신으로 데이터를 송수신함으로써 더욱 신뢰성 있는 고속의 데이터 통신이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 구성 요소와 동작 방법을 호스트와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 유선 및 무선 통신 기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 전원부의 동작을 호스트와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 구성 요소와 동작 방법을 호스트와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 내부 및 외부 통신 기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

아래에서 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 다른 언급이 없는 한, 도면들에서 동일한 부호는 동일한 요소를 가리키며 각종 요소들과 영역들은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서 본 발명은 첨부 도면들에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 구성 요소와 동작 방법을 호스트와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 호스트(200)와 네트워크 연결될 수 있는 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 도시된다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 제어부(20), 전원부(30), 유선 통신부(40), 무선 통신부(50) 및 메모리부(60)를 포함할 수 있다.

메모리부(60)는 데이터를 저장할 수 있으며, 전원의 공급이 없는 상태에서도 데이터가 소실되지 않는 저장 장치를 포함할 수 있다. 상기 저장 장치는 비휘발성 메모리, 예컨대 플래시 메모리, 및/또는 휘발성 메모리, 예컨대 DRAM을 포함할 수 있다. 메모리부(60)는 제어부(20)의 요청에 따라 데이터를 저장 또는 삭제하거나, 저장되어 있는 데이터를 제어부(20)에 제공할 수 있다. 메모리부(60)는 하나 이상의 반도체 칩으로 이루어질 수 있다. 메모리부(60)는 복수의 반도체 다이가 적층된 적층 반도체 패키지로 이루어질 수 있다.

제어부(20)는 메모리부(60)에 저장된 데이터에 대한 액세스를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(20)는 호스트(200)의 제어 명령에 따라서, 메모리부(60)에 포함되는 저장 장치, 예컨대 플래시 메모리 등의 기록/독출 동작을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 주문형 반도체(ASIC)와 같은 별도의 제어 반도체 칩으로 구성되거나, 메모리부(60)의 시스템 영역에 저장된 제어 프로그램일 수 있다. 또한, 제어부(20)는 무선 통신부(50)의 일부와 함께 하나의 제어 반도체 칩으로 구성될 수 있다. 제어부(20)는, 예컨대, 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)에 연결될 때, 호스트(200)의 운영 시스템에 의해 자동으로 실행되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 제어부(20)는 자동 실행을 위한 스크립트와 호스트(200)에서 실행될 수 있는 응용 프로그램을 포함할 수 있다.

제어부(20)는 버퍼(25)를 더 포함할 수 있다. 버퍼(25)는 랜덤 액세스가 가능한 휘발성 메모리, 예컨대 DRAM, SRAM, SDRAM, DDR 등을 포함할 수 있다. 호스트(200)가 솔리드 스테이트 드라이브(100)를 액세스할 때 자주 사용되는 데이터를 버퍼(25)에 저장함으로써, 데이터 독출 동작에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다. 버퍼(25)는 예컨대 8MByte 또는 32MByte의 용량 크기를 가질 수 있다. 제어부(20)가 별도의 제어 반도체 칩으로 구성되는 경우, 버퍼(25)는 상기 제어 반도체 칩의 일부분일 수 있다. 일 예에서, 버퍼(25)는 독립적인 반도체 칩으로 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 버퍼(25)는 메모리부(60)를 이루는 반도체 칩의 일부분, 또는 메모리부(60)를 이루는 적층 반도체 패키지에 적층된 반도체 다이들 중 일부로 이루어질 수 있다.

전원부(30)는 솔리드 스테이트 드라이브(100) 내에 장착될 수 있는 전력 발생 장치, 예컨대 태양 전지를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 상기 전력 발생 장치에 의해 생산된 전력은, 예컨대, 배터리에 저장할 수 있다. 또한, 전원부(30)는 호스트(200)로부터 전원을 제공받을 수 있다. 전원부(30)는 제어부(20), 무선 통신부(50), 및 메모리부(60)에 전원을 제공할 수 있다. 전원부(30)로부터 제공되는 전원은 예를 들어 3V 내지 12V의 전압일 수 있다.

유선 통신부(40)는 종래 HDD가 호스트(200)에 연결되는 인터페이스일 수 있다. 예컨대, 유선 통신부(40)는, 1.5Gb/s의 최대 속도를 갖는 SATA(Serial Advanced Technology Architecture), 3Gb/s의 최대 속도를 갖는 SATA2, 6Gb/s의 최대 속도를 갖는 SATA3, eSATA, E-IDE(Enhanced Integrated Drive Electronics), SCSI(Small Computer System Interface), SA-SCSI, ZIF(Zero Insertion Force) 타입, CF(Compact Flash) 타입, USB(Universal Serial Bus), IEEE1394 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 유선 통신부(40)를 통해 호스트(200)와 데이터를 유선으로 송수신할 수 있다. 유선 통신부(40)는 데이터 신호뿐만 아니라 전원 신호도 전달할 수 있다. 따라서, 유선 통신부(40)의 요소들은 유선 통신부(40)를 통해 연결된 호스트(200)의 전원을 이용하여 구동될 수 있다. 유선 통신부(40)는 호스트(200)로부터 전원이 공급되는 전원 단자들 및 데이터 신호들이 입출력되는 데이터 단자들 포함할 수 있으며, 상기 전원 단자들과 상기 데이터 단자들은 각각 별도의 전원 소켓 및 데이터 소켓에 형성될 수 있으며, 또는, 일체로 하나의 소켓에 형성될 수도 있다.

무선 통신부(50)는 호스트(200)와 무선 신호를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 통신부(50)는 전원부(30)로부터 전원을 제공받아 구동될 수 있다. 무선 통신부(50)는 제어부(20)에 의하여 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 무선 통신부(50)의 전체 동작은 제어부(20)에 의해 제어될 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 무선 통신부(50)를 통하여 호스트(200)에 네트워크 연결되면 무선 네트워킹 절차가 수행될 수 있다.

호스트(200)는 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 정보를 주고 받을 수 있는 장치일 수 있으며, 연산부, 기억부, 제어부, 및 입출력부를 포함하는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있고, 예를 들어 컴퓨터, 개인용 컴퓨터(PC), 서버, 휴대용 컴퓨터, 개인용 휴대 단말기(PDA), 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 휴대용 멀티미디어 재생기(portable multimedia player, PMP) 또는 중계기, 액세스 포인트(AP), 휴대용 전자장치, 가전제품 등 주변 장치와 데이터를 송수신할 수 있는 저장 장치인 경우에 모두 해당될 수 있다.

도 1에서는 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)를 통해 동시에 하나의 호스트(200)와 데이터 통신을 수행하는 것처럼 도시되어 있지만, 이러한 형태로 본 발명이 한정되지 않는다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 유선 통신부(40)를 통해 제 1 호스트와 통신을 수행하면서 무선 통신부(50)를 통해 제 2 호스트와 통신을 수행할 수도 있다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 유선 통신부(40)나 무선 통신부(50) 중 어느 하나를 선택적으로 이용하여 호스트(200)와 통신을 수행할 수도 있다. 예컨대, 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 무선 통신부(50)를 통해 호스트(200)와 통신하고 있더라도, 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 호스트(200)가 유선 통신부(40)로 서로 연결되면, 무선 통신부(50)에서 유선 통신부(40)로 통신 경로가 절체될 수도 있다. 이러한 동작들은 제어부(20)에 의해 수행될 수 있으며, 사용자가 미리 설정한 룰 또는 설정에 따라 동작 규칙이 결정될 수 있다. 이러한 룰 또는 설정은 제어부(20)에 기록되어 있을 수도 있으며, 메모리부(60)의 일부분에 저장되어 있을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 유선 및 무선 통신 기능을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브(100)의 무선 통신부(50)는 무선 신호 회로부(52) 및 무선 신호 송수신부(54)를 포함할 수 있다. 무선 신호 송수신부(54)는 무선 신호를 송신하고 수신할 수 있다. 무선 신호 송수신부(54)는 안테나를 포함할 수 있다. 무선 신호 송수신부(54)가 안테나로 이루어지는 경우, 송신용 안테나와 수신용 안테나는 무선 신호 전송에 사용되는 RF의 파장을 고려하여 설계될 수 있다. 무선 신호 송수신부(54)는 예컨대 송신용 안테나와 수신용 안테나로 각각 이루어질 수 있다. 또한, 무선 신호 송신부(54)는 송수신 겸용 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 무선 신호 송수신부(54)은 신호의 송수신을 위한 코일로 이루어질 수 있다. 무선 신호 송수신부(54)이 코일로 이루어지는 경우, 송신과 수신을 동일한 코일에서 함께 할 수도 있고, 송신과 수신 각각을 위한 개별적인 코일을 구비함으로써 각각 송신과 수신을 할 수도 있다.

무선 신호 회로부(52)는 인코딩된 통신 디지털 신호를 변조하여 무선 신호 송수신부(54)에 제공하고, 무선 신호 송수신부(54)에 의해 수신된 무선 신호를 복조하여 데이터를 제어부(20)에 제공할 수 있다. 무선 신호 회로부(52)는 캐리어 무선 신호를 생성하기 위한 발진 회로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 신호 회로부(52)는 무선 신호 송수신부(54)에서 수신된 무선 신호를 디지털화하기 위한 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있으며, 노이즈를 제거하기 위한 필터 회로 및/또는 증폭 회로를 포함할 수 있다.

제어부(20)는 메모리 제어부(24) 및 통신 제어부(22)를 포함할 수 있다. 통신 제어부(22)는 무선 통신부(50) 및 유선 통신부(40)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 통신 제어부(22)는 무선 통신부(50)의 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)로부터 제공되는 통신 디지털 신호를 내부 디지털 신호로 디코딩할 수 있다. 또한, 통신 제어부(22)는 메모리 제어부(24)로부터 제공되는 내부 디지털 신호를 통신 디지털 신호로 인코딩하여 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)에 제공할 수 있다.

통신 제어부(22)는 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)를 제어할 수 있다. 예컨대, 통신 제어부(22)는 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)를 통해 서로 다른 호스트(200)들과 각각 통신할 수 있게 할 수 있다. 또한, 통신 제어부(22)는 다수의 호스트(200)들이 유선 통신부(40)를 통해 솔리드 스테이트 드라이브(100)를 액세스할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 통신 제어부(22)는 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)를 통해 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 하나의 호스트(200)와 통신할 수 있게 할 수 있다. 이 경우, 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 상기 호스트(200)와의 통신 속도는 대략 유선 통신 속도와 무선 통신 속도의 합이 될 수 있다. 또한, 통신 제어부(22)는 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 사이에 송수신될 수 있는 데이터에 대하여 미리 정의된 주파수 대역 및/또는 프로토콜에 대한 정보를 가지고 있을 수 있다.

메모리 제어부(24)는 통신 제어부(22)에 의해 디코딩된 내부 디지털 신호들을 분석하여, 메모리부(60)를 제어하기 위한 제어 신호들, 어드레스 신호들, 및/또는 데이터 신호들을 추출할 수 있다. 메모리 제어부(24)는 상기 디코딩된 내부 디지털 신호들 분석하여 제어 명령을 구분하고, 상기 제어 명령에 따라, 메모리부(60)의 특정 어드레스에 임의의 데이터를 저장하거나, 메모리부(60)의 특정 어드레스로부터 임의의 데이터를 독출하거나, 메모리부(60)의 특정 어드레스의 임의의 데이터를 삭제할 수 있다. 도면에서 메모리 제어부(24)와 통신 제어부(22)는 별도의 기능 블록인 것으로 도시하였지만, 이는 예시적이며, 하나의 블록에서 양 기능을 모두 처리할 수도 있으며, 또는 하나의 전자 회로 소자에 의해 양 기능이 구현될 수도 있다. 메모리 제어부(24)와 메모리부(60) 간의 통신은 본딩 와이어, 솔더볼, 범프, 관통 전극(TSV)를 이용하는 유선 통신, RF를 이용한 무선 통신, 또는 적외선 또는 가시광선을 이용한 광통신에 의하여 구현될 수 있다.

호스트(200)는 솔리드 스테이트 드라이브(100)의 유선 통신부(40)와 통신할 수 있는 유선 통신 인터페이스(210) 및 솔리드 스테이트 드라이브(100)의 무선 통신부(50)와 통신할 수 있는 무선 통신 인터페이스(220)를 구비할 수 있다.

유선 통신 인터페이스(210)는 유선 통신부(40)에 대응하는 인터페이스이다. 예컨대, 유선 통신 인터페이스(210)는 SATA, SATA2, SATA3, eSATA, E-IDE, SCSI, SA-SCSI, ZIF, CF, USB, IEEE1394 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

무선 통신 인터페이스(220)는 무선 통신부(50)에 대응하는 인터페이스이다. 무선 통신 인터페이스(220)는 호스트(200)가 직접 제공할 수 있다. 예컨대, 무선 통신 인터페이스(220)는 무선 NIC(Wireless Network Interface Card)을 이용한 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 스택을 제공하는 무선 랜, IrDA(Infrared Data Association)의 적외선 통신과, IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 규격을 따르는 블루투스(Bluetooth)와 와이파이(Wi-Fi), 및 전이중 통신(Full-Duplex)을 제공하는 RF 통신, 지그비(Zigbee), 와이파이(Wi-Fi), 초광대역 무선(UWB, Ultra WideBand) 중 적어도 하나의 방식을 직접 제공할 수 있다. 대안적으로, 무선 통신 인터페이스(220)는 호스트(200)에 장착할 수 있는 별도의 장치에 의해 제공될 수 있다. 상기 별도의 장치는 상기 유선 통신 인터페이스(210)에 의해 연결될 수 있다.

도시하지는 않았지만, 호스트(200)는 유선 통신 인터페이스(210) 및 무선 통신 인터페이스(220)에 의해 입출력되는 유선 신호 및 무선 신호를 처리하기 위한 유선 통신부 및 무선 통신부를 포함할 수 있다. 아래에서 유선 통신 인터페이스(210)와 유선 통신부를 통칭하여 유선 통신 모듈로 지칭하고, 무선 통신 인터페이스(220)와 유선 통신부를 통칭하여 무선 통신 모듈로 지칭한다. 상술한 바와 같이, 호스트(200)는 유선 통신 모듈 및/또는 무선 통신 모듈을 통해 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.

일 예에서, 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 사이의 무선 신호 전송은 무선랜, IrDA, RF 통신, 지그비, 블루투스, 와이파이, 초광대역 무선 방식 중 적어도 하나의 방식으로 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 사이의 무선 신호 전송은 저용량의 데이터 전송에 적합한 방식(예를 들어 지그비)과 고용량의 데이터 전송에 적합한 방식(예를 들어, UWB)을 결합함으로써, 저용량 데이터인 구동 신호와 고용량의 데이터인 저장 데이터의 전송을 별도로 수행하도록 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 사이의 무선 신호 전송은 상기 방식들과 함께 정전기 유도 또는 자기 유도 방식을 결합하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 수 cm 이내에서만 정보의 전송이 가능한 근접 무선(proximity wireless) 방식을 구현하여 보안성을 높일 수 있다.

호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 간의 무선 통신의 변조 방식은 한정되지 않는다. 예컨대, 변조 방식은 진폭편이 변조(ASK, Amplitude Shift Keying), 주파수편이 변조(FSK, Frequency Shift Keying), 위상편이 변조(PSK, Phase Shift Keying), 및 진폭위상 변조(QAM, Quadrature Amplitude Modulation) 등일 수 있다.

솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로부터 데이터를 무선으로 수신하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로부터 데이터를 무선으로 수신하는 과정은 실선 화살표에 의하여 도시되어 있다. 호스트(200)의 무선 통신 인터페이스(220)가 데이터를 포함한 무선 신호를 무선 신호 송수신부(54)에 전송한다. 무선 신호 송수신부(54)에서 수신된 상기 무선 신호는 무선 신호 회로부(52)로 전송된다. 무선 신호 회로부(52)는 수신된 무선 신호를 디지털화할 수 있으며, 이를 통신 디지털 신호로 복조하여 통신 제어부(22)로 전송한다. 이 때, 선택적으로 무선 신호 회로부(52)는 노이즈를 제거하기 위해 상기 무선 신호를 필터링 및/또는 증폭할 수도 있다. 본 명세서에서, 통신 디지털 신호는 무선 통신부(50)와 무선 통신 인터페이스(220) 간의 무선 통신에 적합한 디지털 신호로서 변조되기 전, 그리고 복조된 후의 신호를 지칭하며, 이는 직렬 신호일 수 있다. 통신 제어부(22)는 상기 통신 디지털 신호는 내부 디지털 신호로 디코딩할 수 있다. 상기 내부 디지털 신호는 솔리드 스테이트 드라이브(100)의 내부에서 가용한 형태의 신호를 지칭하며, 이는 병렬 신호일 수 있다. 메모리 제어부(24)는 통신 제어부(22)로부터 내부 디지털 신호를 수신하여, 이를 분석하여 상기 내부 디지털 신호에 포함된 명령에 따라 수행할 수 있다. 예를 들어, 메모리 제어부(24)는 상기 내부 디지털 신호에 포함된 제어 신호들에 따라 임의의 동작, 예컨대, 임의의 어드레스에 임의의 데이터를 저장, 임의의 어드레스의 데이터를 삭제, 또는 임의의 어드레스의 데이터를 독출을 수행할 수 있다.

솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로부터 데이터를 유선으로 수신하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로부터 데이터를 유선으로 수신하는 과정은 실선 화살표에 의하여 도시되어 있다. 호스트(200)는 유선 통신 인터페이스(210)를 통해 데이터를 포함한 유선 신호를 유선 통신부(40)에 전송한다. 유선 통신부(40)는 상기 무선 신호를 수신하여 이를 디지털화한 후, 선택적으로 필터링 및/또는 증폭할 수 있고, 통신 디지털 신호로 복조하여 통신 제어부(22)로 전송한다. 통신 제어부(22)는 상기 통신 디지털 신호는 내부 디지털 신호로 디코딩하여 메모리 제어부(24)에 전송한다. 이후의 과정은 상술된 무선 수신 과정과 실질적으로 동일할 수 있다.

솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로 데이터를 무선으로 송신하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)로부터 호스트(200)로 데이터를 무선으로 송신하는 과정은 점선 화살표에 의하여 도시되어 있다. 메모리요소(1600)에 저장된 데이터 중 송신할 데이터는 메모리 제어부(24)에 의해 통신 제어부(22)로 전송되며, 통신 제어부(22)는 이를 통신 디지털 신호로 인코딩하여 무선 신호 회로부(52)로 전송한다. 무선 신호 회로부(52)는 통신 디지털 신호를 변조하여 무선 신호 송수신부(54)에 제공한다. 무선 신호 송수신부(54)는 이를 무선 신호로 송신한다. 호스트(200)는 무선 통신 인터페이스(220)를 통해 이를 수신할 수 있다.

솔리드 스테이트 드라이브(100)가 호스트(200)로 데이터를 유선으로 송신하는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)로부터 호스트(200)로 데이터를 유선으로 송신하는 과정은 점선 화살표에 의하여 도시되어 있다. 통신 제어부(22)가 메모리 제어부(24)로부터 송신할 데이터를 내부 디지털 신호의 형태로 수신하는 과정은 상술한 무선 송신 과정과 실질적으로 동일할 수 있다. 통신 제어부(22)는 내부 디지털 신호를 통신 디지털 신호로 인코딩하여 유선 통신부(40)로 전송한다. 유선 통신부(40)는 통신 디지털 신호를 변조하여 유선으로 전송한다. 호스트(200)는 유선 통신 인터페이스(210)를 통해 이를 수신할 수 있다.

따라서, 유선 통신부(40)와 무선 통신부(50)를 통해 송수신되는 신호의 인코딩/디코딩 방식이 서로 동일하다면, 통신 제어부(22)에서 한 번의 인코딩 및 디코딩만으로 유선 통신과 무선 통신 모두를 수행할 수 있기 때문에, 연산 처리에 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 설계 복잡도도 줄어들 수 있다. 또한, 호스트(200)와 솔리드 스테이트 드라이브(100) 간의 무선 통신을 통해, 외부의 잡음에 영향을 받지 않는 신뢰성 높은 고속의 통신을 달성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(100)의 전원부(30)의 동작을 호스트(200)와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 제어부(20), 무선 통신부(50) 및 메모리부(60)에 전원을 제공하는 전원부(30)가 도시된다. 전원부(30)는 전원 제어부(32), 태양 전지(34) 및 저장부(36)를 포함할 수 있다.

태양 전지(34)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 예컨대, 태양 전지(34)는 서로 접합된 p형 반도체와 n형 반도체를 포함할 수 있다. 상기 p형 반도체 및 n형 반도체에 태양광이 비춰지면, 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 태양 전지(34)에는 정공과 전자가 발생할 수 있다. 발생된 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동하고 발생된 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하게 되며, 그에 따라 전위차가 발생하면서 전류가 흐르게 된다. 따라서 태양 전지(34)는 태양광에 의해 전류가 흐르게 되며, 이와 같이 생성된 전기는 전원 제어부(32)를 통해 저장부(36)에 충전된다.

전원 제어부(32)는 태양 전지(34)에 의해 생성된 전기를 저장부(36)에 충전시킬 수 있다. 또한, 전원 제어부(32)는 유선 통신부(40)의 전원 단자를 통해 호스트로부터 전원을 공급받아, 저장부(36)에 충전시킬 수도 있다. 뿐만 아니라, 전원 제어부(32)는 충전된 저장부(36)로부터 안정된 전원을 무선 통신부(50), 제어부(20) 및 메모리부(60)에 공급함으로써 솔리드 스테이트 드라이브(100)를 동작시킬 수 있다. 전원 제어부(32)는 고 전압 방지 회로를 포함할 수 있으며, 호스트(200)로부터 제공되는 전원과 태양 전지(34)로부터 제공되는 전기 에너지가 서로 분리되게 할 수 있다. 전원 제어부(32)는 고정된 전압이 출력될 수 있도록 정전압 회로를 포함할 수 있다.

전원 제어부(32)는 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 유선 통신부(40)를 통해 호스트(200)에 연결되었는지를 감지할 수 있다. 무선 통신 중에 솔리드 스테이트 드라이브(100)가 유선 통신부(40)를 통해 호스트(200)에 연결되었음을 감지하는 경우, 통신 제어부(22)는 무선 통신에서 유선 통신으로 통신 방식을 절체할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 절체는 사용자에 의해 설정될 수 있다.

또한, 전원 제어부(32)는 태양 전지(34)로부터 제공되는 전기를 유선 통신부(40)를 통해 호스트(200)에 공급할 수 있다. 예컨대, 호스트(200)가 예컨대, PDA, 핸드폰 등과 같은 휴대 장치이고 상기 휴대 장치의 배터리가 모두 방전되어 사용이 불가능한 경우, 태양 전지(34)에 의해 생성된 전기 에너지를 유선 통신부(40)를 통해 상기 휴대 장치의 배터리에 충전시킬 수 있다.

저장부(36)는 호스트(200)로부터 제공되는 전원과 태양 전지(34)로부터 제공되는 전기 에너지를 저장할 수 있다. 저장부(36)는 재충전이 가능한 충전지일 수 있다. 예컨대, 저장부(36)는 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 또는 납 축전지를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 통신이 가능한 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 휴대가 가능하며, 무선으로 외부 장치와 통신할 수 있다. 이를 위해서는 별도의 전원 공급부가 필요할 것이다. 본 발명에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 태양 전지(34)를 구비함으로써 자체적으로 전기를 생산할 수 있다. 그에 따라 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 더 많은 구동 시간을 가질 수 있으며, 충전지가 방전되더라도 태양 전지(34)를 이용하여 지속적인 구동이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(100)를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 기판(10), 적어도 하나의 제어 반도체 칩(21), 적어도 하나의 수동 소자(28), 및 적어도 하나의 메모리 반도체 칩(60)을 포함할 수 있다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 무선 통신부(50) 및 유선 통신부(40)를 포함할 수 있다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 전원 제어 반도체 칩(32), 태양 전지(34) 및 배터리(36)를 포함할 수 있다.

솔리드 스테이트 드라이브(100)는 메모리 반도체 칩(60), 제어 반도체 칩(21), 수동 소자(28), 무선 통신부(50)의 무선 신호 송수신부(54), 유선 통신부(40)의 소켓(42) 및 전원 제어 반도체 칩(32)을 봉지하는 봉지재를 포함할 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 제어 반도체 칩(21), 수동 소자(28), 메모리 반도체 칩(60), 무선 통신부(50), 및 전원 제어 반도체 칩(32)의 외부를 둘러싸는 케이스(90)를 포함할 수 있다. 또한, 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 태양 전지(34)의 일 면을 노출하는 투명 보호막(94)을 포함할 수 있다.

기판(10)은 제 1 면(12)과 제 1 면(12)에 대향하는 제 2 면(14)을 포함한다. 제 1 면(12)의 일부 영역에 제어 반도체 칩(21), 수동 소자(28), 및 메모리 반도체 칩(60)이 위치할 수 있다. 또한, 제 1 면(12)의 일부 영역에 무선 통신부(50)의 무선 신호 송수신부(54)가 위치할 수 있다. 또한, 제 2 면(14)의 일부 영역에는 유선 통신부(40)의 유선 통신 인터페이스가 위치할 수 있다.

기판(10)은 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드 트리아진(BT) 수지, FR-4(Flame Retardant 4), FR-5, 세라믹, 실리콘, 또는 유리를 포함할 수 있고, 그러나 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(10)은 단일층일 수 있으며, 또는, 내부에 배선 패턴들을 포함하는 다층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(10)는 하나의 강성(Rigid) 평판이거나, 복수의 강성 평판이 접착되어 형성되거나, 얇은 가요성 인쇄회로기판과 강성 평판이 접착되어 형성될 수 있다. 서로 접착되는 복수의 강성 평판들, 또는 인쇄회로기판들은 배선 패턴을 각각 포함할 수 있다. 또한, 기판(10)는 LTCC(low temperature co-fired ceramic) 기판일 수 있다. 상기 LTCC 기판은 복수의 세라믹 층이 적층되고, 그 내부에 배선 패턴을 포함할 수 있다.

제 1 면(12) 상의 제 1 배선(16), 및 제 2 면(14) 상의 제 2 배선(18)은 제어 반도체 칩(21), 수동 소자(28), 전원 제어 반도체 칩(32), 태양 전지(34), 배터리(36), 입출력 단자(44), 무선 통신부(50), 및 메모리 반도체 칩(60)을 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 배선(16) 및 제 2 배선(18)은 예컨대 기판(10)을 관통하는 비아 전극을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

메모리 반도체 칩(60)은 제 1 연결 부재(62)를 통하여 제 1 배선(16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리 반도체 칩(60)은 도 1의 메모리부(60)에 상응할 수 있다. 메모리 반도체 칩(60)은 데이터를 저장할 수 있는 저장 장치로서, NAND 플래시 메모리, PRAM(Phase-change random access memory), RRAM(Resistive RAM), FeRAM(Ferroelectric RAM), 또는 MRAM(Magnetic RAM)과 같은 비휘발성 메모리일 수 있다. 또한, 메모리 반도체 칩(60)은 DRAM, 특히 DDR과 같은 휘발성 메모리일 수도 있다. 복수의 메모리 반도체 칩들(60)은 크기가 서로 동일하거나 다를 수 있다. 또한, 메모리 반도체 칩(60)은 반도체 다이 또는 반도체 패키지일 수 있다. 도면에 도시된 메모리 반도체 칩(60)의 종류, 개수, 크기, 적층 방법, 및 적층 모양 등은 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1 연결 부재(62)는 본딩 와이어일 수 있다. 도면에서는 제 1 연결 부재(62)가 본딩 와이어로 도시되어 있으나, 이는 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 연결 부재(62)는 솔더볼, 플립칩 본딩 부재, 범프, TSV(though silicon via)와 같은 전도성 비아 또는 이들의 조합일 수 있다.

수동 소자(28)는 제 1 면(12)의 일부 영역 상에 위치할 수 있고, 솔더 또는 납땜을 통하여 배선(16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 수동 소자(28)는 저항 소자, 인덕터 소자, 캐패시터 소자, 또는 스위치 소자일 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 수동 소자(28)는 제 1 면(12) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 기판(10) 내의 리세스 영역에 형성될 수도 있으며, 이 경우, 메모리 반도체 칩(60)은 리세스 영역 내의 수동 소자(28) 상에 배치될 수도 있다.

제어 반도체 칩(21)은 제 2 연결 부재(26)를 통하여 제 1 배선(16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어 반도체 칩(21)은 도 1의 제어부(20)에 상응할 수 있다. 또한, 도 1의 유선 통신부(40) 중 회로 부분 및 무선 통신부(50) 중 회로 부분, 예컨대, 무선 신호 회로부(52)를 포함할 수 있다. 또한, 제어 반도체 칩(21)은 도 1의 버퍼(25)를 포함할 수 있다.

제어 반도체 칩(21)은 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 호스트(200) 사이의 통신을 제어할 수 있다. 또한, 제어 반도체 칩(21)은 메모리 반도체 칩(60)에 데이터를 저장, 독출, 및 삭제하는 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어 반도체 칩(120)은 반도체 패키지 또는 반도체 다이일 수 있다. 제 2 연결 부재(26)는 본딩 와이어일 수 있다. 또한, 제 2 연결 부재(26)가 본딩 와이어인 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제 2 연결 부재(26)는, 솔더볼, 플립칩(flip-chip) 본딩 부재, 범프, TSV(though silicon via)와 같은 전도성 비아 또는 이들의 조합일 수 있다. 제어 반도체 칩(21)은 제 1 면(12) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 기판(10) 내의 리세스 영역에 형성될 수도 있으며, 이 경우, 메모리 반도체 칩(60)은 리세스 영역 내의 제어 반도체 칩(21) 상에 배치될 수도 있다.

유선 통신부(40)는 제 2 면(14)의 일부 영역에 배치된 임의의 적절한 개수의 입출력 단자(44)들을 포함할 수 있다. 입출력 단자(44)를 통해 데이터 신호들이 입출력될 수 있으며, 입출력 단자(44)를 통해 호스트(200)로부터 전원이 공급될 수 있다. 입출력 단자(44)의 개수는 유선 통신부(40)의 통신 인터페이스에 따라 결정될 수 있다. 유선 통신부(40)는 호스트(200)의 플러그가 삽입될 수 있는 소켓(42)을 포함할 수 있다. 소켓(42)의 개수는 유선 통신 인터페이스에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 소켓(42)은 데이터 신호들이 입출력되는 데이터 단자들 만으로 이루어진 제 1 소켓 및 전원이 공급될 수 있는 전원 단자들만으로 이루어진 제 2 소켓을 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터 단자들 및 전원 단자들이 모두 표준에 따라 배치된 하나의 소켓으로 이루어질 수 있다. 유선 통신부(40)의 회로 부분의 기능은 제어 반도체 칩(21)에 의해 구현될 수 있다. 다른 예에서, 유선 통신부(40)의 회로 부분의 기능을 담당하는 별도의 반도체 칩(미 도시)이 기판(10) 상에, 또는 기판(10) 내에 탑재될 수 있다.

무선 통신부(50)의 무선 신호 송수신부(54)는 기판(10)의 제 1 면(12) 상에서 제 1 배선(16)에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 신호 송수신부(54)는 예컨대, 안테나 및/또는 코일일 수 있다. 도 4에서는 무선 신호 송수신부(54)가 블록으로 도시되어 있지만, 이러한 형태로 본 발명이 한정되지 않는다. 무선 신호 송수신부(54)가 상당한 면적 또는 길이가 요구되는 경우, 기판(10)의 제 1 면(12) 또는 제 2 면(14) 상에 배치될 수 있으며, 케이스(90) 아래에 배치될 수도 있고, 또는 케이스(90)의 측면에 배치될 수도 있다. 또한, 무선 신호 송수신부(54)는 기판(10)의 제 1 배선(16) 또는 제 2 배선(18)에 의해 구현될 수도 있다. 무선 통신부(50)의 무선 신호 회로부(52)는 제어 반도체 칩(21)에 의해 구현될 수 있다. 다른 예에서, 무선 신호 회로부(54)는 별도의 반도체 칩(미 도시)로서 기판(10) 상에 또는 기판 내에 탑재될 수도 있다.

전원 제어 반도체 칩(32), 배터리(36) 및 태양 전지(34)는 각각 도 3의 전원 제어부(32), 저장부(36) 및 태양 전지(34)에 상응할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전원 제어 반도체 칩(32)은 기판(10)의 제 2 면(18) 상에 제 2 연결 부재(33)를 통해 제 2 배선(18)에 연결될 수 있다. 전원 제어 반도체 칩(32)은 입출력 단자들(44)을 통해 호스트(200)로부터 제공되는 전원을 배터리(36)에 충전하기 위한 충전 회로를 포함할 수 있다. 또한, 전원 제어 반도체 칩(32)은 태양 전지(34)를 통해 생성되는 전원을 배터리(36)에 충전하기 위한 충전 회로를 포함할 수 있다. 또한, 전원 제어 반도체 칩(32)은 제 2 배선(18) 및 제 1 배선(16)을 통해 메모리 반도체 칩(60), 제어 반도체 칩(21), 전원 제어 반도체 칩(32), 무선 통신부(50) 및 수동 소자(28)에 전원을 제공할 수 있다. 또한, 전원 제어 반도체 칩(32)는 과전압 보호 회로, 정전압 유지 회로, 및/또는 직류-직류 변환 회로를 포함할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(100)는 외부로부터 전원이 공급되지 않더라도 전력을 생성하여 안정적인 동작을 수행할 수 있으므로, 호스트(200)로부터 전원을 공급받을 필요가 없다. 전원 제어 반도체 칩(32), 태양 전지(34) 및 배터리(36)는 기판(10)의 제 2 면 (14) 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 예컨대, 제 1 면(12) 상에, 특히, 메모리 반도체 칩(60) 상에 배치될 수도 있다. 또한, 전원 제어 반도체 칩(32)은 제어 반도체 칩(22)과 별도의 구성 요소인 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 제어 반도체 칩(22)에 의해 전원 제어 반도체 칩(32)의 기능이 수행될 수 있다.

기판(10), 제어 반도체 칩(21), 수동 소자(28), 메모리 반도체 칩(60), 무선 통신부(50), 및 전원 제어 반도체 칩(32)을 외부로부터 보호하기 위해 봉지재로 이들을 덮을 수 있다. 상기 봉지재는 인캡슐런트(encapsulant) 물질일 수 있고, 예를 들어 에폭시 수지 또는 실리콘 수지일 수 있으며, 이는 예시적이며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 케이스(90)는 금속이나 폴리머를 포함할 수 있으며, 외부로부터 솔리드 스테이트 드라이브(100)를 보호할 수 있고, 경우에 따라서는 케이스(90)의 적어도 그 일부가 생략될 수 있다. 태양 광이 태양 전지(34)에 도달할 수 있고 태양 전지(34)를 보호할 수 있도록 투명 보호막(94)이 태양 전지(34)의 일 면에 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 구성 요소와 동작 방법을 호스트와 관련하여 개략적으로 도시하는 블록도이다.

도 5에 도시된 솔리드 스테이트 드라이브(300)는 제어부(20)와 메모리부(80) 간에 무선 통신부(70)에 의해 무선 통신으로 데이터를 송수신한다는 점을 제외하고는 도 1에 도시된 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 실질적으로 유사하다. 실질적으로 동일한 구성요소에 대해 설명을 반복하지 않는다.

도 5를 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브(300)는 무선 통신부(70)를 포함할 수 있다. 메모리부(80)는 무선 통신부(70)와 무선으로 데이터를 송수신한다. 무선 통신부(70)는 호스트(200) 및 메모리부(80)과 양 방향으로 무선 통신할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 더욱 자세히 설명한다.

솔리드 스테이트 드라이브(300)는 메모리부(80)를 포함할 수 있다. 메모리부(80)는 무선 통신부(70)와 무선 통신을 하기 위한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 더욱 자세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브의 내부 및 외부 통신 기능을 설명하기 위한 블록도이다.

도 6에 도시된 솔리드 스테이트 드라이브(300)는 무선 통신부(70) 및 메모리부(80)를 포함한다는 점을 제외하고 도 2에 도시된 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 실질적으로 유사하다. 실질적으로 동일한 구성요소에 대해 설명을 반복하지 않는다. 도 6에는 일부 구성요소가 생략되어 있으나, 이는 명확한 이해를 위해 도면에 도시하지 않았을 뿐 생략되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브(300)는 무선 통신부(70) 및 메모리부(80)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(70)는 제 1 무선 신호 회로부(72), 제 1 무선 신호 송수신부(74), 제 2 무선 신호 회로부(76), 제 2 무선 신호 송수신부(78)을 포함한다. 메모리부(80)는 데이터가 저장되는 데이터 저장부(88)를 포함하며, 무선 통신부(70)과의 무선 통신을 위해, 제 3 무선 신호 송수신부(82), 제 3 무선 신호 회로부(84) 및 데이터 제어부(86)를 포함할 수 있다.

제 1 무선 신호 회로부(72) 및 제 1 무선 신호 송수신부(74)는 각각 도 2의 무선 통신부(50)에 포함되는 무선 신호 회로부(52) 및 무선 신호 송수신부(54)와 실질적으로 동일하며, 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

제 2 무선 신호 회로부(76) 및 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 각각 제 1 무선 신호 회로부(72) 및 제 1 무선 신호 송수신부(74)와 실질적으로 유사하다. 다만, 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 메모리부(80)와 무선 통신을 수행하기 위한 것이라는 점이 상이하다. 따라서, 아래에서는 자세한 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.

제 2 무선 신호 회로부(76)는 통신 제어부(22)에 의해 제공되는 통신 디지털 신호를 변조하여 제 2 무선 신호 송수신부(78)에 제공할 수 있다. 또한, 제 2 무선 신호 회로부(76)는 제 2 무선 신호 송수신부(78)에 의해 수신된 메모리부(80)로부터의 무선 신호를 통신 디지털 신호를 복조하여 통신 제어부(22)에 제공할 수 있다. 제 2 무선 신호 회로부(76)는 발진 회로, 아날로그-디지털 변환 회로, 필터링 회로 및/또는 증폭 회로를 포함할 수 있다. 제 1 무선 신호 회로부(72)와 마찬가지로, 제 2 무선 신호 회로부(76)도 제어 반도체 칩에 제어부(20)와 함께 포함될 수 있다.

제 2 무선 신호 송수신부(78)는 제 2 무선 신호 회로부(76)에 의해 변조된 신호를 무선 신호로 송신하고, 메모리부(80)로부터 무선 신호를 수신하여 제 2 무선 신호 회로부(76)에 제공한다. 또한, 제 2 무선 신호 송수신부(78)은 메모리부(80)와의 데이터 송수신을 위해 코일로 이루어질 수 있다. 이 경우, 동일한 코일에서 송신과 수신을 함께 할 수도 있고, 송신과 수신 각각을 위한 개별적인 코일을 구비함으로써 송신과 수신을 각각 할 수도 있다. 송신과 수신을 각각 하는 경우, 제 2 무선 신호 회로부(76)의 설계를 단순화 할 수 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 안테나를 포함할 수 있다. 이 경우, 송신용 안테나와 수신용 안테나는 무선 신호 전송에 사용되는 RF의 파장을 고려하여 설계될 수 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 예컨대 송신용 안테나와 수신용 안테나로 각각 이루어질 수 있다. 또한, 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 송수신 겸용 안테나를 포함할 수 있다.

도시된 바와 같이, 제어부(20)는 통신 제어부(22)를 포함하고, 도 2의 메모리 제어부(24)의 기능이 생략될 수 있다. 도 2의 메모리 제어부(24)의 대부분의 기능은 데이터 제어부(86)에 의해 수행될 수 있기 때문이다.

통신 제어부(22)는 유선 통신부(40) 및/또는 제 1 무선 신호 회로부(72)에 의해 복조된 제 1 통신 디지털 신호들을 수신하여, 이들을 분석할 수 있다. 상기 제 1 통신 디지털 신호들에 포함된 명령 및 어드레스를 파악하여, 상기 명령이 수행될 어드레스를 갖는 메모리부(80)를 찾고, 해당 메모리부(80)에 대응하는 식별 데이터를 포함시켜, 제 2 무선 신호 회로부(76)로 송신할 수 있다. 또한, 제 2 무선 신호 회로부(76)로부터 수신된 제 2 통신 디지털 신호들을 수신하고, 이들의 통신 방식, 예컨대, 유선 통신 및 무선 통신 방식을 결정하여, 해당 방식에 맞도록 제 2 통신 디지털 신호를 변화시켜, 유선 통신부(40) 또는 제 1 무선 신호 회로부(72)로 송신할 수 있다.

도 6에서는 호스트(200)와의 무선 통신을 위한 제 1 무선 신호 회로부(72)와 제 1 무선 신호 송수신부(74), 그리고 메모리부(80)와의 무선 통신을 위한 제 2 무선 신호 회로부(76)와 제 2 무선 신호 송수신부(78)이 각각 별도의 블록으로 도시되어 있지만, 이러한 형태로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 제 1 무선 신호 회로부(72)와 제 2 무선 신호 회로부(76)를 통합하여 하나의 통합 무선 신호 회로부로서 동작할 수도 있다. 상기 통합 무선 신호 회로부는 통신 제어부(22)의 제어 신호에 따라 제 1 무선 신호 송수신부(74)와 제 2 무선 신호 송수신부(78) 중 어느 하나로 변조된 신호를 제공할 수도 있다. 또한, 제 1 무선 신호 송수신부(74)와 제 2 무선 신호 송수신부(78)도 통합되어 통합 무선 신호 송수신부로서 동작할 수도 있다. 이 경우, 상기 통합 무선 신호 송수신부는 호스트(200)와 메모리부(80) 모두와 무선 통신을 수행할 수 있다.

메모리부(80)는 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장부(88)를 포함한다. 메모리부(80)는 무선 통신부(70)과의 무선 통신을 위한 제 3 무선 신호 송신호부(82) 및 제 3 무선 신호 회로부(84)를 포함할 수 있다. 메모리부(80)는 데이터 저장부(88)의 데이터 입출력을 제어하고, 제 3 무선 신호 송신호부(82) 및 제 3 무선 신호 회로부(84)의 데이터 통신을 제어하는 데이터 제어부(86)를 포함할 수 있다.

메모리부(80)는 하나 이상의 반도체 칩으로 이루어질 수 있다. 데이터 저장부(88)는 메모리 셀 어레이들을 포함하는 셀 영역에 형성될 수 있다. 데이터 제어부(86) 및 제 3 무선 신호 회로부(84)는 주변 영역 또는 코어 영역에 형성될 수 있다. 제 3 무선 신호 송수신부(82)는 상기 반도체 칩의 배선 영역 또는 재배선 영역에 형성될 수 있다. 또한, 제 3 무선 신호 송수신부(82)는 별도의 소자로서 상기 반도체 칩에 부착될 수도 있다. 메모리부(80)는 복수의 반도체 다이가 적층된 적층 반도체 패키지로 이루어질 수도 있다.

제 3 무선 신호 송신호부(82) 및 제 3 무선 신호 회로부(84)는 각각 제 1 무선 신호 회로부(72) 및 제 1 무선 신호 송수신부(74)와 실질적으로 유사하다. 다만, 제 3 무선 신호 송수신부(82)는 솔리드 스테이트 드라이브(300) 내의 무선 통신부(70)와 무선 통신을 수행하기 위한 것이라는 점이 상이하다. 따라서, 아래에서는 자세한 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.

제 3 무선 신호 회로부(84)는 데이터 제어부(86)에 의해 제공되는 통신 디지털 신호를 변조하여 제 3 무선 신호 송수신부(82)에 제공할 수 있다. 또한, 제 3 무선 신호 회로부(84)는 제 3 무선 신호 송수신부(82)에 의해 수신된 무선 통신부(70)로부터의 무선 신호를 통신 디지털 신호를 복조하여 데이터 제어부(86)에 제공할 수 있다. 제 3 무선 신호 회로부(84)는 발진 회로, 아날로그-디지털 변환 회로, 필터링 회로 및/또는 증폭 회로를 포함할 수 있다.

제 3 무선 신호 송수신부(82)는 제 3 무선 신호 회로부(84)에 의해 변조된 신호를 무선 신호의 형태로 무선 통신부(70)로 송신하고, 무선 통신부(70)로부터 무선 신호를 수신하여 제 3 무선 신호 회로부(84)에 제공한다. 또한, 제 3 무선 신호 송수신부(82)은 무선 통신부(70)의 제 2 무선 신호 송수신부(78)에 따라 코일 또는 안테나로 이루어질 수 있다. 제 3 무선 신호 송수신부(82)가 코일로 이루어진 경우, 무선 신호를 최대로 수신할 수 있도록 제 2 무선 신호 송수신부(78)의 코일과 동심으로 위치할 수 있다.

데이터 제어부(86)는 제 3 무선 신호 회로부(84)에 의해 변조된 통신 디지털 신호를 내부 디지털 신호로 디코딩하고, 이를 분석하여 데이터 저장부(88)에 저장된 데이터를 독출하거나, 저장된 데이터를 삭제하거나, 새로운 데이터를 기록할 수 있다. 데이터 제어부(86)는 도 2의 메모리 제어부(24)의 기능과 유사할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제어부(20)와 메모리부(80) 간의 무선 통신을 통해 외부의 잡음에 영향을 받지 않는 신뢰성 높은 통신을 달성할 수 있다. 또한, 무선 통신을 이용함으로써 고속으로 데이터들을 송수신할 수 있다. 또한, 호스트(200)와 제어부(20) 간의 무선 통신 또는 유선 통신과 동일한 변조 방식 및 통신 방식을 동일하게 함으로써, 통신 제어부(22)의 연산량을 줄일 수 있다. 통신 제어부(22)는 호스트(200)로부터 전송된 데이터의 최종 목적 메모리부(80)에 따라 상기 데이터를 변환하지 않고 전달할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(300)를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도 7의 솔리드 스테이트 드라이브(300)의 일부 구성요소들은 도 4에 도시된 솔리드 스테이트 드라이브(100)와 유사하다. 실질적으로 동일한 구성요소에 대해서는 설명하지 않는다.

도 7을 참조하면, 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 제 1 배선(16)에 연결되며 메모리 반도체 칩들(80a, 80b, 80c) 아래에서 기판(10)의 제 1 면(12) 안쪽에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 예컨대, 안테나 및/또는 코일일 수 있다. 도 4에서는 제 2 무선 신호 송수신부(78)가 블록으로 도시되어 있지만, 이러한 형태로 본 발명이 한정되지 않는다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)가 상당한 면적 또는 길이가 요구되는 경우, 기판(10)의 제 1 면(12) 또는 제 2 면(14) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 기판(10)의 제 1 배선(16) 또는 제 2 배선(18)에 의해 구현될 수도 있다. 무선 통신부(70)의 제 2 무선 신호 회로부(76)는 제어 반도체 칩(21)에 의해 구현될 수 있다. 다른 예에서, 제 2 무선 신호 회로부(76)는 별도의 반도체 칩(미 도시)로서 기판(10) 상에 또는 기판(10) 내에 탑재될 수도 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 전원 제어 반도체 칩(32), 배터리(36) 및 태양 전지(34)에 의해 전원을 공급받을 수 있다.

제 2 무선 신호 송수신부(78) 상에 제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)이 배치될 수 있다. 제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)은 서로 적층되어 배치될 수 있다. 기판(10)과 제 1 메모리 반도체 칩(80a), 및 제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)들 사이에는 이들을 서로 접착시키기 위한 접착층(85)이 개재될 수 있다.

제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)은 각각 제 3 무선 통신 송수신부(82a, 82b, 82c)를 포함할 수 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)는 3개의 제 3 무선 통신 송수신부(82a, 82b, 82c)들과 서로 무선으로 데이터를 송수신할 수 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78)와 3개의 제 3 무선 통신 송수신부(82a, 82b, 82c) 간의 무선 신호에는 제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)을 각각 식별할 수 있는 식별 데이터가 포함될 수 있다. 제 2 무선 신호 송수신부(78), 및 3개의 제 3 무선 통신 송수신부(82a, 82b, 82c)는 서로 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 도 6의 제 3 무선 신호 회로부(84) 및 데이터 제어부(86)는 제 1 내지 제 3 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)에 각각 형성될 수 있으며, 이들은 도시하지 않는다.

도 7에서는 3개의 메모리 반도체 칩(80a, 80b, 80c)이 적층되어 있지만, 이는 예시적이며, 이보다 적거나 많은 개수의 메모리 반도체 칩이 적층될 수도 있음에 주의하여야 한다.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10: 기판 20: 제어부
21: 제어 반도체 칩 22: 통신 제어부
24: 메모리 제어부 30: 전원부
32: 전원 제어부 34: 태양 전지
36: 저장부, 배터리 40: 유선 통신부
50: 무선 통신부 52: 무선 신호 회로부
54: 무선 신호 송수신부 60: 메모리부, 메모리 반도체 칩
70: 무선 통신부 72: 제 1 무선 신호 회로부
74: 제 1 무선 신호 송수신부 76: 제 2 무선 신호 회로부
78: 제 2 무선 신호 송수신부 80: 메모리부
82: 제 3 무선 신호 송수신부 84: 제 3 무선 신호 회로부
86: 데이터 제어부 88: 데이터 저장부
100: 솔리드 스테이트 드라이브 200: 호스트
210: 유선 통신 인터페이스 220: 무선 통신 인터페이스
300: 솔리드 스테이트 드라이브

Claims (10)

1. 메모리 반도체 칩;
   무선 신호를 통해 상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터를 송신하고 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 수신하기 위한 제 1 무선 신호 송수신부를 포함하는 무선 통신부;
   상기 무선 통신부와 상기 메모리 반도체 칩을 제어하고, 상기 메모리 반도체 칩과 상기 무선 통신부 간에 데이터를 중계하는 제어 반도체 칩;
   상기 메모리 반도체 칩으로부터 독출된 데이터 및 상기 메모리 반도체 칩에 기록될 데이터를 임시 저장하는 휘발성 메모리를 포함하는 버퍼;
   태양 광으로부터 전기 에너지를 생성하는 태양 전지; 및
   상기 전기 에너지를 상기 무선 통신부, 상기 메모리 반도체 칩, 상기 제어 반도체 칩에 공급하는 전원 제어 반도체 칩;
   을 포함하며,
   상기 무선 통신부는 상기 메모리 반도체 칩과 상기 제어 반도체 칩 간에 무선 신호를 통해 데이터 송수신을 수행하기 위한 제 2 무선 신호 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 메모리 반도체 칩은 적층된 복수개의 메모리 칩들을 포함하고, 상기 복수개의 메모리 칩들은 각각 상기 제 2 무선 신호 송수신부와 무선 통신을 하기 위한 제 3 무선 신호 송수신부를 포함하며,
   상기 제 2 무선 신호 송수신부는 상기 제 3 무선 신호 송수신부들과 무선 신호를 통해 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
4. 제 1 항에 있어서,
   기판을 더 포함하며,
   상기 제 1 무선 신호 송수신부, 상기 제어 반도체 칩 및 상기 전원 제어 반도체 칩 중 적어도 하나는 상기 기판에 형성된 리세스 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
5. 제 1 외부 장치와 유선으로 데이터 송수신을 수행하기 위한 유선 통신부;
   제 2 외부 장치와 무선으로 데이터 송수신을 수행하기 위한 무선 통신부;
   데이터를 저장하는 메모리를 포함하는 메모리부;
   상기 유선 통신부 및 상기 무선 통신부와 상기 메모리부 간의 데이터 송수신을 중계하는 제어부;
   상기 제어부에 의해 중계되는 데이터가 임시 저장되는 휘발성 메모리를 포함하는 버퍼; 및
   태양 전지를 포함하고 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부에 전원을 제공하는 전원부;
   를 포함하며,
   상기 무선 통신부는 상기 제 2 외부 장치와 무선 신호를 송수신하는 제 1 무선 신호 송수신부, 및 상기 메모리부와 무선 신호를 송수신하는 제 2 무선 신호 송수신부를 포함하고,
   상기 메모리부는 상기 무선 통신부와 무선 신호를 송수신하는 제 3 무선 신호 송수신부를 포함하며,
   상기 무선 통신부와 상기 메모리부는 상기 제 2 무선 신호 송수신부 및 상기 제 3 무선 신호 송수신부를 통해 무선으로 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
6. 삭제
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 외부 장치와 상기 제 2 외부 장치는 동일한 외부 장치이며, 상기 유선 통신부를 이용한 유선 통신과 상기 무선 통신부를 이용한 무선 통신이 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1 외부 장치와 상기 제 2 외부 장치는 서로 다른 외부 장치이며, 상기 유선 통신부를 이용하여 상기 제 1 외부 장치와 유선 통신을 하면서, 상기 무선 통신부를 이용하여 상기 제 2 외부 장치와 무선 통신을 하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 무선 통신부를 이용하여 상기 제 2 외부 장치와 무선 통신 중에, 상기 솔리드 스테이트 드라이브가 상기 제 2 외부 장치와 유선으로 연결되면, 통신 경로를 상기 무선 통신에서 상기 유선 통신부를 이용한 유선 통신으로 절체하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 태양 전지에 의해 생성되는 전원 및 상기 제 1 외부 장치로부터 유선으로 공급받는 전원을 전원 저장소에 충전하고, 상기 전원 저장소에 충전된 전원을 상기 무선 통신부, 상기 메모리부 및 상기 제어부에 공급하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔리드 스테이트 드라이브.

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