KR20030071461A - 메모리카드 - Google Patents

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KR20030071461A
KR20030071461A KR1020020040541A KR20020040541A KR20030071461A KR 20030071461 A KR20030071461 A KR 20030071461A KR 1020020040541 A KR1020020040541 A KR 1020020040541A KR 20020040541 A KR20020040541 A KR 20020040541A KR 20030071461 A KR20030071461 A KR 20030071461A
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요시모토데츠로
다나카다카유키
미즈시마미키
스기타료이치
기쿠치다카후미
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 회로규모를 작게 할 수 있는 메모리카드를 제공하는 것이다.
Java(TM)로 기술된 소스코드는 바이트코드로 변환(컴파일)되어 디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로 다운로드 된다. 메모리카드(1)에 다운로드된 바이트코드(클래스파일)는 가상 머신(130)에서 static변수 부분과 Applet코드 및 static final변수 부분으로 분리된다. 기록변경이 발생할 가능성이 있는 부분(static변수 부분)은 EEPROM(150)에 저장되며, 기록변경이 발생할 가능성이 없는 부분(Applet코드 및 static final변수의 부분)은 암호처리부(170)에서 암호화된 후에 플래시메모리(200)에 저장된다.

Description

메모리카드{MEMORY CARD}
본 발명은 메모리카드에 관하며, 더 상세하게는 프로그램데이터를 다운로드하여 불휘발성 메모리에 저장하는 메모리카드에 관한 것이다.
디지털카메라 ·PDA ·휴대형 오디오 ·휴대전화 ·퍼스널컴퓨터 등의 디지털기기에서 정보의 기록/판독에 메모리카드가 이용되고 있다. 메모리카드에는 플래시메모리와 제어기의 2 개 칩이 탑재된다. 최근 메모리카드에 탑재되는 플래시메모리는 대용량화되어가고 있으며, 이에 따라 대규모 데이터를 플래시메모리에 저장할 수 있게 되어가고 있다. 그런데 현 상태에서, 메모리카드는 디지털기기와 데이터의 송수신만을 할 뿐이다. 또 IC카드에는, 애플리케이션 프로그램을 다운로드하여 실행 가능한 것이 존재한다. 그러나 프로그램 저장용 불휘발성 메모리의 용량은, 메모리카드에 탑재되는 플래시메모리의 용량에 비해 매우 작다.
본 발명의 목적은 회로규모를 작게 할 수 있는 메모리카드를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 메모리카드 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도.
도 2는 디지털기기로부터 다운로드된 프로그램데이터를 메모리카드에 저장하는 양상을 나타내는 도.
도 3은 디지털기기로부터 다운로드된 프로그램데이터를 메모리카드에 저장하는 양상을 나타내는 도.
도 4는 플래시메모리 및 EEPROM에 저장되는 프로그램데이터를 나타내는 도.
도 5의 (a)~(c)는 프로그램의 실행 순서의 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 메모리카드 100 : 제어 칩
130 : 가상 머신(분리부) 150 : EEPROM(제 1 불휘발성 메모리)
170 : 암호처리부
200 : 플래시메모리 칩(플래시메모리)(제 2 불휘발성 메모리)
본 발명에 의한 메모리카드는 제 1 불휘발성 메모리와, 제 2 불휘발성 메모리와, 분리부를 구비한다. 제 1 불휘발성 메모리는 소정의 소거 단위를 갖는다. 제 2 불휘발성 메모리는 제 1 불휘발성 메모리의 소거 단위보다 큰 소거 단위를 갖는다. 분리부는 메모리카드에 다운로드된 프로그램데이터 중 적어도 기록변경이 발생할 가능성이 있는 부분을 분리하고, 분리한 부분을 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 나머지 부분을 제 2 불휘발성 메모리에 저장한다.
상기 메모리카드에서는, 다운로드된 프로그램의 실행처리에 있어서, 프로그램 중 데이터의 기록변경 처리는, 제 2 불휘발성 메모리에서는 발생하지 않고 제 1 불휘발성 메모리에서만 발생한다. 이와 같이 소거 단위가 작은 제 1 불휘발성 메모리에서 변수 등의 기록변경 처리를 실행함으로써, 소거 단위가 큰 제 2 불휘발성 메모리에서 처리를 실행하는 경우에 비해, 필요한 버퍼 크기가 작아도 되어, 회로규모를 작게 할 수 있다.
또 기록변경을 위해 일시적으로 버퍼링하는 데이터의 크기는 제 2 불휘발성 메모리보다 제 1 불휘발성 메모리 쪽이 작다. 따라서 제 2 불휘발성 메모리에서 기록변경 처리를 실행하는 경우에 비해 기록변경을 위한 버퍼링 처리시간이 적어도 되어, 기록변경에 필요한 처리시간을 적게 할 수 있다.
또한 다운로드된 프로그램데이터를 제 1 불휘발성 메모리와 제 2 불휘발성 메모리로 분리시켜 저장하므로 보안성이 향상된다.
바람직하게는, 상기 프로그램데이터는 함수와 변수로 구성된다. 상기 분리부는 상기 함수를 제 2 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 있는 것을 상기 제 1 불휘발성 메모리에 저장하고, 상기 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 없는 것을 제 2 불휘발성 메모리에 저장한다.
바람직하게는, 상기 프로그램데이터는 객체지향 프로그래밍 언어로 기술된 클래스이다. 상기 분리부는 상기 클래스의 변수를 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 클래스의 메소드를 제 2 불휘발성 메모리에 저장한다.
바람직하게는, 상기 프로그램데이터는 객체지향 프로그래밍 언어로 기술된클래스이다. 상기 분리부는 상기 클래스의 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 있는 것을 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 클래스의 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 없는 것 및 상기 클래스의 메소드를 제 2 불휘발성 메모리에 저장한다.
바람직하게는, 상기 메모리카드는 암호처리부를 추가로 구비한다. 암호처리부는 제 2 불휘발성 메모리에 저장돼야 할 상기 나머지 부분을 암호화 한다. 그리고 제 1 불휘발성 메모리, 분리부 및 암호처리부는 동일 칩 상에 형성된다.
상기 메모리카드에서는, 제 2 불휘발성 메모리에 저장할 프로그램데이터에 대해서는 암호처리부에서 암호화되므로 보안성이 더욱 향상된다.
바람직하게는, 상기 제 1 불휘발성 메모리는 EEPROM이며, 상기 제 2 불휘발성 메모리는 플래시메모리이다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 도 중에서 동일 또는 상당부분에는 동일 부호를 부여하여 그 설명은 반복하지 않는다.
<메모리카드 시스템의 전체구성>
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 메모리카드 시스템의 전체구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타내는 시스템에서는, 디지털기기(2)(예를 들어 디지털카메라 ·PDA ·휴대형 오디오 ·휴대전화 ·퍼스널컴퓨터 등)의 슬롯(도시 생략)에 메모리카드(1)가 삽입되어, 디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로 프로그램데이터가 다운로드된다. 다운로드된 프로그램은 메모리카드(1) 내부에서 실행된다.
<디지털기기 (2)>
디지털기기(2)는 객체지향 프로그래밍 언어인 Java(TM)로 기술된 소스코드를 바이트코드로 변환(컴파일)시켜 메모리카드(1)로 전송한다.
<메모리카드 (1)>
메모리카드(1)는 제어 칩(100)과 플래시메모리 칩(200)을 구비한다.
제어 칩(100)은 인터페이스(110, 140, 180)와, CPU(120)와, 가상 머신(130)과, EEPROM(150)과, 버퍼RAM(145, 160)과, 암호처리부(170)를 포함한다.
인터페이스(110)는 디지털기기(2)와 제어 칩(100)간의 인터페이스이다. 인터페이스(110)는 디지털기기(2)로부터 다운로드 받은 클래스파일(바이트코드)를 가상 머신(130)으로 전송한다.
가상 머신(130)은, 인터페이스(110)에서 주어지는 클래스파일로부터 static 변수를 분리하여 인터페이스(140)로 공급하며, 나머지(applet코드 및 static final변수)를 버퍼RAM(160)에 공급한다. 또 가상 머신(130)은 EEPROM(150) 및 플래시메모리 칩(200)으로부터 판독된 프로그램데이터(바이트코드)를, CPU(120)가 실행 가능한 형식으로, 인터프리터 방식에 의하여 변환시킨다.
CPU(120)는 가상 머신(130)에 의해 변환된 프로그램을 실행한다. 또 CPU(120)는 제어 칩(100)의 동작을 제어한다.
인터페이스(140)는 가상 머신(130) 및 CPU(120)와, EEPROM(150) 및버퍼RAM(145) 사이의 인터페이스이다. 인터페이스(140)는, 가상 머신(130)으로부터의 static변수를 버퍼RAM(145)을 통해 EEPROM(150)으로 전송한다.
버퍼RAM(145)은, EEPROM(150)으로 전송하는 데이터 및 EEPROM(150)으로부터 출력되는 데이터를 버퍼링한다. 또 버퍼RAM(145)은 EEPROM(150)에 기록된 데이터를 변경할 때에 당해 데이터를 일시적으로 버퍼링한다.
EEPROM(150)은 인터페이스(140)로부터의 static변수를 기억한다. EEPROM(150)은 워드단위로 데이터 소거를 실행하는 불휘발성 메모리이다.
버퍼RAM(160)은 가상 머신(130)으로부터의 applet코드 및 static final변수를 일시적으로 기억한다. 또 버퍼RAM(160)은 플래시메모리(200)로부터 판독되어 암호처리부(170)에서 복호된 프로그램데이터를 일시적으로 기억한다.
암호처리부(170)는 버퍼RAM(160)에 기억된 프로그램데이터(applet코드 및 static final변수)를 암호화하여 인터페이스(180)로 공급한다. 또 암호처리부(170)는 플래시메모리 칩(200)으로부터 판독된 프로그램데이터를 복호한다.
인터페이스(180)는 제어 칩(100)과 플래시메모리 칩(200) 사이의 인터페이스이다. 인터페이스(180)는 암호처리부(170)에 의해 암호화된 프로그램데이터(applet코드 및 static final변수)를 플래시메모리 칩(200)으로 전송한다. 또 인터페이스(180)는 플래시메모리 칩(200)으로부터 판독된 프로그램데이터를 암호처리부(170)로 전송한다.
플래시메모리 칩(200)은 인터페이스(180)로부터의 암호화 프로그램데이터(applet코드 및 static final변수)를 기억한다. 플래시메모리(200)는 블록단위 또는 칩 단위로 데이터 소거를 실행하는 불휘발성 메모리이다. 즉 플래시메모리(200)의 소거 단위는 EEPROM(150)의 소거 단위보다 크다.
<프로그램의 다운로드>
다음으로, 도 1에 나타낸 메모리카드 시스템에 있어서 디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로의 프로그램데이터의 다운로드에 대하여 설명한다.
여기서는 도 2에 나타내는 바와 같은 소스코드의 프로그램데이터가 다운로드된다. 도 2에 나타낸 소스코드는 메모리카드(1)를 점수(point) 카드로서 이용하기 위한 애플리케이션 프로그램으로, Java(TM)로 기술된다. 이 프로그램에서는, 구입한 품목(식품, 의료용품, 가전제품)별로 다른 점수 환원율로 점수가 가산되어간다. 점수 잔고는 구입품목별로 기록된다. 점수 잔고는 상품을 구입할 때마다 갱신되므로 static변수로서 선언된다. 한편, 점수 환원율은 초기설정 값인 채로 불변이기 때문에 static final변수로서 선언된다.
Java(TM)로 기술된 소스코드는 바이트코드로 변환(컴파일)되어 디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로 다운로드 된다. 메모리카드(1)에 다운로드된 바이트코드(클래스파일)는 가상 머신(130)에서 static변수 부분과 applet코드 및 static final변수 부분으로 분리된다. applet코드 및 static final변수 부분은 플래시메모리(200)에 저장되며, static변수 부분은 EEPROM(150)에 저장된다. 이와 같이, 기록변경이 발생할 가능성이 있는 부분(static변수 부분)은 EEPROM(150)에 저장되며, 기록변경이 발생할 가능성이 없는 부분(applet코드 및 static final변수 부분)은 암호처리부(170)에서 암호화된 후 플래시메모리(200)에 저장된다. 여기서,애플리케이션 프로그램을 다운로드하여 실행 가능한 IC카드에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이 다운로드된 바이트코드(클래스파일)는 분리되는 일없이 모두 내부의 EEPROM에 저장된다.
다음에, 가상 머신(130)에서 실행되는 분리처리를 도 3을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로 다운로드되는 클래스파일에는 applet코드부(메소드)와, static final변수와, static변수가 포함된다. applet코드부의 선두 1 바이트는 0x01이다. static final변수의 선두 1 바이트는 0x02이다. static변수의 선두 1 바이트는 0x03이다. 이와 같이 디지털기기(2)에서 컴파일된 클래스파일에서는, 선두 1 바이트를 판단함으로써 applet코드부 ·static final변수 ·static변수를 각각 식별할 수 있도록 구성된다. 이 판단은 가상 머신(130)의 주소 해석부(131)에서 실행된다.
주소 해석부(131)의 판별결과에 따라 저장부(132)는 플래시메모리(200) 또는 EEPROM(150)에 프로그램데이터를 저장한다. 선두 1 바이트가 0x01인 것으로 판단될 경우는, 당해 프로그램데이터(applet코드부)를 플래시메모리(200)에 저장한다. 선두 1 바이트가 0x02인 것으로 판단될 경우는, 당해 프로그램데이터(static final변수)를 (암호처리부(170)에서 암호화한 후에) 플래시메모리(200)에 저장한다. 선두 1 바이트가 0x03인 것으로 판단될 경우는, 당해 프로그램데이터(static변수)를 EEPROM(150)에 저장한다.
이상과 같은 처리의 결과, 도 4에 나타내는 바와 같이 플래시메모리(200)에는 applet코드 및 static final변수가 저장되며, EEPROM(150)에는 static변수가 저장된다.
<다운로드한 프로그램의 실행>
다음으로, 플래시메모리(200) 및 EEPROM(150)에 분리시켜 저장된 프로그램의 실행처리에 대하여 설명한다. 여기서 실행되는 처리는, 도 5의 (a)의 소스코드로 표시되는 내용의 처리이다. 이하, 도 5의 (b) 및 (c)를 참조하면서 설명한다.
구입 금액(value)과 품목 종별을 나타내는 색인(i)이 CPU(120)에 입력되면, 가상 머신(130)은 플래시메모리(200) 상의 applet코드부(add Point)에 저장된 "명령"을 판독하고, 인터프리터부에서, CPU(120)가 실행 가능한 형식으로 인터프리터 방식에 의해 변환 한다. 변환된 명령이 CPU(120)에 의해 실행된다. 이와 같이 하여 다음의 처리가 실행된다.
<단계(ST51)>
_baload …플래시메모리(200) 상의 kangenritu(환원율) 배열의 i번째 데이터(kangenritu〔i〕)를 취득한다(X).
<단계(ST52)>
_mul …Value와 kangenritu〔i〕의 곱셈처리를 실행한다.
<단계(ST53)>
_baload …EEPROM(150) 상 point 배열의 i번째 데이터(point〔i〕)를 취득한다(Y).
<단계(ST54)>
_add …단계(ST52)에서의 곱셈처리 결과와 단계(ST53)에서 취득한 point〔i〕를 가산한다.
<단계(ST55)>
_bastore …단계(ST54)에서의 가산처리 결과를 EEPROM(150)상의 point〔i〕에 저장한다(Z). 즉, point〔i〕 내용을 바꾼다.
<효과>
현재 기술에 있어서, EEPROM의 기억 용량은 플래시메모리에 비해 매우 작다. 때문에 규모가 큰 프로그램의 경우에는 플래시메모리에 기억시키는 것이 필요해진다.
통상, 프로그램의 실행 시에는 프로그램 중의 작은 데이터(변수 등)의 기록변경 처리가 발생한다. 플래시메모리에 저장된 프로그램을 실행할 경우에는 소거 단위로 이 기록변경 처리가 실행된다. 그러나 플래시메모리의 소거 단위는 EEPROM의 소거 단위에 비해 매우 크다. 때문에 플래시메모리에 저장된 프로그램을 실행할 경우에는, 변수의 기록변경 등을 위해 거대한 버퍼메모리가 필요해진다.
예를 들어,
기억 용량 : 512Mbit
프로그램 단위 : 512byte＝1Page
소거 단위 : 32page
의 NAND형 플래시메모리의 경우에는, 16Kbyte의 버퍼RAM이 필요하다.
본 발명의 실시예에 의한 메모리카드 시스템에서는, 디지털기기(2)로부터 메모리카드(1)로 다운로드된 프로그램데이터(클래스파일) 중 기록변경이 발생할 가능성이 있는 부분(static변수)을 EEPROM(150)에 저장하고, 기록변경이 발생할 가능성이 없는 부분(applet코드 및 static final변수)을 플래시메모리(200)에 저장한다. 따라서 프로그램 중 데이터의 기록변경 처리는 플래시메모리(200)에서는 발생하지 않고 EEPROM(150)에서만 발생한다. 이와 같이 소거 단위가 작은 EEPROM(150)에서 변수 등의 기록변경 처리를 실행하므로, 소거 단위가 큰 플래시메모리(200)에서 처리를 실행할 경우에 비해, 기록변경 처리에 필요한 버퍼메모리(버퍼RAM(145))의 용량이 작아도 되므로, 회로규모를 작게 할 수 있다. 또 기록변경을 위해 일시적으로 버퍼링하는 데이터의 크기는 플래시메모리(200)보다 EEPROM(150) 쪽이 작다. 따라서 플래시메모리(200)에서 기록변경 처리를 실행할 경우에 비해 기록변경을 위한 버퍼링 처리시간이 짧으므로, 기록변경에 필요한 처리시간을 짧게 할 수 있다.
또 메모리카드(1)에 다운로드된 프로그램데이터를 플래시메모리(200)와 EEPROM(150)에 분리시켜 저장하므로 보안성이 향상된다. 플래시메모리 칩(200)에 저장할 프로그램데이터에 대해서는 암호처리부(170)에서 암호화되므로 보안성이 더욱 향상된다.
또한 EEPROM(150)에 저장된 프로그램데이터에 액세스할 경우에는 암호화/복호 처리를 실행할 필요가 없으므로 처리시간이 단축된다.
그리고, 여기서는 static변수를 EEPROM(150)에 저장하고, applet코드 및 static final변수를 플래시메모리(200)에 저장하지만, static변수 및 static final변수를 EEPROM(150)에 저장하고, applet코드를 플래시메모리(200)에 저장하도록 해도 된다.
또 플래시메모리(200)로부터의 판독 및 암호처리부(170)에 의한 복호처리에 걸리는 시간이 EEPROM(150)로부터의 판독에 걸리는 시간보다 긴 경우는, CPU(120)의 제어에 의하여, 플래시메모리(200)의 액세스 횟수가 많은 부분을 EEPROM(150)에 기록해도 된다.
또한 버퍼RAM(145)과 버퍼RAM(160)을 공통의 1 개 RAM으로 구성하여, 이 RAM을, EEPROM(150)의 동작 시에는 EEPROM(150)용 버퍼RAM으로서 동작시키고, 플래시메모리(200)의 동작 시에는 플래시메모리(200)용 버퍼RAM으로서 동작시키도록 해도 된다.
이로써 RAM에 필요한 회로면적을 작게 할 수 있어, 회로규모를 작게 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 메모리카드에 있어서,
    소정의 소거 단위를 갖는 제 1 불휘발성 메모리와,
    상기 제 1 불휘발성 메모리의 소거 단위보다 큰 소거 단위를 갖는 제 2 불휘발성 메모리와,
    상기 메모리카드에 다운로드된 프로그램데이터 중 적어도 기록변경이 발생할 가능성이 있는 부분을 분리하고, 분리한 부분을 상기 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 나머지 부분을 상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장하는 분리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램데이터는 함수와 변수로 구성되며,
    상기 분리부는,
    상기 함수를 상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 있는 것을 상기 제 1 불휘발성 메모리에 저장하고, 상기 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 없는 것을 상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램데이터는, 객체지향 프로그래밍 언어로 기술된 클래스이고,
    상기 분리부는,
    상기 클래스의 변수를 상기 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 클래스의 메소드를 상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램데이터는, 객체지향 프로그래밍 언어로 기술된 클래스이며,
    상기 분리부는,
    상기 클래스의 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 있는 것을 상기 제 1 불휘발성 메모리에 저장하며, 상기 클래스의 변수 중 기록변경이 발생할 가능성이 없는 것 및 상기 클래스의 메소드를 상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 불휘발성 메모리에 저장돼야 할 상기 나머지 부분을 암호화하는 암호처리부를 추가로 구비하며,
    상기 제 1 불휘발성 메모리, 상기 분리부 및 상기 암호처리부는 동일 칩 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 메모리카드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 불휘발성 메모리는 EEPROM이며,
    상기 제 2 불휘발성 메모리는 플래시메모리인 것을 특징으로 하는 메모리카드.
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