KR20050109484A - 멀티-칩 카드 - Google Patents

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Abstract

스마트카드 형태의 휴대용 물체(1)는 데이터의 내부 처리 및 저장을 위한 주 회로(3, 8, 9, 10)를 포함한다. 상기 주 회로는 몇 개의 집적회로(3, 10)를 포함한다. 상기 휴대용 물체는 서플라이 전압 회로(7)를 포함하고, 상기 서플라이 전압 회로(7)는 제 1 서플라이 전압(3V에서 5V 사이)을 상기 주 회로의 집적회로들(3) 중 하나에 인가하고 제 2의 다른 서플라이 전압(1.2V에서 1.8V 사이)을 상기 주 회로의 또 다른 집적회로(10)에 인가한다.

Description

멀티-칩 카드{MULTI-CHIP CARD}
본 발명은 흔히 스마트카드 또는 집적회로(IC) 카드로 알려진 지능형 휴대용 물체에 관한 것이다.
스마트카드는 일반적으로 하나의 집적회로(메모리 또는 마이크로컨트롤러임)를 포함한다. 집적회로가 메모리인 스마트카드는 흔히 메모리 카드로 일컬어진다. 집적회로가 마이크로컨트롤러인 스마트카드는 흔히 마이크로프로세서 카드로 일컬어진다.
마이크로컨트롤러는 일반적으로 아래의 소자들을 포함한다:
- 중앙처리장치(CPU),
- 휘발성 메모리(RAM),
- 하나이상의 비휘발성 메모리(ROM, EEPROM 또는 플래시 메모리)
- 이동전화와 같은 카드 제외(excepting) 장치와 통신을 위한 통신 인터페이스.
표준 ISO 7816 및 GSM11.11은 포맷 ID-0 및 ID-000의 스마트카드에 각각 관련된다.
WO2002084587 아래에서 공고된 국제특허출원은 다양한 집적회로를 포함하는 스마트카드를 설명한다. 통신 버스는 상기 다양한 집적회로를 서로 연결한다. 상기 집적회로는 하나의 파워 서플라이 버스로부터 공급 전압을 수신한다. 따라서, 각각의 집적회로에 인가되는 하나의 공급 전압이 있다.
미국특허 제 5,490,117은 3.3V의 동작전압을 갖는 집적회로를 포함하는 IC 카드를 설명한다. 상기 IC 카드는 3.3V에서 현재의 호스트 시스템에 사용되거나 또는 5V에서 종래의 호스트 시스템에 사용될 수 있다. 상기 집적회로 카드는 아날로그 스위치, 외부 인터페이스 회로, 내부 인터페이스 회로, 및 고전압 검출회로를 포함한다. 만일 호스트 시스템의 전압이 4V의 상부 한계 전압보다 낮거나 같으면, 파워 서플라이 전압은 아날로그 스위치를 통해 ROM으로 변함없이 인가된다. 반면에, 만일 파워 서플라이 전압이 4V의 상부 한계 전압보다 높으면, 아날로그 스위치는 비도전성으로 되고 따라서 파워 서플라이 전압은 ROM에 인가되지 않는다. 이는 ROM이 파괴되는 것을 막는다. 만일 조절된-전압 회로가 또한 제공된다면, 심지어 상기 파워 서플라이 전압이 4V의 상부 한계 전압보다 높은 경우에도, 3V에서 조절된 파워 서플라이 전압이 상기 ROM으로 인가될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트카드의 한 예를 보여주는 다이어그램이다.
본 발명의 한 태양에 따르면, 스마트카드 형태의 휴대용 물체는 데이터의 내부 처리 및 저장을 위한 주 회로(main circuit)를 포함한다. 상기 주 회로는 몇몇 집적 회로를 포함한다. 상기 휴대용 물체는, 제 1 서플라이 전압을 상기 주 회로의 집적회로들 중 하나에 인가하고 제 2의 다른 서플라이 전압을 상기 주 회로의 또 다른 집적회로로 인가하는, 서플라이 전압 회로를 포함한다.
본 발명은 아래의 태양들을 고려한다. 집적회로의 선호되는 파워 서플라이 전압은 일반적으로 집적회로를 제작하는데 사용된 기술에 의존한다. 집적회로 제작 기술은 일반적으로 게이트 폭(gate width)에 의하여 특징지어진다. 다양한 집적회로를 포함하는 스마트카드 내에서 하나의 파워 서플라이 전압을 이용하면, 집적회로는 동일한 기술, 가령 0.35㎛기술(게이트 폭이 0.35㎛임)에 따라 제작될 필요가 있다. 예를 들어, 스마트카드는 두 개의 집적회로, 즉 마이크로컨트롤러 및 플래시 메모리를 포함한다고 가정한다. 상기 마이크로-컨트롤러는 0.35㎛ 기술에 의해 제작된다고 가정한다. 이 경우, 상기 플래시 메모리는 또한 0.35㎛ 기술에 의해 제작되는 것이 선호된다. 스마트카드 설계자는 종래기술에 따른 단일 스마트 카드에서 서로 다른 집적회로에 다양한 기능을 분할하고자 한다고 가정한다. 이 경우, 상기 설계자는 유사하거나 동일한 기술에 따라 제작된 집적회로를 이용할 것이다.
메모리를 구성하는 집적회로들은 일반적으로 비교적 좁은 게이트 폭으로써 제작될 수 있다. 비교적 좁은 게이트 폭은 비교적 낮은 서플라이 전압을 의미한다. 대조적으로, 스마트카드용 마이크로컨트롤러는 비교적 넓은 게이트 폭을 필요로 한다. 비교적 넓은 게이트 폭은 일반적으로 비교적 높은 파워 서플라이 전압을 의미한다. 예를 들어, 2003년도에 64MB 이상의 저장 능력을 갖는 플래시 메모리는 0.13㎛ 게이트 폭 기술을 이용하여 제작되었다. 상기 플래시 메모리는 일반적으로 1.8V의 파워 서플라이 전압으로 동작한다. 대조적으로, 2003년도에 스마트카드용 마이크로컨트롤러는 일반적으로 0.35㎛ 기술을 이용하여 제작되었다. 상기 마이크로컨트롤러는 3V의 파워 서플라이 전압을 필요로 한다.
본 발명에 따른 스마트카드는 데이터의 내부 처리 및 저장을 위한 집적회로들을 포함한다. 상기 스마트카드는, 제 1 서플라이 전압을 상기 집적회로들 중 하나에 인가하고 제 2의 다른 서플라이 전압을 상기 집적회로들 중 또 다른 하나에 인가하는, 서플라이 전압 회로를 포함한다.
따라서, 본 발명은 단일 스마트카드에서 서로 다른 기술에 따라 제작된 집적회로들을 사용하도록 한다. 상기 서플라이 전압 회로와 관련된 비용보다는 다른 기술에 따라 제작된 집적회로들을 사용할 가능성과 관련된 이득이 일반적으로 더 중요하다. 본 발명은 스마트카드에 가령, 스마트카드의 주어진 가격에서 비교적 큰 용량을 갖는 메모리를 허용한다. 결과적으로, 본 발명은 주어진 가격에서 보다 큰 기능성을 허용한다.
도 1은 GSM 11.11의 포맷 ID 000으로 스마트카드(1)를 보여준다. 상기 스마트카드는 한 세트의 접촉부(2)와 두 개의 다른 집적회로, 즉 마이크로컨트롤러(3) 및 추가 메모리(10)(가령, 플래시 방식)를 포함한다. 상기 스마트카드(1)는 내부 통신 버스(8) 및 내부 파워-서플라이 경로(9)를 추가로 포함한다. 상기 통신 버스는 상기 마이크로컨트롤러(3) 내에 인터페이스를 포함하고, 상기 추가 메모리(10) 내에 또 다른 인터페이스를 포함한다. 상기 마이크로컨트롤러(3)는 중앙처리장치(CPU)(4), RAM 방식의 휘발성 메모리(5), EEPROM, ROM, 또는 FLASH 방식의 비휘발성 메모리(6)를 포함한다. 상기 마이크로컨트롤러(3)는 전압 조절기(7)를 추가로 포함한다. 상기 전압 조절기(7)는 프로그램가능하다.
상기 마이크로컨트롤러(3)는 상기 한 세트의 접촉부(2) 내에 접촉부(VCC)를 통해 스마트카드 외부로부터 파워 서플라이 전압을 수신한다. 이러한 파워 서플라이 전압은 가령, 상기 스마트카드(1)가 삽입되어있는 이동전화로부터 비롯된다. 접촉부(VCC)에 인가된 파워 서플라이 전압은 3V와 5V 사이이며, 상기 마이크로컨트롤러(3)로 인가된다. 이 전압은 이후 제 1의 서플라이 전압으로 일컬어질 것이다. 상기 전압 조절기(7)는 상기 제 1의 서플라이 전압을 수신하고, 상기 제 1의 서플라이 전압을 바탕으로 제 2의 서플라이 전압을 생성한다. 상기 제 2의 서플라이 전압은 1.2V와 1.8V 사이인 것이 선호된다. 추가 메모리(10)는 상기 내부 파워-서플라이 경로(9)를 통해 상기 제 2의 서플라이 전압을 수신한다. 상기 추가 메모리(10)를 마이크로컨트롤러(3)에 연결하는 상기 내부 통신 버스(8)는 또한 상기 제 2의 서플라이 전압을 수신한다. 보다 상세히 설명하면, 상기 마이크로컨트롤러(3) 내에 있는 상기 내부 통신 버스(8)의 인터페이스는 상기 제 2의 서플라이 전압을 수신한다. 따라서, 상기 통신 버스(8)를 통해 전송된 신호들은 상기 추가 메모리(10)와 호환될 수 있는 전압 레벨을 갖는다.
상기 전압 조절기(7)는 상기 추가 메모리(10)가 사용되지 않을 때 상기 추가 메모리(10)의 전력 공급을 차단(interrupt)할 수 있다. 이는 가령, 상기 추가 메모리(10)가 슬립(sleep) 모드에 있을 경우이다. 전력 공급을 차단함으로써, 스마트카드에서 전력 소비를 줄이게 된다. 상기 전압 조절기(7)는 제어가능하다. 예를 들어, 상기 제 2의 서플라이 전압은 상기 마이크로컨트롤러(3)에 존재하는 코맨드(command) 값에 의존한다. 상기 코맨드 값은 상기 스마트카드(1)의 개인화 단계 동안 휘발성 메모리(RAM) 또는 비휘발성 메모리(ROM/EEPROM) 내부로 프로그램된다. 따라서, 추가 메모리(10)는 많은 다양한 기술들 중 하나에 의해 제작될 수 있다. 상기 제 2 서플라이 전압은 사용되는 추가 메모리(10)의 특정 형태와 호환될 수 있는 값을 갖도록 제어된다. 따라서, 상기 마이크로컨트롤러(3)는 단일 스마트카드 내에서 다양한 형태의 추가 메모리 또는 다른 형태의 집적회로와 결합될 수 있다.
상기 추가 메모리(10)는 스마트카드(1)의 외부에 직접 연결을 갖지 않는다. 상기 외부와의 모든 연결은 상기 마이크로컨트롤러(3)를 통해 이루어진다. 따라서, 상기 추가 메모리(10)는 정전기적 방전에 대하여 상기 추가 메모리(10)를 보호하는 특별한 특징부를 필요로 하지 않는다.
앞선 설명은 아래의 특징들을 보여준다. 스마트카드 형태의 휴대용 물체(1)는 데이터의 내부 처리 및 저장을 위한 주 회로(3, 8, 9, 10)를 포함한다. 상기 주 회로는 몇몇 집적회로(3, 10)를 포함한다. 상기 휴대용 물체는 서플라이 전압 회로(7)를 포함하고, 상기 서플라이 전압 회로(7)는 제 1 서플라이 전압(3V에서 5V 사이)을 상기 주 회로의 집적회로들(3) 중 하나에 인가하고 제 2의 다른 서플라이 전압(1.2V에서 1.8V 사이)을 상기 주 회로의 또 다른 집적회로(10)에 인가한다.
도 1을 참조로한 앞선 설명은 본 발명을 제한하지 않는다. 청구항의 범위 내에 수많은 대안이 존재한다. 도 1의 스마트카드(1)는 단지 하나의 예이다. 또 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 스마트카드는 보조프로세서를 구성하는 집적회로를 포함할 수 있다. 상기 보조프로세서는 가령, 암호법 계산을 실시하도록 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 스마트카드는 셋 이상의 집적회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 스마트카드는 마이크로컨트롤러, 하나이상의 추가 메모리 및 하나이상의 보조프로세서를 포함할 수 있다.
스마트카드에는, 집적회로에 제 1 서플라이 전압을 공급하고 또 다른 집적회로에 제 2 파워 서플라이 전압을 제공하는 수많은 방법이 있다. 예를 들어, 접촉부(VCC)를 통해 상기 외부로부터 서플라이 전압을 수신하고, 상기 수신에 대한 응답으로 다양한 내부 서플라이 전압을 생성하는 파워 서플라이 회로를 포함할 수 있다. 이러한 내부 서플라이 전압들 중 하나는 가령 마이크로컨트롤러에 인가될 수 있고 또 다른 내부 서플라이 전압은 가령, 메모리에 인가될 수 있다. 이러한 구현예에서, 상기 외부로부터 수신된 서플라이 전압은 도 1의 실시예와 반대로 상기 마이크로컨트롤러에 직접 인가되지 않는다.
본 발명에 따른 스마트카드는 서로 다른 서플라이 전압들을 필요로 하는 집적회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 집적회로는 코어 회로(core circuit) 및 인터페이스 회로(가령, I/O 버퍼)를 포함할 수 있다. 상기 두 회로는 서로 다른 파워 서플라이 전압을 필요로 할 수 있다. 이러한 구현예에서, 상기 스마트카드는 도 1에 도시된 스마트카드에서 상기 내부 파워-서플라이 경로(9)와 유사한 서플라이 전압 버스를 통해 서로 다른 서플라이 전압을 제공하는 전압 조절기를 포함할 수 있다.

Claims (10)

  1. 데이터의 내부 처리 및 저장을 위한 주 회로를 포함하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체에 있어서, 상기 주 회로는 집적회로들을 포함하고, 상기 휴대용 물체는 제 1 서플라이 전압을 상기 주 회로의 집적회로들 중 하나에 인가하고 제 2의 다른 서플라이 전압을 상기 주 회로의 또 다른 집적회로에 인가하는 서플라이 전압 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  2. 제 1 항에 있어서, 이때 상기 서플라이 전압 회로는 상기 제 1 서플라이 전압을 수신하고 상기 제 1 서플라이 전압을 바탕으로 제 2 서플라이 전압을 생성하도록 구성된 전압 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  3. 제 2 항에 있어서, 이때 상기 전압 조절기는 상기 제 2 서플라이 전압을 제어하도록 제어가능한 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  4. 제 2 항에 있어서, 이때 상기 전압 조절기는 상기 제 2 서플라이 전압을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  5. 제 2 항에 있어서, 이때 상기 전압 조절기는 상기 집적회로들 중 하나에 포함되는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  6. 제 5 항에 있어서, 이때 상기 전압 조절기를 포함하는 집적회로는 마이크로컨트롤러를 구성하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  7. 제 3 항 및 제 6 항 중 한 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 제 2 서플라이 전압을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  8. 제 4 항 및 제 6 항 중 한 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 제 2 서플라이 전압을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 집적회로들 중 하나는 내부 파워-서플라이 경로를 통해 상기 마이크로컨트롤러에 연결되는 메모리를 구성하고, 이때 상기 내부 파워-서플라이 경로는 상기 제 2 서플라이 전압을 상기 메모리에 인가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는 상기 메모리와 통신하기 위한 인터페이스를 포함하고 그리고 상기 인터페이스에 제 2 서플라이 전압을 공급하기 위한 통합된 파워-서플라이 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 형태의 휴대용 물체.
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