KR20060068450A - 동작 성능이 향상된 메모리 저장 장치 - Google Patents

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KR20060068450A
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Abstract

본 발명의 메모리 저장 장치는 데이터를 저장하는 불 휘발성 메모리와 외부 공급 전원의 전압 레벨을 감지하여 파워 오프를 미리 예측하는 전원 관리부, 상기 외부 공급 전원이 떨어지는 시간을 제어하는 파워 폴링 타임 제어 회로와 그리고 상기 전원 관리부의 상기 파워 오프 예측 결과에 응답하여, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작들을 제어하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이동식 메모리 저장 장치, 전원 공급, 파워 오프 복구 알고리즘, 전압 감지기

Description

동작 성능이 향상된 메모리 저장 장치{Memory storage apparatus for improvement in operation performance}
도 1은 종래 기술에 따른 이동식 메모리 저장 장치를 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 메모리 저장 장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부 공급 전원 중단으로 인한 이동식 메모리 저장 장치의 동작 수행 단계를 보여주는 흐름도.
도 4a는 외부 공급 전원 변화에 따른 이동식 메모리 저장 장치의 신호 변화를 보여주는 타이밍도.
도 4b는 이동식 메모리 저장 장치내의 불 휘발성 메모리 동작 시작 명령이 외부 공급 전원 중단 예측 신호가 인가되기 이전에 입력될 때, 불 휘발성 메모리의 입력 및 출력 신호를 보여주는 타이밍도.
도 4c는 이동식 메모리 저장 장치내의 불 휘발성 메모리 동작 시작 명령이 외부 공급 전원 중단 예측 신호가 인가되는 시점에 입력될 때, 불 휘발성 메모리의 입력 및 출력 신호를 보여주는 타이밍도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 2의 변형된 형태의 이동식 메모리 저장 장치를 보여주는 블록도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 메모리 저장 장치의 전원 체계를 보여주는 블록도.
도 7, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13들은 도 6에서 변형된 이동식 메모리 저장 장치의 다양한 전원 체계를 보여주는 블록도.
도 14는 본 발명의 한 예로, 본 발명이 적용된 USB 이동형 저장 장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 15는 도 14의 변형된 형태의 USB 이동형 저장 장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 16은 본 발명의 한 예로, 본 발명이 적용된 USB 이동형 저장 장치의 각 핀 구성을 보여주는 표.
도 17은 본 발명의 한 예로, 본 발명이 적용된 USB 이동형 저장 장치의 일부를 보여주는 회로도.
도 18은 도 17의 변형된 형태의 USB 이동형 저장 장치의 일부를 보여주는 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 3000 : 호스트 20, 1000 : 이동식 메모리 저장 장치
30, 1300 : 컨트롤러 40, 1500 : 불 휘발성 메모리
50 : 파워 오프 복구 알고리즘 1100 : 파워 폴링 타임 제어 회로
1200 : 전원 관리부 1300 : 제어로직
본 발명은 메모리 저장 장치의 외부에서 입력되는 전압 레벨 감지를 통해, 외부 전원 공급 차단을 미리 예측하여, 메모리 저장 장치 내에 저장되어 있는 데이터들을 보호할 수 있는 메모리 저장 장치에 관한 것이다.
현재 컴퓨터ㆍ통신ㆍ방송의 융합으로 진전되고 있는 IT기술의 급속한 발달에 힘입어 고도의 첨단 전자 정보기기들이 끊임없이 출현하고 있다. 이와 같은 급속한 디지털 기술의 발전에 따라 사람들은 이전에는 누릴 수 없었던, 다양한 혜택을 누리며 살고 있다. 근래에는 디지털 기술의 발전에 따라 멀티미디어 데이터를 저장할 수 있는 다양한 휴대용 저장장치가 대중화되고 있다. 이러한 장치들은, 예를 들면, 디지털 캠코더, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 디지털 녹음기, 휴대전화기, 개인정보단말기(PDA)등에 사용되고 있으며, 상기의 장치에서 데이터를 저장하기 위한 매체로 대부분 메모리 소자를 이용하거나 소형 하드디스크를 사용하고 있다. 이 중 일반적으로 널리 사용되어지는 이동식 메모리 카드로는 멀티미디어 카드(Multi-Media Card), SD 카드(Secure Digital Card), CF 카드(Compact Flash Card), USB 플래시 디스크(USB Flash Disk), 메모리스틱 등과 같은 착탈 가능하고, 경박, 단소한 이동식 메모리 카드가 있다. 메모리 카드는 우표 정도 크기의 저장 장치로, 전원 공급이 없어도 내용이 지워지지 않으며, 작은 크기와 풍부한 저장 능력 때문에 점차 정보생활의 필수품이 되고 있다.
메모리 카드의 역사는 PC카드에서부터 시작된다. PC카드는 80년대 후반 노트북 등의 휴대 기기에 사용되던 것으로, 신용카드 크기의 확장메모리 규격이다. 초창기에는 일본전자공업진흥협회(JEIDA)에서 먼저 규격화가 시작되었고, 이후 미국에서도 같은 카드형 메모리에 대한 규격화가 PCMCIA를 통해서 이루어졌다. 이후 JEIDA와 PCMCIA가 공동으로 규격화를 진행해 1995년에 PC Card Standard로서 국제규격이 되었다.
처음 디지털 카메라가 등장했을 때, 대부분 카메라는 내장 메모리에 데이터를 저장했지만, 일부기종은 PC카드를 미디어로 사용하기도 했다. 그러나 90년대 들어 휴대용 기기들의 소형화가 진행되면서, PC카드는 너무 크고 부담스러운 미디어로 변하게 된다. 따라서 이를 대체하기 위해 작고 가벼운 메모리 카드의 필요성이 대두되었고, 결국 미국의 Sandisk는 "컴팩트 플래시"가 개발되었다.
컴팩트 플래시는 PC카드 규격을 그대로 모방했기 때문에 인터페이스상으로는 PC카드와 호환성을 가지고 있으며, 어댑터를 사용해 PC카드 슬롯에 장착할 수 있는 형태를 가지고 있다. 물론, 다른 메모리들도 PC카드 어댑터를 사용하지만, 컴팩트 플래시는 어댑터가 논리적 데이터 변환없이 단순한 커넥터 구실만 수행한다는 차이점을 가지고 있다.
컴팩트 플래시를 시작으로 기업들이 속속들이 메모리 카드 시장에 뛰어들면서 다른 형태의 소형 메모리 카드들도 속속 등장하게 된다. 95년에 도시바가 스마트 미디어(당시는 SSFDC(Solid State Floppy Disk Card))를, 97년에는 소니가 메모리스틱을, 히타치와 San Media는 공동으로 MMC(Multi-Media Card)를 발표하게 된다. 그리고 98년에 마쯔시다와 도시바, Sandisk가 공동으로 'SD 메모리 카드'를 발표했으며, 99년에는 저작권보호기술을 추가한 히타치, 산요의 "Secure MMC"와 소니의 '매직 게이트 메모리스틱'이 등장했다.
상기에 기술한 모든 이동식 메모리 저장 장치는 동작하기 위해 전원이 필요하게 된다. 메모리 저장 장치가 동작하기 위한 전원의 공급은 메모리 저장 장치 내부의 전원 공급원이 따로 존재하여 자체적으로 전원을 공급하는 경우도 있지만, 일반적으로는 메모리 저장 장치와 연결되어진 호스트로부터 전원을 공급받는 경우가 대부분이다. 상기와 같이 메모리 저장 장치가 동작하기 위해 호스트로부터 전원을 공급받게 되면, 메모리 저장 장치는 메모리 저장 장치가 호스트로부터 갑자기 제거되거나, 호스트의 전원이 갑자기 끊어지는 문제에 대한 대책을 마련하고 있어야 한다. 상기 문제에 대한 대책으로 현재 대부분의 메모리 저장 장치는 첨부의 도 1과 같이 컨트롤러(30)내부에 파워 오프 복구 알고리즘(50)을 가지고 있게 된다.
도 1의 이동식 메모리 저장 장치(20)는 데이터 저장을 위한 공간인 불 휘발성 메모리(40)와 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작을 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하고 있다. 상기 컨트롤러 내부의 저장 매체에는 외부의 전원 공급이 갑자기 끊어질 경우에 대비한 파워 오프 복구 알고리즘(50)이 존재하게 된다. 상기 파워 오프 복구 알고리즘(50)은 메모리 저장 장치(20)에 비정상적인 전원 공급 차단이 일어나더라도, 불 휘발성 메모리(40)에 저장되어 있는 데이터의 결함이 생기지 않도록 동작하게 된다.
따라서 상기 파워 오프 복구 알고리즘(50)은 이동식 메모리 저장 장치(20)가 동작 중에는 항상 반복적으로 실행되어야 함으로, 전체 메모리 저장 장치(20)의 측면에서 성능 저하를 일으키게 된다. 또한 파워 오프 복구 알고리즘(50)을 위한 별도의 소프트웨어 코드가 추가됨으로서, 전체 메모리 저장 장치(20)의 펌웨어를 복잡하게 만들고, 파워 오프 복구 알고리즘(50)을 위한 별도의 저장 공간이 필요하게 되어 컨트롤러(30) 내부의 저장 매체 메모리 사용량이 증가되는 문제가 있게 된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 이동식 메모리 저장 장치의 외부에서 입력되는 전압 레벨 감지를 통해, 외부 전원 공급 차단을 미리 예측하여, 메모리 저장 장치 내에 저장되어 있는 데이터들을 보호할 수 있는 메모리 저장 장치를 제공함으로서, 메모리 저장 장치의 성능을 향상시키는 것이다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 메모리 저장 장치는 데이터를 저장하는 불 휘발성 메모리와 외부 공급 전원의 전압 레벨을 감지하여 파워 오프를 미리 예측하는 전원 관리부, 상기 외부 공급 전원이 떨어지는 시간을 제어하는 파워 폴링 타임 제어 회로와 그리고 상기 전원 관리부의 상기 파워 오프 예측 결과에 응답하여, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작들을 제어하는 제어로직을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면들 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
우선 도 2는 본 발명이 적용된 이동식 메모리 저장 장치의 개략적인 블록도를 보여주는 것으로, 이동식 메모리 저장 장치(1000)는 데이터를 저장하는 불 휘발성 메모리(1500)와 외부에서 입력되는 전압의 레벨을 감지하여 외부 전원 공급 중단을 미리 예측해주는 전원 관리부(1200), 그리고 외부에서 입력되는 전압이 떨어지는 시간을 제어해주는 파워 폴링 타임 제어 회로(1100), 상기 전원 관리부(1200)로부터 파워 오프 감지 신호가 입력될 때, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작들을 제어하는 컨트롤러(1300)를 포함하게 된다.
상기 전원 관리부(1200)는 도 1에 명시된 호스트(3000)로부터 버스선(1010)을 통하여 전원을 공급받게 된다. 전원 관리부(1200)로 입력되는 전원은 호스트(3000)의 전원이 끊어지지 않는한 일정 레벨로 유지되게 된다. 반대로, 호스트(3000)의 전원이 갑자기 끊어지거나, 혹은 이동식 메모리 저장 장치(1000)가 호스트(3000)에서 갑자기 제거되는 경우에는 전원 관리부(1200)로 입력되는 전원의 레벨은 정상적인 전원 공급에 비해 떨어지게 된다. 따라서 전원 관리부(1200)는 입력되는 외부 전원이 기준 전압보다 떨어지는 것을 감지하여, 외부 전원이 완전히 끊기기 전에 외부 전압 공급 중단을 미리 예측하게 된다. 외부 전압 공급 중단을 미리 예측하게 되면, 전원 관리부(1200)는 인터럽트 신호(nIRQ)를 출력하게 된다. 전원 관리부(1200)에서 외부 전압 공급 중단을 미리 예측할 수 있는 기준 전압은 외부에서 입력되는 전압보다는 작아야 하고, 불 휘발성 메모리(1500)가 동작 가능한 최소 전압보다는 커야 된다.
상기 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)는 전원 관리부(1200)와 마찬가지로 호스트(3000)로부터 전원을 공급받게 된다. 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)의 주된 역할은 외부에서 인가되는 전원이 떨어지게 될때(즉, 외부 전원 공급이 중단될 때), 전압이 바로 차단되지 않고, 전압이 서서히 떨어지면서 차단되도록, 외부 전원이 떨어지는 시간을 늘리는 것이다. 따라서 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)는 전하를 축적할 수 있는 커패시터와 같은 소자를 이용하여 구현할 수 있을 것이다. 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)에서 보장해야 되는 최대 시간은, 외부 전원 공급 중단 예측 신호로서 인터럽트 신호(nIRQ)가 생성되는 시점에 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 시작 명령이 입력되는 경우로, 시작된 불 휘발성 메모리(1500)의 동작이 완료되는 시점까지 보장되어야 한다. 또한 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)가 전압을 보장하는 시간 동안, 불 휘발성 메모리(1500)에 공급되어야 하는 전압의 레벨은 불 휘발성 메모리(1500)가 동작할 수 있는 최소 전압보다 커야 한다. 따라서 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)는 불 휘발성 메모리의 동작 전압원으로 작용해야함으로, 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)를 거친 전압은 항상 불 휘발성 메모리(1500)의 입력 전압으로 공급되어야 한다.
일반적인 메모리 장치에서 컨트롤러(1300)는 불 휘발성 메모리(1500)의 읽기 및 쓰기 동작을 제어하는 역할을 하게 된다. 그러나 본 발명이 적용된 컨트롤러(1300)에서는 상기의 일반적인 메모리 장치에서 컨트롤러의 역할과 함께, 도 2에 제어로직(1400)이라 명시된 부분의 역할을 더 필요로 하게 된다. 컨트롤러(1300)내의 제어로직(1400)은 외부 전원 공급 중단을 미리 예측하여, 전원 관리부(1200)에 서 보낸 인터럽트 신호(1020)를 입력으로 받게 된다. 인터럽트 신호(1020)를 입력받은 제어로직(1400)은 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 여부를 체크하게 된다. 만약 불 휘발성 메모리(1500)가 읽기 및 쓰기 동작을 수행 중일 경우라면, 제어로직(1400)에서는 현재 수행되고 있는 불 휘발성 메모리(1500)의 동작을 마지막으로 불 휘발성 메모리(1500)가 더 이상 동작 시작 명령을 받지 않도록 제어하게 된다. 반대로, 불 휘발성 메모리(1500)가 아무런 동작을 하고 있지 않다면, 불 휘발성 메모리(1500)가 어떤 동작 시작 명령도 받지 않도록 제어하게 된다.
불 휘발성 메모리(1500)는 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)를 거친 전압을 입력전압으로 받아들여 동작 수행을 하게 된다. 또한 컨트롤러(1300)내의 제어로직(1400)에서 보내는 제어신호(1030)에 따라 불 휘발성 메모리(1500)의 동작이 제어되게 된다. 예를 들어, 불 휘발성 메모리(1500)에 쓰기 동작이 수행되고 있는 중에 외부 전원 공급 중단이 예측되면, 전원 관리부(1200)에서 제어로직(1400)으로 인터럽트 신호(1020)를 보내고, 다시 제어로직(1400)에서는 불 휘발성 메모리(1500)로 제어신호(1030)를 보내게 된다. 그리고, 현재 불 휘발성 메모리(1500)에서 수행되는 쓰기 동작이 정상적으로 완료되도록 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)는 전원을 공급하게 된다. 따라서 상기와 같은 일련의 동작들로 인해, 불 휘발성 메모리(1500)가 쓰기 동작 중에 외부 전원 공급이 중단되었음에도 불구하고, 불 휘발성 메모리(1500)에 저장되어 있는 데이터는 결함없이 보존되게 된다.
상기에 기술한 이동식 메모리 저장 장치(1000)의 외부 전원 공급 중단에 따른 동작 수행 과정을 도 3을 참고하여 설명하고자 한다.
호스트(3000)에서 이동식 메모리 저장 장치(1000)의 전원 관리부(1200)로 외부 전원을 공급하는 단계(S4000)를 거치면, 전원 관리부(1200)에서는 외부 전원 공급이 중단되는지를 예측하기 위하여, 입력된 외부 전원이 기준 레벨보다 낮아지는가를 판별하게 된다(S4100). 만약 외부 전원이 기준 레벨보다 낮아지면, 전원 관리부(1200)는 외부 전원 공급 중단이 예측됨으로 인지하고, 컨트롤러(1300)내의 제어로직(1400)으로 인터럽트 신호를 보내게 된다(S4200). 그리고 컨트롤러(1300)내의 제어로직(1400)에서는 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 여부를 체크하는 단계(S4300)가 이루어지게 된다. 만약 불 휘발성 메모리(1500)가 동작 중이면, 제어로직(1400)에 의하여, 현재 불 휘발성 메모리(1500)가 수행 중인 동작을 완료하도록 제어된다(S4400). 상기와 같은 일련의 과정을 거친 후, 이동식 메모리 저장 장치(1000)의 전원이 오프되게 된다(S4500).
상기에 기술된 내용을 도 4a의 외부 전원 공급 변화에 따른 이동식 메모리 저장 장치의 신호 변화로 설명하고자 한다.
도 4a의 입력 전압(Vin) 신호는 이동식 메모리 저장 장치(1000)의 외부에서 입력되는 전압을 나타낸 것으로, 외부 입력 전압이 서서히 떨어지고 있음을 보여 주고 있다. 호스트(3000)의 전원이 갑자기 끊어지거나, 호스트(3000)와 연결된 이동식 메모리 저장 장치(1000)가 갑자기 제거되는 경우, 이동식 메모리 저장 장치(1000)로 인가되는 외부 입력 전압도 갑자기 떨어지게 될 것이다. 그러나 도 4a의 입력 전압(Vin) 신호와 같이 일정한 기울기를 가지고 전압이 떨어지는 것은 본 발명의 파워 폴링 타임 회로(1100)를 거쳤기 때문이다. 파워 폴링 타임 회로(1100)는 전하를 축적할 수 있는 커패시터와 같은 소자를 사용함으로, 입력 전압(Vin)이 일정한 기울기를 가지고 서서히 떨어지도록 제어할 수 있게 된다. 또한 입력 전압(Vin)이 떨어지는 기울기는 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)에서 사용하는 커패시터의 용량에 따라 조정이 가능할 것이다. 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)를 거쳐 전압 레벨이 서서히 떨어지는, 상기 입력 전압(Vin) 신호는 이동식 메모리 저장 장치(1000)내의 불 휘발성 메모리(1500)의 입력 전압으로 공급되게 된다.
도 4a의 감지 신호(Vsense)는 도 2의 이동식 메모리 저장 장치(1000)내의 전원 관리부(1200)가 감지하는 신호를 나타낸 것이다. 외부에서 전원 관리부(1200)로 입력되는 전압이, 외부 입력 전압 차단을 예측하기 위한 기준 전압인 감지 신호(Vsense)보다 낮아지게 되면, 감지 신호(Vsense)는 하이 레벨에서 로우 레벨로 떨어지게 된다.
전원 관리부(1200)에서는 감지 신호(Vsense)로 외부 입력 전압 차단을 예측하고, 컨트롤러(1300)내의 제어로직(1400)으로 인터럽트(nIRQ) 신호를 전송하게 된다. 인터럽트(nIRQ) 신호는 감지 신호(Vsense)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 떨어진 후, 연이어 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 감지 신호(Vsense)와 인터럽트(nIRQ) 신호 사이에 약간의 시간 차이가 발생함으로 인해, 입력 전압(Vin) 레벨 측면에서도 α정도의 전압 레벨 차이가 생기게 된다.
도 4a의 외부 입력 전압(Vin) 신호에서 불 휘발성 메모리(1500)가 동작 가능한 전압 레벨 구간은 인터럽트(nIRQ) 신호가 인가되는 시점의 전압 레벨(Vsense-α)에서, 불 휘발성 메모리의 동작 최소 전압(Vmin) 사이가 된다.
도 4b는 이동식 메모리 저장 장치(1000)내의 불 휘발성 메모리(1500) 동작 시작 명령이 외부 전원 공급 중단 예측 신호가 인가되기 이전에 입력될 때, 불 휘발성 메모리(1500)의 입력 및 출력 신호를 보여주는 것이고, 도 4c는 이동식 메모리 저장 장치(1000)내의 불 휘발성 메모리(1500) 동작 시작 명령이 외부 전원 공급 중단 예측 신호가 인가되는 시점에 입력될 때, 불 휘발성 메모리(1500)의 입력 및 출력 신호를 보여주는 것이다.
도 4b의 I/Oi는 불 휘발성 메모리(1500)와 컨트롤러(1300) 사이의 인터페이스 입력 및 출력을 나타낸 것이고,
Figure 112004059430199-PAT00001
는 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 상태를 보여주는 신호이다. 우선 I/Oi 에서는 CMD1, DATA, CMD2를 전송하게 된다. CMD1은 불 휘발성 메모리(1500)의 읽기 및 쓰기 동작에 대한 명령이 되고, DATA는 실제로 불 휘발성 메모리(1500)에 저장될 데이터가 전송되는 부분이며, CMD2에서는 불 휘발성 메모리(1500)의 동작이 수행되는 프로그램 커맨드를 전송하게 된다. 도 4b와 같이, 불 휘발성 메모리(1500)의 읽기 및 쓰기 동작 시작 명령인 CMD1이, 외부 전원 공급 중단을 예측한 인터럽트(nIRQ) 신호가 인가되기 이전에 들어오게 되면, 불 휘발성 메모리(1500)에서는 CMD1으로 전송된 동작 명령을 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 가능한 전압 구간 내에서 수행 완료하게 된다. 그리고, 불 휘발성 메모리(1500)에서는 입,출력 인터페이스를 통해 어떤 동작 수행 명령도 들어오지 않게 된다. 마찬가지로, 도 4c와 같이, 불 휘발성 메모리(1500)의 읽기 및 쓰기 동작 시작 명령인 CMD1이 들어오는 중에, 외부 전원 공급 중단을 예측한 인터럽트(nIRQ) 신호 가 인가되면, 불 휘발성 메모리(1500)에서는 CMD1으로 전송된 동작 명령이 불 휘발성 메모리(1500)의 동작 가능한 전압 구간 내에서 수행 완료하게 된다.
그러나 컨트롤러(1300)는 불 휘발성 메모리(1500)의 읽기 및 쓰기 동작 시작 명령인 CMD1이, 외부 전원 공급 중단을 예측한 인터럽트(nIRQ) 신호가 인가된 이후에 들어오는 경우는 허용하지 않는다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로, 도 2의 변형된 형태의 이동식 메모리 저장 장치(2000)를 나타낸 것이다. 도 2와 비교하여 다른 점은 파워 폴링 타임 제어 회로(2200)와 전원 관리부(2300)가 컨트롤러(2100) 내부에 들어가게 된다는 것이다. 외부 전원 공급 변화에 따른 도 5의 이동식 메모리 저장 장치(2000)의 동작원리는 상기에 설명된 도 2의 이동식 메모리 저장 장치(1000)와 동일하다.
상기에 기술한 바와 같이, 도 2의 이동식 메모리 저장 장치(1000)내의 각 구성 요소들을 하나의 단일 칩으로 구성하여, 본 발명의 내용을 확장시킬 수 있다. 예를들어, 도 2의 이동식 메모리 저장 장치(1000)의 전원 관리부(1200)와 파워 폴링 타임 제어 회로(1100)가 단일 칩으로 구성될 수도 있으며, 전원 관리부(1200), 파워 폴링 타임 제어 회로(1100), 그리고 제어로직(1400)이 하나의 단일 칩으로 구성된 메모리 저장 장치로도 확장될 수 있다. 또한 전원 관리부(1200), 파워 폴링 타임 제어 회로(1100), 제어로직(1400), 그리고 불 휘발성 메모리(1500)를 하나의 단일 칩으로 구성할 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 이동식 메모리 저장 장치내의 각 구성요소에 인가되는 전원 체계를 구체적으로 설명하고자 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 메모리 저장 장치(100)의 각 구성요소에 인가되는 전원을 보여주는 블록도이다. 이동식 메모리 저장 장치(100)가 동작하기 위해서는 외부에서 전원을 공급받는 외부 전압 핀(160)과 그라운드핀(170)이 존재하게 된다. 외부 전압 핀(160)을 통하여 인가되는 전압은 전원 관리부(110)와 파워 폴링 타임 제어 회로의 한 예인 커패시터(150)의 입력 전압원으로 작용하게 된다. 파워 폴링 타임 제어 회로(커패시터(150))를 통과한 전압은, 컨트롤러(120)와 불 휘발성 메모리(130)에 적당한 전압을 공급하기 위하여, 전압을 조정하는 레귤레이터(140)를 거친 후, 컨트롤러(120)와 불 휘발성 메모리(130)에 전압을 공급하게 된다.
도 7에서 도 13까지는 도 6에서 변형된 형태로, 본 발명에 따르는 이동식 메모리 저장 장치내의 각 구성 요소로 입력되는 다양한 전원 공급 체계를 보여주는 것이다.
도 14에서 도 18까지는 본 발명의 다양한 응용 중, 이동식 메모리 저장 장치 중 USB 이동형 저장 장치에 본 발명을 적용한 하나의 예를 보여주는 블록도이다.
도 14의 USB 이동형 저장 장치(6000)에서 VBUS를 통하여 입력되는 외부 전압을 USB 버스 전원 관리부(6200)에서 체크하여, 외부 전압 공급 중단을 미리 예측하게 된다. 이때 USB 이동형 저장 장치(6000)의 VBUS를 통하여 입력되는 외부 전압은 파워 폴링 타임 제어 회로(6500)에도 인가되어, 전압이 떨어지는 시간을 제어하게 된다. USB 버스 전원 관리부(6200)에서 외부 전압 공급 중단을 예측하게 되면, USB 컨트롤러(6300)내의 제어로직(6600)으로 인터럽트 신호를 보내게 되고, 제어로직 (6600)은 불 휘발성 메모리(6400)의 동작 상태를 체크하여 제어신호를 보내게 된다.
도 15는 도 14의 변형된 형태로, 외부 전압 공급 중단을 예측할 수 있는 USB 버스 전원 관리부(7200)와 외부 전압이 떨어지는 시간을 제어하는 파워 폴링 타임 제어 회로(7400)가 USB 컨트롤러(7100) 내부에 들어가 있는 형태를 보여주는 블록도이다.
도 16은 USB 이동형 저장 장치(6000)에서 4개의 외부 연결핀들의 구성을 보여주는 표이다. 일반적인 USB 이동형 저장 장치는 4개의 외부 연결핀을 가지게 된다. 외부에서 전원을 공급받는 VBUS(1)와 그라운드 GND(4), 그리고 외부와 USB 이동형 저장 장치와의 데이터가 전송되는 마이너스 데이터 D-(2)와 플러스 데이터 D+(3)로 구성되어 진다.
도 17은 본 발명이 적용된 USB 이동형 저장 장치의 일부 회로도를 보여주는 것으로, 전압 감지기(8100)는 USB 이동형 저장 장치의 VBUS 선으로 들어오는 5V 전원을 입력받아, 입력 전원이 일정 레벨보다 낮아지면, 외부 전원 공급 차단을 예측하는 신호를 출력하게 된다. 도 17의 전압 감지기(8100) 주변에 구성되어져 있는 커패시터는, 상기에 설명한 파워 폴링 타임 제어 회로의 커패시터 성분과는 별개의 구성요소로, 전압 감지기(8100)의 동작을 보조하는 역할을 하게 된다.
도 18은 도 17의 변형된 형태로, 전압 감지기(8300)가 USB 컨트롤러(8200) 내부에 존재하는 것을 보여주는 회로도이다. 도 18의 전압 감지기(8300)는 도 17의 전압 감지기(8100)와 마찬가지로, USB 이동형 저장 장치의 VBUS 선으로 들어오는 5V 전원을 입력받아, 입력 전원이 일정 레벨보다 낮아지면, 외부 전원 공급 차단을 예측하는 인터럽트 신호를 출력하게 된다.
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 이동식 메모리 저장 장치의 외부에서 입력되는 전압 레벨 감지를 통해, 외부 전원 공급 차단을 미리 예측할 수 있어, 메모리 저장 장치 내에 저장되어 있는 데이터들을 결함없이 가지고 있을 수 있게 된다. 또한 본 발명에서는, 종래의 파워 오프 복구 알고리즘을 하드웨어적으로 교체하여, 메모리 장치의 펌웨어 복잡성을 떨어뜨리고, 메모리 사용량을 감소시키며, 메모리 장치 동작 성능 향상에 기여하게 된다.

Claims (16)

  1. 데이터를 저장하는 불 휘발성 메모리와;
    외부 공급 전원의 전압 레벨을 감지하여 파워 오프를 미리 예측하는 전원 관리부와;
    상기 외부 공급 전원이 떨어지는 시간을 제어하는 파워 폴링 타임 제어 회로와; 그리고
    상기 전원 관리부의 상기 파워 오프 예측 결과에 응답하여, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작들을 제어하는 제어로직을 포함하는 메모리 저장 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 관리부는 상기 외부 공급 전원이 기준 전압 레벨 이하로 떨어지게 되면 인터럽트 신호를 출력하는 메모리 저장 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 전압 레벨은 상기 메모리 저장 장치가 동작할 수 있는 최소 전압 이하이면서, 상기 불 휘발성 메모리가 동작할 수 있는 최소 전압 이상인 메모리 저장 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어로직은 상기 인터럽트 신호를 입력받아, 상기 불 휘발성 메모리의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 메모리 저장 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 공급 전원 중단이 예측될 때, 상기 파워 폴링 타임 제어 회로는 현재 수행되고 있는, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작이 완료될 수 있는 시간만큼 파워가 유지되도록 제어하는 메모리 저장 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 공급 전원 중단이 예측될 때, 상기 전원 관리부에서 상기 불 휘발성 메모리에 공급되는 전원은, 상기 불 휘발성 메모리의 읽기 및 쓰기 동작을 완료할 수 있는 시간 동안, 상기 불 휘발성 메모리 동작 전압 이내에 있는 메모리 저장 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 공급 전원 중단이 예측되어, 상기 인터럽트 신호가 발생될 때, 상기 불 휘발성 메모리가 읽기 및 쓰기 동작 모드 진입 후일 경우, 상기 제어로직은 상기 불 휘발성 메모리의 동작을 완료하도록 제어하는 메모리 저장 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 공급 전원 중단이 예측되어, 상기 인터럽트 신호가 발생될 때, 상기 불 휘발성 메모리가 읽기 및 쓰기 동작 모드 진입 전일 경우, 상기 제어로직은 상기 불 휘발성 메모리에 동작 시작 명령을 입력하지 않는 메모리 저장 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 관리부와;
    상기 파워 폴링 타임 제어 회로가 단일 칩으로 구성된 메모리 저장 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 관리부와;
    상기 파워 폴링 타임 제어 회로; 그리고
    상기 제어로직이 단일 칩으로 구성된 메모리 저장 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 관리부와;
    상기 파워 폴링 타임 제어 회로와;
    상기 제어로직과; 그리고
    상기 불 휘발성 메모리가 단일 칩으로 구성된 메모리 저장 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리 저장 장치내에 파워 오프 복구 알고리즘을 포함하고 있지 않는 메모리 저장 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 관리부와 상기 파워 폴링 타임 제어 회로, 상기 제어로직, 상기 불 휘발성 메모리로 입력되는 전원은 상기 메모리 저장 장치와 연결되는 외부 장치에서 공급되는 전원인 메모리 저장 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어로직과 상기 불 휘발성 메모리로 입력되는 전원은 상기 외부 공급 전원이 레귤레이터를 통과한 출력전압인 메모리 저장 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 불 휘발성 메모리로 입력되는 전원은 레귤레이터를 거친 상기 제어로직 입력 전원이, 또 다시 레귤레이터를 통과한 출력전압인 메모리 저장 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리 저장 장치는 멀티미디어 카드(Multi-Media Card)와 SD 카드(Secure Digital Card), CF 카드(Compact Flash Card), USB 플래시 디스크(USB Flash Disk), 메모리스틱 중 어느 하나인 메모리 저장 장치.
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