KR20090017238A - 반도체 드라이브, 그것의 데이터 저장 방법, 그리고 그것을포함한 컴퓨팅 시스템 - Google Patents

반도체 드라이브, 그것의 데이터 저장 방법, 그리고 그것을포함한 컴퓨팅 시스템 Download PDF

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KR20090017238A
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Abstract

여기에 제공되는 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터가 저장되고, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 선택적으로 상기 제 2 메모리 영역으로 옮겨진다.

Description

반도체 드라이브, 그것의 데이터 저장 방법, 그리고 그것을 포함한 컴퓨팅 시스템{SOLID STATE DRIVE, DATA STORING METHOD THEREOF, AND COMPUTING SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 반도체 저장 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 드라이브(Solid State Drive: SSD)에 관한 것이다.
이 분야에 잘 알려진 바와 같이, 컴퓨터 시스템은 일반적으로 다양한 형태의 메모리 시스템들을 사용한다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템은 반도체 장치들로 구성된 소위 메인 메모리를 사용한다. 이 반도체 장치들은 일반적으로 다음과 같은 속성을 갖는다. 반도체 장치들은 상당히 빠른 액세스 속도로 랜덤하게 쓰여지거나 읽혀지며, 일반적으로 랜덤 액세스 메모리라 불린다. 하지만, 반도체 메모리가 비교적 고가이기 때문에, 다른 고밀도 및 저가 메모리가 종종 사용된다. 예를 들면, 다른 메모리 시스템은 마그네틱 디스크 저장 시스템을 포함한다. 마그네틱 디스크 저장 시스템의 경우 액세스 속도가 수십㎳인 반면에 메인 메모리의 경우 액세스 속도는 수백㎱이다. 디스크 저장 장치는 필요시 메인 메모리로 순차적으로 읽혀지는 대용량 데이터를 저장하는 데 사용된다. 다른 형태의 디스크와 같은 저장 장치는 반도체 드라이브 (solid state drive: 이하, SSD라 칭함) (또는 반도체 디스크라 불림)이다. SSD는 일반적인 하드 디스크 드라이브에서 사용되는 회전 접시 대신에 데이터를 저장하는 데 SDRAM과 같은 메모리 칩들을 사용한 데이터 저장 장치이다.
"SSD"라는 용어는 2가지 다른 종류의 제품들에 사용된다. SDRAM과 같은 고속 및 휘발성 메모리에 근거를 둔 첫 번째 형태의 SSD는 상당히 빠른 데이터 액세스에 의해서 특징지어 지며, 디스크 드라이브의 레이턴시에 의해서 지연되었던 어플리케이션의 속도를 늘리는 데 주로 사용된다. 이러한 SSD가 휘발성 메모리를 사용하기 때문에, 데이터 지속성을 보장하기 위해서 내부 배터리 및 백업 디스크 시스템이 일반적으로 SSD 내에 포함된다. 만약 전원이 어떤 이유로 인해 차단되면, 배터리는 모든 데이터를 램에서 백업 디스크로 복사하기에 충분히 긴 시간 동안 유니트로 전원을 공급한다. 전원이 복구됨에 따라, 데이터는 백업 디스크에서 램으로 다시 복사되고 SSD는 정상 동작을 재개한다. 이러한 장치들은 특히 많은 양의 램을 갖는 컴퓨터에서 특히 유용하다. 두 번째 타입의 SSD는 데이터를 저장하는 데 플래시 메모리를 사용한다. 이러한 SSD는 하드 드라이브의 대체를 위해서 일반적으로 사용된다. 첫 번째 타입과의 혼돈을 피하기 위해서, 이러한 디스크는 일반적으로 반도체 디스크라 불린다.
본 발명의 목적은 향상된 쓰기 성능을 갖는 반도체 드라이브 및 그것의 쓰기 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법을 제공하며, 이 방법에 의하면, 상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터가 저장되고, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 선택적으로 상기 제 2 메모리 영역으로 옮겨진다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체에 저장될 데이터는 분류 기준 정보에 따라 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 핫 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역에 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 콜드 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역을 경유하지 않고 상기 제 2 메모리 영역에 직접 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상 기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 2 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 제 2 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨진다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 2 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에, 상기 제 1 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 제 1 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 제 2 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예들은 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법을 제공하며, 이 방법은 입력된 데이터의 분류 기준 정보에 따라 상기 입력된 데이터를 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류하고, 상기 데이터가 콜드 데이터로서 분류될 때 상기 콜드 데이터가 머지 동작을 유발하는 지의 여부를 판별하고, 상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하지 않는 것으로 판별될 때 상기 데이터를 상기 저장 매체의 저속 메모리 영역에 저장하는 것을 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 데이터가 상기 핫 데이터로서 분류될 때 상기 데이터는 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하는 것으로 판별될 때 상기 데이터는 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저속 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며, 상기 고속 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 저속 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨진다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저속 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에, 상기 고속 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 고속 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 고속 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 저속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 고속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 저속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 고속 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 고속 및 저속 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 고속 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 저속 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하는 경우, 상기 데이터는 상기 머지 동작에 필요한 시간 및 데이터 연속성에 따라 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들은 저장 매체와; 그리고 상기 저장 매 체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터가 저장되도록 상기 저장 매체를 제어하되, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 컨트롤러의 제어하에 선택적으로 상기 제 2 메모리 영역으로 옮겨지는 반도체 디스크를 제공한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체와 상기 컨트롤러는 복수의 채널들을 통해 연결되고, 상기 채널들 각각에는 상기 제 2 메모리 영역을 구성하는 불 휘발성 메모리들이 연결되며, 상기 채널들 중 적어도 하나에는 상기 제 1 메모리 영역을 구성하는 불 휘발성 메모리가 연결된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 분류 기준 정보에 따라 상기 저장 매체에 저장될 데이터를 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류하도록 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 핫 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역에 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 콜드 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역을 경유하지 않고 상기 제 2 메모리 영역에 직접 저장된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 2 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터가 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 제 2 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨지도록 상기 저장 매체를 제어한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 2 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에, 상기 제 1 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 제 1 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성된다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 제 2 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리된다.
본 발명의 반도체 드라이브에 따르면, 고속 불 휘발성 메모리(페이지 맵핑 방식으로 관리됨)를 통해 쓰기 동작을 지원하고, 고속 불 휘발성 메모리의 데이터 중 전부 또는 일부를 저속 불 휘발성 메모리(블록 맵핑 방식으로 관리됨)에 저장함으로써 전반적인 쓰기 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 드라이브를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 드라이브(이하, "SSD"라 칭함)(1000)는 SSD 컨트롤러(1200) 및 저장 매체(1400)를 포함할 것이다. SSD 컨트롤러(1200)는 외부(예를 들면, 호스트)의 요청에 응답하여 저장 매체(1400)에 대한 읽기 및 쓰기 동작들을 제어하도록 구성될 것이다. SSD 컨트롤러(1200)는 제 1 및 제 2 인터페이스 블록들(1210, 1230), 컨트롤러(1220), 그리고 메모리(1240)를 포함할 것이다. 제 1 인터페이스 블록(1210)은 외부(예를 들면, 호스트)와의 인터페이스를 제공하고, 제 2 인터페이스 블록(1230)은 저장 매체(1400)와의 인터페이스를 제공할 것이다. 제 1 인터페이스 블록(1210)은 하나 또는 그 보다 많은 채널들(또는, 포트들) (미도시됨)을 통해 외부와 연결될 것이다. 예를 들면, 제 1 인터페이스 블록(1210)은 2개의 채널들 즉, 병렬 ATA 버스 (parallel AT attachment bus, "PATA 버스"라 불림)와 직렬 ATA 버스 (serial AT attachment, "SATA 버스"라 불림) 중 어느 하나를 통해 외부와 연결될 것이다. 또는, 제 1 인터페이스 블 록(1210)은 PATA 버스 및 SATA 버스를 통해 외부와 연결될 것이다. 또는, 제 1 인터페이스 블록(1210)은 SCSI, USB, 등을 통해 외부와 연결될 것이다.
메모리(1240)는 컨트롤러(1220)의 제어에 따라 동작하며, 워크 메모리 영역, 맵핑 테이블 영역, 버퍼 영역 등으로 구분될 것이다. 워크 메모리 영역에는 컨트롤러(1220)에 의해서 처리되는 데이터가 임시 저장될 것이다. 버퍼 영역은 호스트에서 저장 매체(1400)로 또는 저장 매체(1400)에서 호스트로 전송될 데이터를 버퍼링하는 데 사용될 것이다. 맵핑 테이블 영역은 저장 매체(1400)의 맵핑 정보를 저장하는 데 사용될 것이다. 메모리(1240)는 하나의 칩으로 또는 각 영역에 대응하는 복수의 칩들로 구성될 수 있다. 컨트롤러(1220)는 저장 매체(1400)에 대한 전반적인 동작(예를 들면, 읽기, 소거, 프로그램, 파일 시스템 관리, 등)을 제어하도록 구성될 것이다. 예를 들면, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 컨트롤러(1220)는 중앙처리장치/프로세서, 에스램, DMA 제어기, ECC 엔진 등을 포함할 것이다. 예시적인 컨트롤러(1220)는 미국공개특허 제2006-0152981호에 "Solid State Disk Controller Apparatus"라는 제목으로 게재되어 있으며, 이 출원의 레퍼런스로서 포함될 것이다.
저장 매체(1400)는 SSD 컨트롤러(1200)에 의해서 제어되며, SSD 컨트롤러(1200)의 요청에 대응하는 동작들(예를 들면, 읽기 동작, 소거 동작, 프로그램 동작, 머지 동작, 등)을 수행할 것이다. 저장 매체(1400)는 제 1 레이어(LAYER)(1410)와 제 2 레이어(1420)로 구분될 것이다. 제 1 레이어(1410)는 고속 동작을 수행하는 메모리(이하, 고속 불 휘발성 메모리)로 구성되며, 제 2 레이 어(1420)는 저속 동작을 수행하는 메모리로 구성될 수 있다. 고속 불 휘발성 메모리는 고속 동작에 적합한 맵핑 스킴을 사용하도록 구성되며, 저속 불 휘발성 메모리는 저속 동작에 적합한 맵핑 스킴을 사용하도록 구성될 것이다. 예를 들면, 고속 불 휘발성 메모리를 구성하는 제 1 레이어(1410)는 페이지 맵핑 스킴을 통해 관리되고, 저속 불 휘발성 메모리를 구성하는 제 2 레이어(1420)는 블록 맵핑 스킴을 통해 관리될 것이다. 페이지 맵핑 스킴은 동작 성능(예를 들면, 쓰기 성능)의 저하를 유발하는 머지 동작을 필요로 하지 않으며, 그 결과 페이지 맵핑 스킴이 적용되는 제 1 레이어(1410)는 고속 동작 성능을 제공할 것이다. 이에 반해서, 블록 맵핑 스킴은 동작 성능(예를 들면, 쓰기 성능)의 저하를 유발하는 머지 동작을 필요로 하며, 그 결과 블록 맵핑 스킴이 적용되는 제 2 레이어(1420)는 저속 동작 성능을 제공할 것이다.
예시적인 실시예에 있어서, 제 1 레이어(1410)는 셀 당 1-비트 데이터를 저장하는 단일-레벨 플래시 메모리로 구성되고, 제 2 레이어(1420)는 셀 당 N-비트 데이터(N은 2 또는 그 보다 큰 정수)를 저장하는 멀티-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 또는, 제 1 및 제 2 레이어들(1410, 1420) 각각은 멀티-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 제 1 레이어(1410)의 멀티-레벨 플래시 메모리는 단일-레벨 플래시 메모리와 같이 동작하도록 LSB 프로그램 동작만을 수행할 것이다. 또는, 제 1 및 제 2 레이어들(1410, 1420) 각각은 단일-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 제 1 및 제 2 레이어들(1410, 1420)이 여기에 개시된 것에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자 명하다. 예시적인 맵핑 기법들이 미국특허 제5404485호에 "FLASH FILE SYSTEM"이라는 제목으로, 미국특허 제5937425호에 "FLASH FILE SYSTEM OPTIMIZED FOR PAGE-MODE FLASH TECHNOLOGIES"라는 제목으로, 그리고 미국특허 제6381176호에 "METHOD OF DRIVING REMAPPING IN FLASH MEMORY AND FLASH MEMORY ARCHITECTURE SUITABLE THEREFOR"라는 제목으로 각각 게재되어 있으며, 이 출원의 레퍼런스로서 포함된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰기 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰기 동작이 참조 도면들에 의거하여 상세히 설명될 것이다.
도 2를 참조하면, SSD 컨트롤러(1200)는 외부(예를 들면, 호스트)로부터 쓰기 동작을 위한 명령, 어드레스, 그리고 데이터를 입력받는다(100). 입력된 데이터는 메모리(1240)에 임시 저장될 것이다. 또는, 입력된 데이터(1240)는 컨트롤러(1220) 내의 버퍼(미도시됨)에 임시 저장될 수도 있다. 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값에 의거하여 입력된 데이터가 핫 데이터(hot data)인 지 또는 콜드 데이터(cold data)인 지의 여부를 판별할 것이다(110). 여기서, 제 2 레이어(또는, 저속 불 휘발성 메모리)(1420)가 복수의 어드레스 영역들로 구분될 때, 쓰기 카운트 값은 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 액세스 빈도를 나타낼 것이다. 이는 핫 데이터와 콜드 데이터가 쓰기 액세스 빈도에 따라 분류됨을 의미한다. 기본적으로, 저장 매체(1400)에 대한 첫 번째 쓰기 액세스시 데이터는 제 1 레이어(1410)에 저장될 것이다. 이후 설명된 바와 같이, 제 1 레이어(1410)에 저장된 데이터는 선별적으로 제 2 레이어(1420)로 옮겨질 것이다. 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값은 테이블 형태로 메모리(1240)에 저장될 것이다. 이하, 그러한 테이블을 "쓰기 카운트 테이블"이라 칭한다. 예를 들면, 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값이 기준값보다 클 때 입력 데이터를 핫 데이터로 결정/분류할 것이다. 이에 반해서, 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값이 기준값보다 작을 때 입력 데이터를 콜드 데이터로 결정/분류할 것이다.
쓰기 카운트 테이블과 달리, 입력된 데이터가 핫 데이터인 지 또는 콜드 데이터인 지의 여부는 잘 알려진 LRU(Least recently Used) 방식에 의거하여 판별될 수도 있다. 현재 입력된 데이터는 LRU 테이블에 존재하는 지의 여부에 따라 핫 데이터 또는 콜드 데이터로서 결정/분류될 것이다. 예를 들면, 현재 입력된 데이터에 대한 정보가 LRU 테이블에 존재할 때, 현재 입력된 데이터는 핫 데이터로서 결정/분류될 것이다. 현재 입력된 데이터는 LRU 테이블에 존재하지 않을 때 콜드 데이터로서 결정될 것이다. LRU 테이블은 컨트롤러(1220)에 의해서 관리되며, 메모리(1240)에 저장될 것이다. 또한, 최근에 쓰기 동작이 일어난 어드레스 영역은 LRU 리스트에 추가될 것이다. LRU 리스트가 특정 길이에 도달하였을경우, LRU 기준에 의해 LRU 리스트에 존해하던 기존 항목을 제거하는 것이 가능하다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 핫 데이터와 콜드 데이터를 구별하는 방식이 앞서 언급된 것에 국한되지 않고 다양하게 변경될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.
만약 입력된 데이터가 핫 데이터로서 결정되면, 입력된 데이터는 SSD 컨트롤러(1200)의 제어하에 저장 매체(1400)의 제 1 레이어(또는, 고속 불 휘발성 메모 리)(1410)에 저장될 것이다(120). 앞서 언급된 바와 같이, 제 1 레이어(1410)는 머지 동작이 유발되지 않는 페이지 맵핑 방식으로 관리될 것이다. 또는, 제 1 레이어(1410)는 머지 동작의 빈도가 상대적으로 낮은 맵핑 방식으로 관리될 것이다. 제 1 레이어(1410)의 고속 불 휘발성 메모리가 단일-레벨 플래시 메모리로 구성되는 경우, 잘 알려진 단일-비트 프로그램/쓰기 방식에 따라 입력된 데이터가 제 1 레이어(1410)에 저장될 것이다. 또는, 제 1 레이어(1410)의 고속 불 휘발성 메모리가 멀티-레벨(2-비트) 플래시 메모리로 구성되는 경우, LSB 프로그램/쓰기 방식에 따라 입력된 데이터가 제 1 레이어(1410)에 저장될 것이다.
이에 반해서, 만약 입력된 데이터가 콜드 데이터로서 결정/분류되면, 입력된 데이터는 SSD 컨트롤러(1200)의 제어하에 저장 매체(1400)의 제 2 레이어(또는, 저속 불 휘발성 메모리)(1420)에 저장될 것이다(130). 다시 말해서, 입력된 데이터가 콜드 데이터로서 결정/분류되는 경우, 입력된 데이터는 SSD 컨트롤러(1200)의 제어하에 제 1 레이어(1410)를 경유하지 않고 저장 매체(1400)의 제 2 레이어(또는, 저속 불 휘발성 메모리)(1420)에 직접 저장될 것이다(130). 제 2 레이어(1420)는 머지 동작이 유발되는 블록 맵핑 방식으로 관리될 것이다. 제 2 레이어(1420)의 저속 불 휘발성 메모리가 멀티-레벨 플래시 메모리로 구성되는 경우, 잘 알려진 멀티-비트 프로그램/쓰기 방식에 따라 입력된 데이터가 제 2 레이어(1420)에 저장될 것이다.
제 1 레이어(1410)를 구성하는 고속 불 휘발성 메모리는 제 2 레이어(1420)를 구성하는 저속 불 휘발성 메모리의 용량의 10% 내지 15%에 대응하는 용량을 갖 도록 구현될 것이다. 예를 들면, 제 2 레이어(1420)가 64GB 저속 불 휘발성 메모리로 구성되는 경우, 제 1 레이어(1410)는 8GB 고속 불 휘발성 메모리로 구성될 것이다. 하지만, 제 1 레이어(1410)와 제 2 레이어(1420) 사이의 관계가 여기에 개시된 것에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 예를 들면, 제 1 레이어(1410)를 구성하는 고속 불 휘발성 메모리의 용량은 컴퓨터 시스템의 일일 데이터 사용량의 추정치 및 SSD 성능 개선 효과 등을 고려하여 결정될 것이다.
이 실시예에 있어서, 앞서 설명된 쓰기 카운트 테이블(또는, LRU 테이블)은 제 1 레이어(또는, 고속 불 휘발성 메모리)에 저장될 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쓰기 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰기 동작이 참조 도면들에 의거하여 상세히 설명될 것이다.
도 3을 참조하면, SSD 컨트롤러(1200)는 외부(예를 들면, 호스트)로부터 쓰기 동작을 위한 명령, 어드레스, 그리고 데이터를 입력받는다(200). 입력된 데이터는 메모리(1240) 또는 컨트롤러(1220)의 버퍼(미도시됨)에 임시 저장될 것이다. 컨트롤러(1220)는 앞서 설명된 쓰기 카운트 레지스터의 쓰기 카운트 값(또는, LRU 리스트)에 의거하여 입력된 데이터가 핫 데이터(hot data)인 지 또는 콜드 데이터(cold data)인 지의 여부를 판별할 것이다(210). 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값이 기준값보다 클 때 입력 데이터를 핫 데이터로 결정/분류할 것이다. 이에 반해서, 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값이 기준값보다 작을 때 입력 데이터를 콜드 데이터로 결정/분류할 것이다.
만약 입력된 데이터가 핫 데이터로서 결정되면, 입력된 데이터는 SSD 컨트롤러(1200)의 제어하에 저장 매체(1400)의 제 1 레이어(또는, 고속 불 휘발성 메모리)(1410)에 저장될 것이다(220). 이에 반해서, 만약 입력된 데이터가 콜드 데이터로서 결정/분류되면, 절차는 230 블록으로 진행될 것이다. 230 블록에서, 컨트롤러(1220)는 입력된 데이터가 머지 동작을 유발하는 지의 여부를 판별할 것이다. 만약 입력된 데이터가 머지 동작을 유발하지 않는 것으로 판별되면, 입력된 데이터는 SSD 컨트롤러(1200)의 제어하에 저장 매체(1400)의 제 2 레이어(또는, 저속 불 휘발성 메모리)(1420)에 저장될 것이다(240). 만약 입력된 데이터가 머지 동작을 유발하는 것으로 판별되면, 절차는 220 블록으로 진행할 것이다. 220 블록에서, 컨트롤러는 머지 동작을 유발하는 콜드 데이터가 제 1 레이어(1410)에 저장되도록 저장 매체(1400)를 제어할 것이다.
다른 예로서, 230 블록에서, 입력된 데이터가 머지 동작을 유발하는 지의 여부와 함께 머지 동작에 소요되는 시간(비용), 이전 데이터와의 연속성, 등을 고려하여 판별 동작을 수행하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 드라이브에서 제 1 레이어에서 제 2 레이어로의 데이터 이동을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 본 발명에 따른 반도체 드라이브에서 제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작이 참조 도면들에 의거하여 상세히 설명될 것이다.
제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작은 다양한 방식들을 통 해 개시될 것이다. 예를 들면, 제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작은 제 1 레이어(1410)의 남은 용량이 미리 설정된 용량(예를 들면, 30%) 이하인 지의 여부에 따라 개시될 수 있다. 또는, 제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작은 정해진 시간마다 주기적으로 개시될 수도 있다. 또는, 제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작은 SSD의 유휴 시간을 감지함으로써 개시될 수도 있다.
제 1 레이어에서 제 2 레이어로 데이터를 옮기는 동작은 앞서의 기준들 중 어느 하나에 의거하여 개시되면, 먼저, 컨트롤러(1220)는 쓰기 카운트 값에 의거하여 제 1 레이어(1410)에 저장된 데이터를 핫 데이터와 콜드 데이터로 분류할 것이다(300). 앞서 언급된 바와 같이, 쓰기 카운트 값은 쓰기 카운트 레지스터를 통해 관리될 것이다. 만약 임의의 어드레스 영역에 속하는 쓰기 카운트 값이 미리 설정된 기준값보다 크면, 임의의 어드레스 영역에 대응하는 데이터는 핫 데이터로서 결정/분류될 것이다. 이에 반해서, 만약 임의의 어드레스 영역에 속하는 쓰기 카운트 값이 미리 설정된 기준값보다 작으면, 임의의 어드레스 영역에 대응하는 데이터는 콜드 데이터로서 결정/분류될 것이다. 그 다음에, 절차는 310 블록으로 진행할 것이다. 310 블록에서, 컨트롤러(1220)는 콜드 데이터로 분류된 데이터가 제 2 레이어(1420)로 옮겨지도록 저장 매체(1400)를 제어할 것이다. 이에 반해서, 핫 데이터로 분류된 데이터는 제 2 레이어(1420)의 이동 없이 제 1 레이어(1410)에 그대로 유지될 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 저장 매체를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 저장 매체(1400)는 제 1 레이어로서 고속 불 휘발성 메모리와 제 2 레이어로서 저속 불 휘발성 메모리를 포함할 것이다. 제 1 레이어는 저장 매체(1400) (또는, SSD)의 전체 용량의 약 10% 내지 15%를 갖도록 설정되며, 사용자에게 보여지지 않는다 (또는 표시되지 않는다). 다시 말해서, 제 1 레이어의 고속 불 휘발성 메모리는 히든 영역으로서 존재할 것이다. 본 발명에 의하면, 제 1 레이어의 고속 불 휘발성 메모리는 쓰기 버퍼로서 그리고 캐쉬로서 사용될 것이다. 단, 제 1 레이어의 고속 불 휘발성 메모리는, 앞서 언급된 바와 같이, 제 1 레이어에 저장된 데이터가 선택적으로 제 2 레이어로 옮겨진다(또는, 제 1 레이어에 저장된 데이터 중 일부(핫 데이터)가 그대로 유지된다)는 점에서 일반적인 버퍼와 구별될 것이다.
이상의 설명으로부터 알 수 있듯이, 제 1 레이어인 히든 영역을 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용하는 것이 가능하며, OS 또는 다른 필터 드라이버의 지원없이 SSD 자체적으로 데이터의 종류를 분류하여 저장할 수 있다. 그러한 까닭에, 쓰기 데이터를 장시간 동안 버퍼링하는 것이 가능함에 따라 랜덤 쓰기 성능이 향상될 수 있다. 또한, 자주 갱신되는 데이터의 관리를 통해서 SSD의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
도 6은 도 1에 도시된 제 2 인터페이스 블록과 저장 매체 사이의 포트를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 제 2 인터페이스 블록(1230)은 복수의, 예를 들면, 4개의 채널들을 통해 저장 매체(1400)와 전기적으로 연결될 것이다. 각 채널에는 고속 불 휘발성 메모리(1410)와 저속 불 휘발성 메모리(1420)가 연결될 것이다. 여기서, 고속 불 휘발성 메모리(1410)는 하나 또는 그 보다 많은 칩들로 구성될 것이다. 도 6에서 알 수 있듯이, 고속 불 휘발성 메모리(1410)와 저속 불 휘발성 메모리(1420)는 동일한 채널을 공유하도록 구성될 것이다. 이러한 채널 구조의 의하면, 하나의 채널을 통해 가비지 콜렉션 동작이 수행되는 동안, 다른 채널을 통해 읽기/쓰기 동작이 수행될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 고속 불 휘발성 메모리는 셀 당 1-비트 데이터를 저장하는 단일-레벨 플래시 메모리로 구성되고, 저속 불 휘발성 메모리(1420)는 셀 당 N-비트 데이터(N은 2 또는 그 보다 큰 정수)를 저장하는 멀티-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 또는, 고속 및 저속 불 휘발성 메모리들(1410, 1420) 각각은 멀티-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 고속 불 휘발성 메모리(1410)의 멀티-레벨 플래시 메모리는 단일-레벨 플래시 메모리와 같이 동작하도록 LSB 프로그램 동작만을 수행할 것이다. 또는, 고속 및 저속 불 휘발성 메모리들(1410, 1420) 각각은 단일-레벨 플래시 메모리로 구성될 수 있다. 고속 불 휘발성 메모리는 머지 동작이 유발되지 않는 페이지 맵핑 방식으로 관리되고, 저속 불 휘발성 메모리는 머지 동작이 유발되는 블록 맵핑 방식으로 관리될 것이다.
도 6에 도시된 채널 구조과 달리, 고속 불 휘발성 메모리를 위한 전용 채널이 사용될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 고속 불 휘발성 메모리는 저속 불 휘발성 메모리와 다른 채널들을 통해 제 2 인터페이스 블록(1230)와 전기적으로 연결될 수도 있다. 이러한 채널 구조의 의하면, 하나의 채널을 통해 가비지 콜렉션 동작이 수행되는 동안, 다른 채널을 통해 읽기/쓰기 동작이 수행될 수 있다.
여기서, 저장 매체(1400)와 제 2 인터페이스 블록(1230)을 연결하는 데 사용되는 채널들의 수가 여기에 개시된 것에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 또한, 각 채널에 연결된 고속 및 저속 불 휘발성 메모리들 각각을 구성하는 칩들의 수 역시 여기에 개시된 것에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.
도 8은 본 발명에 따른 반도체 디스크를 포함한 컴퓨팅 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(2000)은 프로세서 유니트(2100)와 메인 메모리(2200)를 포함할 것이다. 프로세서 유니트(2100)는 하나 또는 그 보다 많은 마이크로프로세서들을 포함할 것이다. 컴퓨팅 시스템(2000)은 사용자로부터 제어 정보를 입력받기 위한 입력 장치(2300), 복수의 입출력 장치들(2400), 그리고 출력 장치(2600)를 더 포함할 것이다. 프로세서 유니트(2100), 입력 장치(2300), 복수의 입출력 장치들(2400), 그리고 출력 장치(2600)는 버스(2001)에 전기적으로 연결되며, 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 잘 알려져 있다. 컴퓨팅 시스템(2000)은 반도체 디스크(2600)를 더 포함할 것이다. 본 발명에 따라 동작하는 반도체 디스크(2600)는 프로세서 유니트와 같은 호스트가 빠른 액세스 시간으로 저장 매체에 대한 쓰기 동작을 수행하게 할 것이다. 도 8에 도시된 반도체 디스크(2600)는 도 1에 도시된 것과 동일하며, 그것에 대한 설명은 그러므로 생략될 것이다.
본 발명에 있어서, 저장 매체에 저장될 데이터는 분류 기준 정보로서 쓰기 카운트 값을 기초로 하여 핫 데이터 및 콜드 데이터로 분류하는 예가 설명되었다. 하지만, 저장 매체에 저장될 데이터를 분류하는 기준이 이에 국한되지 않음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다. 예를 들면, 쓰기 카운트 값과 더불어, 저장 매체에 저장될 데이터는 데이터 크기(예를 들면, 8KB 이하), 데이터 주소의 연속성(최근 쓰기 명령과 비교함), 호스트로부터 주어진 부가 정보(예를 들면, 파일 타입 등), 등에 기초로 하여 분류될 수도 있다.
또한, 본 발명의 경우, 쓰기 카운트 값을 사용함에 있어서, 누적 쓰기 횟수 뿐만 아니라 쓰기 동작이 얼마나 최근에 일어났는 지를 함께 고려할 수도 있다. 이러한 경우, 다음과 같은 방식들을 통해 쓰기 카운트 값이 운영될 것이다. 쓰기 카운트 값과 함께 최근의 액세스 시간에 관한 정보를 기록하는 방식, 주기적으로 쓰기 카운트 값에서 일정값을 빼주는 방식, 주기적으로 쓰기 카운트 값에 특정 가중치(x: 0<x<1)를 곱하는 방식 등을 이용하여 쓰기 카운트 값이 운영될 수 있다. 주기적으로 쓰기 카운트 값에서 일정값을 빼주는 방식의 경우, 쓰기 카운트 값이 '0'이 되면 계산은 중단될 것이다. 계속적으로 쓰기 동작이 일어나지 않는 영역에 대한 쓰기 카운트 값은 시간이 지남에 따라 감소할 것이다.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다.
참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.
아래에서, 반도체 드라이브가 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 한 예로서 사용된다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 응용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 드라이브를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰기 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쓰기 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 드라이브에서 제 1 레이어에서 제 2 레이어로의 데이터 이동을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 저장 매체를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 제 2 인터페이스 블록과 저장 매체 사이의 포트를 개략적으로 보여주는 블록도들이다.
도 8은 본 발명에 따른 반도체 디스크를 포함한 컴퓨팅 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다.

Claims (43)

  1. 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법에 있어서:
    상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터를 저장하되, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 선택적으로 상기 제 2 메모리 영역으로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장 매체에 저장될 데이터는 분류 기준 정보에 따라 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 핫 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 콜드 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역을 경유하지 않고 상기 제 2 메모리 영역에 직접 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며,
    상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 제 2 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반 면에, 상기 제 1 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 제 1 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되 는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 제 2 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  14. 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법에 있어서:
    입력된 데이터의 분류 기준 정보에 따라 상기 입력된 데이터를 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류하고,
    상기 데이터가 콜드 데이터로서 분류될 때 상기 콜드 데이터가 머지 동작을 유발하는 지의 여부를 판별하고,
    상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하지 않는 것으로 판별될 때 상기 데이터를 상기 저장 매체의 저속 메모리 영역에 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 데이터가 상기 핫 데이터로서 분류될 때 상기 데이터는 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하는 것으로 판별될 때 상기 데이터는 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 저속 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며,
    상기 고속 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 저속 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 저속 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에, 상기 고속 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 고속 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 고속 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 저속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 고속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 저속 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 고속 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 고속 및 저속 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 고속 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 저속 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영 역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 콜드 데이터로 분류된 상기 데이터가 머지 동작을 유발하는 경우, 상기 데이터는 상기 머지 동작에 필요한 시간 및 데이터 연속성에 따라 상기 저장 매체의 고속 메모리 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 방법.
  27. 저장 매체와; 그리고
    상기 저장 매체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터가 저장되도록 상기 저장 매체를 제어하되, 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터는 상기 컨트롤러의 제어하에 선택적으로 상기 제 2 메모리 영역으로 옮겨지는 반도체 디스크.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 저장 매체와 상기 컨트롤러는 복수의 채널들을 통해 연결되고, 상기 채널들 각각에는 상기 제 2 메모리 영역을 구성하는 불 휘발성 메모리들이 연결되며, 상기 채널들 중 적어도 하나에는 상기 제 1 메모리 영역을 구성하는 불 휘발성 메모리가 연결되는 반도체 디스크.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 분류 기준 정보에 따라 상기 저장 매체에 저장될 데이터를 핫 데이터 또는 콜드 데이터로 분류하도록 구성되는 반도체 디스크.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 핫 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역에 저장되는 반도체 디스크.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 저장 매체에 저장될 데이터가 상기 콜드 데이터로 분류되는 경우, 상기 데이터는 상기 제 1 메모리 영역을 경유하지 않고 상기 제 2 메모리 영역에 직접 저장되는 반도체 디스크.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값을 포함하는 반도체 디스크.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 분류 기준 정보는 상기 데이터가 저장될 상기 저장 매체의 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값, 상기 데이터의 크기, 상기 어드레스 영역의 연속성, 그리고 외부로부터 제공되는 상기 데이터의 부가 정보를 포함하는 반도체 디스크.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 메모리 영역은 복수의 어드레스 영역들을 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 제 1 메모리 영역에 저장된 데이터가 상기 각 어드레스 영역에 대한 쓰기 카운트 값에 따라 상기 제 2 메모리 영역으로 선택적으로 옮겨지도록 상기 저장 매체를 제어하는 반도체 디스크.
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에, 상기 제 1 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는 반도체 디스크.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 쓰기 버퍼 및 캐쉬로서 사용되는 반도체 디스크.
  37. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되는 반도체 디스크.
  38. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되고, 상기 제 2 메모리 영역은 멀티-비트 플래시 메모리로 구성되되, 상기 제 1 메모리 영역의 멀티-비트 플래시 메모리는 LSB 프로그램 동작을 통해 프로그램 동작을 수행하는 반도체 디스크.
  39. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 메모리 영역들 각각은 단일-비트 플래시 메모리로 구성되는 반도체 디스크.
  40. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 메모리 영역은 페이지 맵핑 방식으로 관리되고 상기 제 2 메모리 영역은 블록 맵핑 방식으로 관리되는 반도체 디스크.
  41. 저장 매체와; 그리고
    상기 저장 매체를 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하며,
    상기 컨트롤러는 상기 저장 매체에 저장될 데이터의 유형에 따라 상기 저장 매체의 제 1 및 제 2 메모리 영역들 중 어느 하나에 상기 데이터가 저장되도록 상기 저장 매체를 제어하며, 상기 제 2 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되는 반면에 상기 제 1 메모리 영역의 용량은 상기 저장 매체의 용량으로서 표시되지 않는 반도체 디스크.
  42. 프로세서 유니트와; 그리고
    상기 프로세서 유니트에 연결된 반도체 디스크를 포함하며,
    상기 반도체 디스크는 청구항 27에 기재된 반도체 디스크를 포함하는 컴퓨팅 시스템.
  43. 프로세서 유니트와; 그리고
    상기 프로세서 유니트에 연결된 반도체 디스크를 포함하며,
    상기 반도체 디스크는 청구항 41에 기재된 반도체 디스크를 포함하는 컴퓨팅 시스템.
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