KR20090078999A - 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법 및 이를 이용한 저장장치 - Google Patents

외란 상태에 따른 적응적 기록 방법 및 이를 이용한 저장장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치의 기록 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장장치에 인가되는 외란 상태에 따라서 적응적으로 저장매체를 선택하여 기록하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체들을 구비하는 저장장치의 기록방법에 있어서, 상기 저장장치에 인가되는 외란 상태를 평가하는 단계 및 상기 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 저장매체들 중에서 하나의 저장매체를 선택하여 데이터를 기록하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 상기된 방법을 통해 모바일 환경에서도 대용량의 데이터를 안정적으로 기록하는 저장장치를 제공하는 효과가 있다.
비 휘발성 메모리, 하이브리드 하드디스크 드라이브(Hybrid Hard Disk Drive), 리 트라이(Retry)

Description

외란 상태에 따른 적응적 기록 방법 및 이를 이용한 저장 장치{Adaptive writing method corresponding to disturbance condition and storage device using the same}
본 발명은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치의 기록 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장장치에 인가되는 외란 상태에 따라서 적응적으로 저장매체를 선택하여 기록하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
멀티미디어의 발전으로 모바일 환경에서도 하드디스크와 같은 대용량 저장매체를 이용하려는 수요가 증가하고 있는 추세이다. 더불어 이전에는 저장된 데이터를 모바일 환경에서 주로 재생만 하였다면, 현재는 진동 등의 외란이 끊임없이 발생하는 모바일 환경에서도 데이터를 안전하게 기록하는 기술이 요구되고 있다.
하지만비 휘발성 메모리 중 하나인 하드디스크 드라이브는 진동이 발생한다거나 온도의 급격한 변화, 구동 전압이 낮아지는 경우에 취약하다는 단점이 있으며 플래시메모리는 부팅시간이 짧고, 기계적인 진동이나 충격에 강하며, 파워 소모가 적다는 이점이 있지만 용량이 제한적이고, 비용이 비싸다는 문제점을 가지고 있 다.
이러한 비 휘발성 메모리들의 장단점을 보완하기 위해서 적어도 두 개 이상의 비 휘발성 메모리를 결합한 저장장치가 등장하였다. 그 예로 플래시 메모리와 하드디스크를 결합한 Hybrid HDD(Hard Disk Drive), 플래시 메모리 중 SLC(single level cell)과 MLC(Multi-level cell)을 결합한 SSD(Solid state drive) 등을 들 수 있다.
도 1은 하이브리드 하드디스크 드라이브를 구비하는 컴퓨터 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1에서 컴퓨터 시스템(100)은 호스트(110)와 하이브리드 하드디스크 드라이브(120)를 구비한다. 하이브리드 하드디스크드라이브(120)는 하드디스크(HD. 130)외에 비 휘발성 캐시 메모리(NVC. 140)를 더 구비한다. 비 휘발성 캐시 메모리는 플래시 메모리로 구현된다. 이러한 하이브리드 하드디스크 드라이브는 운영체제가 부팅하기 위해 필요한 파일들을 비 휘발성 캐시 메모리에 복사시켜두었다가 부팅 시 이를 사용함으로써 운영체제의 부팅시간을 단축시킬 수 있다.
종래 기술에 따르면, 하이브리드 하드디스크 드라이브를 포함한 기존 하드디스크 드라이브는 충격에 민감하여 진동 센서(shock sensor)의 기준 값보다 큰 진동이 감지되는 경우에는 헤드를 디스크의 바깥쪽에 위치시키거나, 하드디스크 드라이브의 구동 전압보다 낮은 전압이 발생하는 경우에는 전원을 꺼버려서 하드디스크가 헤드에 의해 손상되므로 인한 데이터가 손실되는 것을 막았다.
그러나 상기 방법은 디스크에 저장된 기존의 데이터는 보호 할 수 있지만, 진동 발생과 같은 불안정한 상황에서 호스트로부터 들어오는 데이터에 대해서는 에 러 처리(Write Fault)하여 디스크에 새로운 데이터를 기록 하지 못하는 취약점을 가지고 있었다.
또한 종래 기술은 하드디스크 드라이브의 진동 센서가 감지하지 못하는 미세진동 하에서도 기록하였지만 하드디스크 드라이브가 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화 되면서 BPI(Bit Per Inch)와 TPI(Track Per Inch)가 증대되는 추세에서 미세진동 하에서의 기록도 문제가 된다. 기록 헤드가 디스크의 정확한 트랙에 기록하지 못하는 OTW(Off Track Write)에 의해 ATE(Adjacent Track Erase)가 발생하여 데이터 재생(read)시에 ECC(Error collection code)나DAM(Data Address Mark) error가 날 확률이 높아진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 복수의 저장매체를 포함하는 저장장치에서 인가되는 외란의 상태에 따라서 적응적으로 저장매체를 선택하여 안정적으로 데이터를 기록하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체들을 구비하는 저장장치의 기록 제어 방법에 있어서, 상기 저장장치에 인가되는 외란 상태를 평가하는 단계 및 상기 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 저장매체들 중에서 하나의 저장매체를 선택하여 데이터를 기록하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 외란 상태는 진동, 온도의 변화 및 구동 전압의 변화로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나인 것은 특징으로 하는 것이 바람직하나 그 밖에 전기적인 외란, 물리적인 충격 등 제 1 기억장치가 구동하기 어려운 환경의 다양한 변수들을 포함한다. 또한 외란 상태는 일정 시간 동안 PES 및 Estimation값이 비정상적으로 들어 올 때 또는 진동 감지 센서, 온도센서, 구동 파워를 감지하는 센서의 결과값을 바탕으로 평가할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 저장매체들은 비휘발성 저장 매체를 포함하며, 일 예로서 디스크 및 비휘발성 반도체 메모리를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 외란 상태의 평가하는 단계는 외란 발생 정도가 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태의 범위에 포함되는지 여부를 평가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태를 나타내는 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 외란 상태의 평가는 리 트라이 횟수를 카운트하여 풀 리 트라이(Full retry) 횟수 이상인지 여부로 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 외란 상태의 평가는 리 트라이 수와 저장장치에 입력되는 명령어 수의 비율로 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록된 데이터를 상기 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태에 해당되는 경우에, 디스크에 옮겨 기록하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록되는 데이터는 상기 비휘발성 반도체 메모리에서 소거시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 상기 저장장치가 유휴상태일 때 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 상기 저장장치가 초기 설정된 시간 동안 유휴상태일 때 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터의 상호 연관성을 고려하여 실행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 인접한 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 디스크에 기록하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 동일 트랙의 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 디스크에 기록하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 저장 장치는 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체들 및 저장장치에 인가되는 외란 상태를 평가하고, 상기 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 저장매체들 중의 하나의 저장매체를 선택하여 기록하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제어부는 저장장치에 인가되는 외란 상태가 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태에 해당되는지 여부를 판정하여 평가하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태를 나타내는 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록하도록 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치에서 저장장치에 인가되는 외란의 상태에 근거하여 적응적으로 복수의 저장매체 중에서 기록용으로 사용할 저장매체를 선택하여 기록함으로써, 외란의 상태에 관계없이 안정되게 데이터를 기록할 수 있는 효과가 발생된다.
또한, 외란 상태에 따라 복수의 저장매체로 나누어 기록한 데이터들을 유휴상태 또는 다음 기록 명령에 하나의 저장매체로 옮겨 기록함으로써, 데이터를 효과적으로 기록 관리할 수 있으며, 다음 기록 명령에서 기록할 데이터와 다른 저장매체에 기록된 데이터의 상호 연관성을 분석하여 상호 연관성 있는 데이터를 하나의 저장매체에 연속적으로 저장할 수 있어 데이터 관리의 효율성을 증가시킬 수 효과가 발생된다.
특히, 외란 발생이 쉬운 모바일 환경에서도 대용량의 데이터를 안정적으로 기록하는 저장장치를 제공할 수 있는 효과가 있다
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기 한다.
본 발명은 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치에 적용되며, 설명의 편의를 위하여 저장장치를 하이브리드 하드디스크 드라이브로 한정하여 설명하기로 한다. 물론, 본 발명의 저장장치가 하이브리드 하드디스크 드라이브에 한정되는 것은 아니며, 다양한 기록 방식의 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치들에 적용될 수 있다.
본 발명에서 저장매체로 비휘발성 저장매체를 이용하였으며, 기록 방식이 상이한 비휘발성 저장매체로는 비휘발성 반도체 메모리, 각종 디스크, 마그네틱 테이프 등이 있다.
구체적으로, 비휘발성 반도체 메모리는 기록 방식에 따라 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase-Change RAM), MRAM(Magnetoresistive RAM), RRM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectrics RAM) 및 SSD(Solid State Disk) 중 상대적으로 외부외란에 강하지만 기록속도가 빠른SLC(single level cell) 타입의 메모리와 구동 전압 변화등 외루 외란에 약하고 기록속도도 느리지만 SLC타입의 메모리보다 대용량인 MLC(Multi-level cell)타입의 메모리 등이 있다. 또한, 비휘발성 저 장매체인 디스크는 기록 방식에 따라 하드디스크, 광디스크 등이 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 하이브리드 하드디스크 드라이브는 저장매체로서 하드디스크와 플래시 메모리를 이용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 기록 방식의 비휘발성 저장매체들을 이용할 수 있음은 당연한 사실이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 기록 방법을 나타내는 흐름도이다. 외부로부터 하드디스크에 기록 명령이 들어오면(S201), 하드 디스크 드라이브는 외란의 상태를 평가하여디스크에 데이터를 기록 가능 여부를 판단한다(S202). 디스크에 기록 가능하다면 데이터를 디스크에 기록하며(S204) 그렇지 않으면 플래시 메모리에 기록한다(S203).
위에서 기록 가능 여부의 판단은 외란 상태의 평가로 수행되는데, 외란 상태 평가는 진동, 온도의 변화 및 구동전압의 변화로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용하여 판단한다. 외란의 상태를 충격 센서 등을 이용하여 직접적으로 판단할 수도 있으나, 본 발명에서는 외란의 상태를 리트라이 횟수 또는 리트라이 횟수와 입력된 명령어 횟수의 비율로 간접적으로 판단하였다. 또한, 외란의 상태는 일정 시간 동안 PES 및 Estimation값이 비정상적으로 들어 올 때 또는 진동 감지 센서, 온도센서, 구동 파워를 감지하는 센서의 결과값을 바탕으로 평가할 수도 있다.
기록 명령에서 발생되는 리트라이 횟수가 임계값을 초과하는 경우, 또는 리트라이 횟수와 입력된 명령어 횟수의 비율의 임계비율을 초과하는 경우에는 디스 크 기록을 신뢰할 수 없는 외란 상태로 판단하여 외란에 안전한 플래시 메모리에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 디스크 기록을 신뢰할 수 있는 정도의 외란 상태로 판단하여 디스크에 기록한다.
플래시 메모리에 기록한 후에, 다시 외란 상태를 평가하여디스크 기록 가능한 외란 상태에 해당되는지를 판단하여(S205), 디스크에 기록 가능한 경우에 플래시에 저장된 데이터를 디스크에 옮겨 쓰기를 실행한다(S206).
도 3은 본 발명이 적용되는 하이브리드 하드디스크 드라이브의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다. 호스트(310)와 하이브리드 하드디스크 드라이브(320)가 도시되어 있으며 호스트(310)와 하이브리드 하드디스크 드라이브(320)를 구비하는 시스템은 컴퓨터 시스템으로만 한정되지는 않는다.
하이브리드 하드디스크 드라이브(320)는 제어부(321), 메모리(322), 구동 부(323), 재생/기록 부 (R/W. 324), 하드디스크(HD, 330) 및 비 휘발성 캐시 메모리(NVC. 340)를 구비한다. 따라서, 하이브리드 하드디스크 드라이브(320)에서 데이터 기록이 가능한 저장매체는 하드디스크(HD, 330)와 비 휘발성 캐시 메모리(340)이다. 물론, 메모리(322)도 저장매체이나, 메모리(322)는 휘발성 저장소자로 기록 모드에서 데이터를 기록하는 용도로 사용되지는 않는다.
제어부(321)는 하이브리드 하드디스크 드라이브(320)의 전반적인 동작을 제어하여 하이브리드 하드디스크 드라이브(320)가 호스트(310)와 데이터 또는 명령을 주고 받을 수 있도록 한다. 또한, 하이브리드 하드디스크 드라이브에 인가되는 외란 상태를 평가하고, 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 디스크 또는 비휘발성 캐시 메모리(340) 중의 하나의 저장매체를 선택하여 기록하도록 제어한다.
제어부(321)는 일 예로서, 기록 모드에서 리 트라이 횟수를 카운트하여 풀 리 트라이(Full retry) 횟수를 이하인 경우에 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태로 평가한다. 그리고, 다른 예로서, 기록 모드에서 리 트라이 수와 저장장치에 입력되는 명령어 수의 비율이 초기 설정값 이하인 경우에 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태로 평가할 수도 있다.
제어부(321)는 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태를 나타내는 경우에는 디스크에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 비휘발성 캐시 메모리(340)에 기록하도록 제어한다.
제어부(321)는 비휘발성 캐시 메모리(340)에 기록된 데이터를 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태에 해당되는 경우에, 디스크에 옮겨 기록하도록 제어한다. 디스크에 옮겨 기록하는 동작은 저장장치가 유휴상태에 있을 때 실행할 수 있으며, 경우에 따라서는 연속하는 다음 기록 명령에서 실행할 수도 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 4 ~ 도 7의 흐름도에서 설명하기로 한다.
또한 본 발명에서 리트라이(retry) 발생 여부로 하드디스크(HD. 330)에 데이터의 기록 가능 여부를 판단하여 호스트로부터 들어온 데이터를 하드디스크(HD, 330)에 기록할지 비 휘발성 캐시 메모리(NVC. 340)에 기록할지를 제어한다.
메모리(322)에는 데이터가 일시적으로 저장되거나, 제어부(321)의 제어 동작에 필요한 프로그램들이 저장된다. 물론, 도 2, 4~7의 흐름도를 수행하는 프로그램들도 저장된다.
구동부(323)는 보이스 코일(voice coil, 미 도시)에 구동 전류를 공급하는 보이스 코일 구동 부, 스핀들 모터(spindle motor, 미 도시)를 구동시키는 스핀들 모터 구동 부를 구비한다. 재생/기록 부(R/W. 324)는 하드디스크(HD. 330)로부터 읽혀진 데이터를 증폭시키는 프리 앰프(pre-amp, 미 도시) 및 호스트(310)로부터 전송된 데이터를 증폭시키는 기록 드라이버(driver, 미 도시)등을 구비한다. .
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법의 흐름도이다.
외부로부터 기록 명령이 들어오면(S401), 하드디스크 드라이브가 리트라이가 발생되는지를 판단하여(S402), 리트라이가 발생되면 그 횟수를 카운트 한다(S403). 그 횟수가 풀 리트라이에 해당되는지를 판단하여(S405), 풀 리트라이 횟수에 도달된 경우에는 들어온 데이터를 플래시 메모리에 기록한다(S407). 본 발명의 일실시 예에서는 리트라이 발생 횟수가 풀 리트라이 횟수에 도달된 경우에 플래시 메모리에 기록하도록 설정하였으나, 플래시 메모리에 기록하는 외란 상태를 판정하는 리트라이 횟수를 다르게 설정할 수도 있다. 여기에서, 플래시 메모리는 도 3의 하이브리드 하드디스크 드라이브에서 비휘발성 캐시 메모리(340)에 해당된다.
그러나 리 트라이가 발생하지 않거나 풀 리 트라이에 해당되지 않다면 들어온 데이터를 하드디스크에 저장한다(S404, S406). 일반적으로 폴 리 트라이 되는 수는 약 100회 이지만 이 수는 가변적이다. 단계404 및 단계406(S404, S406)에서는, 이전에 플래시 메모리에 기록된 데이터가 존재하면 기록 명령과 함께 수신되는 데이터와 플래시 메모리에 저장된 데이터가 상호 연관성이 있는 경우에 수신되는 데이터와 플래시 메모리에 에 저장된 데이터를 함께 하드디스크에 기록한다. 상호 연관성은 일 예로서 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 플래시 메모리에 저장된 데이터와 동일 트랙의 주소를 갖는 경우 또는 인접한 주소를 갖는 경우로 설정할 수 있다.
위의 실시 예에서는 단계404(S404) 및 단계406(S406)에서 플래시 메모리에 저장된 데이터를 디스크에 옮겨 쓰는 동작을 실행하였으나, 리트라이가 발생되지 않는 단계404(S404)에서만 옮겨 쓰기를 실행하도록 설계할 수도 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법을 설명하기로 한다.
외부로부터 기록명령이 들어오면(S501) 명령어 받은 횟수(NCMD)를 카운트 한다(S502). 제어부(321)는 기록 모드에서의 기록 헤드(write head)의 리트라이 발생을 판단한다(S503). 리트라이가 발생하면 명령어 받은 숫자가 소정의 기준 값이 될 때까지 리트라이 발생 횟수(NRTY)를 카운트한다(S505).
다음으로, 카운트된 명령어 받은 횟수(NCMD)가 제1기준값(TH1)을 초과하는지를 판단하여(S506), 제1기준값(TH1)을 초과하는 경우에는 카운트된 리트라이 횟수(NRTY)를 카운트 된 명령어 횟수(NCMD)로 나눈 값이 제2기준값(TH2)을 초과하는지 판단한다(S508). 판단 결과, 제2기준값(TH2)을 초과하는 경우에 외란 상태를 디스크 기록을 신뢰할 수 없는 상태로 판단하여 플래시 메모리에 데이터를 기록한다(S510). 일 예로서, 제1기준값(TH1)은 4로 제2기준값(TH2)는 400으로 설정할 수 있으며, 이 기준 값은 가변적이다.
리트라이가 발생되지 않거나, 명령어 받은 횟수(NCMD)가 제1임계값(TH1)을 초과하지 않거나, 카운트된 리트라이 횟수(NTRY)를 카운트 된 명령어 횟수(NCMD)로 나눈 값이 제2기준값(TH2)을 초과하지 않는 경우에는 디스크에 기록한다(S505, S507, S509).
위의 단계505(S505), 단계507(S507) 및 단계509(S509) 각각에서 플래시 메모리에 저장된 데이터가 기록할 새로운 데이터가 같은 트랙의 주소를 갖는 경우에 디스크에 옮겨 쓰는 동작을 실행하도록 설계할 수 있으며, 경우에 따라서는 리트라이가 발생되지 않는 단계505(S505)에서만 옮겨 쓰기를 실행하도록 설계할 수도 있다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법을 설명하기로 한다.
외부로부터 기록명령이 들어오면(S601) 하드디스크에 가해지는 외란상태를 평가하여 디스크 기록 가능 여부를 판단 한다(S602). 외란 상태를 평가하는 방법은 위에서 이미 설명하였으므로 생략하기로 한다.
외란 상태의 판단 결과가 하드디스크에 기록 가능한 경우에는, 데이터를 하드디스크에 기록하고(S604), 그렇지 않은 경우에는 플래시 메모리에 기록한다(S603).
기록을 마치고 나서 더 이상 명령어가 들어오지 않으면 저장장치는 유휴상태(idle 모드)로 천이된다(S605).
유휴상태가 일정 시간 지속되는지를 판단하여(S606), 유휴상태가 일정 시간 동안 지속된 경우에는 하드디스크에 가해지는 외란 상태를 평가하여디스크 기록 가능 여부를 판단 한다(S607).
단계607(S607)의 판단 결과 외란 상태가 디스크 기록 가능한 경우에 플래시 메모리에 저장된 데이터를 디스크에 옮겨 쓰기를 실행 후(S608), 플래시에 저장되었던 데이터는 다음 데이터를 기록할 수 있도록 지워버린다(S609).
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법을 설명하기로 한다.
외부로부터 제 1데이터의 기록명령이 들어오면(S701) 하드디스크에 가해지는 외란 상태를 평가하여 디스크 기록 가능 여부를 판단한다(S702). 하드디스크에 기록 가능 하지 않은 경우에는 플래시 메모리에 상기 제 1데이터를 기록한다(S704). 외란 상태의 평가 결과 하드 디스크 기록 가능 상태라면, 플래시 메모리에 저장된 제 1데이터가 외부로부터 추가로 제공되는 제 2데이터와 같은 트랙에 적힐 데이터인지 판단한다(S703). 제 1 및 제 2데이터가 같은 트랙의 주소로 가지고 있는 경우에는, 상기 제1 및 제 2 데이터를 결합하여 버퍼 메모리(도면에 미도시)에 일시적으로 저장한다(S706). 그리고 나서, 버퍼 메모리에 저장되어 있는 결합된 데이터를 디스크에 기록한다(S707). 디스크로 옮겨 쓰여진 제 1데이터는 플래시 영역에서삭제한다(S708). 제 1 및 제 2 데이터가 같은 트랙을 주소로 하지 않는 경우에는 제 2 데이터만을 하드디스크에 기록한다(S705).
상기 단계704(S704)는 외란 상태에 따라서 플래시 메모리에 저장된 제 1 데이터와 외부로부터 추가로 제공되는 제 2데이터가 하드 디스크의 같은 트랙이나 실린더의 주소를 가지는 경우 한번의 동작으로 상기 복수의 데이터를 동시에 기록하기 위한 판단 프로세스이다. 위의 제 1 및 제 2 데이터가 동영상과 같이 상호 연관성 있는 경우에도 상기 실시 예를 적용함을 특징으로 한다.
위에서 기록 방식이상이한 복수의 저장매체를 구비하는 저장장치의일 예로서 하이브리드 하드디스크 드라이브로 한정하여 설명하였으나, 저장장치를 다른 예로서 기록 방식이 상이한 복수의 비휘발성 반도체 메모리를 저장매체로 이용하는 저장장치에 본 발명을적용할 수도 있다.
참고적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서는 리트라이(retry) 발생 회수에 근거하여 충격 등의 외란에 대한 검증을 하였으나, 본 발명을 복수의 비휘발성 반도체 메모리를 저장매체로 이용하는 저장장치에 적용하는 경우에는 라이트 베리파이(write verify) 발생 회수에 근거하여 반도체 메모리의 구동 전압 변동 등을 포함하는 외란에 대한 검증을 할 수 있다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 데이터 저장 장치에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.
도 1은 본 발명과 관련된 하이브리드 하드디스크 드라이브를 구비하는 컴퓨터 시스템 블록도 이다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 하이브리드 하드디스크 드라이브의 기록 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 하이브리드 하드디스크 드라이브의 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 하이브리드 하드디스크 드라이브에서의 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법의 흐름도이다.

Claims (27)

  1. 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체들을 구비하는 저장장치의 기록 방법에 있어서,
    상기 저장장치에 인가되는 외란 상태를 평가하는 단계 및
    상기 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 저장매체들 중에서 하나의 저장매체를 선택하여데이터를 기록하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 외란 상태는 진동, 온도의 변화 및 구동전압의 변화로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 저장매체들은 비휘발성 저장매체를 포함함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 저장매체들은 디스크 및 비휘발성 반도체 메모리를 포함함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 외란 상태의 평가하는 단계는 외란 발생 정도가 디 스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태의 범위에 포함되는지 여부를 평가함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태를 나타내는 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 외란 상태의 평가는 리 트라이 횟수를 카운트하여 풀 리 트라이(Full retry) 횟수 이상인지 여부로 판단하는 것을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 외란 상태의 평가는 리 트라이 수와 저장장치에 입력되는 명령어 수의 비율로 판단하는 것을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록된 데이터를 상기 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태에 해당되는 경우에, 디스크에 옮겨 기록하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록되는 데이터는 상기 비휘발성 반도체 메모리에서 소거됨을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 상기 저장장치가 유휴상태일 때 실행함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 상기 저장장치가 초기 설정된 시간 동안 유휴상태일 때 실행함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터의 상호 연관성을 고려하여 실행함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 인접한 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 디스크에 기록함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 디스크에 옮겨 기록하는 단계는 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 동일 트랙의 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 디스크에 기록함을 특징으로 하는 외란 상태에 따른 적응적 기록 방법.
  16. 기록 방식이 상이한 복수의 저장매체들 및
    저장장치에 인가되는 외란 상태를 평가하고, 상기 외란 상태의 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 저장매체들 중의 하나의 저장매체를 선택하여 기록하도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 저장 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복수의 저장매체들은 적어도 디스크 및 비휘발성 반도체 메모리를 포함함을 특징으로 하는 저장 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 저장장치에 인가되는 외란 상태가 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태에 해당되는지 여부를 판정하여 평가함을 특징으로 하는 저장 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 기록 모드에서 리 트라이 횟수를 카운트하여 풀 리 트라이(Full retry) 횟수를 이하인 경우에 디스크 기록을 보증할 수 있 는 정도의 외란 상태로 평가함을 특징으로 하는 저장 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 기록 모드에서 리 트라이 수와 저장장치에 입력되는 명령어 수의 비율이 초기 설정값 이하인 경우에 디스크 기록을 보증할 수 있는 정도의 외란 상태로 평가함을 특징으로 하는 저장 장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태를 나타내는 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록하도록 제어함을 특징으로 하는 저장 장치.
  22. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 상기 외란 상태의 평가 결과 디스크 기록을 보증할 수 있는 외란 상태에 해당되는 경우에, 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록된 데이터를 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 옮겨 기록하도록 제어함을 특징으로 하는 저장 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제어부는 상기 저장장치가 유휴상태에 있을 때 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 기록된 데이터를 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 옮겨 기록하도록 제어함을 특징으로 하는 저장 장치.
  24. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 호스트로부터 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 인접한 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하도록 제어함을 특징으로 하는 저장 장치.
  25. 제16항에 있어서, 상기 제어부는 호스트로부터 기록 명령과 함께 수신되는 데이터가 상기 복수의 저장매체에 포함된 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터와 동일 트랙의 주소를 갖는 경우에, 상기 수신되는 데이터와 상기 비휘발성 반도체 메모리에 저장된 데이터를 함께 상기 복수의 저장매체에 포함된 디스크에 기록하도록 제어함을 특징으로 하는 저장 장치.
  26. 제16항에 있어서, 상기 외란 상태는 진동, 온도의 변화 및 구동전압의 변화로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함함을 특징으로 하는 저장 장치.
  27. 제16항에 있어서, 상기 복수의 저장매체들은 비휘발성 저장매체를 포함함을 특징으로 하는 저장 장치.
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