KR20110056424A - 비-휘발성 저장 시스템의 소모 레벨링 - Google Patents

비-휘발성 저장 시스템의 소모 레벨링 Download PDF

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Abstract

비-휘발성 메모리 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따라, 엘리먼트들로 분할되는 비-휘발성 메모리를 할당하기 위한 방법은 상기 엘리먼트들을 제 1 그룹, 제 2 그룹, 및 제 3 그룹으로 그룹화 하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 그룹은 상대적으로 낮은 소모를 갖는 소거된 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제 2 그룹은 상대적으로 높은 소모를 갖는 소거된 엘리먼트들을 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 제 3 그룹에 포함되는 제 1 엘리먼트가 상기 제 1 그룹에 포함되는 제 2 엘리먼트에 의해 대체되는 시기를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 엘리먼트의 내용은 상기 제 1 그룹으로부터 획득된 상기 제 2 엘리먼트에 복사된다. 그후, 상기 내용은 상기 제 1 엘리먼트로부터 소거되고, 상기 제 2 엘리먼트는 상기 제 3 그룹과 연관된다. 상기 제 2 엘리먼트를 상기 제 3 그룹과 연관시키는 단계는 상기 제 2 엘리먼트를 상기 제 1 그룹과 실질적으로 연관 해지시키는 단계를 포함한다.

Description

비-휘발성 저장 시스템의 소모 레벨링 {WEAR LEVELING IN NON-VOLATILE STORAGE SYSTEMS}
본 발명은 "AUTOMATED WEAR LEVELING IN NON-VOLATILE STORAGE SYSTEMS"란 명칭의 공동-계류중인 미국특허출원(어토니 도킷 넘버. SANDP005/SDK0278.000US), "TRACKING THE MOST FREQUENTLY ERASED BLOCKS IN NON-VOLATILE MEMORY SYSTEMS"란 명칭으로 2002년 10월 28일자로 제출된 공동-계류중인 미국특허출원 제10/281,670호, "TRACKING THE LEAST FREQUENTLY ERASED BLOCKS IN NON-VOLATILE MEMORY SYSTEMS"란 명칭으로 2002년 10월 28일자로 제출된 공동-계류중인 미국특허출원번호 제10/281,824호(어토니 도킷 넘버. SANDP026/SDK0366.003), "METHOD AND APPARATUS FOR SPLITTING A LOGICAL BLOCK"란 명칭으로 2002년 10월 28일자로 제출된 공동-계류중인 미국특허출원번호 제10/281,631호(어토니 도킷 넘버. SANDP028/SDK0371.000US), "METHOD AND APPARATUS FOR GROUPING PAGES WITHIN A BLOCK"이란 명칭으로 2002년 10월 28일자로 제출된 공동-계류중인 미국특허출원번호 제10/281,855호(어토니 도킷 넘버. SANDP029/DSK0410.000US), "METHOD AND APPARATUS FOR RESOLVING PHYSICAL BLOCKS ASSOCIATED WITH A COMMON LOGICAL BLOCK"이란 명칭으로 2002년 10월 28일자로 제출된 공동-계류중인 미국특허출원번호 제10/281,762호(어토니 도킷 넘버. SANDP030/SDK0416.000US), 미국특허번호 제6,081,447호 및 미국특허번호 제6,230,233호에 관련되며, 이들 전체는 각각 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 대용량 디지털 데이터 저장 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 비 휘발성 저장 시스템의 저장 영역들과 연관된 소모( wear)가 실질적으로 모든 저장 영역들에 대해 확장되도록 하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
메모리 시스템의 콤팩트한 치수와 비휘발성 메모리의 반복적 재프로그램 능력으로 인해 플래시 저장 시스템과 같은 비휘발성 메모리 시스템의 사용이 증대하고 있다. 플래시 메모리 저장 시스템의 물리적 콤팩트한 치수로 인해 이러한 저장 시스템의 이용이 용이해져, 이러한 저장 시스템이 점차 보편화되고 있다. 플래시 메모리 저장 시스템을 이용하는 장치로는 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 디지털 뮤직 플레이어, 휴대용 컴퓨터, 위치추적장치 등을 예로 들 수 있으며, 그 밖에도 무수히 많다고 할 수 있다. 플래시 메모리 저장 시스템에서 포함된 비휘발성 메모리를 반복적으로 재프로그램할 수 있는 능력으로 인해 플래시 메모리 저장시스템을 재활용할 수 있게 된다.
일반적으로, 플래시 메모리 저장 시스템은 플래시 메모리 카드 및 플래시 메모리 칩 세트를 포함한다. 플래시 메모리 칩은 일반적으로 플래시 메모리 엘리먼트 및 제어기 엘리먼트를 포함한다. 전형적인 플래시 메모리 칩 세트는 내장형 시스템에 조립되도록 배열된다. 이러한 조립 시스템 또는 호스트 시스템 제조자는 엘리먼트 형태의 플래시 메모리와 기타 다른 엘리먼트와 함께 호스트 시스템에 플래시 메모리 및 다른 엘리먼트를 조립한다.
비휘발성 메모리, 보다 구체적으로는 플래시 메모리 시스템 내에 있는 플래시 메모리 저장 블록은 반복적으로 프로그램되고 소거(erase)될 수 있지만, 각각의 블록 또는 물리적 위치는 블록이 소모되기 이전, 즉 메모리 용량이 축소되기 이전에 특정한 횟수만큼만 소거될 수 있다. 즉, 각각의 블록의 프로그램 및 소거 사이클은 제한된다. 어떤 메모리에서는, 블록의 사용이 불가능한 것으로 간주하기 전까지 대략 만 번 정도의 소거가 가능할 수도 있다. 다른 메모리에서는, 블록이 소모되었다고 간주되기까지 십만 번 내지 심지어 백만 번까지 소거가 가능할 수 있다. 블록이 소모되어 플래시 메모리 시스템의 전체 저장 용량 일부에서 현저한 성능 저하 또는 사용 손실이 야기될 경우, 플래시 메모리 시스템의 사용자는 예를 들면 저장된 데이터의 손실이나, 데이터 저장능력의 불가능으로 인해 악영향을 받는다.
플래시 메모리 시스템 내에서 블록 또는 물리적 위치상의 소모는 각각의 블록이 얼마나 많이 프로그램이 되었는가에 따라 다양하게 나타난다. 블록, 더욱 일반적으로는 저장 엘리먼트가 일단 프로그램되고 실질적으로 재프로그램될 수 없다면, 프로그램 및 소거 사이클, 및 상기 블록과 연관된 소모 정도는 상대적으로 낮아진다. 그러나 블록이 반복적으로 기입 및 소거되면, 즉 기입/소거 사이클이 반복되면, 상기 블록과 연관된 소모 정도는 상대적으로 높아진다. 논리 블록 어드레스(LBA: Logical Block Address)는 예를 들면 플래시 메모리 시스템을 사용 또는 액세스하는 시스템과 같은 호스트에 의해 사용되어, 플래시 메모리 시스템에 저장된 데이터를 액세스함에 따라, 호스트가 반복적으로 동일한 LBA를 사용하여 데이터를 기입 또는 재기입하면, 플래시 메모리 시스템내의 동일한 물리적 위치 또는 블록이 반복적으로 기입 및 소거되며, 이는 당업자에게 공지되어 있다.
일부 블록은 심하게 소모되고 다른 블록은 상대적으로 소모 정도가 적은 경우, 소모된 블록의 존재로 인해 플래시 메모리 시스템의 전체 성능이 저하된다. 소모된 블록 자체에 연관된 성능 저하 이외에도, 원하는 데이터를 저장할 수 있는 소모되지 않은 블록이 불충분한 경우에도 플래시 메모리 시스템의 전체 성능이 저하될 수 있다. 종종, 플래시 메모리 시스템에 임계치의 소모된 블록이 존재하는 경우, 심지어 플래시 메모리 시스템의 다른 많은 셀이 상대적으로 소모되지 않은 경우에도 플래시 메모리 시스템을 사용할 수 없는 상태가 될 수 있다. 상대적으로 소모되지 않은 블록을 상당수 가지고 있는 플래시 메모리 시스템이 사용될 수 없는 것으로 간주된 경우, 상기 플래시 메모리 시스템과 연관된 많은 자원을 폐기하여야 한다.
플래시 메모리 시스템 내에서 블록이 균등하게 소모될 가능성을 높이기 위해, 종종 소모 레벨링 동작이 수행된다. 당 분야의 통상의 기술자라면 알 수 있는 바와 같이, 소모 레벨링 동적은 일반적으로 특정 LBA에 연관된 물리적 위치나 블록을 변화시켜 동일한 LBA가 동일한 물리적 위치나 블록에 항상 연관되지 않게 한다. LBA의 블록 연관성을 변경시켜, 다른 블록이 소모되기 전에 특정 블록이 소모되는 것을 감소시킬 수 있다.
종래의 소모 레벨링 프로세스에는 물리적 위치를 교환하는(swapping) 단계가 포함되며, 이는 위치에 상대적으로 큰 비중을 차지하는 2개의 부분, 즉 커스토머 또는 호스트 LBA를 맵핑한다. 즉, 상대적으로 큰 저장 셀 섹션과 연관된 LBA가 교환된다. 이러한 교환은 커스토머로부터 수동 명령을 통해, 즉 호스트 사용을 통해 초기화되며, 결과적으로 커스토머에게는 이러한 교환이 투명하지 못하다. 또한, 상대적으로 큰 비중을 차지하는 2개의 저장 셀 섹션 사이에서 데이터를 이동시키는 단계를 포함하는 교환 동적은 시간 소모적이므로 효율적이지 못하다. 또한, 전체 플래시 메모리 시스템과 연관된 상당한 자원을 소모하는 비교적 오랜 기간의 동작에 의해 전체 플래시 메모리 시스템의 성능이 악화될 수 있다. 당 분야의 통상의 기술라면 알 수 있는 바와 같이, 제 1 위치로부터 데이터를 이동하는 단계는 통상적으로 데이터를 또 다른 위치로 복사하고 제 1 위치로부터 데이터를 소거하는 단계를 포함한다.
또 다른 종래의 소모 레벨링 프로세스는 블록이 소모되는 것을 허용하는 단계를 포함한다. 일단 블록이 효과적으로 소모되면, 블록에 할당된 섹터는, 섹터에 연관된 어드레스를 맵핑함으로써 섹터가 저장된 블록이 일단 소모되거나 사용할 수 없게 되면 예비 영역으로 재할당된다. 예비 영역 또는 블록의 수는 한정되어 있고 값이 고가이므로, 사용 불가능한 블록이 연관된 섹터가 맵핑될 수 있는 예비 영역을 항상 가질 수는 없다. 또한, 블록이 사용 불가능하게 된 이후에만 섹터를 재맵핑하는 것은 전체 플래시 메모리 시스템의 성능을 저하시킨다.
따라서, 플래시 메모리 저장 시스템 내에서 소모 레벨링을 효율적으로 그리고 실질적으로 명료하게 수행할 수 있는 방법 및 장치가 필요하다. 즉, 연산 자원을 많이 사용하지 않고도 플래시 메모리 저장 시스템과 연관된 물리적 위치에서 소모를 보다 균일하게 촉진시키는 소모 레벨링 프로세스가 필요하다.
본 발명은 비-휘발성 메모리 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따라서, 분해되는 비-휘발성 메모리를 엘리먼트들에 할당하는 방법은 상기 엘리먼트들을 제 1 그룹, 제 2 그룹, 및 제 3 그룹으로 그룹화하는 단계를 포함한다. 제 1 그룹은 상대적으로 낮은 소모성의 엘리먼트들을 포함하고, 제 2 그룹은 상대적으론 높은 소모성의 엘리먼트들을 포함한다. 상기 방법은 또한, 제 3 그룹에 포함되는 제 1 엘리먼트가 제 1 그룹에 포함되는 제 2 엘리먼트로 대체되는 시기를 결정하는 단계를 포함한다. 제 1 엘리먼트와 연관되는 내용은 제 1 그룹으로부터 획득된 제 2 엘리먼트로 복사된다. 그 후 제 1 엘리먼트의 내용은 상기 제 1 엘리먼트에서 소거되고, 제 2 엘리먼트는 제 3 그룹과 연관된다. 제 2 엘리먼트를 제 3 그룹과 연관시키는 단계는 실질적으로 상기 제 1 그룹으로부터 제 2 엘리먼트를 연관 해지시키는 단계를 포함한다. 일실시예에서, 엘리먼트들은 각각의 엘리먼트와 연관되는 소거 카운트에 기초하여 그룹화된다.
다른 실시예에서, 제 1 엘리먼트는 소거 카운트를 포함하고, 상기 방법은 제 1 엘리먼트로부터 내용을 소거한 후에 상기 제 1 엘리먼트의 소거 카운트를 증가시키는 단계를 포함한다. 그러한 실시예에서, 제 1 엘리먼트의 소거 카운트는 제 1 엘리먼트를 제 1 그룹과 연관시킬지 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있고, 상기 방법은 또한, 상기 제 1 엘리먼트의 소거 카운트가 상기 제 1 엘리먼트가 상기 제 1 그룹과 연관된다는 것을 나타낼 때, 상기 제 1 엘리먼트를 상기 제 1 그룹과 연관시키는 단계를 포함한다. 일반적으로, 제 1 엘리먼트를 제 1 그룹과 연관시키는 것은 제 3 그룹으로부터 상기 제 1 엘리먼트를 연관 해지시키는 단계를 포함한다.
예를 들어 블록들과 같은, 비-휘발성 메모리의 엘리먼트들을 상기 엘리먼트들이 소거되는 때의 개수에 따라 그룹들 또는 표들에 유지시킴으로써, 엘리먼트들의 소모는 효과적으로 관리될 수 있다. 상기 그룹들 또는 표들은 최고 소모를 갖는 엘리먼트들 또는 블록들, 및 최소 소모를 갖는 엘리먼트들 또는 블록들을 효과적으로 추적하기 위해 이용될 수 있고, 이는 그러한 블록들이 쉽게 식별될 수 있도록 하기 위함이다. 정상 블록 예를 들어 데이터 내용을 포함하고 있고 사용중인 블록은 덜 소거되어 있는 블록으로 대체될 때, 대체 블록은 최소의 소모를 갖는 블록들의 그룹으로부터 효과적으로 획득될 수 있다. 따라서, 내장형 NAND 플래시 메모리와 같은 전체 비-휘발성 메모리의 수명은 효과적으로 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 분할되는 비-휘발성 메모리를 엘리먼트들에 할당하기 위한 방법은 상기 엘리먼트들을 적어도, 평균 소거 카운트보다 적은 소거 카운트를 갖는 소거된 엘리먼트들을 포함하는 제 1 그룹, 평균 소거 카운트보다 많은 소거 카운트를 갖는 소거된 엘리먼트들을 포함하는 제 2 그룹, 및 제 3 그룹으로 그룹화하는 단계를 포함한다. 제 3 그룹에 포함되는 제 1 엘리먼트가 제 2 그룹에 포함되는 제 2 엘리먼트로 대체되는지의 여부가 결정된다. 만일 상기 제 1 엘리먼트가 대체되었다고 결정되면, 상기 제 1 엘리먼트와 연관되는 내용은 상기 제 2 그룹으로부터 획득된 제 2 엘리먼트로 복사된다. 상기 방법은 또한 상기 제 1 엘리먼트로부터 제 1 엘리먼트의 내용을 소거하는 단계, 및 상기 제 2 엘리먼트를 상기 제 3 그룹과 연관시키는 단계를 포함한다. 상기 제 2 엘리먼트를 상기 제 3 그룹과 연관시키는 단계는 상기 제 2 그룹으로부터 상기 제 2 엘리먼트를 실질적으로 연관 해지시키는 단계를 포함한다. 일실시예에서, 상기 방법은 또한, 상기 제 1 엘리먼트를 상기 제 1 그룹과 연관시키는 단계, 및 상기 제 1 엘리먼트를 상기 제 3 그룹으로부터 연관 해지시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 비-휘발성 저장 엘리먼트들의 할당을 관리하는 메모리 관리 시스템은 특정 양보다 실질적으로 적게 소거되어온 저장 엘리먼트들과 연관되는 제 1 데이터 구조를 유지하는 수단, 및 특정 양보다 실질적으로 더 많이 소거되어온 저장 엘리먼트들과 연관되는 제 2 데이터 구조를 유지하기 위한 수단을 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제 1 데이터 구조 및 상기 제 2 데이터 구조와 연관되지 않은 저장 엘리먼트들을 일반적으로 포함하는 제 3 데이터 구조를 유지하기 위한 수단을 포함한다. 상기 제 3 데이터 구조와 연관된 저장 엘리먼트들 중 적어도 일부는 데이터를 포함한다. 상기 제 3 데이터 구조의 제 1 저장 엘리먼트가 대체되는 시기를 결정하기 위한 수단이 또한 상기 시스템에 포함되고, 상기 제 3 데이터 구조의 제 1 저장 엘리먼트가 대체된다고 결정될 때 상기 제 1 데이터 구조 및 상기 제 2 데이터 구조 중 하나의 데이터 구조로부터 선택된 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조와 연관시키기 위한 수단 역시 포함한다.
본 발명의 이러한 장점들 및 다른 장점들은 첨부 도면과 함께 설명하는 다음의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 설명하는 다음의 상세한 설명을 통해 더욱 잘 이해할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 비휘발성 메모리장치를 포함하는 일반 호스트 시스템의 개략도.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 예를 들면 도 1a의 메모리장치(120)와 같은, 메모리장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플래시 메모리의 일부를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플래시 메모리 시스템에 대해서 초기화 요청을 처리하는 단계를 예시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정적 블록을 처리하는 방법을 예시하는 흐름도.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 메모리를 나타낸 개략 블록도.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 정상 블록, 최소 빈도 소거 블록, 최대 빈도 소거 블록의 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 메모리에서의 블록 교환/갱신을 수행하여 블록의 보다 균일한 소모를 가능하게 하는 방법을 예시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구조를 나타낸 개략도.
플래시 메모리 저장 시스템 내에서 비휘발성 메모리 저장 블록은 반복적으로 프로그램되거나 소거되며, 블록이 소모되기 전까지 각각의 블록은 일반적으로 무수히 많은 소거 과정을 거치게 된다. 블록이 소모되면, 소모된 블록을 포함하는 플래시 메모리 저장 시스템의 전체 저장 용량 부분에는 상대적으로 큰 성능저하가 발생하며, 이 소모 블록이 연관된 부분에 저장된 데이터가 손실되거나 또는 상기 부분에서 데이터를 저장할 수 없게 될 수도 있다.
플래시 메모리 저장 시스템 내에서 보다 균일하게 블록이 소모되는 것을 확률을 높이기 위해, 블록을 골고루 사용하는 방법을 택할 수도 있다. 예를 들어 소거 카운트를 이용하여 각각의 블록의 소거 횟수를 추적 유지함으로써, 시스템 내의 메모리가 더욱 균일하게 사용되도록 할 수도 있다. 소거 카운트 관리 기술을 통해 소거 카운트를 저장하여, 특정 블록이 블록과 연관된 리던던트 영역에서 몇 번이나 소거되었는지를 추적 유지할 수 있다. 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 블록과 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는 블록으로부터 사용중인 블록을 효과적으로 분리할 수 있는 표를 시스템 메모리에 내장할 수도 있다. 사용중인 블록이 소거될 때, 이 블록은 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 블록의 표나 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는 블록의 표에 적절히 "부가"될 수 있다. 이와 같이, 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 블록의 표나 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는 블록의 표로부터 블록을 블록 맵핑표, 즉 사용중인 일조의 블록표로 이동시켜, 재할당된 임의의 블록을 블록 맵핑표에서 교체할 수 있다.
블록을 범주화하는(categorizing) 방법에 의해, 각각의 블록의 사용을 더욱 효과적으로 관리하고 블록과 연관된 소모를 균일하게 함으로써, 더욱 균일하게 블록을 사용할 수 있다. 또한, 표로 블록을 범주화하는 것을 통해 높은 소거 카운트를 갖는 블록과 낮은 소거 카운트를 갖는 블록을 쉽게 식별하고, 이에 따라 상당량의 연산자원을 절약할 수 있다. 따라서 효율적으로 소모 레벨링을 수행할 수 있다. 결과적으로, 플래시 메모리 시스템의 성능에 크게 영향을 주지 않으면서도 플래시 메모리의 수명을 연장시킬 수 있다.
플래시 메모리 시스템, 보다 일반적인 표현으로는 비휘발성 메모리장치는 통상 플래시 메모리 카드와 칩 세트를 포함한다. 전형적으로 플래시 메모리 시스템은 호스트 시스템과 함께 사용되며, 호스트 시스템은 플래시 메모리 시스템에 데이터를 기입하거나 플래시 메모리 시스템으로부터 데이터를 판독할 수도 있다. 그러나 일부 플래시 메모리 시스템은 내장 플래시 메모리 및 실질적으로 상기 내장형 플래시 메모리에 대한 제어기로서의 역할을 하도록 호스트상에서 실행되는 소프트웨어를 포함한다. 먼저, 도 1a를 참조하여, 비휘발성 메모리장치, 예를 들면 콤팩트플래시(CompactFlash) 메모리카드를 포함하는 일반 호스트 시스템 또는 내장형 시스템에 대해 설명한다. 일반적으로 호스트 또는 컴퓨터 시스템(100)은 마이크로 프로세서(108), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(112), 입출력 회로(116)의 통신을 허용하는 시스템 버스(104)를 포함한다. 일반적으로 호스트 시스템(100)은 예를 들면 디스플레이 장치, 네트워크 장치와 같은 다른 엘리먼트를 포함할 수 있으며, 이는 설명을 위한 것으로 도시하지는 않는다.
일반적으로, 호스트 시스템(100)은 제한되지 않고 정지화상정보, 오디오 정보, 비디오 화상정보를 포착할 수 있다(capture). 이러한 정보는 실시간으로 포착되어 무선방식으로 호스트 시스템(100)에 전송될 수 있다. 호스트 시스템(100)은 임의의 시스템일 수 있지만 통상적으로는 디지털 카메라, 비디오 카메라, 이동 무선 통신장치, 오디오 플레이어, 비디오 플레이어와 같은 시스템일 수 있다. 그러나 이러한 호스트 시스템(100)은 데이터 또는 정보를 저장하고 검색하는 것이면 어느 것이라도 가능하다.
호스트 시스템(100)은 또한 데이터 포착용 또는 검색용의 시스템이 될 수도 있다. 즉, 호스트 시스템(100)은 데이터 저장 전용 시스템이거나, 또는 데이터 판독 전용 시스템일 수도 있다. 예를 들면, 호스트 시스템(100)은 데이터를 저장 또는 기입하기만 하는 메모리 라이터(writer)일 수 있다. 선택적으로 호스트 시스템(100)은 데이터를 포착하지 않는 데이터 판독 또는 검색 전용인 MP3 플레이어와 같은 장치일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제거가능한 비휘발성 메모리 장치인 비휘발성 메모리 장치(120)는 정보를 저장하기 위해 버스(104)와 인터페이스되도록 배열된다. 선택적인 입력/출력 회로 블록(130)은 비휘발성 메모리장치(120)가 버스(104)에 직접 인터페이스되는 것을 가능하게 한다. 여기서, 입력/출력 회로 블록(132)는 버스(104) 상의 부하를 줄이는 역할을 하며, 이는 당업자에게 공지된 것이다. 비휘발성 메모리장치(120)는 비휘발성 메모리(124) 및 선택적 메모리 제어 시스템(128)을 포함한다. 일 실시예에서, 비휘발성 메모리장치(120)는 단일 칩 또는 다이(die)상에 구현된다. 대안으로써, 비휘발성 메모리장치(120)를 멀티 칩 모듈 또는 칩 세트를 구성하면서 휘발성 메모리장치(120)와 함께 사용되는 다수의 개별 엘리먼트상에서 구현할 수도 있다. 도 1b를 참조하여 비휘발성 메모리장치(120)의 실시예에 대하여 보다 상세히 설명한다.
예를 들면 NAND 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리장치(124)는 필요에 따라 액세스 및 판독이 가능하도록 데이터를 저장한다. 또한, 비휘발성 메모리(124)에 저장된 데이터는 적절히 소거될 수 있으며, 물론 일부 데이터는 소거될 수 없을 수도 있다. 데이터의 저장, 판독, 소거 프로세스는 일반적으로 메모리 제어 시스템(128)에 의해 제어되거나 또는 메모리 제어 시스템(128)이 없을 경우에는 마이크로 프로세서(108)에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 제어된다. 비휘발성 메모리장치(124)의 동적은 그의 수명이 최대가 되도록 관리되며, 이를 위해 비휘발성 메모리장치(124)의 섹션이 균일하게 소모되도록 하는 것이 필수적이다.
일반적으로 비휘발성 메모리장치(120)는 선택형 메모리 제어 시스템(128), 즉 제어기를 포함하는 것으로 되어 있다. 때로 비휘발성 메모리장치(120)는 비휘발성 메모리(124), 메모리 제어 시스템(128), 즉 제어기, 펑크션을 위한 개별 칩을 포함할 수도 있다. 예를 들면, PC 카드, 콤팩트플래시 카드, 멀티미디어 카드, 시큐어 디지털 카드(이것에만 제한되는 것은 아니지만)와 같은 비휘발성 메모리장치는 별도의 칩 상에서 구현되는 제어기를 포함하며, 다른 비휘발성 메모리장치는 개별 칩 상에서 구현되는 제어기를 포함하지 않는다. 비휘발성 메모리장치(120)가 개별 메모리 및 제어기 칩을 포함하지 않는 실시예에서, 메모리 및 제어기 펑크션은 단일 칩에 통합될 수 있으며, 이는 당업자에게 공지되어 있다. 선택적으로, 메모리 제어 시스템(128)의 기능은 마이크로프로세서(108)에 의해 제공되며, 예를 들면, 비휘발성 메모리장치(120)가 상기한 바와 같이 메모리 제어기(128)를 포함하지 않는다.
도 1b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리장치(120)에 대해 보다 상세히 설명한다. 전술한 바와 같이, 비휘발성 메모리장치(120)는 비휘발성 메모리(124)를 포함하며, 메모리 제어 시스템(128)을 포함할 수도 있다. 메모리(124)가 내장형 NAND장치일 경우, 예를 들어 비-휘발성 메모리 장치(120)가 제어 시스템(128)을 포함하지 않을 때조차도, 메모리(124) 및 제어 시스템(128) 또는 제어기는 비휘발성 메모리장치(120)의 구성엘리먼트가 될 수 있다. 메모리(124)는 반도체 기판에 형성된 메모리 셀 어레이일 수도 있으며, 이 경우 메모리 셀의 개별 저장 엘리먼트 상에 2가지 이상의 충전 레벨 중 하나를 저장함으로써, 하나 이상의 데이터 비트가 각각의 개별 메모리 셀에 저장된다. 비휘발성 플래시 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)은 이러한 시스템용 메모리의 일반적 타입의 일례가 된다.
제어 시스템(128)이 제공되는 경우, 제어 시스템(128)은 데이터 저장을 위해 메모리 시스템을 이용하고 있는 호스트 컴퓨터 또는 기타 다른 시스템과 버스(15)를 통해 통신을 한다. 일반적으로 버스(15)는 도 1a의 버스(104)의 일부분이 된다. 또한, 제어 시스템(128)은 메모리 셀 어레이(11)를 포함할 수 있는 메모리(124)의 동작을 제어하여, 호스트에 의해 제공되는 데이터를 기입하고, 호스트에 의해 요청된 데이터를 판독하며, 동작중인 메모리(124)에서 다양한 정리작업(housekeeping) 기능을 행한다. 일반적으로 제어 시스템(128)은 연관된 비휘발성 소프트웨어 메모리, 여러 가지 논리회로 등을 갖는 범용성 마이크로프로세서를 포함한다. 특정 루틴의 성능을 제어하기 위해 하나 이상의 상태기계(state machine)도 포함한다.
통상적으로 메모리 셀 어레이(11)는 어드레스 디코더(17)를 통해 제어 시스템(128) 또는 마이크로프로세서(108)에 의해 어드레스된다. 디코더(17)는 교정 전압을 어레이(11)의 게이트 및 비트 라인에 인가하여, 제어시스템에 의해 어드레스되는 데이터를 프로그램하고, 데이터를 판독하거나, 메모리 셀 그룹을 소거할 수 있다. 부가 회로(19)로는 어드레스된 셀 그룹으로 프로그램된 데이터에 따라서 어레이의 엘리먼트에 인가되는 전압을 제어하는 프로그래밍 드라이버를 포함한다. 또한, 회로(19)는 센스 증폭기 및 어드레스된 메모리 셀 그룹으로부터 데이터를 판독하는데 필요한 다른 회로들을 포함한다. 어레이(11)에 프로그램된 데이터, 또는 어레이(11)로부터 최근 판독된 데이터는 제어 시스템(128) 내의 버퍼 메모리(21)에 저장된다. 제어 시스템(128)은 통상 명령 및 상태 데이터 등을 임시적으로 저장하기 위한 여러 가지 레지스터를 포함한다.
어레이(11)는 다수의 블록 BLOCKS 0-N의 메모리 셀로 분할된다. 일반적으로 플래시 EEPROM의 경우, 블록이 소거의 최소단위가 된다. 즉, 각각의 블록은 함께 소거되는 단위로서의 최소 개수의 메모리 셀을 포함한다. 각각의 블록은 도 2에 도시된 것처럼 다수의 페이지로 분할된다. 페이지는 프로그래밍의 최소 단위이다. 즉, 기본 프로그래밍 동적은 메모리 셀 중에서 최소 한 페이지에 대해 데이터를 기입하거나 판독할 수 있다. 통상적으로 하나 이상의 데이터 섹터가 각각의 페이지에 저장된다. 도 1b에 도시한 바와 같이, 하나의 섹터는 사용자 데이터와 오버헤드 데이터를 포함한다. 통상적으로 오버헤드 데이터는 섹터의 사용자 데이터로부터 계산된 에러 정정 코드(ECC : Error Correction Code)를 포함한다. 제어 시스템(128)의 부분(23)은 데이터가 어레이(11)로 프로그램되는 경우 EEC를 계산하고, 또한, 데이터가 어레이(11)로부터 판독되는 경우 EEC를 점검한다. 이와는 달리, EEC는 이들이 포함되어 있는 사용자 데이터 이외에 다른 페이지 또는 다른 블록에 저장될 수 있다.
사용자 데이터 섹터는 전형적으로, 자기 디스크 드라이브의 섹터의 크기에 해당하는 512 바이트이다. 오버헤드 데이터는 전형적으로 추가의 16 바이트이다. 하나의 데이터 섹터는 가장 통상적으로는 각 페이지에 포함되지만 두 개의 상의 섹터는 그 대신 페이지를 형성할 수 있다. 임의의 개수의 페이지들은 일반적으로 블록을 형성될 수 있다. 예를 들어, 블록은 8 페이지들부터 512 또는 1024 또는 그 이상의 페이지들로 형성될 수 있다. 블록들의 개수는 메모리 시스템에 원하는 데이터 저장 용량을 제공하기 위해 선택된다. 어레이(11)는 전형적으로 몇 개의 서브-어레이들(미도시됨)로 분할되고, 상기 서브-어레이들 각각은 블록들의 부분을 포함하고, 다양한 메모리 동작들의 실행시에 병렬 수행을 증가시키기 위해 어느 정도는 서로 독립적으로 동작한다. 다중 서브-어레이들의 사용의 예는 미국 특허(US 5,890,192)에서 설명되고, 본 명세서에는 상기 특허의 전체가 참조로써 병합된다.
도 1a의 비휘발성 메모리(124)의, 예를 들어 저장 엘리먼트와 같은 특정 섹션이 예를 들어, 반복적으로 기입 및 소거되어 연속으로 프로그래밍 될때, 일반적으로 상기 특정 영역은 연속적으로 프로그램되지 않는 영역보다 빨리 소모된다. 비휘발성 메모리(124) 내에서 여러 영역의 소모를 효과적으로 "균일성있게" 하기 위해, 소모 레벨링을 실질적으로 자동으로 실행시킴으로써 상기 연속적으로 프로그램된 영역이 덜 프로그래밍되는 반면 연속으로 프로그램되지 않는 영역은 좀더 프로그래밍 될 수 있다.
일반적으로, 소모 레벨링을 수행하기 위해, 예를 들어 반복적으로 프로그램되는 물리적 위치와 연관된 섹터 세트인 블록은 반복적으로 프로그램되지 않은 물리적 위치와 연관된 블록과 교환될 수 있다. 즉, 프로그램되고 반복적으로 소거된 물리적 블록은 프로그램 및 소거가 덜 이루어진 블록과 교환될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 특정 물리적 블록이 반복적으로 프로그램되고 소거되었는지 여부의 결정이 용이하도록, 소거 카운트를 블록에 저장할 수 있다. 즉, 블록의 소거 횟수를 추적 유지할 수 있는 카운터는 블록이 소거될 때마다 유지 및 증가될 수 있다. 이러한 소거 카운트는 특정 블록이 소거가 덜 이루어진 다른 블록으로 교환되어야 하는지 결정 여부를 용이하게 하는데 사용된다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플래시 메모리의 일부를 나타낸 개략도이다. 플래시 메모리(200)는 페이지들(204)로 분리될 수 있다. 일반적으로 대략 512 바이트의 사용자 데이터가 있는 각각의 페이지(204)는 리던던트(redundant) 영역(206)을 포함하며, 예를 들면 페이지(204a)는 리던던트 영역(206a)을 포함한다. 각각의 리던던트 영역(206) 또는 오버헤드 영역은 약 16 바이트로 이루어진 정보를 포함하며, 상기 정보는 제한되지 않지만 통상적으로 그룹 식별자(216), 갱신 인덱스(212), 소거 카운트(214)를 포함한다.
통상적으로, 블록(210)에는 임의의 개수의 페이지(204)가 포함된다. 설명을 용이하게 하기 위해, 페이지(204a, 204b)가 블록(210)에 포함되는 것으로 도시되었지만 블록(210)에 포함되는 페이지의 개수는 광범위하게 다양하다. 개시되는 실시예에서 블록(210)은 대략 32페이지를 포함하도록 배열된다. 예를 들면, 플래시 메모리(200)가 대략 512 메가비트(Mb)를 포함하는 경우, 플래시 메모리(200)는 각각 32페이지를 갖는 약 4096 블록으로 분할될 수 있다.
전술한 바와 같이, 소거 카운트(214)는 사용자 데이터가 연관 블록으로부터 소거될 때마다 증가될 수 있다. 예를 들면, 블록(210)과 연관된 소거 카운트(214)는 블록(210)으로부터 데이터가 소거될 때마다 증가할 수 있다. 일반적으로 블록(210)에 포함된 각각의 페이지(204a, 204b)는 소거 카운트(214)를 포함하기 때문에, 각각의 페이지(204a, 204b)에 연관된 상기 소거 카운트(214)는 블록(210)이 소거될 때 증가된다.
일반적으로, 데이터를 포함한 블록이 소거될 때, 블록의 데이터 영역 및 리던던트 영역 모두가 소거되거나 비워진다. 통상적으로 소거 블록은 예비(spare) 블록 풀에 부가되며, 이 풀은 예를 들면 다른 표의 소거 블록보다는 소거 카운트가 적은 소거 블록을 포함한다. 예비 블록표는 필수적으로 최소빈도 소거 블록표이며, 이것에 대해서는 후술한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 큰 소거 카운트를 갖는 소거 블록은 다른 소거 블록표에 비해 큰 소거 카운트를 갖는 소거 블록을 포함하는 풀이다. 큰 소거 블록 카운트를 갖는 소거 블록을 포함하는 풀은 최대빈도 소거 블록표이며, 이것에 대해서는 후술한다. 바로 소거된 블록의 소거 카운트는 1 만큼 증가하여 카운트의 값에 따라서 최소빈도 소거 블록표나 최대빈도 소거 블록표에 저장된다.
도 2를 참조하면, 소거 카운트 (214)와 같은 소거 카운트는 초기화 요청 동안에 액세스된다. 초기화를 요청하는 경우로는, 예를 들면 내장형 플래시 메모리를 포함하는 시스템에 전원이 공급될 때, 시스템 내에서 예비 블록의 동작성능이 저하될 때, 사용자가 블록 할당의 균형을 요청할 때, 사용자가 블록 사용을 보다 균일하게 할 것을 요청할 때 등을 들 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예 따른 것으로서, 플래시 메모리 시스템에 대하여 초기화 요청을 처리하기 위한 단계를 예시하는 흐름도이다. 일반적으로 초기화 요청은 사용자에 의해서 초기화되거나 또는 플래시 메모리 시스템과 연관된 제어기에 의해 자동으로 초기화되며, 이는 주기적이거나 또는 트리거 조건이 충족될 때 발생한다. 초기화 요청에 대해 응답하는 프로세스(300)는 초기화 요청을 효과적으로 수신하는 단계(304)에서 시작된다. 초기화 요청은 제어기 또는 초기화되는 플래시 메모리와 통신하는 프로세서에 의해 수신된다. 이러한 요청은 예를 들면 전원 공급시 또는 블록 할당에 대해 균형을 잡을 때 호스트를 통해 사용자에 의해 이루어질 수 있다.
초기화 요청이 수신되면, 단계(306)에서 평균 소거 카운트가 얻어진다. 일 실시예에서, 평균 소거 카운트는 시스템과 연관된 NAND 메모리에 기입되는 소거 카운트 블록에 저장된다. 평균 소거 카운트 및 각 블록의 소거 카운트를 포함하는 소거 카운트 블록(ECB)이 플래시 메모리의 블록에 저장된다. 소거 카운트 블록이 생성될 때, 예를 들면 시스템이 처음에 포맷될 때, 표에서 평균 소거 카운트와 각각의 블록의 소거 카운트는 통상 제로값으로 초기화된다. 평균 소거 카운트가 얻어진 이후, 시스템 내의 거의 모든 블록에 대한 소거 카운트가 얻어진다. 도 2를 참조로 상기 설명된 바와 같이, 데이터를 포함하는 특정 블록에 대한 소거 카운트가 상기 블록과 연관된 리던던트 영역에 저장된다. 따라서, 데이터를 포함하는 모든 블록에 대한 소거 카운트를 얻는 단계는 각각의 블록과 연관된 리던던트 영역을 액세스하고, 소거 카운트 블록에 각각의 소거 카운트를 저장하는 단계를 포함한다.
초기화 요청에서, 소거 블록의 소거 카운트는 소거 카운트 블록으로부터 얻어진다. 일반적으로 소거 카운트 블록은 그 값을 유지하는데 이는 상기 블록의 리던던트 영역이 소거되기 때문이다. 전체 시스템이 셧다운될 때, 종료 요청을 행하면 소거 카운트 표가 갱신되고 실질적으로 모든 블록의 최신 소거 카운트를 포함하게 된다. 임의의 주어진 시간에서, 블록은 최대빈도 소거 블록표, 최소빈도 소거 블록표, 소거 카운트 블록, 또는 블록 맵핑표에 포함된다. 소거 카운트 블록에 속하는 블록의 소거 카운트는 블록의 리던던트 영역에 저장된다. 데이터를 포함하는 블록의 소거 카운트는 때로는 블록 맵핑표에도 포함되며 리던던트 영역에도 저장된다. 블록 맵핑표에 속하는 소거 블록의 소거 카운트는 제로(0) 소거 카운트를 가질 수도 있으며, 이는 상기 블록이 이제까지 사용된 적이 없기 때문이다. 최소빈도 소거 블록표 또는 최대빈도 소거 블록표에서 블록으로부터의 소거 카운트를 얻는 단계는 표의 각 엔트리가 일반적으로 소거 블록의 블록 개수와 소거 카운트 모두를 포함하므로 표로부터 값을 얻는 단계를 수반한다. 초기화 요청의 처리 완료에 따라, 소거 카운트 블록은 일반적으로 모든 블록의 현재 소거 카운트와 함께 갱신된다.
단계(320)에서, 블록 맵핑표는 시스템 메모리, 예를 들면 호스트 시스템 메모리에 할당된다. 이미 공지된 바와 같이, 블록 맵핑표는 논리 블록 어드레스(LBA : Logic Block Address)와 물리적 블록 어드레스(PBA Physical Block Address) 사이에 맵핑을 제공한다. 또한, 최대빈도 소거 블록표 및 최소빈도 소거 블록표는 단계(320)에서 할당된다.
최대빈도 소거 블록표는 통상적으로 최대빈도로 소거된 소거 블록과 연관된 정보를 효과적으로 유지할 수 있는 크기로 구성된다. 즉, 최대빈도 소거 블록은 시스템에서 최대 소거 카운트와 함께 이 블록에 속하는 예를 들면 소거 카운트, 맵핑 정보 등을 유지하도록 구성된다. 유사하게, 최소빈도 소거 블록표는 일반적으로 일정 크기를 가지거나 최소 소거 카운트와 함께 이 소거 블록에 포함된 정보를 수용하도록 구성된다. 최대빈도 소거 블록표의 크기와 최소빈도 소거 블록표의 크기는 매우 다양하지만, 이들 크기는 최대빈도 소거로서 지정된 블록의 개수와 최소빈도 소거로서 지정된 블록의 개수에 의존한다. 통상 최대빈도 소거 블록표는 최소빈도 소거 블록표 보다 적은 수의 소거 블록에 대한 정보를 수용하는 크기를 갖는다. 예를 들면, 최대빈도 소거 블록표는 약 18개의 소거 블록에 대한 정보를 수용하는 크기인 반면, 최소빈도 소거 블록표는 약 17개의 소거 블록에 대한 정보를 수용하는 크기이다. 선택적으로 최대빈도 소거 블록표가 약 10개의 소거 블록에 대한 정보를 수용하는 크기인 반면, 최소빈도 소거 블록표가 약 15개의 소거 블록에 대한 정보를 수용하는 크기가 될 수도 있다.
단계(320)에서 표가 할당된 후, 단계(324)에서 소거 블록이 식별된다. 이후, 단계(328)에서 "N" 개의 소거 블록은 최대빈도 소거 블록에 할당되고, 필수적으로 최대빈도 소거 블록표에 할당된다. 일 실시예에서, "N" 소거 블록은 모든 소거 카운트와 비교하여 결정되는 최대 소거 카운트를 갖는 "N"소거 블록이다. 이와는 달리 최대빈도 소거 블록표에 저장되는 "N"소거 블록을 단계(306)에서 얻어진 평균 소거 블록과 비교하여 결정할 수도 있다. 예를 들면, "N"소거 블록은 최소한 소정의 백분율, 예를 들면 평균 소거 카운트 보다 높은 약 25%의 소거 카운트를 갖는 "N" 소거 블록이 될 수도 있다.
일단 최대빈도 소거 블록표가 유효하게 많아지면, "M" 소거 블록이 식별되어, 유효하게 단계(332)에서 최소빈도 소거 블록표에 할당된다. "M"소거 블록은 일반적으로 시스템과 연관된 모든 소거 블록 중에서 최소 소거 카운트를 갖는 "M"소거 블록이거나, 평균 소거 카운트 보다 낮은 최소한의 백분율의 소거 카운트를 갖는 "M"소거 블록일 수도 있다. "M" 소거 블록은 적절히 블록 맵핑표에 할당된 유효 예비 블록이다.
나머지 소거 블록, 즉, 최소빈도 소거 블록표 또는 최대빈소 소거 블록표에 할당되지 않은 소거 블록은 단계(336)에서 "비소거" 블록과 함께 블록 맵핑표에 할당된다. 즉, 나머지 소거 블록과 연관된 리던던트 영역 이외의 데이터를 포함하는 블록은 블록 맵핑표와 연관된 것이다.
블록 맵핑표, 최소빈도 소거 블록표, 최대빈도 소거 블록표에서 예를 들면 대응 블록에 속하는 소거 카운트와 맵핑 정보가 효과적으로 많아지면, 평균 소거 카운트가 단계(338)에서 결정된다. 평균 소거 카운트를 결정하는 것은 통상 단계 (308)에서 얻어지는 개별 블록의 소거 카운트를 합산하고, 전체 블록의 수로 상기 합을 나누는 과정이 포함된다.
단계(338)에서 계산되는 평균 소거 카운트는 시스템과 연관된 소거 카운트 블록에 저장된다. 전술한 바와 같이, 평균 소거 카운트는 시스템에 연관된 NAND 메모리로 기입된 소거 카운트 블록에 저장된다. 평균 소거 카운트를 소거 카운트 블록에 저장하면, 정적(static) 블록, 즉 데이터를 포함하고 상대적은 낮은 연관관계의 소거 카운트를 갖는 블록이 단계(342)에서 처리된다. 정적 블록을 처리하는 방법에 관한 단계를 도 4와 함께 이하에서 설명한다. 일단 정적 블록이 처리되면, 초기화 요청을 처리하는 공정이 완료된다.
플래시 메모리와 연관된 블록 그룹 내에는, 임의의 주어진 시간에서, 사용자 데이터와 같은 데이터를 포함하는 블록 및 소거된 블록이 있다. 데이터를 포함하는 블록의 일부는 "정상" 블록으로 간주될 수 있고, 그 밖의 블록은 정적 블록으로 간주될 수 있다. 정적 블록은 거의 변화가 없는 데이터를 저장하는 블록이다. 즉, 정적 블록은 거의 소거되지 않는다. 통상적으로 정적 블록은 플래시 메모리에 저장된 상대적으로 오래된 서류, 실행가능 프로그램 또는 운영체제 등과 연관이 있다. 정적 블록은 일반적으로 플래시 메모리 내에서 블록의 대부분에 대한 소거 카운트 보다 낮은 소거 카운트를 갖는다. 일 실시예에서, 블록의 소거 카운트가 특정 백분율, 예를 들면 플래시 메모리 시스템에 연관된 평균 소거 카운트의 약 20% 이하이면, 데이터를 포함하는 블록을 정적 블록으로 간주할 수 있다.
정적 블록이 변화가 거의 없는 데이터를 포함하기 때문에, 정적 블록에 포함된 데이터는 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 블록으로 복사된다. 즉, 특정 물리적 블록의 콘텐츠가 상대적으로 정적(static)이고, 이에 따라 일반적으로 변화가 없으면, 콘텐츠는 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 다른 물리적 블록으로 재할당되고, 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는 원래의 물리적 블록은 보다 빈번히 변화하는 콘텐츠를 저장할 수 있도록 한다. 도 4를 참조하면, 정적 블록을 처리하는 것과 연관된 단계, 즉 도 3의 단계(342)를 본 발명의 실시예에 따라서 설명한다. 시스템의 정적 블록을 처리하는 프로세스(342)는 단계(404)에서 시작하며, 여기서는 비소거 블록, 예를 들면 블록 "A"가 액세스된다. 블록 "A"의 소거 카운트가 일단 액세스되면, 단계(408)에서 비소거 블록"A"의 소거 카운트가 시스템과 연관된 평균 소거 카운트에 비해 매우 낮은지 여부를 결정한다.
비소거 블록 "A"의 소거 카운트가 평균 소거 카운트에 비해 낮은가에 대한 결정은 적절한 기준에 따라 이루어지는 것이지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이 결정을 블록" A"의 소거 카운트가 평균 소거 카운트의 일부분 값보다 낮은 값을 가지는가의 여부를 기준으로 행해질 수도 있다. 예를 들면, 소거 카운트가 평균 소거 카운트의 소정의 백분율보다 낮을 때 블록 "A"의 소거 카운트를 낮은 것으로 간주할 수도 있다.
단계(408)에서, 블록 "A"의 소거 카운트가 평균 소거 카운트에 비해 매우 낮지 않은 것으로 결정되면, 블록 "A"는 정적 블록일 가능성이 거의 없다는 것을 의미한다. 블록 "A"가 그 소거 카운트가 매우 낮은 것으로 간주되지 않아도 여전히 정적 블록이며, 이 경우 블록 "A"의 소거 카운트는 블록 "A"와 다른 블록을 교환하도록 트리거하지 않는다. 따라서, 정적 블록을 처리하는 프로세스가 된다.
이와는 달리, 단계(408)에서, 블록 "A"의 소거 카운트가 평균 소거 카운트에 비해 매우 낮은 것으로 결정되면, 블록 "A"의 콘텐츠는 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는 블록에 기입되어 낮은 소거 카운트를 갖는 블록 "A"는 상대적으로 빈도가 높게 변화하는 데이터를 저장하는데 자유롭다는 것을 의미한다. 즉, 블록 "A"의 소거 카운트가 평균 소거 카운트에 비해 매우 낮다는 의미는 블록 "A"가 정적 블록이라는 것을 의미한다. 이처럼, 프로세스 흐름은 단계(408) 내지 단계(412)로 이동하며 블록 "A"가 정적 블록이라는 것을 식별한다. 블록 "A"가 정적 블록으로 일단 인식되면, 단계(416)에서 최대빈도 소거 블록표에 의해 식별되는 최대빈도 소거 블록 그룹으로부터 한 블록, 예를 들면 블록 "B"가 얻어진다.
블록 "B"가 얻어지면, 단계(420)에서 블록 "A"의 콘텐츠는 블록 "B"로 복사된다. 즉, 블록 "A"에 포함된 사용자 데이터는 단계(420)에서 블록 "B"로 복사된다. 블록 "A"의 콘텐츠가 블록 "B"로 복사되면, 블록 "A"는 단계(424)에서 소거된다. 통상적으로, 블록 "A"가 소거될 때, 블록 "A"와 연관된 소거 카운터가 증가한다. 단계 (428)에서 한 블록, 예를 들면, 블록 "C"는 최소빈도 소거 블록 그룹으로부터 최대빈도 소거 블록 그룹으로 이동하여 블록 "C"의 연관성을 최소빈도 소거 블록표로부터 최대빈도 소거 블록표로 이동시킬 수도 있다. 즉, 블록 "C"는 최소빈도 소거 블록표와의 연관성을 없애고 최대빈도 소거 블록표와 연관된다. 이러한 이동을 통해 최소빈도 소거 블록표에서의 공간이 효과적으로 개방되어 낮은 소거 카운트를 갖는 블록 "A"를 수용할 수 있으며, 이에 따라서 블록 "A"는 시스템에서 최소빈도 소거 블록 중 하나가 된다. 통상 블록 "C"는 최소빈도 소거 블록표에서 최대 소거 카운트를 갖는 블록이다.
최소빈도 소거 블록 그룹으로부터 블록 "C"를 이동시키거나, 최소빈도 소거 블록표로부터 블록 "C"를 이탈시키면, 프로세스 흐름이 단계(428)로부터 단계(432)로 이동하며, 여기서 블록 "A"가 블록 맵핑표로부터 최소빈도 소거 블록표로 이동한다. 이후 단계(434)에서 블록 "A"에 앞서 포함되었던 콘텐츠를 포함하는 블록 "B"가 블록 맵핑표와 연관을 맺는다. 당 분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 블록 "B"를 블록 맵핑표로 이동시키는 것은 전형적으로 블록 "A"와 연관되었던 논리 블록 어드레스의 맵핑을 갱신하여 현재 블록 "B"와 연관된 것으로 하는 과정을 포함한다. 블록 "C"에 속하는 정보가 최대빈도 소거 블록표에 존재하고, 블록 "B"에 포함된 정보는 블록 맵핑표에 존재하고, 블록 "A"에 포함된 정보는 최소빈도 소거 블록표에 존재할 때, 정적 블록을 처리하는 프로세스가 완료된다. 프로세스(342)는 실질적으로 시스템과 연관된 모든 정적 블록이 식별되고 처리될 때까지 반복된다.
초기화 요청이 전체 플래시 메모리 시스템에 송신될 때, 일반적으로, 블록 맵핑표, 최소빈도 소거 블록표, 최대빈도 소거 블록표가 시스템 메모리, 예를 들면 도 1a의 RAM(112)에서 생성된다. 표를 생성하기 위해서는 이 표를 수용하는 공간이 먼저 시스템 메모리에서 할당되어야 한다.
상기한 바와 같이, 블록 맵핑표, 최소빈도 소거 블록표, 최대빈도 소거 블록표가 평균 소거 카운트와 같이 시스템 메모리에서 생성된다. 각각의 평균 소거 카운트와 각각의 블록의 소거 카운트 또한 소거 카운트 블록에 기입된다. 도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 메모리의 블록도이다. 시스템 메모리(454) 및 플래시 메모리(460)는 전체 시스템에 포함되며, 예를 들면 메모리 카드의 부품이나 호스트 장치의 부품이 될 수도 있으며, 호스트 장치에 NAND 메모리와 같은 플래시 메모리(460)가 내장된다. 시스템 메모리(454)는 블록이 연관된 블록 맵핑표(462)를 저장한다. 통상적으로, 블록 맵핑표(462)는 플래시 메모리(460)와 연관된 물리적 블록와 LBA를 연관시키기 위해 사용된다.
또한, 시스템 메모리(454)는 최소빈도 소거 블록표(462)와 최대빈도 소거 블록표(470)를 유지하며, 이들 표는 블록 맵핑표(462)와 같이 일반적으로 초기화 요청에 따라서 형성된다. 플래시 메모리(460) 내에서 블록의 평균 소거 카운트를 유지하도록 작용하는 평균 소거 카운트(474)는 전체 플래시 메모리가 포맷될 때 생성된다. 일실시예에 따르면, 소거 카운트 블록(480)은 플래시 메모리(460) 내에서 모든 블록(465)의 소거 카운트를 포함하도록 구성된다. 초기화 요청이 만들어질 때마다, 갱신된 평균 소거 카운트가 계산되어 소거 카운트 블록(480)에 저장된다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예로서, "정상" 블록 그룹과 최소빈도 소거 블록 그룹, 최대빈도 소거 블록 그룹을 나타낸 개략도이다. 블록 그룹(502)에 포함된 블록(514)은 일반적으로 사용자 데이터를 포함하는 정상 또는 정적 블록이거나, 소거가 되었지만 최대빈도 소거 블록 또는 최소빈도 소거 블록이 아닌 것이 될 수 있다. 최소빈도 소거 블록 그룹(506)은 일반적으로 전체 시스템 내에서 소거 블록의 최소 소거 카운트를 갖는 블록(518)을 포함하며, 최대빈도 소거 블록 그룹(510)은 일반적으로 전체 시스템 내에서 최대 소거 카운트를 갖는 블록(522)을 포함한다. 일반적으로, 블록(518)은 예비 블록으로 사용된다.
블록(514)이 소거될 때, 소거 블록(514)이 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는가 또는 상대적으로 높은 소거 카운트를 갖는지가 결정된다. 소거 블록(514)이 상대적으로 낮은 소거 카운트를 가지면 소거 블록(514)은 최소빈도 소거 블록그룹(506)에 부가된다. 반대로, 소거 블록(514)이 상대적으로 높은 소거 카운트를 가지면, 소거 블록(514)은 최대빈도 소거 블록 그룹(510)에 재할당된다.
임의의 크기를 갖는 최소빈도 소거 블록 그룹(506)은 소트된 그룹일 수도 있다. 즉, 블록(518)은 실질적으로 소거 카운트를 기초로 소트된다. 이 소트작업은 통상적으로 블록(518)과 연관된 엔트리를 포함하는 대응 최소빈도 소거 블록표(미도시)에 반영된다. 예를 들면, 신규 블록(518)이 최소빈도 소거 블록(506)의 그룹으로 이동 또는 부가되거나 또는 이 그룹과 연관될 때마다, 블록(518)은 필수적으로 소거 카운트를 근거로 소트되어, 최소빈도 소거 블록(506)의 그룹에서 최소빈도 소거 블록(518)은 예를 들면 그룹(502)으로 재할당되는 다음 블록(518)이 되도록 한다. 즉, 데이터를 복사할 신규 블록이 필요할 때 블록(518)의 최소빈도 소거 블록(518)은 최소빈도 소거 블록표를 이용하여 식별하며, 최소빈도 소거 블록 그룹(506)으로부터 취한다. 통상적으로, 필요없는 데이터가 포함된 블록(514)이 소거될 때, 이 블록(514)은 최소빈도 소거 블록 그룹(506)에 저장되며, 최소빈도 소거 블록표는 이에 따라서 갱신된다, 즉 부가된 블록에 대응하는 엔트리가 최소빈도 소거 블록표에 포함된다.
최소빈도 소거 블록 그룹(506)에 저장된 블록(518)과 같이 최대빈도 소거 블록 그룹(510)에서의 블록(522)은 소거 카운트에 기초하여 소트된다. 이 소트작업은 통상 블록(522)을 식별하는데 사용되는 최대빈도 소거 블록표(미도시)에서 엔트리를 소팅하는 것에 의해 수행된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 블록(522)과 연관된 평균 소거 카운트를 산출할 수 있다, 즉, 최대빈도 소거 블록 그룹(510)을 위한 평균 소거 카운트를 결정할 수 있다. 그룹(502)으로부터 블록(514)이 소거될 때, 그리고 소거 블록(514)의 소거 카운트가 소정의 백분율만큼 예를 들면 약 20% 이상 최대빈도 소거 블록(514)의 그룹을 위한 평균 소거 카운트를 초과할 때, 소거 블록(514)은 최대소거 블록 그룹(510)에 부가된다. 신규 블록(522)이 최대빈도 소거 블록 그룹(510)에 부가될 때, 최대빈도 소거 블록 그룹(510) 내에 최소 소거 카운트를 갖는 블록(522)이 그룹(502)에 재할당된다. 이러한 재할당은 통상 연관 블록 맵핑표, 최소빈도 소거 블록표, 최대빈도 소거 블록표(미도시)를 갱신하여 반영한다.
그룹(502)에 포함된 블록(514)이 소거 또는 갱신될 때, 그룹(502)과 최소빈도 소거 블록(506) 및 최대빈도 소거 블록 그룹(510) 간의 교환 또는 갱신이 발생한다. 이와는 달리, 불록간의 교환 또는 갱신을 그룹(502)에서 예비 블록 사용을 위해 할당할 필요가 있을 때마다 수시로 행할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라서 도 6을 참조하여 더욱 균일하게 블록을 소모시킬 수 있도록 내장된 플래시 메모리를 갖는 호스트 시스템과 같은 전체 메모리 시스템에서 블록의 교환 또는 갱신을 행하기 위한 방법을 설명한다. 블록 교환 또는 갱신을 행하기 위한 프로세스(600)를 단계(604)에서 시작하며, 여기서 블록, 예를 들면 블록 "Y"가 블록 맵핑표에서 얻어지거나 그렇지 않으면 블록 맵핑표를 이용하여 식별된다. 얻어진 블록은 콘텐츠를 복사 또는 갱신하기 위해 블록 맵핑표로부터 효과적으로 교환되는 블록이다.
블록 "Y"가 일단 얻어지면, 단계(608)에서 예를 들면 블록 "X"가 최소빈도 소거 블록표로부터 얻어진다. 즉, 예비 블록이 최소빈도 소거 블록표를 이용하여 최소빈도 소거 블록의 그룹으로부터 얻어져 적절한 예비 블록을 식별한다. 일반적으로 블록 "X"는 최소빈도 소거 블록의 그룹에서 최소 소거 카운트를 갖는 블록이지만 최소빈도 소거 블록의 그룹과 연관된, 즉 최소빈도 소거 블록표와 연관된 임의의 블록일 수도 있다. 블록 "Y"에 저장된 데이터 콘텐츠 또는 블록 "Y"의 원본 콘텐츠를 대체할 신규 콘텐츠를 단계(612)에서 블록 "X"에 복사할 수도 있다.
블록" Y"의 콘텐츠가 블록 "X"에 복사된 후, 블록 "X"는 단계(616)에서 블록 맵핑표로 이동하거나 또는 이 블록 맵핑표와 연관된다. 즉, 블록 "Y" 및 블록 "X"와 연관된 맵핑이 효과적으로 갱신되어 블록 "Y"에 미리 맵핑된 LBA가 블록 "X"로 재맵핑된다. 블록 "X"가 블록 맵핑표로 이동할 때, 블록 "Y"는 단계(620)에서 소거 된다. 즉, 블록 "Y"에 저장된 예를 들면 사용자 콘텐츠 같은 데이터 콘텐츠는 임의의 적절한 기술을 이용하여 소거된다. 블록 "Y"와 연관된 예비 영역에 저장된 소거 카운트는 이후 단계(624)에서 증가하여 블록 "Y"가 다시 한번 소거되었음을 표시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 소거 카운트 블록에 유효하게 저장된 "Y"를 위한 소거 카운트는 갱신될 수 있음을 알 수 있다.
단계(628)에서, 최대빈도 소거 블록표에서 최소 소거 카운트를 갖는 블록을 식별한다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 최대빈도 소거 블록표에서 기준으로 참조하는 블록은 그 각각의 소거 카운트에 따라서 소트된다. 블록을 소트하는 것에는 블록의 소거 카운트에 따라서 최대빈도 소거 블록표 내에서 참조기준을 블록에 위치시키는 과정을 포함한다. 따라서, 최소 소거 카운트를 갖는 블록을 식별하는데에는 최소 소거 카운트와 함께 블록 참조기준을 수용하도록 구성된 최대빈도 소거 블록 내에서 블록 참조기준을 액세스하는 과정을 포함한다.
최대빈도 소거 블록표에서 참조 기준된 최소 소거 카운트를 갖는 블록이 일단 식별되면, 프로세스 흐름은 단계(628)에서 단계(632)로 이동하며, 단계(632)에서 최대빈도 소거 블록표에서 참조된 최소 소거 카운트를 갖는 블록의 소거 카운트보다 블록 "Y"의 소거 카운트가 큰가의 여부를 결정한다. 블록 "Y"의 소거 카운트가 최대빈도 소거 블록표에서 참조된 최소 소거 카운트를 갖는 블록의 소거 카운트 보다 크지 않다고 결정되면, 블록 "Y"가 빈번히 소거된 것이 아니라고 표시한다. 따라서, 프로세스 흐름은 단계(632)에서 단계(636)로 진행하며, 이 단계(636)에서 블록 "Y"는 최소빈도 소거 블록으로 이동하고 유효하게 최소빈도 소거 블록표로 이동하며, 다시 말하면 블록 "Y"에 대응하는 엔트리가 최소빈도 소거 블록표에 부가된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 최소빈도 소거 블록의 그룹으로 블록 "Y"를 이동시키는 과정은 각 블록의 소거 카운트를 이용하여 최소빈도 소거 블록표에서 모든 블록참조기준을 재소팅하는 과정을 포함한다. 블록 "Y"가 최소빈도 소거 블록표로 이동한 이후, 블록을 교환 또는 갱신하는 프로세스를 완료한다.
단계(632)에서 블록 "Y"의 소거 카운트가 최대빈도 소거 블록표와 연관된 최소소거 카운트를 초과하였다고 판단하면, 블록 "Y"은 최대빈도 소거 블록 그룹과 최대빈도 소거 블록표로 이동해야 한다고 표시한다. 최대빈도 소거 블록표에서 참조기준이 되는 블록 "Y"를 위한 공간을 위해, 예를 들면 최대빈도 소거 블록표에 참조기준이 되는 최소소거 카운트를 갖는 블록을 최대빈도 소거 블록표로부터 제거할 필요가 있다. 이와 같이, 단계(640)에서 최대빈도 소거 블록표에 참조기준이 되는 최소소거 카운트를 갖는 블록을 최소빈도 소거 블록 그룹으로 이동시키는 동시에 최소빈도 소거 블록표로도 이동시킨다. 최소빈도 소거 블록 그룹으로 블록을 이동시키는 단계는 각 블록의 소거 카운트에 따라서 최소빈도 소거 블록표에서 블록 참조기준을 재 소트하는 과정을 포함한다.
최대빈도 소거 블록표에서 최소 소거 카운트를 갖는 블록이 최대빈도 소거 블록표 밖으로 이동한 후, 블록 "Y"는 단계(644)에서 최대빈도 소거 블록표로 이동한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 최대빈도 소거 블록으로 또한 최대빈도 소거 블록표로도 블록 "Y"를 이동시키는 단계는 블록 "Y"를 포함하여 각 블록의 소거 카운트에 따라서 최대빈도 소거 블록을 재 소트하는 과정을 포함할 수 있다. 블록 "Y"가 최대빈도 소거 블록표로 이동할 때, 블록의 교환 또는 갱신 프로세스가 완료된다.
일반적으로, 표를 유지하고, 초기화 요청을 처리하며, 소모 레벨링을 수행하는 것, 예를 들면 블록의 교환 또는 갱신에 응답하는 것과 연관된 기능은 소프트웨어, 예를 들면, 프로그램 코드들, 또는 호스트 시스템에 위치하는 펌웨어의 형태로 제공된다. 호스트 시스템에 제공되는 소프트 웨어 또는 펌웨어와 연관된 적절한 시스템 구조에 대한 본 발명의 일 실시예를 도 7에 도시한다. 시스템 구조체(700)는 일반적으로 여러 가지 모듈을 포함하며, 이 모듈로는 예를 들어 응용 인터페이스 모듈(704), 시스템 매니저 모듈(708), 데이터 매니저 모듈(712), 데이터 무결성 매니저모듈(716), 장치 매니저 및 인터페이스 모듈(720)을 들 수 있으나, 이것에만 한정되는 것은 아니다. 일반적으로, 시스템 구조체(700)는 소프트웨어 코드들 또는 펌웨어를 이용하여 구현될 수 있으며, 이들 소프트웨어 코드들 또는 펌웨어는 예를 들면 도 1a의 프로세서에 의해 액세스된다.
*일반적으로, 응용 인터페이스 모듈(704)은 호스트, 운영체제, 또는 사용자와 직접 통신한다. 응용 인터페이스 모듈(704)은 또한 시스템 매니저 모듈(708) 및 데이터 매니저 모듈(712)과도 통신한다. 사용자가 플래시 메모리를 판독, 기입 또는 포맷하기 원할 때, 사용자는 운영체제에 요청을 보내며, 이 요청은 응용 인터페이스 모듈(704)을 통과한다. 응용 인터페이스 모듈(704)은 이 요청을 그 성격에 따라서 시스템 매니저 모듈(708) 또는 데이터 매니저 모듈(712)로 보낸다.
시스템 매니저 모듈(708)은 시스템 초기화 서브모듈(724), 소거 카운트 블록 관리 서브모듈(726), 파워 관리 블록 서브모듈(730)을 포함한다. 시스템 초기화 서브모듈(724)은 일반적으로 초기화 요청이 처리될 수 있도록 하고, 전형적으로 소거 카운트 블록 관리 서브모듈(726)과 통신이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 시스템 초기화 서브모듈(724)은 블록의 소거 카운트가 갱신되는 것을 가능하게 하며, 실질적으로 최소빈도 소거 블록표와 최대빈도 소거 블록표를 생성하는 역할을 한다.
소거 카운트 블록 관리서브모듈(726)은 개별 소거 카운트를 이용하여 블록의 소거 카운트가 예를 들면 소거 카운트 블록에 저장되도록 하는 기능과, 평균 소거 카운트가 산출 및 갱신되도록 하는 기능이 있다. 즉, 소거 카운트 블록 관리 서브모듈(726)은 소거 카운트가 유지되도록 효과적으로 허용한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소거 카운트 블록 관리 서브모듈(726)은 전체 시스템의 초기화 요청 중에 소거 카운트 블록의 거의 모든 블록의 소거 카운트를 실질적으로 동기화시킨다. 소거 카운트 블록 관리 서브모듈(726)이 소거 카운트 블록에 평균 소거 카운트를 저장하도록 배열되지만, 파워 관리 블록 서브모듈(730)은 대신 평균 소거 카운트가 저장되도록 하기 위해 이용될 수 있다는 것이 주지되어야 한다.
응용 인터페이스 모듈(704)과 통신하는 것 외에도, 시스템 매니저 모듈(708)은 또한 데이터 매니저 모듈(712)뿐만 아니라 장치 매니저 및 인터페이스 모듈(720)과도 통신할 수 있다. 시스템 매니저 모듈(708)과 응용 인터페이스 모듈(704) 모두와 통신하는 데이터 매니저 모듈(712)은 페이지 또는 블록 맵핑을 제공하는 기능을 가질 수도 있고, 운영체제 및 파일 시스템 층과 연관된 기능도 가질 수 있다.
시스템 매니저 모듈(708), 데이터 매니저(712), 데이터 보존 매니저(716)와 통신하는 장치 매니저 및 인터페이스 모듈(720)은 플래시 메모리 인터페이스를 제공하며, 예를 들면 I/O 인터페이스와 같은 하드웨어 추상화와 연관된 기능을 포함한다. 데이터 보존 매니저 모듈(716)은 다른 기능 중에서도 특히 ECC 핸들링 기능을 제공한다.
본 발명의 단지 몇개의 실시예만이 설명되었을지라도, 본 발명의 개념 및 범주를 벗어나지 않으면서 다수의 다른 특정한 형태로 본 발명이 실행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 평균 소거 카운터에 대해 각 블록과의 비교에 기초하여 최고 빈도 소거 블록 표 및 최소 빈도 소거 블록표에 블록들을 할당하는거 대신에, 어떤 블록이 최대 소거 카운트들을 가졌는지와 어떤 블록이 최소 소거 카운트들을 가졌는지의 실질적인 절대적인 각각의 결정에 기초하여 블록들이 최대 빈도 소거 블록표 및 최소 빈도 소거 플록표에 할당될 수 있다. 즉, 평균 소거 카운트에 대한 개별 블록 소거 카운트들을 비교하는 것보다는, 블록 소거 카운트들은 블록들을 삽입하기 위한 적절한 테이블을 결정하기 위해 서로에 대해 효과적으로 비교될 수 있다.
최소 빈도 소거 블록표는 일반적으로 여분의 블록으로써 상대적으로 낮은 소거 카운트를 갖는 블록들을 참조하는 것으로 설명되어 왔다. 여분의 블록들은 블록 매핑 표의 사용을 통해 이용하기 위해 효과적으로 할당되고, 이에 의해 상기 여분의 블록이 필요한 거의 모든 시간에 최소 빈도 소거 블록표에서 참조되는 최저 소거 카운트를 갖는 블록이 사용을 위해 제공된다. 즉, 블록 맵핑표에서 식별되는 블록은 스왑될 수 있고, 최소 빈도 소거 블록들 내에서 최소 소거 카운트를 갖는 블록으로의 참조는 블록 맵핑 표로 이동된다. 그러나, 거의 모든 블록들이 일반적으로 블록 스왑 과정 중에 최소 빈도 소거 블록들의 그룹으로부터 취해질 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 블록 맵핑 표로 이동하기 위해 최소 빈도 소거 블록 표를 이용하여 최소 빈도 소거 블록들로부터 실질적으로 임의의 블록을 선택하는 단계는 전체 시스템과 연관된 오베헤드를 감소시킬 수 있는데, 이는 최소 빈도 소거 블록 표 내의 블록들이 소팅될 필요가 없기 때문이다.
정적 블록들을 식별하는 단계 및 처리하는 단계는 전체 메모리 시스템 내의 블록들이 균등하게 소모되도록 하는 기능을 향상시킨다. 그러나, 일실시예에서, 정적 블록들은 식별되고 처리될 필요가 없다. 예를 들어, 만일 상대적으로 적은 수의 정적 블록들이 시스템 내에 존재한다면, 본 발명의 개념 및 범주를 벗어나지 않으면서 정적 블록들의 식별 및 처리가 실질적으로 제거될 수 있다.
비-휘발성 메모리 시스템이 연관된 메모리 제어기들에 의해 제어되고 호스트 시스템와 연관되는 소프트웨어 또는 펌웨어를 이용하여 제어되는 것으로써 설명되는 동안, 소거 카운트 관리를 포함하는 소모 레벨링 프로세스들은 실질적으로 비-휘발성 메모리 시스템들의 외부인 제어기들과 통신하는 비-휘발성 메모리 시스템들에 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 제어기들을 이용하는 적합한 메모리 시스템들은 PC 카드, 컴팩트 플래시 카드, 시큐어 디지털 카드, 및 플래시 메모리 카드 및 플래시 메모리 제어기를 포함하는 내장형 칩 세트들을 포함하지만 그것들로 제한되지는 않는다. 호스트 시스템 상에 로딩되는 소프트웨어 또는 펌웨어를 통해 제어되는 메모리 시스템은 내장형 메모리 장치들을 포함한다. 일실시예에서, 위에서 설명한 소거 관리 기술들을 사용하지만 메모리 시스템과 연관되는 제어기들을 이용하지는 않는 메모리 시스템은 소모 레벨링을 구현하기 위해 호스트 예를 들어 호스트 컴퓨터 시스템을 이용할 수 있다. 즉, 호스트는 메모리를 직접 어드레싱 및 관리 할 수 있고, 이때 소모 레벨링은 호스트 상에서 제어기의 이용을 통해 발생한다.
일반적으로, 소모 레벨링과 연관된 다양한 프로세스들 및 방법들과 연관되 단계들이 폭넓게 변화될 수 있다. 상기 단계들은 일반적으로 추가, 소거, 변경, 및 재배열 될 수 있으나 본 발명의 개념 및 범주를 벗어나지 않는다. 예를 들어, 정적 블록들을 처리하는 단계는 초기 요청 처리시에는 포함될 필요가 없다. 또한, 일실시예에서, 새로운 소거 블록을 최대 빈도 소거 블록표에 효과적으로 배치하는지 여부 결정은, 상기 소거 블록이 최대 빈도 소거 블록표와 연관된 최저 소거 카운트보다 더 큰 소거 카운트를 갖는지 여부에 기초하는 대신에 다른 기준에 기초한다. 예를 들어, 그러한 결정은, 상기 소거 블록의 소거 카운트가 최대 빈도 소거 블록표와 연관되는 실질적으로 모든 블록들의 평균 소거 카운트를 특정 퍼센트 예를 들어 대략 20퍼센트 초과했는지 여부에 기초할 수 있다. 소거 블록의 소거 카운트가 특정 퍼센트 이상만큼 평균 소거 카운트를 초과할 때, 최대 빈도 소거 블록표에서 참조되는 최저 소거 카운트를 갖는 블록이 최소 빈도 소거 블록표로 이동될 수 있는 반면, 상기 소거 블록은 최대 빈도 소거 블록표로 이동된다. 그러므로, 본 예들은 설명적인 것이지 제한적인 것으로써 간주되지 않고, 본 발명은 본 명세서에서 주어진 세부 사항들로 제한되는 것이 아니고, 첨부된 청구항들의 범주 내에서 변형될 수 있다.

Claims (27)

  1. 비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링(wear leveling)을 수행하기 위한 방법으로서,
    제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용, 및 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 대체하도록 구성되는 새로운 내용 중 하나를 제 2 저장 엘리먼트에 복사하는 단계 ― 상기 제 2 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 소거 카운트 보다 더 적은 소거 카운트를 갖고, 상기 제 2 저장 엘리먼트는 제 1 데이터 구조와 연관되며, 상기 제 1 데이터 구조는 특정 양보다 더 적게 각각 소거된 제 1 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성됨 ―;
    상기 제 2 저장 엘리먼트를 제 2 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 2 데이터 구조는 제 2 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조와 연관시키는 단계는 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조로부터 연관 해지시키는 단계를 포함함 ―;
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관되는 내용을 상기 제 1 저장 엘리먼트로부터 소거하는 단계;
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관된다고 결정될 때 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계는 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조로부터 연관 해지시키는 단계를 포함함 ―; 및
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되지 않는다고 결정될 때 상기 제 1 저장 엘리먼트를 제 3 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 3 데이터 구조는 특정 양보다 더 많이 각각 소거된 제 3 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하고, 상기 제 2 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 제 1 데이터 구조 또는 상기 제 3 데이터 구조와 연관되지 않음 ―
    를 포함하는 비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장 엘리먼트들과 연관된 평균 소거 카운트를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 1 세트의 저장 엘리먼트들에 포함되는 상기 저장 엘리먼트들과 연관된 소거 카운트들은 실질적으로 상기 평균 소거 카운트 보다 더 낮으며, 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들에 포함되는 상기 저장 엘리먼트들과 연관된 소거 카운트들은 실질적으로 상기 평균 소거 카운트 보다 더 높은,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 내용이 소거된 이후에 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트를 증분시키는 단계를 더 포함하는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되는지 여부를 결정하는 단계는 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트를 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들에 연관된 저장 엘리먼트들의 소거 카운트들과 비교하는 단계를 포함하는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트가 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관된 저장 엘리먼트들의 소거 카운트들 보다 더 작다고 결정될 때, 상기 제 1 저장 엘리먼트는 상기 제 1 데이터 구조와 연관된다고 결정되는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트가 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관된 저장 엘리먼트들의 적어도 하나의 소거 카운트 보다 더 크다고 결정될 때, 상기 제 1 저장 엘리먼트는 상기 제 1 데이터 구조와 연관되지 않는다고 결정되는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조와 연관시키는 단계는,
    상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관되는 제 3 저장 엘리먼트를 획득하는 단계 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트 보다 더 적은 소거 카운트를 가짐 ―; 및
    상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계는 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조로부터 연관 해지시키는 단계를 포함함 ―
    를 포함하는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 구조로부터 상기 제 1 저장 엘리먼트를 획득하는 단계를 더 포함하는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-휘발성 메모리는 NAND 플래시 메모리인,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  10. 비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법으로서,
    제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용, 및 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 실질적으로 대체하도록 구성되는 새로운 내용 중 적어도 하나를 제 2 저장 엘리먼트에 복사하는 단계 ― 상기 제 2 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 소거 카운트 보다 더 큰 소거 카운트를 갖고, 상기 제 2 저장 엘리먼트는 제 1 데이터 구조와 연관되며, 상기 제 1 데이터 구조는 특정 양보다 더 많이 각각 소거된 제 1 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성됨 ―;
    상기 제 2 저장 엘리먼트를 제 2 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 2 데이터 구조는 제 2 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조와 연관시키는 단계는 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조로부터 연관 해지시키는 단계를 포함함 ―;
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 상기 제 1 저장 엘리먼트로부터 소거하는 단계;
    상기 제 1 저장 엘리먼트를 제 3 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 3 데이터 구조는 특정 양보다 더 적게 각각 소거된 제 3 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 제 1 데이터 구조 또는 상기 제 3 데이터 구조와 연관되지 않음 ―;
    상기 제 3 데이터 구조로부터 제 3 저장 엘리먼트를 획득하는 단계; 및
    상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키는 단계는 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조로부터 연관 해지시키는 단계를 포함함 ―
    를 포함하는 비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 저장 엘리먼트들은 평균 소거 카운트 보다 더 큰 소거 카운트를 각각 갖는 저장 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 평균 소거 카운트 보다 더 작은 소거 카운트를 각각 갖는 저장 엘리먼트들을 포함하며,
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용은 실질적으로 정적인,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 소거 카운트를 상기 비-휘발성 메모리와 연관된 평균 소거 카운트와 비교하는 단계; 및
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 소거 카운트가 상기 평균 소거 카운트 보다 실질적으로 더 작은지 여부를 결정하는 단계 ― 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 상기 제 2 저장 엘리먼트에 복사하는 단계는, 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 소거 카운트가 상기 평균 소거 카운트 보다 실질적으로 더 작다고 결정될 때 발생함 ―
    를 더 포함하는,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 비-휘발성 메모리는 NAND 플래시 메모리인,
    비-휘발성 메모리를 포함하는 시스템에서 소모 레벨링을 수행하기 위한 방법.
  14. 비-휘발성 저장 엘리먼트들의 할당을 관리하도록 구성되는 메모리 관리 시스템으로서,
    제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용, 및 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 대체하도록 구성되는 새로운 내용 중 하나를 제 2 저장 엘리먼트에 복사하기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 2 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 소거 카운트 보다 더 작은 소거 카운트를 갖고, 상기 제 2 저장 엘리먼트는 제 1 데이터 구조와 연관되며, 상기 제 1 데이터 구조는 특정 양보다 더 적게 각각 소거된 제 1 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성됨 ―;
    상기 제 2 저장 엘리먼트를 제 2 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 2 데이터 구조는 제 2 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조로부터 연관 해지시키기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―;
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 상기 제 1 저장 엘리먼트로부터 소거하기 위한 프로그램 코드들;
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되는지 여부를 결정하기 위한 프로그램 코드들;
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관된다고 결정될 때 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조로부터 연관 해지시키기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―;
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되지 않는다고 결정될 때 상기 제 1 저장 엘리먼트를 제 3 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 3 데이터 구조는 특정 양보다 더 많이 각각 소거된 제 3 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 제 1 데이터 구조 또는 상기 제 3 데이터 구조와 연관되지 않음 ―;
    상기 프로그램 코드들을 저장하기 위한 메모리; 및
    상기 프로그램 코드들에 액세스하도록 구성된 프로세서
    를 포함하는 메모리 관리 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 저장 엘리먼트들과 연관된 평균 소거 카운트를 결정하기 위한 프로그램 코드들을 더 포함하고,
    상기 제 1 세트의 저장 엘리먼트들에 포함되는 상기 저장 엘리먼트들과 연관된 소거 카운트들은 상기 평균 소거 카운트 보다 실질적으로 더 낮으며, 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들에 포함되는 상기 저장 엘리먼트들과 연관된 소거 카운트들은 상기 평균 소거 카운트 보다 실질적으로 더 높은,
    메모리 관리 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 내용이 소거된 이후에 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트를 증분하기 위한 프로그램 코드들을 더 포함하는,
    메모리 관리 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트가 상기 제 1 데이터 구조와 연관되는지 여부를 결정하기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트를 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관된 저장 엘리먼트들의 소거 카운트들과 비교하기 위한 프로그램 코드들을 포함하는,
    메모리 관리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트가 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관된 저장 엘리먼트들의 소거 카운트들 보다 더 작다고 결정될 때, 상기 제 1 저장 엘리먼트는 상기 제 1 데이터 구조와 연관된다고 결정되는,
    메모리 관리 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트가 상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관된 저장 엘리먼트들의 적어도 하나의 소거 카운트 보다 더 크다고 결정될 때, 상기 제 1 저장 엘리먼트는 상기 제 1 데이터 구조와 연관되지 않는다고 결정되는,
    메모리 관리 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은,
    상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들과 연관되는 제 3 저장 엘리먼트를 획득하기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트의 소거 카운트 보다 더 작은 소거 카운트를 가짐 ―; 및
    상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조로부터 연관 해지시키기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―
    을 포함하는, 메모리 관리 시스템.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 데이터 구조로부터 상기 제 1 저장 엘리먼트를 획득하기 위한 프로그램 코드들을 더 포함하는,
    메모리 관리 시스템.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 비-휘발성 메모리는 NAND 플래시 메모리인,
    메모리 관리 시스템.
  23. 비-휘발성 저장 엘리먼트들의 할당을 관리하도록 구성되는 메모리 관리 시스템으로서,
    제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 제 2 저장 엘리먼트에 복사하기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 2 저장 엘리먼트는 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 소거 카운트 보다 더 큰 소거 카운트를 갖고, 상기 제 2 저장 엘리먼트는 제 1 데이터 구조와 연관되며, 상기 제 1 데이터 구조는 특정 양보다 더 많이 각각 소거된 제 1 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성됨 ―;
    상기 제 2 저장 엘리먼트를 제 2 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 2 데이터 구조는 제 2 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 2 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 2 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조로부터 연관 해지시키기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―;
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 상기 제 1 저장 엘리먼트로부터 소거하기 위한 프로그램 코드들;
    상기 제 1 저장 엘리먼트를 제 3 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 3 데이터 구조는 특정 양보다 더 적게 각각 소거된 제 3 세트의 저장 엘리먼트들을 포함하도록 구성되고, 상기 제 2 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 제 1 데이터 구조 또는 상기 제 3 데이터 구조와 연관되지 않음 ―;
    상기 제 3 데이터 구조로부터 제 3 저장 엘리먼트를 획득하기 위한 프로그램 코드들;
    상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 1 데이터 구조와 연관시키기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 3 저장 엘리먼트를 상기 제 3 데이터 구조로부터 연관 해지시키기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―;
    상기 프로그램 코드들을 저장하기 위한 저장 영역; 및
    상기 프로그램 코드들에 액세스하기 위한 프로세서
    를 포함하는 메모리 관리 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 저장 엘리먼트들은 평균 소거 카운트 보다 더 큰 소거 카운트를 각각 갖는 저장 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 제 3 세트의 저장 엘리먼트들은 상기 평균 소거 카운트 보다 더 작은 소거 카운트를 각각 갖는 저장 엘리먼트들을 포함하며, 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용은 실질적으로 정적인,
    메모리 관리 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 소거 카운트를 상기 비-휘발성 메모리와 연관된 평균 소거 카운트와 비교하기 위한 프로그램 코드들; 및
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 소거 카운트가 실질적으로 상기 평균 소거 카운트 보다 더 작은지 여부를 결정하기 위한 프로그램 코드들 ― 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 내용을 복사하기 위한 상기 프로그램 코드들은 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 소거 카운트가 상기 평균 소거 카운트 보다 실질적으로 더 작다고 결정될 때, 상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 내용을 상기 제 2 저장 엘리먼트에 복사하기 위한 프로그램 코드들을 포함함 ―
    을 더 포함하는, 메모리 관리 시스템.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 비-휘발성 메모리는 NAND 플래시 메모리인,
    메모리 관리 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 저장 엘리먼트와 연관된 상기 내용은 상기 제 1 저장 엘리먼트의 내용, 및 상기 제 1 저장 엘리먼트의 내용의 적어도 일부를 대체하도록 구성되는 실질적으로 새로운 내용 중 하나인,
    메모리 관리 시스템.
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