KR20120046073A - 홈 저장 시스템 - Google Patents

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KR20120046073A KR1020110111809A KR20110111809A KR20120046073A KR 20120046073 A KR20120046073 A KR 20120046073A KR 1020110111809 A KR1020110111809 A KR 1020110111809A KR 20110111809 A KR20110111809 A KR 20110111809A KR 20120046073 A KR20120046073 A KR 20120046073A
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Abstract

일반적으로, 본 발명의 실시예들은 홈 저장 시스템 및 제조 방법을 제공한다. 특히, 통상적인 실시예에서, 홈 저장 시스템은 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 메인 컨트롤러를 포함한다. 또한, 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트 및 하드 디스크 드라이브(HDD/플레시) 메모리 유닛 세트는 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합된다. 외부 인터페이스는 저장 시스템이 네트워크 연결을 형성할 수 있도록 하고, 외부 메모리 컨트롤러는 저장 장치가 상이한 타입의 외부 메모리 디바이스에 결합될 수 있도록 한다.

Description

홈 저장 시스템{HOME STORAGE SYSTEM}
본 발명은 홈 저장 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 제어 홈 저장 시스템에 관한 것이다.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2010.08.02.자로 출원되고, "Hybrid RAID Controller"로 명명되었으며, 공통 소유되고, 동시 계류중인 미국 출원 번호 12/848,281의 일부 실시예에 관련된다.
홈 저장 장치 마켓이 계속적으로 증가함에 따라, 속도, 저장 크기 및 기능에 대한 개선이 필요하다. 이에 따라, 몇 가지 접근법이 시도되었다.
미국특허 제7,698,351호는 저장 시스템 환경에서 리소스의 효율적인 관리를 가능하게 하는 구성인 이른바 GUI 아키텍쳐를 개시한다.
미국특허출원 제20100199036호는 RAID 저장 시스템의 티어드(tiered) 관리 레벨을 위한 방법 및 시스템을 개시한다. 데이터는 데이터 및 관련 애플리케이션에 필요한 액세스 효율의 레벨에 기초하여 고성능 고비용 저장 장치 티어스와 저성능 저비용 데이터 장치 티어스 사이에서 이동된다.
미국특허출원 제20100100664호는 리드-액세스 응답 시간 개선을 달성하기 위해 구성된 저장 시스템을 개시한다.
미국특허출원 제20100073860호는 멀티 메모리 모듈, 모듈 컨트롤러, 컨트롤 보드, 인터페이스 장치를 포함하는 장치를 개시한다.
미국특허출원 제20090204758호는 RAID 컨트롤러 및 RAID 볼륨을 포함하는 비대칭 RAID 장치를 위한 방법 및 시스템을 개시한다. RAID 볼륨은 상이한 레벨의 액세스 속도를 갖는 티어드 장치 세트를 포함한다.
미국특허 제7,702,848호는 저전력 디스크 드라이브를 채용하여 고속 디스크 드라이브로/로부터 데이터를 캐시하고 전력 소비 및 액세스 시간을 감소시키는 데이터 저장 시스템을 개시한다. 호스트 디바이스는 플레시 메모리 인터페이스와 같은 메모리 인터페이스를 통해 통신하는 데에 사용될 수도 있다.
미국특허 제7,634,615호는 저전력 디스크 드라이브를 채용하여 고전력 디스크 드라이브로/로부터 데이터를 캐시하고 전력 소비 및 액세스 시간을 감소시키는 데이터 저장 시스템을 개시한다. 호스트 디바이스는 플레시 메모리 인터페이스 및 저전력 디스크 드라이브(LPDD)와 같은 메모리 인터페이스를 통해 통신하는 데에 사용될 수도 있다.
미국특허출원 제20080168304호는 데이터 저장을 위한 장치, 시스템 및 방법을 개시한다. 패리티-미러 모듈은 쓰기 동작 동안 사용되어 불필요한 저장을 만든다.
미국특허출원 제20080059698호는 데이터 저장 매체에 RAID 구성을 자동화하는 방법을 개시한다. 데이터 구조는 데이터 저장 매체를 사용하여 실패 정책을 만드는 데이터 저장 매체에 설치되고 컨트롤러에 의해 식별가능하다.
불행하게도, 이들 중 어떠한 것도 레버리지 하이브리드 RAID 기능에는 접근하지 못하였다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 홈 저장 시스템 및 제조 방법을 제공한다. 특히, 통상적인 실시예에서, 홈 저장 시스템은 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 메인 컨트롤러를 포함한다. 또한, 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트 및 하드 디스크 드라이브(HDD/플레시) 메모리 유닛 세트는 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합된다. 외부 인터페이스는 저장 시스템이 네트워크 연결을 형성할 수 있도록 하고, 외부 메모리 컨트롤러는 저장 장치가 상이한 타입의 외부 메모리 디바이스에 결합될 수 있도록 한다.
본 발명의 제1 실시예는, 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 메인 컨트롤러; 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트; 및 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 하드 디스크 드라이드(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 포함하는, 홈 저장 시스템을 제공한다.
본 발명의 제2 실시예는, 메인 컨트롤러; 상기 메인 컨트롤러에 결합되어 디스플레이를 제어하는 디스플레이 컨트롤러; 상기 메인 컨트롤러에 결합되어 외부 메모리 장치와 인터페이스하는 외부 메모리 컨트롤러; 상기 메인 컨트롤러에 결합되어 네트워크와 인터페이스하는 외부 인터페이스; 상기 메인 컨트롤러에 결합되는 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러; 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트; 및 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 포함하는, 홈 저장 시스템을 제공한다.
본 발명의 제3 실시예는, 메인 컨트롤러를 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계; 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트를 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계; 및 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계를 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 메모리 SSD 메모리 유닛 및 HDD 메모리 유닛에 대한 최적 제어가 가능해지며, 레버리지 하이브리드 RAID 기능의 달성이 가능해진다.
본 발명의 이러한 특징들 및 다른 특징들이 첨부되는 도면들과 함께 본 발명의 다양한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명들로부터 보다 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 하이브리드 RAID 제어 홈 저장 시스템의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 SSD 메모리 유닛 및 HDD 메모리 유닛 세트에 결합되는 하이브리드 RAID 컨트롤러의 보다 상세한 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 하이브리드 RAID 컨트롤러를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 고속 SSD의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 메인 컨트롤러를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도면들은 크기 조정될 필요가 없다. 도면들은 본 발명의 구체적인 파라미터들을 나타내지 않고, 단지 개략적으로만 나타낼 뿐이다. 도면들은 단지 본 발명의 통상적인 실시예를 도시하며, 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 도면에서, 유사한 참조번호는 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하 예시적인 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예가 보다 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 본 개시는 많은 다른 형태로 실시될 수도 있으며, 이하의 예시적인 실시예에 제한되는 것으로 이해되어서는 안된다. 오히려, 이러한 예시적인 실시예들은 본 개시가 완전하고 완벽해짐과 동시에 당업자에게 본 개시의 범위가 완전히 전달될 수 있도록 제공된다. 상세한 설명에서, 잘 알려진 구성 및 기술들에 대한 상세한 설명은 나타내어지는 실시예의 불필요한 불명확성을 피하게 위해 생략된다.
여기에 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 사용되며 본 개시를 제한하지 않는다. 여기에 사용되는 단수형 "일", "하나", 및 "그" 는 문맥이 명확히 다른 것을 나타내지 않는 이상, 복수형을 포함하는 것이다. 또한, "일", "하나" 등의 용어 사용은 양의 한정을 의미하지 않고, 오히려 참조되는 항목이 적어도 하나 존재한다는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는", 또는 "구성된다" 및/또는 "구성되는"이라는 용어는 기술되는 특징, 영역, 정수, 단계, 동작, 구성요소, 및/또는 컴포넌트의 존재를 명시하며, 일 이상의 다른 특징, 영역, 정수, 단계, 동작, 구성요소, 컴포넌트, 및 또는 이의 그룹들의 존재 또는 추가를 불가능하게 하는 것이 아니다. 또한, 여기에 사용되는 RAID라는 용어는 복수 배열 독립 디스크(초기에는, 복수 배열 저가 디스크)를 의미한다. 일반적으로, RAID 기술은 다중 하드 디스크의 상이한 공간에 동일한 데이터를 (따라서, 불필요하게) 저장하는 방법이다. 다중 디스크에 데이터를 배치시킴으로써, I/O(Input/Output) 동작이 성능을 향상시키는 균형적인 방법으로 오버랩될 수 있다. 다중 디스크가 평균 고장 간격(MTBF: Mean Time Between Failure)을 증가시키기 때문에, 불필요하게 저장되는 데이터 또한 내고장성을 증가시킨다.
다르게 정의되지 않는 이상, 여기에 사용된 (기술적 및 과학적 용어들을 포함하는) 모든 용어는 당업자에 의해 보통 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 보통 사용되는 사전에서 정의되는 것들과 같은 용어들은 관련 기술 및 본 개시의 문맥에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되고, 여기에 명확히 정의되지 않는 이상 이상화시키는 의미 또는 전체적으로 형식적인 의미로 해석되지 않음이 이해될 것이다.
이하, 일 실시예에 따른 PCI-익스프레스(PCI-e: PCI-Express) 타입의 RAID 저장 장치가 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 홈 저장 시스템 및 제조 방법을 제공한다. 특히, 통상적인 실시예에서, 홈 저장 시스템은 디스플레이 컨트롤러에 결합되는 메인 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러를 포함한다. 또한, 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트 및 하드 디스크 드라이드(HDD/플레시) 메모리 유닛이 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합된다. 외부 인터페이스는 저장 시스템이 네트워크 연결을 형성할 수 있도록 하고, 외부 메모리 컨트롤러는 저장 장치가 다른 유형의 외부 메모리 장치에 결합될 수 있도록 한다.
PCI-익스프레스(PCI-e) 타입의 저장 장치는 PCI-익스프레스 인터페이스를 통한 호스트와 메모리 디스크 간 데이터 통신 시 호스트와 메모리 디스크 간에 전송/수신되는 데이터 신호의 동기화를 조절함으로써 호스트에 대해 저속 데이터 프로세싱 속도를 지원하고, 동시에 메모리 디스크에 대해 고속 데이터 프로세싱 속도를 지원하며, 이에 의해 기존 인터페이스 환경에서 최대의 고속 데이터 프로세싱을 가능하게 하는 메모리 성능을 지원한다. PCI-익스프레스 기술이 통상적인 실시예에서 활용될 것임에도, 다른 변형들이 가능함이 사전에 이해된다. 예를 들어, 본 발명은 SAS/SATA 인터페이스를 활용하는 SAS/SATA 타입 저장 장치가 제공되는 SAS/SATA 기술을 활용할 수 있다.
도 1을 참조하면, PCI-익스프레스 타입, 하이브리드 RAID 제어 홈 저장 장치/시스템(90)의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이 도시된다. 도 1은 (하나 이상의) 고속 반도체 저장 장치(SSD 메모리 유닛(100))의 세트 및 고밀도 디스트(HDD 메모리 유닛(110)) 세트를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 RAID 제어 PCI-익스프레스 타입 저장 장치를 도시한다. 특히, 도시되는 바와 같이, 메인 컨트롤러(300)는 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)에 결합되고, 이는 SSD 메모리 유닛(100) 및 HDD 메모리 유닛(110)에 결합된다. 메인 컨트롤러(300)는 또한, 외부 장치 및/또는 일 이상의 네트워크(700)에 연결을 제공하는 외부 인터페이스(200); 외부 메모리 장치(600) 세트; 및 디스플레이(900)와의 결합을 위한 디스플레이 컨트롤러(500)에 결합된다.
SSD 메모리 유닛(100)은 고속 데이터 입력/출력을 위한 복수의 휘발성 반도체 메모리(예를 들면, DDR, DDR2, DDR3, SDRAM 등)와 함께 제공되는 복수의 메모리 디스크를 포함하고, 컨트롤러(300)의 제어에 따라 데이터를 입력 및 출력한다. SSD 메모리 유닛(100)은 메모리 디스크가 병렬로 배열되는 구성을 가질 수도 있다. 또한, SSD 메모리 유닛(100)은 통상적으로 이격된 디스크이며, 호스트 애플리케이션에 의해 활용된다. 이러한 라인에 따라 SSD 메모리 유닛(100)은 서버를 위한 버퍼, 캐시, 디스크 공간, 및/또는 메모리 공간으로 구현될 수 있다.
HDD 메모리 유닛(110)은, 어레이(예를 들면, 8 개의 SATA 드라이브)를 포함할 수 있고; "핫-스와핑가능"할 수 있고; (컨버젼을 갖는) RAID + 유닛 기반 액세스를 제공할 수 있고; 새로운 HDD 메모리 유닛(110)의 점진적 통합 및 진행 회복 능력을 제공할 수 있다. 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)는 점진적 핫 스와핑을 제공할 수 있다. 시나리오: 사용자가 HDD 메모리 유닛(110)을 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)에 결합한다. HDD 메모리 유닛(110)은 RAID에 점진적으로 결합될 것이다. 즉, RAID 시스템에 선형적으로 통합되어 시스템 가용성을 유지한다. 또한, RAID 점진적 회복도 이하에서 제공될 수 있다. 시나리오: 사용자가 HDD 메모리 유닛(110)을 하이브리드 RAID 컨트롤러(100)로부터 분리한다. 이 경우, 서버는 점진적으로 RAID를 재구성할 것이다. 이렇게, RAID가 선형적으로 회복되는 동안 시스템 가용성이 유지될 수 있다. 이하에 설명되는 실시예들은 유닛 기반 액세스 vs. RAID 컨버젼을 수용한다. 시나리오: 2개의 HDD 메모리 유닛(110)은 개별 유닛(분리된 드라이브)으로 액세스되고, 6개의 HDD 메모리 유닛(110)은 RAID'd이다. 사용자가 HDD 메모리 유닛(110)을 RAID에 추가하고자 하거나 사용자가 HDD 메모리 유닛(110)을 RAID로부터 제거하여 분리된 유닛으로 만들고자 하는 경우를 가정한다. 컨버젼은 신속하고, 명료하며, 점진적으로 선형이다. 또한, HDD 메모리 유닛(110) 및 SSD 메모리 유닛(100)은 하나의 RAID 시스템에서 차등적으로 RAID'd이다(즉, 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)에 의해 제어된다). 빈번하게 액세스되는 파일 또는 후속(anticipated) 파일 블록이 SSD 메모리 유닛(100)으로 캐시/이동될 수 있다.
도 2를 참조하면, 하이브리드 RAID 제어 저장소(810)의 보다 상세한 도면이 도시된다. 도시되는 바와 같이, PCI-e 타입 RAID 컨트롤러(800)가 임의의 양의 SSD 메모리 유닛(100) 및 HDD/플레시 메모리 유닛(110)에 직접적으로 결합될 수 있다. 무엇보다도, 이는 SSD 메모리 유닛(100) 및 HDD 메모리 유닛(110)의 최적 제어를 가능하게 한다.
도 3을 참조하면, (적어도 하나의) SSD 메모리 유닛(100) 세트 및 HDD/플레시 메모리 유닛(110) 세트에 결합된 도 1 및 도 2의 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)의 도면이 보다 상세히 도시된다. 도시되는 바와 같이, 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)는 일반적으로 호스트 인터페이스(820); 호스트 인터페이스(820)에 결합되는 디스크 컨트롤러(830); 및 고속 호스트 인터페이스(840)를 포함한다. 제1 디스크 마운트(850A)에 결합되는 제1 디스크 모니터링 유닛(860A)은 디스크 컨트롤러(830)에도 결합된다. 일반적으로, SSD 메모리 유닛(100)은 제1 디스크 마운트(850A)에 마운트되고 제1 디스크 모니터링 유닛(860A)에 의해 검출된다. 제2 디스크 마운트(850B)에 결합되는 제2 디스크 모니터링 유닛(860B)은 디스크 컨트롤러(830)에 결합된다. 일반적으로, HDD/플레시 메모리 유닛(110)은 제2 디스크 마운트(850B)에 마운트되고 제2 디스크 모니터링 유닛(860B)에 의해 검출된다. 디스크 플러그 앤 플레이(PnP 컨트롤러(870))는 제1 디스크 마운트(850A) 및 제2 디스크 마운트(850B)와 관련된 검출 기능 및/또는 기능들을 제어한다. 일반적으로, 하이브리드 RAID 컨트롤러(800)는 SSD 메모리 유닛(100) 및 HDD/플레시 메모리 유닛(110)의 동작을 제어한다. 이는 SSD 메모리 유닛(100) 및 HDD/플레시 메모리 유닛(110)의 검출, 이들로부터의 데이터 검색 및 저장 등을 포함한다.
도 4를 참조하면, 고속 SSD(100)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이 도시된다. 도시되는 바와 같이, SSD 메모리 유닛(100)은 (도 1의 인터페이스(200), 또는 도시되는 분리된 인터페이스일 수 있는) 호스트 인터페이스(202)(예를 들면, PCI-익스프레스 호스트); DMA 컨트롤러(302); ECC 컨트롤러(304); 및 고속 저장소로 사용되는 일 이상의 블록(604)의 메모리(602)를 제어하는 메모리 컨트롤러(306)를 포함한다.
도 5는 여기서 설명되는 실시예에 따른 PCI-익스프레스 타입 홈 저장 시스템/장치에 제공되는 메인 컨트롤러(300)의 가능한 일 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 메인 컨트롤러(300)는, 메모리 유닛(100)의 데이터 입력/출력을 제어하는 메모리 컨트롤 모듈(310); PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛(200)을 통해 호스트로부터 수신되는 명령에 따라, 메모리 컨트롤 모듈(310)을 제어하여 메모리 유닛(100)에 데이터를 저장하거나, 메모리 유닛(100 및/또는 110)으로부터 데이터를 판독하여 호스트로 해당 데이터를 제공하는 DMA(Direct Memory Access) 컨트롤 모듈(320); DMA 컨트롤 모듈(320)의 제어에 따라 데이터를 버퍼하는 버퍼(330); DMA 컨트롤 모듈(320)의 제어에 의해 메모리 유닛(100)으로부터 판독되는 데이터에 대응되는 데이터 신호가 DMA 컨트롤 모듈(320) 및 메모리 컨트롤 모듈(310)을 통해 수신될 때, 데이터 신호의 동기화를 조절하여 PCI-익스프레스 통신 프로토콜에 대응되는 통신 속도를 가짐으로써 PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛(미도시됨)으로 동기화된 데이터 신호를 전송하며, PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛을 통해 호스트로부터 데이터 신호가 수신될 때, 데이터 신호의 동기화를 조절하여 메모리 유닛(100 및/또는 110)에 의해 사용되는 통신 프로토콜(예를 들면, PCI, PCI-x, 또는 PCI-e 등)에 대응되는 통신 속도를 가짐으로써 동기화된 데이터 신호를 DMA 컨트롤 모듈(320) 및 메모리 컨트롤 모듈(310)을 통해 메모리 유닛(100 및/또는 110)으로 전송하는 동기화 컨트롤 모듈(340); 및 동기화 컨트롤 모듈(340)과 DMA 컨트롤 모듈(320) 사이에 전송/수신되는 데이터를 고속으로 프로세스하는 고속 인터페이스 모듈(350)을 포함한다. 여기서, 고속 인터페이스 모듈(350)은 더블 버퍼 구조를 갖는 버퍼 및 원형 큐 구조를 갖는 버퍼를 포함하고 상기 버퍼들을 이용하고 데이터 클록을 조절하여 동기화 컨트롤 모듈(340)과 DMA 컨트롤 모듈(320) 간에 전송/수신되는 데이터를 버퍼함으로써 손실 없이 고속으로 동기화 컨트롤 모듈(340)과 DMA 컨트롤 모듈(320) 간에 전송/수신되는 데이터를 프로세스한다.
예시적인 실시예가 도시되고 설명되었으며, 당업자는 형태적으로 및 상세적으로 다양한 변형들이 첨부된 특허청구범위에 의해 규정되는 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 가능하다는 것을 이해할 것이다. 또한, 다양한 수정들이 이루어져 필수적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 특정 상황 또는 물질이 본 개시의 시사에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 개시를 실시하기 위해 고려된 최선의 형태로서 개시된 예시적인 특정 실시예에 제한되지 않으며, 본 개시는 첨부되는 특허청구범위의 범위 내에 속하는 모든 실시예들을 포함한다.
PCI-익스프레스(PCI-e) 타입의 RAID 제어 저장 장치는 PCI-익스프레스 인터페이스를 통한 호스트와 메모리 디스크 간 데이터 통신 시 호스트와 메모리 디스크 간에 전송/수신되는 데이터 신호의 동기화를 조절함으로써 호스트에 대해 저속 데이터 프로세싱 속도를 지원하고 동시에 메모리 디스크에 대해 고속 데이터 프로세싱 속도를 지원하며, 이에 의해 기존 인터페이스 환경에서 최대의 고속 데이터 프로세싱을 가능하게 하는 메모리 성능을 지원한다.
본 발명의 다양한 실시예에 대한 이상의 설명은 설명의 목적을 위해 표현되었다. 이는 본 발명을 제한하고 개시된 특정 형태에 제한하는 것이 아니며, 용이하게, 많은 수정 및 변형이 가능하다. 당업자에게 자명한 이러한 수정 및 변형은 첨부되는 특허청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 범위 내에 속한다.
100: SSD 메모리 유닛
110: HDD 메모리 유닛
200: 외부 인터페이스
300: 메인 컨트롤러
400: 외부 메모리 컨트롤러
500: 디스플레이 컨트롤러
600: 외부 메모리 장치
700: 네트워크
800: 하이브리드 RAID 컨트롤러

Claims (20)

  1. 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 메인 컨트롤러;
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트; 및
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 하드 디스크 드라이드(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 포함하는, 홈 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러는,
    휘발성 반도체 메모리 세트를 포함하는 상기 SSD 메모리 유닛 세트에 결합되는 제1 디스크 마운트;
    상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 상기 SSD 메모리 유닛 세트를 모니터링하는 제1 디스크 모니터링 유닛;
    상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 상기 디스크 마운트를 제어하는 디스크 플러그 앤 플레이 컨트롤러;
    상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 고속 호스트 인터페이스 기능을 제공하는 고속 호스트 인터페이스;
    상기 HDD 메모리 유닛 세트에 결합되는 제2 디스크 마운트; 및
    상기 제2 디스크 마운트에 결합되어 상기 HDD 메모리유닛 세트를 모니터링하는 제2 모니터링 유닛을 포함하는, 홈 저장 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러는 상기 고속 호스트 인터페이스, 상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제2 디스크 모니터링 유닛에 결합되는 디스크 컨트롤러를 더 포함하는, 홈 저장 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러는 상기 디스크 컨트롤러에 결합되는 호스트 인터페이스를 더 포함하는, 홈 저장 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는,
    상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트의 데이터 입력 및 출력을 제어하는 메모리 컨트롤 모듈;
    상기 호스트 인터페이스 유닛을 통해 수신되는 상기 호스트로부터의 지시에 따라, 상기 메모리 컨트롤 모듈을 제어하여 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트에 데이터를 저장하고 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트로부터 데이터를 판독하여 상기 데이터를 상기 호스트에 제공하는 DMA 컨트롤 모듈;
    상기 DMA 컨트롤 모듈의 제어에 따라 데이터를 버퍼하는 버퍼;
    상기 DMA 컨트롤 모듈 및 상기 메모리 컨트롤 모듈을 통한 상기 DMA 컨트롤 모듈의 제어에 의해 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트로부터 판독되는 데이터에 대응되는 데이터 신호가 수신될 때, 데이터 신호의 동기화를 조절하여 PCI-익스프레스 통신 프로토콜에 대응되는 통신 속도를 가짐으로써 상기 PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛으로 동기화된 데이터 신호를 전송하며, 상기 PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛을 통해 상기 호스트로부터 데이터 신호가 수신될 때, 상기 데이터 신호의 동기화를 조절하여 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트에 의해 사용되는 통신 프로토콜에 대응되는 통신 속도를 갖게 함으로써 동기화된 데이터 신호를 상기 DMA 컨트롤 모듈 및 상기 메모리 컨트롤 모듈을 통해 상기 PCI-익스프레스 메모리 유닛 세트로 전송하는 동기화 컨트롤 모듈; 및
    상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 상기 데이터를 고속으로 프로세스하고, 더블 버퍼 구조를 갖는 버퍼 및 원형 큐 구조를 갖는 버퍼를 포함하며, 상기 버퍼들을 이용하고 데이터 클록을 조절하여 상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 데이터를 버퍼함으로써 상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 상기 데이터를 손실 없이 고속으로 프로세스하는 고속 인터페이스 모듈을 포함하는, 홈 저장 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외부 인터페이스는 일 이상의 타입의 네트워크와 결합되는, 홈 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 외부 메모리 컨트롤러는 일 이상의 타입의 외부 메모리와 결합되는, 홈 저장 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 컨트롤러는 디스플레이와 결합되는, 홈 저장 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러는 PCI-익스프레스 기반인, 홈 저장 시스템.
  10. 메인 컨트롤러;
    상기 메인 컨트롤러에 결합되어 디스플레이를 제어하는 디스플레이 컨트롤러;
    상기 메인 컨트롤러에 결합되어 외부 메모리 장치와 인터페이스하는 외부 메모리 컨트롤러;
    상기 메인 컨트롤러에 결합되어 네트워크와 인터페이스하는 외부 인터페이스;
    상기 메인 컨트롤러에 결합되는 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러;
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트; 및
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합되는 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 포함하는, 홈 저장 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러는,
    휘발성 반도체 메모리 세트를 포함하는 상기 SSD 메모리 유닛 세트에 결합되는 제1 디스크 마운트;
    상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 상기 SSD 메모리 유닛 세트를 모니터링하는 제1 디스크 모니터링 유닛;
    상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 상기 디스크 마운트를 제어하는 디스크 플러그 앤 플레이 컨트롤러;
    상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합되어 고속 호스트 인터페이스 기능을 제공하는 고속 호스트 인터페이스;
    상기 HDD 메모리 유닛 세트에 결합되는 제2 디스크 마운트; 및
    상기 제2 디스크 마운트에 결합되어 상기 HDD 메모리유닛 세트를 모니터링하는 제2 모니터링 유닛을 포함하는, 홈 저장 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러는 상기 고속 호스트 인터페이스, 상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제2 디스크 모니터링 유닛에 결합되는 디스크 컨트롤러를 더 포함하는, 홈 저장 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 PCI-익스프레스 기반 하이브리드 RAID 컨트롤러는 상기 디스크 컨트롤러에 결합되는 호스트 인터페이스를 더 포함하는, 홈 저장 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는,
    상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트의 데이터 입력 및 출력을 제어하는 메모리 컨트롤 모듈;
    상기 호스트 인터페이스 유닛을 통해 수신되는 상기 호스트로부터의 지시에 따라, 상기 메모리 컨트롤 모듈을 제어하여 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트에 데이터를 저장하고 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트로부터 데이터를 판독하여 상기 데이터를 상기 호스트에 제공하는 DMA 컨트롤 모듈;
    상기 DMA 컨트롤 모듈의 제어에 따라 데이터를 버퍼하는 버퍼;
    상기 DMA 컨트롤 모듈 및 상기 메모리 컨트롤 모듈을 통한 상기 DMA 컨트롤 모듈의 제어에 의해 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트로부터 판독되는 데이터에 대응되는 데이터 신호가 수신될 때, 데이터 신호의 동기화를 조절하여 PCI-익스프레스 통신 프로토콜에 대응되는 통신 속도를 가짐으로써 상기 PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛으로 동기화된 데이터 신호를 전송하며, 상기 PCI-익스프레스 호스트 인터페이스 유닛을 통해 상기 호스트로부터 데이터 신호가 수신될 때, 상기 데이터 신호의 동기화를 조절하여 상기 SSD 메모리 유닛 세트 및 상기 HDD 메모리 유닛 세트에 의해 사용되는 통신 프로토콜에 대응되는 통신 속도를 갖게 함으로써 동기화된 데이터 신호를 상기 DMA 컨트롤 모듈 및 상기 메모리 컨트롤 모듈을 통해 상기 PCI-익스프레스 메모리 유닛 세트로 전송하는 동기화 컨트롤 모듈; 및
    상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 상기 데이터를 고속으로 프로세스하고, 더블 버퍼 구조를 갖는 버퍼 및 원형 큐 구조를 갖는 버퍼를 포함하며, 상기 버퍼들을 이용하고 데이터 클록을 조절하여 상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 데이터를 버퍼함으로써 상기 동기화 컨트롤 모듈과 상기 DMA 컨트롤 모듈 간에 전송/수신되는 상기 데이터를 손실 없이 고속으로 프로세스하는 고속 인터페이스 모듈을 포함하는, 홈 저장 시스템.
  15. 메인 컨트롤러를 디스플레이 컨트롤러, 외부 메모리 컨트롤러, 외부 인터페이스, 및 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계;
    반도체 저장 장치(SSD: Semiconductor Storage Device) 메모리 유닛 세트를 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계; 및
    하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive) 메모리 유닛 세트를 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러에 결합하는 단계를 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    제1 디스크 마운트를 휘발성 반도체 메모리 세트를 포함하는 상기 SSD 메모리 유닛 세트에 결합하는 단계;
    상기 SSD 메모리 유닛 세트를 모니터링하기 위해 제1 디스크 모니터링 유닛을 상기 제1 디스크 마운트에 결합하는 단계;
    상기 디스크 마운트를 제어하기 위해 디스크 플러그 앤 플레이 컨트롤러를 상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합하는 단계;
    고속 호스트 인터페이스 기능을 제공하기 위해 고속 호스트 인터페이스를 상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제1 디스크 마운트에 결합하는 단계;
    제2 디스크 마운트를 상기 HDD 메모리 유닛 세트에 결합하는 단계; 및
    상기 HDD 메모리 유닛 세트를 모니터링하기 위해 제2 디스크 모니터링 유닛을 상기 제2 디스크 마운트에 결합하는 단계
    를 포함하는 상기 하이브리드 RAID 컨트롤러를 제조하는 단계를 더 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    디스크 컨트롤러를 상기 고속 호스트 인터페이스, 상기 제1 디스크 모니터링 유닛 및 상기 제2 디스크 모니터링 유닛에 결합하는 단계를 더 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    호스트 인터페이스를 상기 디스크 컨트롤러에 결합하는 단계를 더 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 외부 인터페이스를 일 이상의 타입의 네트워크에 연결하는 단계를 더 포함하는, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 하이브리드 RAID 컨트롤러는 PCI-익스프레스 기반인, 홈 저장 시스템의 제조 방법.
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