KR20120126678A - 내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법 - Google Patents

내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 유저 데이터 및 메타 데이터를 저장하는 메모리부 및 외부 호스트로부터의 요청에 응답하여 상기 메모리부를 억세스하고, 상기 메모리부에 기록될 메타 데이터를 생성하며, 상기 메모리부에 대한 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 메모리 콘트롤러부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법{NONVOLATILE MEMORY DEVICE IMPROVING ENDURANCE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 자세하게는 웨어 레벨링(wear leveling)을 이용하여 내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
반도체 메모리 장치로서 비휘발성 메모리 장치들은 데이터 보존성이 우수하기 때문에, 메모리 시스템에서 저장 매체로 주로 사용된다. 비휘발성 메모리 장치들은 기존의 하드 디스크 또는 플로피 디스크를 대체할 만한 고집적 대용량 소자로서 주목받고 있다. 현재 비휘발성 메모리 장치들은 휴대폰, 디지털 카메라, MP3 플레이어, SSD(Solid State Drive) 등의 저장 매체로 사용되고 있다.
개인용 컴퓨터(personal computer) 또는 휴대용 단말기(mobile terminal) 등과 같은 시스템이 메모리 장치를 사용하기 위해서는 파일 시스템(file system)이 요구된다. 파일 시스템은 시스템 내의 메모리 장치에 데이터를 저장하기 위해 사용되는 구조(structure) 또는 소프트웨어(software)를 의미하며, 상기 파일 시스템의 일종으로 FAT(File Allocation Table) 파일 시스템이 있다. FAT 등의 파일 시스템에서, 텍스트, 영상, 및 음성 등의 유저 데이터와 메모리 장치를 사용하기 위한 메타 데이터가 비휘발성 메모리 장치에 저장될 수 있다. 메타 데이터는 유저 데이터 이외의 데이터로서, 파일 시스템을 구성하는 각종 소프트웨어나 메모리 장치의 동작에 관계된 각종 변환 계층(Translation layer)이나, 메모리 장치에 저장되는 파일의 파일명, 크기 및 생성 시간 등의 각종 파일 정보를 포함할 수 있다.
운영 체제(Operating System)나 어플리케이션(Application)은 동작 상태에 따라 메타 데이터를 빈번히 업데이트할 수 있다. 메타 데이터의 업데이트는 시간적 및 공간적으로 지역성(locality)을 가지며, 이에 따라 비휘발성 메모리 장치의 특정 영역이 다른 영역에 비해 더 빈번히 업데이트될 수 있다. 그러나, 플래시 메모리 장치나 PRAM(Phase change RAM) 등의 비휘발성 메모리 장치는 업데이트 내구성에 한계가 있으며, 이에 따라 특정 영역이 빈번히 업데이트되는 경우 비휘발성 메모리 장치의 수명을 단축하는 문제가 발생한다. 종래의 경우 이를 개선하기 위한 방안으로서 블록 단위의 웨어 레벨링(wear leveling) 기법이 제안되고 있으나, 이에 따르면 작은 사이즈의 메타 데이터의 업데이트시에도 블록 단위의 데이터 카피 동작이 필요하는 등 비효율적인 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특정 영역의 빈번한 업데이트 발생을 감소하여 내구성을 향상한 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 유저 데이터 및 메타 데이터를 저장하는 메모리부 및 외부 호스트로부터의 요청에 응답하여 상기 메모리부를 억세스하고, 상기 메모리부에 기록될 메타 데이터를 생성하며, 상기 메모리부에 대한 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 메모리 콘트롤러부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 메모리 콘트롤러부는, 상기 메타 데이터를 생성하고 변환하여 상기 메모리부로 제공하는 메타 데이터 제공부와, 상기 메모리부에 저장된 상기 메타 데이터를 수신하고, 상기 메타 데이터에 포함된 적어도 하나의 정보를 추출하는 메타 데이터 검출부 및 상기 메모리부에 대한 억세스 회수를 카운팅하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 메타 데이터는 각각의 정보를 저장하는 다수 개의 세그먼트들을 포함하며, 상기 메타 데이터 제공부는, 상기 다수 개의 세그먼트들의 상기 메모리부 상에서의 저장 위치를 가변함에 의하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 메타 데이터는 상기 유저 데이터에 관계된 파일 정보를 포함하고, 상기 메모리 콘트롤러부는, 상기 메모리부에 저장된 유저 데이터의 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 파일 정보의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 파일 정보는, FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)인 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 메모리 콘트롤러부는, 상기 메모리부에 저장된 유저 데이터에 대한 기록 동작의 회수를 카운팅하고, 상기 카운팅 결과에 기반하여 상기 파일 정보의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 메모리부는, 상기 유저 데이터를 저장하는 제1 메모리 및 상기 메타 데이터를 저장하는 제2 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제2 메모리는 PRAM(Phase change RAM)인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일실시에에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작방법은, 유저 데이터 및 다수 개의 정보들을 포함하는 메타 데이터를 메모리에 저장하는 단계와, 상기 유저 데이터 및 메타 데이터 중 적어도 하나를 판독하기 위하여 상기 메모리에 대한 억세스를 수행하는 단계와, 상기 다수 개의 정보들의 상기 메모리 상에서의 저장 위치를 가변함에 의하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 단계 및 상기 포맷 변환된 메타 데이터를 상기 메모리에 업데이트 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 비휘발성 메모리 장치 및 그 동작방법에 따르면, 메타 데이터의 포맷 변환에 기반하여 웨어 레벨링(wear leveling)을 수행하므로, 불필요한 데이터 카피 동작을 감소하여 효율적인 웨어 레벨링을 수행하며 업데이트 내구성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1a,b는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 메타 데이터의 포맷의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1a,b의 비휘발성 메모리 장치를 구현하는 일예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 메타 데이터의 일예로서 FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)의 포맷을 변환하는 일예를 나타내는 도면이다.
도 5a,b는 메타 데이터의 포맷을 변환하는 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템의 일예를 나타내는 블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1a,b는 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 메모리 시스템(100)은 비휘발성 메모리 장치(1000)와 호스트(2000)를 포함할 수 있다. 또한, 비휘발성 메모리 장치(1000)는 데이터의 기록 및 판독 등의 메모리 동작을 제어하기 위한 메모리 콘트롤러부(1100)와 적어도 하나의 비휘발성 메모리를 갖는 메모리부(1200)를 포함할 수 있다. 메모리부(1200)는 어느 하나의 종류의 비휘발성 메모리를 포함하거나, 적어도 두 개의 종류의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 도 1a에서는 메모리부(1200)가 서로 다른 종류의 비휘발성 메모리로서 PRAM(Phase change RAM, 1210)과 플래시 메모리(Flash memory, 1220)를 포함하는 예가 도시되며, 도 1b에서는 메모리부(1200)가 하나의 종류의 비휘발성 메모리로서 PRAM(1230)을 포함하는 예가 도시된다.
메모리부(1200)는 유저 데이터(User data)를 저장하는 영역과 메타 데이터(M_DATA)를 저장하는 영역을 포함할 수 있다. 유저 데이터(User data)는 사용자에 의해 이용되는 파일 등의 데이터를 포함하며, 메타 데이터(M_DATA)는 유저 데이터 이외의 데이터로 저장될 수 있다. 상기 메타 데이터(M_DATA)는 메모리 동작을 위한 각종 소프트웨어, 예컨대 플래시 메모리(1220)의 동작을 위한 플래시 변환 레이어(Flash Translation Layer, FTL)나 메모리부(1200)에 저장된 파일에 관계된 정보를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1a에서 PRAM(1210)은 메모리 동작을 위한 각종 소프트웨어나 메모리부(1200)에 저장된 파일에 관계된 정보 등의 메타 데이터(M_DATA)를 저장할 수 있으며, 플래시 메모리(1220)는 유저 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 상기 PRAM(1210)이나 플래시 메모리(1220)는 모두 비휘발성 메모리로서, PRAM(1210)이 메타 데이터(M_DATA) 이외에 유저 데이터를 더 저장할 수도 있으며, 또는 플래시 메모리(1220)가 유저 데이터 이외에 메타 데이터(M_DATA)의 적어도 일부를 더 저장할 수도 있다.
상기와 같은 구성들의 명칭은 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 예를 나타낸 것으로서, 상기 메모리 콘트롤러부(1100)와 메모리부(1200)가 별도의 반도체 칩(또는 별도의 반도체 장치)으로 구현될 수 있으며, 메모리 콘트롤러부(1100)는 메모리 콘트롤러, 메모리부(1200)는 메모리 장치로 지칭되어도 무방하다. 또한, 메모리 시스템(100)은 상기 메모리 콘트롤러와 메모리 장치만을 포함하는 개념으로 정의되어도 무방하며, 또한 메모리 콘트롤러와 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템은 SD, MMC 등의 메모리 카드로 구현될 수 있다.
한편, 비휘발성 메모리 장치(1000)와 호스트(2000)는 ATA, SATA, USB, SCSI, ESDI, PCE-express, 또는 IDE 인터페이스와 같은 표준 인터페이스 (standardized interface)에 의해서 연결될 수 있으며, 이외에도 다른 인터페이스 방식을 적용하여 연결이 가능하다. 또한, 호스트(2000)는 PDA(personal digital assistance), 컴퓨터, 디지털 오디오 플레이어, 디지털 카메라, 모바일 터미널 등의 비휘발성 메모리 장치(1000)를 사용하는 어떠한 장치이어도 무방하다.
메모리 시스템(100) 내에서 각종 형태의 메모리들이 사용될 수 있으며, 각각의 메모리별로 기록 및 판독이나 소거 동작 등의 단위가 서로 다르거나 겹쳐 쓰기(over write)가 되지 않는 등의 이유로 인하여 메모리에 대한 별도의 관리가 필요하다. 이에 따라, 도 1a에 도시된 바와 같이, 메모리 콘트롤러부(1100)는 메모리부(1200)를 구동하기 위한 변환 계층(Translation Layer)으로서 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있으며, 예컨대 호스트(2000)와 인터페이스를 수행하는 호스트 인터페이스 모듈(1110), 메모리부(1200)에 저장될 메타 데이터(M_DATA)를 생성하거나 메타 데이터(M_DATA)의 포맷의 변환을 제어하는 포맷 변환 모듈(1120), 호스트(2000)로부터의 어드레스를 메모리부(1200)의 어드레스와 맵핑시키기 위한 어드레스 변환 모듈(1130) 및 메모리부(1200)의 동작을 제어하기 위한 각종 제어신호를 발생하는 메모리 인터페이스 모듈(1140)을 포함할 수 있다.
포맷 변환 모듈(1120)은 메모리부(1200)에 저장될 메타 데이터(M_DATA)의 생성 및 포맷 변환 동작을 제어한다. 메타 데이터(M_DATA)의 일예로서 파일 정보는 파일의 명칭, 저장 위치, 파일 사이즈, 생성 시간 등의 각종 정보를 포함할 수 있으며, 메모리부(1200)에 상기 파일의 최초 저장시 생성되어 메모리부(1200)에 함께 저장될 수 있다. 메타 데이터(M_DATA)의 저장을 위하여, 커맨드(CMD), 어드레스(ADD) 및 메타 데이터(M_DATA)가 메모리 콘트롤러부(1100)로부터 메모리부(1200)로 제공된다. 전술한 바와 같이, 유저 데이터로서 상기 파일은 플래시 메모리(1220)에 저장되고, 이에 대응하는 메타 데이터(M_DATA)는 PRAM(1210)에 저장되는 것으로 가정한다.
메모리부(1200)에 저장된 파일이 억세스되는 경우 이에 대응하는 메타 데이터(M_DATA) 또한 업데이트될 수 있다. 예컨대, 메모리부(1200)에 저장된 파일을 수행하여 이에 대한 기록 동작을 수행하는 경우, 메타 데이터(M_DATA)로서 파일의 기록 시간 및 파일 사이즈 등의 정보가 업데이트될 수 있다. 이에 따라, 상기 파일이 억세스되는 경우 PRAM(1210)의 소정 영역(예컨대, 기록 시간 및 파일 사이즈 등의 정보가 기록된 영역)에 해당 정보를 재기록함으로써 메타 데이터(M_DATA)를 업데이트한다.
PRAM(1210)은 업데이트 내구성에 한계가 있으며, 예컨대 PRAM(1210)의 업데이트 내구성은 10^8 내지 10^9 회 정도로 제한될 수 있다. 파일이 빈번히 억세스되는 경우 메타 데이터(M_DATA)의 적어도 일부의 정보가 업데이트될 수 있으므로, 메타 데이터(M_DATA)를 저장하는 PRAM(1210)의 특정 영역의 웨어 아웃(wear out)으로 인한 수명 단축의 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 메타 데이터(M_DATA)의 포맷 변환을 이용하여 PRAM(1210)의 특정 영역이 웨어 아웃되는 문제를 개선하며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. 한편, 도 1b는 메모리부(1200)에 구비되는 PRAM(1230)이 유저 데이터 및 메타 데이터(M_DATA)를 저장하는 예를 나타내며, PRAM(1230)의 일부 영역에 파일을 저장하고 PRAM(1230)의 나머지 일부 영역에 상기 파일에 대응하는 메타 데이터(M_DATA)를 저장하며, 파일의 억세스시 메타 데이터(M_DATA)의 적어도 일부의 정보를 업데이트한다.
도 2는 본 발명에 적용되는 메타 데이터의 포맷의 일예를 나타내는 도면이다. 메타 데이터의 일예로서, 도 2에는 FAT 파일 시스템에서 파일 정보를 저장하는 디렉토리 엔트리(Directory Entry) 구조가 도시된다. 도 2에서는 FAT 파일 시스템의 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 국한될 필요는 없으며 JFFS(Journaling Flash File System), YAFFS(YA Flash File System), TFS(Tiny File System) 등 기타 다른 파일 시스템에 적용되어도 무방하다.
FAT 파일 시스템은 메타 데이터로서 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)를 제공한다. 예컨대, 어느 하나의 파일에 관계된 정보를 갖는 디렉토리 엔트리(Directory Entry)는 32 바이트(byte)의 크기를 가질 수 있으며, 유저 데이터의 기록을 위한 최소 단위가 클러스터(Cluster)로 정의되는 경우 상기 디렉토리 엔트리(Directory Entry)를 참조함에 따라 파일이 기록된 클러스터의 위치가 검출될 수 있다.
디렉토리 엔트리(Directory Entry)는 파일에 관계된 정보를 저장하는 다수 개의 세그먼트들을 포함하며, 각 세그먼트는 소정의 크기로 설정되어 이에 대응하는 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 디렉토리 엔트리(Directory Entry)는 11 바이트 크기의 파일명 및 확장자 정보(Name), 2 바이트 크기의 생성 시간 정보(CrtTime), 2 바이트 크기의 최근 억세스 날짜 정보(LastAcc Date), 4 바이트 크기의 클러스터 위치 정보(ClusHi, ClusLo), 2 바이트 크기의 기록 시간 정보(WrtTime) 및 4 바이트 크기의 파일 사이즈 정보(File Size) 등을 포함할 수 있다. 또한, 디렉토리 엔트리(Directory Entry)는 소정의 값을 갖는 시그너쳐 정보(Res)를 포함하며 상기 시그너쳐 정보(Res)는 소정의 바이트(예컨대, 1 바이트) 크기를 가질 수 있다. 또한, 디렉토리 엔트리(Directory Entry)는 이외에도 파일의 속성 등과 같은 다른 정보들을 포함할 수 있으며 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성될 수 있는 디렉토리 엔트리(Directory Entry)의 정보들은 서로 다른 업데이트 빈도를 가질 수 있다. 예컨대, 파일이 억세스될 때마다 디렉토리 엔트리(Directory Entry)에서 기록 시간 정보(WrtTime) 및 파일 사이즈 정보(File Size)가 상대적으로 업데이트 빈도가 높을 수 있다. 기록 시간 정보(WrtTime)나 파일 사이즈 정보(File Size)는 파일에 기록이 발생할 때 마다 업데이트되는 정보이다.
PRAM의 경우 소정의 크기를 갖는 워드(word) 단위로 기록동작이 수행되며, 예컨대 상기 워드(word)는 4 바이트의 크기를 가질 수 있다. 도 2의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)의 포맷에 따르면, 파일이 기록될 때 마다 PRAM의 소정 영역(기록 시간 정보(WrtTime)와 파일 사이즈 정보(File Size)가 기록되는 영역)의 정보가 업데이트되며, 이에 따라 PRAM의 일부 영역의 웨어 아웃으로 인한 수명 단축의 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 도 1a,b의 메모리 콘트롤러부(1100)는, 메타 데이터(M_DATA) 자체의 웨어 레벨링(wear leveling)을 이용하여 불필요한 데이터 카피 동작 없이 웨어 레벨링(wear leveling)이 효율적으로 수행되도록 하며, 메모리부(1200)로 제공하는 메타 데이터(M_DATA)의 포맷을 가변화함으로써 메타 데이터(M_DATA) 자체의 웨어 레벨링(wear leveling)이 이루어지도록 한다.
도 3은 도 1a,b의 비휘발성 메모리 장치를 구현하는 일예를 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 비휘발성 메모리 장치(3000)는 메모리 콘트롤러부(3100) 및 메모리부(3200)를 포함할 수 있으며, 전술한 바와 같이 메모리부(3200)는 어느 하나의 종류의 비휘발성 메모리를 포함하거나 두 개 이상의 종류의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리부(3200)가 PRAM만을 구비하는 경우 파일과 메타 데이터가 PRAM에 저장될 수 있으며, 또는 메모리부(3200)가 PRAM과 플래시 메모리를 포함하는 경우 메타 데이터는 PRAM에 저장되고 파일은 플래시 메모리에 저장될 수 있다.
메모리 콘트롤러부(3100)는 제어유닛(3110), 메타 데이터 제공부(3120), 메타 데이터 검출부(3130) 및 카운터(3140) 등을 포함할 수 있다. 또한, 메타 데이터 제공부(3120)는 메타 데이터 생성부(3121), 시그너쳐 생성부(3122) 및 포맷 변환부(3123)를 포함할 수 있으며, 메타 데이터 검출부(3130)는 시그너쳐 검출부(3131) 및 메타 데이터 추출부(3132)를 포함할 수 있다. 이외에도 메모리 콘트롤러부(3100)는 메모리부(3200)를 제어하기 위한 각종 커맨드 신호를 발생하는 구성이나 메모리부(3200)로 제공되는 어드레스를 생성 또는 변환하는 구성 등을 더 포함할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 도시는 생략한다.
상기와 같이 구성될 수 있는 비휘발성 메모리 장치(3000)의 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다. 이하에서는, 메모리부(3200)에 저장되는 메타 데이터의 포맷 변환과 관련된 동작을 주로 설명하며, 일예로서 상기 메타 데이터는 파일에 관계된 정보를 갖는 메타 데이터인 것으로 가정한다.
제어유닛(3110)은 메모리 콘트롤러부(3100) 내의 전반적인 동작을 제어한다. 예컨대, 메모리부(3200)에 저장된 파일의 억세스시 카운터(3140)를 제어하여 카운팅 동작이 이루어지도록 하며, 메타 데이터 제공부(3120)의 메타 데이터 생성 및 변환 동작을 제어하거나 메타 데이터 검출부(3130)의 메타 데이터 검출 동작을 제어한다. 메타 데이터 제공부(3120)는 메모리부(3200)의 파일 저장시 이에 대응하는 메타 데이터를 생성하고, 상기 파일의 억세스 상태에 따라 메모리부(3200)에 기록될 메타 데이터의 포맷을 변환시킨다. 또한, 메타 데이터 검출부(3130)는 메모리부(3200)에서 리드된 메타 데이터를 이용하여 상기 파일에 관계된 각종 정보들을 검출한다.
메타 데이터 생성부(3121)는 메모리부(3200)에 파일을 최초 저장하거나 상기 파일을 억세스하는 경우 상기 파일에 대응하는 각종 정보를 생성한다. 전술한 바와 같이, 메타 데이터가 FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리인 경우, 상기 메타 데이터는 파일의 생성 시간 정보, 최근 억세스 날짜 정보, 파일이 저장된 위치 정보, 기록 시간 정보 및 파일 사이즈 정보 등을 포함할 수 있다. 시그너쳐 생성부(3122)는 메타 데이터에 포함될 시그너쳐 정보를 생성하며, 포맷 변환부(3123)는 상기 생성된 메타 데이터 및 시그너쳐 정보를 재구성함으로써 메타 데이터의 포맷을 변환시킨다. 또한, 메모리부(3200)에 저장된 파일을 억세스하는 경우 상기 메타 데이터의 적어도 일부의 정보가 업데이트될 수 있으며, 메타 데이터 생성부(3121)는 파일의 억세스시 메타 데이터의 적어도 일부에 대한 업데이트 정보를 생성한다. 도 3에서는 메타 데이터 생성부(3121)와 시그너쳐 생성부(3122)가 별도의 구성으로 도시되었으나, 파일의 정보 및 시그너쳐 정보가 하나의 생성부에 의해 생성되는 것으로 설명되어도 무방하다.
포맷 변환부(3123)는 상기 파일의 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 메타 데이터 및 시그너쳐 정보를 재구성함으로써 메타 데이터의 포맷을 변환한다. 예컨대, 포맷 변환부(3123)는 상기 파일에 대한 억세스 회수가 소정의 임계값을 초과하는 경우 메타 데이터의 포맷을 변환한다. 메타 데이터의 포맷의 변환은, 메모리부(3200) 내에서 메타 데이터를 구성하는 각종 정보들이 저장되는 영역을 가변함에 의하여 이루어질 수 있다. 포맷 변환부(3123)는, 카운터(3140)의 카운팅 결과에 기반하여 메타 데이터 및 시그너쳐 정보를 재구성하고, 그 재구성된 정보를 포맷 변환된 메타 데이터로서 메모리부(3200)로 제공한다.
메타 데이터 검출부(3130)는 메모리부(3200)로부터 리드된 메타 데이터를 이용하여 파일에 관계된 정보를 검출한다. 외부로부터 메모리부(3200)에 저장된 파일의 억세스를 요청받는 경우, 상기 파일에 대응하는 메타 데이터가 메타 데이터 검출부(3130)로 제공되며, 시그너쳐 검출부(3131)는 메타 데이터의 정보들로부터 시그너쳐 정보를 검출한다. 또한, 메타 데이터 추출부(3132)는 상기 검출된 시그너쳐 정보에 기반하여 메타 데이터의 각종 정보를 추출할 수 있다. 예컨대, 시그너쳐 검출부(3131)는 메타 데이터의 정보를 기 설정된 값과 비교함에 의하여 시그너쳐 정보를 검출할 수 있으며, 메타 데이터 추출부(3132)는 상기 검출된 시그너쳐 정보를 기준으로 하여 상기 시그너쳐 정보로부터 소정의 상대적인 위치에 존재하는 정보들을 추출한다. 메타 데이터가 도 2에 도시된 바와 같은 FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리인 경우, 소정의 위치에 존재하는 시그너쳐 정보를 검출함에 의하여 메타 데이터의 기타 다른 정보들 또한 추출될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 비휘발성 메모리 장치의 구체적인 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 4는 메타 데이터의 일예로서 FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)의 포맷을 변환하는 일예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4에는 메타 데이터가 PRAM에 저장되는 일예를 나타내며, PRAM의 기록 단위로서의 워드(word)는 4 바이트인 것으로 가정한다.
파일이 최초 생성됨과 함께 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 포맷의 메타 데이터가 생성될 수 있으며, 생성된 메타 데이터는 메모리부(3200)의 PRAM에 저장된다. 어느 하나의 파일에 대응하는 메타 데이터는 32 바이트이며, PRAM의 하나의 로우(Row)는 16 바이트이고, 상기 메타 데이터가 PRAM의 두 개의 로우에 저장될 수 있다.
상기 파일이 억세스될 때마다 PRAM에 저장된 메타 데이터가 업데이트된다. 예컨대, 상기 파일에 대해 기록 동작이 수행되는 경우, 이에 대응하는 메타 데이터의 기록 시간 정보(WrtTime) 및 파일 사이즈 정보(FileSize)가 업데이트된다. 또는, 상기 파일에 대한 다른 억세스(예컨대, 리드 동작)가 이루어지는 경우, 메타 데이터의 다른 정보(예컨대, 최근 억세스 날짜 정보)가 업데이트된다. 메모리 콘트롤러부(3100)는 메타 데이터의 정보를 업데이트하기 위하여, 메타 데이터의 업데이트 정보 및 어드레스를 메모리부(3200)로 제공하며, 이에 응답하여 메모리부(3200)의 PRAM에서 메타 데이터의 해당 정보가 업데이트된다.
파일에 대한 억세스 회수가 증가함에 따라, 메타 데이터가 저장된 PRAM의 일부의 영역의 업데이트 회수가 증가하게 된다. 상기 파일에 대한 억세스 회수는 카운팅되며, 카운팅 결과에 기반하여 메타 데이터의 포맷이 변환되어 PRAM에 저장된다. 예컨대, 상기 파일에 대해 소정 회수의 억세스가 이루어지면, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 메타 데이터의 포맷이 변환되며, 이에 따라 메타 데이터를 구성하는 세그먼트들의 PRAM 상에서 저장되는 위치가 변경된다. 예컨대, 도 4의 (b)에서는 세그먼트들의 PRAM 상에서 저장되는 위치가 4 바이트 크기만큼 변경되는 예가 도시되며, 이에 따라 PRAM 상에서 4 바이트 크기의 파일 사이즈 정보(FileSize)가 저장되는 위치가 변경된다. 상기 파일 사이즈 정보(FileSize)의 위치 변경과 함께, 메타 데이터의 다른 나머지 정보들 또한 4 바이트 만큼 일정 방향(도면상으로 어드레스가 증가하는 방향)으로 이동한다.
이후, 상기 파일에 대한 억세스가 계속 이루어짐에 따라 메타 데이터 또한 그 정보가 계속하여 업데이트된다. 파일에 대한 기록 동작시마다 기록 시간 정보(WrtTime) 및 파일 사이즈 정보(FileSize)가 업데이트 될 수 있으며, 이전 포맷에서 빈번하게 업데이트가 이루어진 PRAM의 영역과는 서로 다른 영역에서 정보의 업데이트 동작이 이루어진다. 이에 따라, PRAM의 특정 영역에서의 업데이트 빈도가 증가함에 따른 PRAM의 웨어 아웃 가능성을 감소함으로써 PRAM의 수명이 증대되도록 할 수 있다.
도 4의 (b)와 같이 메타 데이터의 포맷이 변환된 이후 카운팅 값이 리셋되며, 파일에 대한 억세스 요청이 계속 이루이짐에 따라 억세스 회수가 다시 카운팅된다. 카운팅 결과, 억세스 회수가 소정의 임계값을 초과하면 메타 데이터의 포맷이 또 다시 변환된다. 예컨대, 4 바이트 크기의 파일 사이즈 정보(FileSize)의 PRAM 상에서 저장되는 위치가 4 바이트 만큼 더 이동하며, 이에 따라 메타 데이터의 포맷이 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 변환된다. 포맷 변환된 메타 데이터는 PRAM에 다시 저장되며, 카운팅 값이 리셋되어 새로 카운팅 동작이 수행된다. 상기 파일에 대한 억세스시마다 카운팅 동작 및 임계값과의 비교 동작이 계속하여 수행되며, 비교 결과에 따라 전술한 바와 같은 메타 데이터의 포맷 변환 동작이 수행되어 도 4의 (d)에 도시된 바와 같은 포맷의 메타 데이터가 생성될 수 있다. 도 4의 예에서는, 상기 파일에 대한 메타 데이터가 32 바이트 크기를 가지며, 메타 데이터의 포맷 변환 동작이 4 바이트 크기만큼의 정보의 이동에 의해 수행되므로, 생성될 수 있는 메타 데이터의 포맷은 8 가지로 정의될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 메타 데이터를 저장하는 PRAM에서 정보가 업데이트되는 영역을 고르게 분포시킬 수 있다. 즉, 파일의 억세스시 빈번하게 업데이트되는 정보가 메타 데이터를 저장하는 영역(예컨대, PRAM의 32 바이트의 영역) 내에서 주기적으로 이동되도록 함으로써 PRAM의 특정 영역이 빈번하게 업데이트되는 것을 방지한다. 또한 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 웨어 아웃을 방지하기 위하여 메모리 블록 단위로 웨어 레벨링(wear leveling)을 수행하는 것이 아니라 소정의 바이트 크기를 갖는 워드(word) 단위로 업데이트를 수행함에 의하여 웨어 레벨링이 가능하다. 이에 따라, 메모리 블록의 다른 영역에 저장된 데이터를 카피하는 등의 동작을 수행할 필요가 없으므로 효율적인 웨어 레벨링이 가능하다.
도 5a,b는 메타 데이터의 포맷을 변환하는 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 5a는 메타 데이터의 다른 정보를 기준으로 하여 포맷을 변환하는 예를 나타내며, 예컨대 파일의 기록 시간 정보(WrtTime)의 사이즈를 기준으로 하여 포맷을 변환하는 예를 나타낸다. 기록 시간 정보(WrtTime)는 2 바이트의 크기를 가질 수 있다.
제1 포맷을 갖는 메타 데이터가 PRAM에 저장되며, 상기 메타 데이터에 대응하는 파일이 억세스될 때 마다 상기 메타 데이터의 적어도 일부의 정보가 업데이트된다. 상기 파일에 대한 억세스 회수가 카운팅될 수 있으며, 그 카운팅 결과가 소정의 임계값과 비교된다. 비교 결과에 따라, 카운팅 회수가 임계값을 초과하는 경우 메타 데이터의 포맷이 제2 포맷으로 변환될 수 있다.
제2 포맷으로 변환된 메타 데이터가 PRAM으로 제공되어 저장된다. 제2 포맷은 제1 포맷의 메타 데이터를 구성하는 정보들을 일정 방향(도면상으로 어드레스가 증가하는 방향)으로 이동시킴에 의하여 변환될 수 있다. 이에 따라, 상기 기록 시간 정보(WrtTime)를 포함하여 나머지 다른 정보들 또한 PRAM에서 저장되는 위치가 2 바이트만큼 이동하게 된다. 도 5a에 도시되지는 않았으나, 제2 포맷으로 변환되어 저장된 메타 데이터에 대해서도 파일의 억세스에 따른 업데이트 동작이 이루어지며, 상기 파일의 억세스 회수가 임계값을 초과하게 되면 메타 데이터의 포맷은 또 다시 변환된다.
도 5a에 따르면 제1 포맷의 파일 사이즈 정보(FileSize)와 제2 포맷의 파일 사이즈 정보(FileSize)가 서로 중첩되는 영역을 가질 수 있으며, 상기 중첩되는 영역에 대해서는 빈번하게 업데이트가 이루어질 수 있다. 그러나, 파일의 억세스 회수가 증가함에 따라 메타 데이터의 모든 정보들이 32 바이트 크기의 영역 내에서 순환적으로 이동하는 구조를 갖게 되므로, 파일의 억세스에 따른 메타 데이터의 업데이트 영역을 고르게 분포시킬 수 있다.
도 5b는 메타 데이터의 포맷을 변환하는 또 다른 예를 나타내며, 구체적으로는 메타 데이터의 포맷 변환이 메타 데이터를 구성하는 정보의 사이즈와 무관한 예를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따르면, 파일의 억세스에 따라 빈번히 업데이트되는 영역을 PRAM에 고르게 분포시킬 수 있으며, 포맷 변환을 위하여 메타 데이터를 구성하는 정보의 이동 량을 임의로 설정할 수 있다. 도 5b에서는 메타 데이터를 구성하는 각각의 정보를 6 바이트 만큼씩 이동시킴으로써 포맷을 변환하는 예가 도시된다.
도면에 도시되지는 않았으나, 메타 데이터의 동일한 포맷 상태에서 파일의 억세스 회수가 카운팅될 필요 없이, 본 발명의 실시예는 상기 파일이 억세스될 때마다 메타 데이터를 구성하는 정보가 일정 구간씩 이동하도록 함에 의하여 파일의 억세스에 따라 빈번히 업데이트되는 영역을 PRAM에 고르게 분포시킬 수 있을 것이다. 또한, 상기와 같은 정보의 이동에 의하여 메타 데이터의 포맷을 변환시키는 경우, 정의될 수 있는 전체 메타 데이터의 포맷의 개수를 소정 개수 이내로 한정시켜도 무방하다. 예컨대, 도 4에서는 어느 하나의 메타 데이터가 8 개의 포맷 중 어느 하나의 포맷으로 변환되는 예가 도시되어 있으나, 상기 포맷들 중 일부의 포맷만을 정의하고, 메타 데이터를 상기 정의된 일부의 포맷들 중 어느 하나로 변환시킬 수도 있을 것이다.
한편, 도 4 및 5a,b에서는 메타 데이터의 일예로서 FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)가 도시되었으며, 또한 파일에 대한 억세스를 카운팅한 결과에 따라 메타 데이터 포맷 변환을 수행하는 예가 도시되었다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요는 없으며, 메모리 장치의 운용을 위한 소프트웨어 등의 메타 데이터에 대해서도 포맷 변환이 가능할 것이다. 예컨대, 메모리 장치를 운용하기 위하여 유저 데이터와 무관한 메타 데이터가 참조될 수 있으며, 상기 메타 데이터에 대한 참조(또는 억세스) 회수를 카운팅하고 그 결과에 기반하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 것도 가능할 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 동작방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 6은 메타 데이터의 일예로서, 비휘발성 메모리 장치의 동작을 위한 각종 소프트웨어 등을 포함하는 메타 데이터인 것으로 가정한다. 또한, 상기 메타 데이터가 비휘발성 메모리 장치 내의 PRAM에 저장되는 것으로 가정한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 시스템이 구동됨에 따라 메타 데이터가 상기 비휘발성 메모리 장치 내의 PRAM에 로드된다(S11). 메타 데이터는 비휘발성 메모리 장치 내의 다른 메모리(예컨대, 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리)에 기 저장되거나, 비휘발성 메모리 장치 외부의 메모리(예컨대, 하드 디스크 드라이브)에 기 저장되고, 시스템 구동시 상기 메타 데이터가 PRAM에 로드될 수 있다. 또는, 상기 메타 데이터가 비휘발성 메모리 장치 내의 PRAM 내에 기 저장된 경우에는 상기 단계를 생략될 수 있다. 상기 로드된 메타 데이터는 다수 종류의 정보를 포함할 수 있으며 소정의 포맷을 갖는다.
이후, 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 시스템이 동작함에 따라 상기 PRAM에 저장된 메타 데이터가 억세스될 수 있으며, 그 억세스된 정보에 기반하여 메모리 동작이 수행된다. 메모리 동작이 수행됨에 따라 비휘발성 메모리 장치의 상태 및 특성 등에 관계된 정보들이 변경될 수 있으며, 이에 따라 메타 데이터 중 적어도 일부의 정보들이 업데이트될 수 있다. 메타 데이터가 억세스될 때마다 억세스 회수가 카운팅된다(S12). 카운팅된 억세스 회수는 소정의 임계값과 비교되며, 예컨대 억세스 회수가 상기 임계값보다 큰 지가 비교된다(S13). 비교 결과, 억세스 회수가 상기 임계값보다 큰 경우에는 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하여 PRAM에 저장한다(S14).
메타 데이터의 포맷은 전술한 실시예들 중 어느 하나를 이용하여 변환될 수 있다. 메타 데이터가 다수의 정보들을 포함하고 소정의 크기를 갖는 PRAM의 영역에 저장되는 경우, 억세스 회수가 임계값보다 큰 것으로 비교될 때마다 상기 메타 데이터의 정보들의 저장 위치를 PRAM의 상기 영역 내에서 소정의 크기만큼 이동함에 의하여 포맷이 변환될 수 있다. 메타 데이터의 정보들의 위치에 따라 다수 개의 포맷이 정의되며, 메타 데이터는 상기 다수 개의 포맷들 중 어느 하나의 포맷으로 변환된다. 또한, 상기 메타 데이터의 정보들이 이동하는 기준은, 상기 메타 데이터의 정보들 중 어느 하나의 정보의 사이즈에 해당하는 만큼 일정 방향으로 이동하도록 할 수 있으며, 또는 상기 정보들의 크기와는 무관하게 일정 사이즈 간격으로 일정 방향으로 이동하도록 할 수 있다. 상기 변환 동작은 이에 국한되지 않고 다양한 방식에 따라 수행될 수 있으며, 상기 메타 데이터의 정보들이 소정의 크기를 갖는 PRAM의 영역 내에서 순환적으로 이동하도록 하는 형태로 포맷이 이루어질 수 있다.
억세스 회수가 임계값보다 작은 경우, 현재의 포맷에 따라 메타 데이터가 업데이트되며, 억세스 회수가 상기 임계값보다 큰 경우 변환된 포맷에 따른 메타 데이터가 업데이트된다(S15). 반도체 메모리 장치의 메모리 콘트롤러부는 변환된 포맷에 따른 메타 데이터를 PRAM으로 제공하여, 메타 데이터의 일부의 정보들이 PRAM의 동일한 위치에서 빈번하게 업데이트되는 것을 방지한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 메모리 장치의 동작방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 7은 FAT 파일 시스템에 기반하여 동작하는 시스템에서 유저 데이터로서 메모리에 저장된 파일에 관련된 FAT 파일 정보가 메타 데이터로서 저장되는 예를 나타낸다. 또한, 상기 FAT 파일 정보가 반도체 메모리 장치 내의 PRAM에 저장되는 것으로 가정한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 반도체 메모리 장치에 파일이 생성되어 저장됨에 따라 상기 파일에 대응하는 FAT 파일 정보가 메모리 콘트롤러부에서 생성되어 PRAM에 저장된다(S21). FAT 파일 정보는 파일의 명칭, 저장 위치, 파일 사이즈, 생성 시간 등의 각종 정보를 포함할 수 있으며, 파일의 억세스가 이루어짐에 따라 상기 각종 정보들 중 적어도 일부는 변경되어 업데이트될 수 있다.
외부 호스트로부터 상기 파일에 대한 억세스 요청이 수신되며, 예컨대 상기 파일에 대한 기록 요청이 수신된다(S22). 기록 요청이 수신되면, 상기 파일에 대한 기록 회수가 카운팅되며(S23), 카운팅된 기록 회수가 소정의 임계값과 비교된다(S24). 비교 결과, 기록 회수가 상기 임계값보다 큰 경우에는 PRAM에 저장될FAT 파일 정보의 포맷을 변환시킨다(S25).
도 7에서는, 카운팅 동작을 수행함에 있어서 파일에 대한 억세스 중 일부의 억세스에 대해서만 카운팅 동작이 수행되는 예가 도시된다. 예컨대, 파일에 대한 기록 동작이 수행될 때 마다 FAT 파일 정보의 일부(기록 시간 정보, 파일 사이즈 정보)가 업데이트되며, 파일에 대한 기록 동작이 다른 동작에 비하여 빈번하게 이루어짐에 따라 상기 FAT 파일 정보 또한 이에 대응하여 빈번하게 업데이트된다. 이에 따라, FAT 파일 정보의 포맷 변환을 위한 카운팅은 파일에 대한 억세스 동작들 중 기록 동작이 요청될 때 수행될 수 있으며, 이에 따라 파일에 대한 기록 회수가 카운팅되어 임계값과 비교될 수 있다. 한편, 상기 기록 동작 이외에도 FAT 파일 정보의 업데이트를 요하는 특정 종류의 억세스가 이루어지는 경우에도 카운팅 동작이 추가로 수행될 수 있다.
상기 비교 결과, 파일에 대한 기록 회수가 임계값보다 작은 경우 현재의 포맷에 따라 FAT 파일 정보가 업데이트되며, 또한 파일에 대한 기록 회수가 상기 임계값보다 큰 경우 변환된 포맷에 따른 FAT 파일 정보가 업데이트된다(S26). 반도체 메모리 장치의 메모리 콘트롤러부는 변환된 포맷에 따른 FAT 파일 정보를 PRAM으로 제공하여, FAT 파일 정보의 일부의 정보들이 PRAM의 동일한 위치에서 빈번하게 업데이트되는 것을 방지한다.
도 8은 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템의 일예를 나타내는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 메모리 시스템(4000)은, 시스템 버스(4500)를 통해 서로 연결되는 비휘발성 메모리 장치(4100), 전원 공급 장치(4200), 중앙 처리장치(4300) 및 사용자 인터페이스(4400)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비휘발성 메모리 장치(4100)는 메모리 동작을 제어하는 메모리 콘트롤러(4110)와 메모리 콘트롤러(4110)의 제어하에서 기록 및 판독 등의 메모리 동작을 수행하는 메모리부(4120)를 포함할 수 있다. 메모리부(4120)는 유저 데이터를 저장하는 영역과 상기 유저 데이터에 관계된 정보 등을 포함하는 메타 데이터를 저장하는 영역을 포함하며, 예컨대 상기 메타 데이터는 PRAM에 저장될 수 있으며, 상기 유저 데이터는 PRAM 이나 기타 다른 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다.
중앙 처리장치(4300)는 메모리 동작을 위한 요청 신호를 비휘발성 메모리 장치(4100)로 제공하며, 또한 비휘발성 메모리 장치(4100)는 상기 요청에 응답하여 메모리부(4120)를 억세스하는 동작을 수행한다. 상기 요청 신호는 메모리부(4120)에 저장된 유저 데이터로서의 파일을 억세스하기 위한 요청을 포함하며, 메모리 콘트롤러(4110)는 상기 억세스 요청에 대응하여 파일에 대한 기록 또는 판독 등의 억세스 동작을 위한 제어신호를 발생한다. 또한, 상기 파일에 대한 억세스시 이에 대응하는 메타 데이터의 적어도 하나의 정보가 업데이트되며, 메모리 콘트롤러(4110)는 상기 파일에 대한 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 메모리부(4120)에 저장될 메타 데이터의 포맷을 변환한다. 포맷 변환된 메타 데이터는 메모리부(4120)의 해당 영역에 저장된다.
비록 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 메모리 시스템에는 응용 칩셋(Application Chipset), 카메라 이미지 프로세서(Camera Image Processor: CIS), 모바일 디램 등이 더 제공될 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 습득한 자들에게 자명하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 유저 데이터 및 메타 데이터를 저장하는 메모리부 및
    외부 호스트로부터의 요청에 응답하여 상기 메모리부를 억세스하고, 상기 메모리부에 기록될 메타 데이터를 생성하며, 상기 메모리부에 대한 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 메모리 콘트롤러부를 구비하는 비휘발성 메모리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메모리 콘트롤러부는,
    상기 메타 데이터를 생성하고 변환하여 상기 메모리부로 제공하는 메타 데이터 제공부
    상기 메모리부에 저장된 상기 메타 데이터를 수신하고, 상기 메타 데이터에 포함된 적어도 하나의 정보를 추출하는 메타 데이터 검출부 및
    상기 메모리부에 대한 억세스 회수를 카운팅하는 카운터를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메타 데이터는 각각의 정보를 저장하는 다수 개의 세그먼트들을 포함하며,
    상기 메타 데이터 제공부는, 상기 다수 개의 세그먼트들의 상기 메모리부 상에서의 저장 위치를 가변함에 의하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메타 데이터는 상기 유저 데이터에 관계된 파일 정보를 포함하고,
    상기 메모리 콘트롤러부는, 상기 메모리부에 저장된 유저 데이터의 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 파일 정보의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파일 정보는, FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 메모리 콘트롤러부는,
    상기 메모리부에 저장된 유저 데이터에 대한 기록 동작의 회수를 카운팅하고, 상기 카운팅 결과에 기반하여 상기 파일 정보의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 메모리부는,
    상기 유저 데이터를 저장하는 제1 메모리 및 상기 메타 데이터를 저장하는 제2 메모리를 포함하는 비휘발성 메모리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 메모리는 PRAM(Phase change RAM)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치.
  9. 유저 데이터 및 다수 개의 정보들을 포함하는 메타 데이터를 메모리에 저장하는 단계
    상기 유저 데이터 및 메타 데이터 중 적어도 하나를 판독하기 위하여 상기 메모리에 대한 억세스를 수행하는 단계
    상기 다수 개의 정보들의 상기 메모리 상에서의 저장 위치를 가변함에 의하여 상기 메타 데이터의 포맷을 변환하는 단계 및
    상기 포맷 변환된 메타 데이터를 상기 메모리에 업데이트 하는 단계를 구비하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메모리에 대한 억세스 회수를 카운팅하는 단계 및
    상기 억세스 회수를 카운팅한 결과를 임계값과 비교하는 단계를 더 구비하고,
    상기 비교 결과에 따라 상기 메타 데이터의 포맷이 변환되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메타 데이터는 상기 유저 데이터에 관계된 파일 정보이며,
    상기 메모리에 저장된 유저 데이터의 억세스 회수를 카운팅한 결과에 기반하여 상기 파일 정보의 포맷을 변환하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 파일 정보는, FAT 파일 시스템의 디렉토리 엔트리(Directory Entry)인 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 메타 데이터는 상기 메모리의 PRAM(Phase change RAM)에 저장되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 메타 데이터는 상기 메모리의 소정의 사이즈를 갖는 제1 영역에 저장되고,
    상기 메타 데이터의 포맷 변환에 따라, 상기 메타 데이터의 정보들의 상기 메모리 상에서의 저장 위치가 상기 제1 영역 내에서 순환되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 메타 데이터에 대한 다수 개의 포맷들이 정의되고, 상기 메타 데이터는 상기 다수 개의 포맷들 중 어느 하나의 포맷으로 변환되어 상기 메모리에 업데이트되는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 장치의 동작방법.
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