KR20140042312A - 반도체 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 메모리 장치에 통상적으로 입출력되는 데이터를 이용하여 비스트 동작을 수행함으로써 테스트를 위한 별도의 데이터를 필요로 하지 않는 반도체 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 기준 데이터와 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행한다.
본 발명에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 기준 데이터와 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행한다.
Description
본 발명은 반도체 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 반도체 메모리 장치의 사용 도중에 반도체 메모리 장치에 대하여 테스트를 수행할 수 있는 반도체 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 비스트(Built-in Self Test) 동작은 반도체 메모리 장치에 소정의 테스트 패턴을 갖는 기준 데이터를 기록하고 반도체 메모리 장치로부터 기존에 기록했던 데이터를 읽어 본래의 기준 데이터와 비교하는 방식으로 수행된다.
종래의 비스트 동작은 테스트를 위한 별도의 기준 데이터를 사용하여 저장 공간의 낭비를 초래하였다. 또한 종래의 비스트 동작은 반도체 메모리 장치가 시스템에 장착되어 사용되기 이전에 수행되었으므로 반도체 메모리 장치가 실제로 시스템 내에서 사용되는 도중에 발생하는 오류에는 대처할 수 없었다.
본 발명은 반도체 메모리 장치가 시스템 내에서 사용되는 도중에 반도체 메모리 장치를 테스트할 수 있는 반도체 장치 및 그 동작 방법을 제공한다. 보다 구체적으로 본 발명은 반도체 메모리 장치에 통상적으로 입출력되는 데이터를 이용하여 테스트 동작을 수행함으로써 테스트를 위해 별도의 데이터를 필요로 하지 않는 반도체 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 기준 데이터와 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행한다.
본 발명의 일 측면에 의한 반도체 장치에서 테스트는 유휴 상태에서 수행된다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 다수의 데이터 중 샘플링된 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장부, 샘플링된 데이터와 연관된 주소를 저장하는 주소 저장부, 주소 저장부를 참조하여 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터와 제 1 데이터 저장부의 데이터를 비교하는 비교부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치는 샘플링된 데이터가 제 1 데이터 저장부에 저장되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치에서 제 1 데이터 저장부 및 제 2 데이터 저장부에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩된다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치에서 제어부는 테스트 동작시 반도체 메모리 장치에 대하여 읽기 요청을 생성한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치는 반도체 메모리 장치에 대한 요청들의 순서를 정하는 중재 블록, 테스트 동작 여부에 따라 중재 블록으로부터의 요청 또는 제어부로부터의 요청을 선택하는 선택 블록 및 선택 블록에서 선택된 요청에 따라 반도체 메모리 장치를 제어하는 명령을 생성하는 명령 생성부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의한 반도체 장치는 테스트 모드시 주소 저장부의 주소가 명령 생성부에 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템은 반도체 메모리 장치 및 반도체 메모리 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하되, 컨트롤러는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 하나 또는 둘 이상의 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 기준 데이터와 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템에서 컨트롤러는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터 중 샘플링된 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장부, 샘플링된 데이터와 연관된 주소를 저장하는 주소 저장부, 주소 저장부를 참조하여 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터와 제 1 데이터 저장부의 데이터를 비교하는 비교부를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템은 컨트롤러는 샘플링된 데이터가 제 1 데이터 저장부에 저장되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템에서 컨트롤러는 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장부를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템에서 제 1 데이터 저장부 및 제 2 데이터 저장부에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩된다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템에서 제어부는 테스트 동작시 반도체 메모리 장치에 대한 읽기 요청을 생성한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템에서 컨트롤러는 반도체 메모리 장치에 대한 요청들의 순서를 정하는 중재 블록, 테스트 동작 여부에 따라 중재 블록으로부터의 요청 또는 제어부로부터의 요청을 선택하는 선택 블록 및 선택된 요청에 따라 반도체 메모리 장치를 제어하는 명령을 생성하는 명령 생성부를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 시스템은 테스트 동작시 주소 저장부의 주소를 명령 생성부에 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의한 반도체 장치의 동작 방법은 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 저장하는 단계, 데이터에 연관된 주소를 저장하는 단계, 주소에 대응하는 데이터를 반도체 메모리 장치에서 읽는 단계 및 샘플링되어 저장된 데이터와 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 비교하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 반도체 장치의 동작 방법에서 읽는 단계 및 비교하는 단계는 반도체 메모리 장치가 유휴 상태인 경우 수행된다.
본 발명의 일 측면에 의한 반도체 장치의 동작 방법은 샘플링된 데이터를 압축 또는 인코딩하는 단계 및 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 압축 또는 인코딩하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의한 저장 매체는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 저장하는 단계, 데이터에 연관된 주소를 저장하는 단계, 주소에 대응하는 데이터를 반도체 메모리 장치에서 읽는 단계 및 샘플링되어 저장된 데이터와 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 비교하는 단계를 포함한다.
본 발명을 통해 시스템 내에서 사용되고 있는 반도체 메모리 장치를 테스트할 수 있다. 또한 반도체 메모리 장치의 테스트를 위해 별도의 데이터를 저장할 필요가 없어 반도체 장치의 하드웨어 공간을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 메모리 컨트롤러의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부의 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부의 동작 방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부의 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부의 동작 방법을 나타내는 순서도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 개시한다. 이하에서 동일한 지시번호는 실질적으로 동일한 구성을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 메모리 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
메모리 컨트롤러는 프로세서의 외부에 위치할 수도 있으나 프로세서 등에 내장될 수도 있다. 이하에서 메모리 컨트롤러는 메모리 컨트롤러를 내부에 포함하는 프로세서 등의 반도체 장치를 포괄적으로 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 메모리 컨트롤러는 호스트로부터의 요청을 수신하는 요청 버퍼(1), 호스트로부터 요청된 주소를 물리적 주소로 변환하는 주소 매핑 블록(2), 호스트로부터의 요청들의 처리 순서를 정하는 중재 블록(3), 요청에 대응하는 명령어를 생성하는 명령 생성부(5), 호스트와 데이터를 송수신하는 데이터 버퍼(6), 데이터에 대하여 ECC 동작을 수행하여 데이터의 에러를 감지하고 정정하는 ECC 블록(7)을 포함한다. 이들은 이미 잘 알려진 구성들이므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부(100)는 반도체 메모리 장치(미도시)에 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 기준 데이터와 반도체 메모리 장치(미도시)에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 메모리 컨트롤러는 중재 블록(3)으로부터의 요청 또는 테스트 제어부(100)로부터의 요청을 선택하여 명령 생성부(5)에 제공하는 선택 블록(4)을 더 포함한다.
테스트 제어부(100)는 테스트 동작시 샘플링된 데이터와 비교할 데이터를 얻기 위하여 반도체 메모리 장치에 읽기 요청을 제공한다. 선택 블록(4)은 테스트 동작 시 중재 블록(4)으로부터의 요청 대신 테스트 제어부(100)로부터의 요청을 선택한다.
테스트 신호(BIST Run)는 예를 들어 프로세서(미도시)에 의해서 제공될 수 있다. 이때 테스트 동작은 동작 성능의 저하를 방지하기 위하여 메모리 컨트롤러가 유휴 상태(IDLE)인 경우에 수행되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부(100)를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부(100)는 제어부(110), 주소 저장부(120), 제 1 데이터 저장부(130), 제 2 데이터 저장부(140), 비교부(150)를 포함한다.
제어부(110)는 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 제 1 데이터 저장부(130)에 저장한다. 예를 들어 제어부(110)는 중재 블록(3)으로부터의 요청이 쓰기 요청인지 판단하여 일정한 개수(NT)의 쓰기 요청마다 하나씩 데이터를 샘플링할 수 있다. 샘플링 시점이 되면 제어부(110)는 샘플링된 데이터를 저장하도록 제 1 데이터 저장부(130)를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 쓰기 요청된 데이터를 샘플링하는 경우 해당 데이터에 연관된 주소가 주소 저장부(120)에 저장되도록 제어한다.
제어부(110)는 메모리 컨트롤러가 유휴(IDLE) 상태인 경우 테스트 신호(BIST Run)를 수신하면 테스트 동작을 시작한다.
제어부(110)는 제 1 데이터 저장부(110)에 저장된 기준 데이터와 비교할 데이터를 반도체 메모리 장치에서 읽어온다. 이를 위하여 제어부(110)는 읽기 요청을 생성하여 선택 블록(4)을 통해 명령 생성부(5)에 제공한다. 이때 주소 저장부(120)에 저장된 주소가 명령 생성부(5)에 함께 제공된다.
제공된 주소에 대응하는 데이터가 반도체 메모리 장치로부터 출력되면 제어부(110)는 해당 데이터를 저장하도록 제 2 데이터 저장부(140)를 제어한다.
제어부(110)는 테스트를 위하여 제 1 데이터 저장부(130)와 제 2 데이터 저장부(140)에 데이터를 압축 또는 인코딩하여 저장할 수 있다. 구체적인 압축 또는 인코딩 방법은 실시예에 따라 통상의 기술자에 의하여 자유롭게 선택될 수 있다.
비교부(150)는 제 1 데이터 저장부(130)와 제 2 데이터 저장부(140)의 데이터를 비교한다. 비교부(150)는 비교 결과에 따라 테스트 결과(Pass/Fail)를 출력한다.
제 1 데이터 저장부(130)는 반도체 메모리 장치에 기록되기 이전의 기준 데이터를 저장하고 제 2 데이터 저장부(140)는 반도체 메모리 장치에 기록되었다가 반도체 메모리 장치로부터 읽어온 데이터를 저장한다.
따라서 제 1 데이터 저장부(130)와 제 2 데이터 저장부(140)의 데이터가 일치하지 않는 경우 반도체 메모리 장치는 오류가 발생한 것으로 볼 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부(100)의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
순서도에서 단계(S210) ~ 단계(S250)는 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 데이터 중 일부를 샘플링하여 저장하는 동작을 나타내고, 단계(S130) ~ 단계(S190)는 테스트를 수행하여 테스트 결과를 출력하는 동작을 나타낸다.
제어부(110)는 샘플링을 위한 인덱스(N)를 0으로 초기화한다(S110).
제어부(110)는 쓰기 요청이 입력되었는지 확인한다(S120, S210). 쓰기 요청이 아니면 단계(S110)로 이동한다. 쓰기 요청인 경우 제어부(110)는 인덱스를 1 증가시키고(S220), 인덱스가 임계점(NT) 이상인지 확인한다(S230).
인덱스가 임계점 미만이면 제어부(110)는 쓰기 요청이 있는지 다시 확인한다(S210). 인덱스가 임계점 이상이면 제어부(110)는 쓰기 요청된 주소를 주소 저장부(120)에 저장하고(S240), 쓰기 요청된 데이터를 제 1 데이터 저장부(130)에 저장한다(S250). 제 1 데이터 저장부(130)에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩될 수 있다.
이상의 과정을 통해 제어부(110)는 NT개의 쓰기 요청마다 하나씩 쓰기 요청된 주소와 데이터를 샘플링하여 각각 주소 저장부(120)와 제 1 데이터 저장부(130)에 저장한다.
다음으로 테스트를 수행하는 과정을 살펴본다. 제어부(110)는 반도체 메모리 장치가 유휴(IDLE) 상태인지 판단한다(S120). 유휴 상태인 경우 제어부(110)는 테스트 신호(BIST Run)가 인가되었는지 확인한다(S130).
테스트 신호가 인가되지 않은 경우 단계(S120)로 이동하고 테스트 신호가 인가된 경우 제어부(110)는 주소 저장부(120)에 저장된 주소에 기초하여 반도체 메모리 장치로부터 데이터를 읽는다(S140).
도시된 실시예는 주소 저장부(120)에 적어도 하나의 주소가 저장되어 있음을 전제한다. 만일 주소 저장부(120)가 비어 있다면 테스트를 종료하고 단계(S120)로 돌아가는 것이 바람직하다.
제어부(110)는 반도체 메모리 장치로부터 읽어 온 데이터를 제 2 데이터 저장부(140)에 저장한다(S150). 제 2 데이터 저장부(140)에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩될 수 있다. 명시되지는 않았으나 단계(S140, S150)에서 사용된 주소는 주소 저장부(120)로부터 제거된다.
제어부(110)는 주소 저장부(120)가 비어있는지 확인한다(S160). 주소 저장부(120)가 비어있지 않다면 주소 저장부(120)가 빌 때까지 단계(S140, S150)를 반복하여 수행한다.
주소 저장부(120)가 비어 있으면 다음 단계(S170)로 진행한다. 이때 제 2 데이터 저장부(140)는 초기에 주소 저장부(120)에 저장되어 있었던 주소에 대응하는 반도체 메모리 장치로부터 읽어온 데이터 또는 이들을 압축 또는 인코딩한 데이터를 저장하고 있는 상태가 된다.
비교부(150)는 제 1 데이터 저장부(130)와 제 2 데이터 저장부(140)에 저장된 데이터를 비교한다(S170). 비교 결과 제 1 데이터 저장부(130)와 제 2 데이터 저장부(140)에 저장되어 있는 데이터가 일치하는지 판단한다(S180).
만일 일치한다면 에러가 없는 것이므로 단계(S120)로 이동하고 만일 데이터가 불일치한다면 에러를 보고한다(S190).
본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 제어부(100)이 에러를 보고하면 프로세서는 정해진 바에 따라 적절한 조치를 취할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명한 테스트 제어부(100)의 동작들은 예를 들어 롬, 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 장치(미도시)에 일련의 명령들로서 저장될 수 있고 테스트 제어부(100)는 여기에 저장된 명령들을 실행하는 프로세서와 같은 형태의 제어부(110)를 포함할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 설명을 위한 것으로서 이상의 설명에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 문언적으로 기재된 범위와 그 균등범위에 의해 정해진다.
100: 테스트 제어부
1: 요청 버퍼
2: 주소 매핑 블록
3: 중재 블록
4: 명령 생성부
5: 선택 블록
6: 데이터 버퍼
7: ECC 블록
1: 요청 버퍼
2: 주소 매핑 블록
3: 중재 블록
4: 명령 생성부
5: 선택 블록
6: 데이터 버퍼
7: ECC 블록
Claims (21)
- 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 상기 기준 데이터와 상기 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행하는 반도체 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 테스트는 유휴 상태에서 수행되는 반도체 장치.
- 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 다수의 데이터 중 샘플링된 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장부;
상기 샘플링된 데이터와 연관된 주소를 저장하는 주소 저장부;
상기 주소 저장부를 참조하여 상기 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터와 상기 제 1 데이터 저장부의 데이터를 비교하는 비교부
를 포함하는 반도체 장치. - 청구항 3에 있어서, 상기 샘플링된 데이터가 상기 제 1 데이터 저장부에 저장되도록 제어하는 제어부
를 더 포함하는 반도체 장치. - 청구항 3에 있어서, 상기 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장부를 더 포함하는 반도체 장치.
- 청구항 5에 있어서, 상기 제 1 데이터 저장부 및 상기 제 2 데이터 저장부에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩되는 반도체 장치.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는 테스트 동작시 상기 반도체 메모리 장치에 대하여 읽기 요청을 생성하는 반도체 장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 반도체 메모리 장치에 대한 요청들의 순서를 정하는 중재 블록;
상기 테스트 동작 여부에 따라 상기 중재 블록으로부터의 요청 또는 상기 제어부로부터의 요청을 선택하는 선택 블록 및
상기 선택 블록에서 선택된 요청에 따라 상기 반도체 메모리 장치를 제어하는 명령을 생성하는 명령 생성부
를 더 포함하는 반도체 장치. - 청구항 8에 있어서, 상기 테스트 모드시 상기 주소 저장부의 주소가 상기 명령 생성부에 제공되는 반도체 장치.
- 반도체 메모리 장치 및
상기 반도체 메모리 장치를 제어하는 컨트롤러
를 포함하되, 상기 컨트롤러는
상기 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 하나 또는 둘 이상의 데이터를 샘플링하여 기준 데이터로 저장하고, 상기 기준 데이터와 상기 반도체 메모리 장치에 저장된 데이터를 비교하여 테스트를 수행하는 시스템. - 청구항 10에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청된 데이터 중 샘플링된 데이터를 저장하는 제 1 데이터 저장부;
상기 샘플링된 데이터와 연관된 주소를 저장하는 주소 저장부;
상기 주소 저장부를 참조하여 상기 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터와 상기 제 1 데이터 저장부의 데이터를 비교하는 비교부
를 포함하는 시스템. - 청구항 11에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 샘플링된 데이터가 상기 제 1 데이터 저장부에 저장되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 시스템.
- 청구항 11에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 반도체 메모리 장치로부터 읽은 데이터를 저장하는 제 2 데이터 저장부를 더 포함하는 시스템.
- 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 데이터 저장부 및 상기 제 2 데이터 저장부에 저장되는 데이터는 압축 또는 인코딩되는 시스템.
- 청구항 12에 있어서, 상기 제어부는 테스트 동작시 상기 반도체 메모리 장치에 대한 읽기 요청을 생성하는 시스템
- 청구항 15에 있어서, 상기 컨트롤러는
상기 반도체 메모리 장치에 대한 요청들의 순서를 정하는 중재 블록;
상기 테스트 동작 여부에 따라 상기 중재 블록으로부터의 요청 또는 상기 제어부로부터의 요청을 선택하는 선택 블록 및
상기 선택된 요청에 따라 상기 반도체 메모리 장치를 제어하는 명령을 생성하는 명령 생성부
를 더 포함하는 시스템. - 청구항 16에 있어서, 상기 테스트 동작시 상기 주소 저장부의 주소를 상기 명령 생성부에 제공하는 시스템.
- 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 저장하는 단계;
상기 데이터에 연관된 주소를 저장하는 단계;
상기 주소에 대응하는 데이터를 상기 반도체 메모리 장치에서 읽는 단계 및
상기 샘플링되어 저장된 데이터와 상기 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 비교하는 단계
를 포함하는 반도체 장치의 동작 방법. - 청구항 18에 있어서, 상기 읽는 단계 및 상기 비교하는 단계는 상기 반도체 메모리 장치가 유휴 상태인 경우 수행되는 반도체 장치의 동작 방법.
- 청구항 18에 있어서, 상기 샘플링된 데이터를 압축 또는 인코딩하는 단계 및 상기 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 압축 또는 인코딩하는 단계를 더 포함하는 반도체 장치의 동작 방법.
- 반도체 메모리 장치에 쓰기 요청되는 데이터를 샘플링하여 저장하는 단계;
상기 데이터에 연관된 주소를 저장하는 단계;
상기 주소에 대응하는 데이터를 상기 반도체 메모리 장치에서 읽는 단계 및
상기 샘플링되어 저장된 데이터와 상기 반도체 메모리 장치에서 읽은 데이터를 비교하는 단계
를 포함하는 프로세서로 실행할 수 있는 단계들을 저장하는 저장 매체.
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