KR20180071903A - 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법 - Google Patents

솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법 Download PDF

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Abstract

솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치 및 센서를 포함하는 시스템에서 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서, 센서가 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값을 생성하고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 센서와 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 센싱값을 변환하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 로드값을 생성하고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 응력을 계산하고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 응력과 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 응력-수명 그래프와 응력에 기초하여 손상도를 계산하고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 손상도의 차이에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단한다.

Description

솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법 {METHOD OF ESTIMATING REMAINING LIFE OF SOLID STATE DRIVE DEVICE}
본 발명은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에 관한 것이다.
최근 들어 노트북과 같은 전자 시스템뿐만 아니라, 자동차, 항공기, 드론(drone) 등과 같은 다양한 종류의 시스템에 전자 회로가 적용됨에 따라, 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치 역시 다양한 종류의 시스템에서 사용되고 있다.
그런데 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 영구적으로 사용할 수 없고, 정해진 수명이 도래하면 오류 발생 빈도가 증가한다는 문제점이 있다.
따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치를 포함하는 시스템의 동작 중에 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명이 도래하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 동작 오류가 발생하는 경우, 상기 시스템에 치명적인 에러가 발생 할 수 있는 위험이 존재한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치를 포함하는 시스템에서 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치 및 센서를 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서, 상기 센서가 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 센서와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 센싱값을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 로드값을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 응력을 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 응력과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 손상도를 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단한다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 제1 내지 제n(n은 2 이상의 양의 정수) 센서들을 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서, 상기 제1 내지 제n 센서들이 주기적으로 제1 내지 제n 환경 변수들을 측정하여 제1 내지 제n 센싱값들을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 센서들 각각과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 제1 내지 제n 센싱값들을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 제1 내지 제n 로드값들을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 로드값들에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 제1 내지 제n 응력들을 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 응력들과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 손상도를 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단한다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제m(m은 2 이상의 양의 정수) 컴포넌트들을 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 센서를 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서, 상기 센서가 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 센서와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 센싱값을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 로드값을 생성하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 제1 내지 제m 컴포넌트들 각각에 인가되는 제1 내지 제m 응력들을 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제m 응력들과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제m 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제m 응력들에 기초하여 제1 내지 제m 손상도들을 계산하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 제1 내지 제m 문턱값들 각각과 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정하고, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명으로 판단한다.
본 발명에 따른 시스템은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치에 포함되는 센서로부터 주기적으로 제공되는 센싱값을 누적 손상 법칙에 적용하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 효과적으로 예측할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함되는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 센싱값을 변환하여 로드값을 생성하는 과정을 설명하기 위한 블록도들이다.
도 6은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값을 생성하는 과정에서 사용되는 로드 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 응력을 결정하는 과정에서 사용되는 로드-응력 변환 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 손상도를 계산하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 손상도를 생성하는 과정에서 사용되는 응력-수명 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단하는 과정에서 사용되는 잔여 수명 변환 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 13에 도시된 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 손상도를 계산하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 시스템(10)은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치(100) 및 센서(SEN)(200)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 시스템(10)은 랩탑(laptop) 컴퓨터, 자동차, 비행기, 드론(drone) 등과 같이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)를 포함하는 임의의 종류의 시스템일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따라서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수도 있고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치할 수도 있다.
센서(200)는 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성한다.
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘(mechanical stress), 충격(shock), 방사선(radiation), 먼지(dust), 전기적 스트레스(electrical stress) 중의 적어도 하나에 상응하는 상기 환경 변수를 주기적으로 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다. 따라서 센서(200)는 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 센서(200)는 다양한 종류의 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측한다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)을 누적 손상 법칙(cumulative damage law)에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측할 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함되는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 SSD 컨트롤러(110) 및 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)을 포함할 수 있다. 여기서, s는 양의 정수를 나타낸다.
복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 저장 매체로서 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s) 각각은 플래시 메모리 장치를 포함할 수 있다.
SSD 컨트롤러(110)는 복수의 채널들(CH1, CH2, ..., CHs)을 통해 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)과 각각 연결될 수 있다.
SSD 컨트롤러(110)는 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, SSD 컨트롤러(110)는 외부의 호스트와 커맨드 신호, 어드레스 신호, 및 데이터를 송수신하고, 상기 커맨드 신호 및 상기 어드레스 신호에 기초하여 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)에 상기 데이터를 프로그램하거나 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)로부터 상기 데이터를 독출할 수 있다.
또한, SSD 컨트롤러(110)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부 및/또는 외부에 위치하는 센서(200)로부터 센싱값(SV)을 주기적으로 수신할 수 있다.
SSD 컨트롤러(110)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측할 수 있다.
SSD 컨트롤러(110)가 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측하는 방법은 도 3을 참조하여 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3의 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법은 도 1에 도시된 시스템(10)을 통해 수행될 수 있다.
이하, 도 1 내지 3을 참조하여 시스템(10)에서 수행되는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명 예측 방법에 대해 설명한다.
센서(200)는 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다(단계 S110).
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응하는 상기 환경 변수를 주기적으로 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다. 따라서 센서(200)는 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 생성되는 센싱값(SV)을 수신할 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 센싱값(SV)을 변환하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 로드값을 생성할 수 있다(단계 S120).
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수 있다. 이 경우, 센서(200)로부터 측정되는 상기 환경 변수는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 환경 변수와 동일할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 변환없이 그대로 상기 로드값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)에 대해 일대일 변환을 수행하여 상기 로드값을 생성할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치할 수 있다. 이 경우, 센서(200)로부터 측정되는 상기 환경 변수는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 환경 변수와 상이할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 가까운 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 상대적으로 적게 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다. 이에 반해, 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 먼 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 상대적으로 많이 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 결정되는 로드 그래프를 사용하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다. 상기 로드 그래프는 시스템(10)에 대해 수행되는 반복적인 실험을 통해 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
도 4 및 5는 도 1에 도시된 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 센싱값을 변환하여 로드값을 생성하는 과정을 설명하기 위한 블록도들이고, 도 6은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값을 생성하는 과정에서 사용되는 로드 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4 및 5에서, 시스템(10)에 포함되는 센서(200)는 온도 센서(TEMP_SEN)(210)에 상응하고, 온도 센서(210)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치하는 것으로 도시된다.
도 6에서, 가로축은 온도 센서(210)로부터 생성되는 센싱값(SV)을 나타내고, 세로축은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 로드값을 나타낸다.
도 4 및 5를 참조하면, 시스템(10)은 열을 발생하는 열원(220)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예의 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 온도 센서(210)의 제1 측에 위치하고, 열원(220)은 온도 센서(210)의 제2 측에 위치할 수 있다. 즉, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)와 열원(220)은 온도 센서(210)로부터 서로 다른 방향에 위치할 수 있다. 따라서 온도 센서(210)로부터 측정되는 온도는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 온도보다 높을 수 있다.
이 경우, 상기 로드 그래프는 도 6에 도시된 제1 그래프(G1)와 같이 정의될 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 일정 크기만큼 감소시켜 상기 로드값을 생성할 수 있다.
이에 반해, 도 5에 도시된 실시예의 경우, 열원(220)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 제1 측에 위치하고, 온도 센서(210)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 제 2측에 위치할 수 있다. 즉, 열원(220)과 온도 센서(210)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)로부터 서로 다른 방향에 위치할 수 있다. 따라서 온도 센서(210)로부터 측정되는 온도는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 온도보다 낮을 수 있다.
이 경우, 상기 로드 그래프는 도 6에 도시된 제2 그래프(G2)와 같이 정의될 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 일정 크기만큼 증가시켜 상기 로드값을 생성할 수 있다.
도 4 내지 6을 참조하여, 센서(200)가 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치하는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 미리 정의되는 상기 로드 그래프를 사용하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정하는 과정의 일 예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 다양한 형태로 미리 정의된 상기 로드 그래프를 사용하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 응력(stress)을 계산할 수 있다(단계 S130).
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 미리 정의된 로드-응력 변환 그래프를 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 응력을 결정할 수 있다.
도 7은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 응력을 결정하는 과정에서 사용되는 로드-응력 변환 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7에서, 가로축은 상기 로드값을 나타내고, 세로축은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력을 나태낸다.
도 7을 참조하면, 상기 로드값이 증가할수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력 역시 증가하고, 상기 로드값이 감소할수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력 역시 감소할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 응력은 상기 로드값에 비선형적으로 비례할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 로드-응력 변환 그래프는 상기 로드값을 변화시켜가면서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력을 측정하여 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드-응력 변환 그래프를 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 응력을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로드값이 "ld1"인 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 응력을 "st1"으로 결정할 수 있다.
이상, 도 7을 참조하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 상기 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 응력(stress)을 계산하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 변형율(strain)을 계산할 수도 있다. 이 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 이하 단계에서 상기 응력 대신에 상기 변형율을 사용하여 동작할 수 있다.
이하, 설명의 편의상 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력을 계산하는 것으로 설명한다.
다시 도 3을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 응력과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 수명 사이의 관계를 나타내는 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 손상도를 계산할 수 있다 (단계 S140).
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 누적 손상 법칙(cumulative damage law)을 사용하여 상기 응력에 상응하는 상기 손상도를 계산할 수 있다.
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 마이너 법칙(Miner's rule)을 사용하여 상기 응력에 상응하는 상기 손상도를 계산할 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 손상도를 계산하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 8에는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 마이너 법칙(Miner's rule)을 사용하여 상기 응력에 상응하는 상기 손상도를 계산하는 방법의 일 예가 도시된다.
도 9는 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 손상도를 생성하는 과정에서 사용되는 응력-수명 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9에서, 세로축은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력의 크기를 나타내고, 가로축은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 때까지 상기 응력의 응력값들 각각이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가될 수 있는 최대 빈도를 나타낸다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 최초로 동작한 이래로, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 제1 응력값(st1)을 갖는 상기 응력이 제1 빈도(N1) 만큼 반복적으로 인가되는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 수 있다. 마찬가지로, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 최초로 동작한 이래로, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 제j 응력값(stj)을 갖는 상기 응력이 제j 빈도(Nj) 만큼 반복적으로 인가되는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 수 있다. 여기서, j는 양의 정수를 나타낸다.
상기 응력-수명 그래프는 시스템(10)에 대해 수행되는 반복적인 실험을 통해 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 응력이 제1 내지 제k 응력값들을 갖는 경우, 마이너 법칙(Miner's rule)은 아래의 [수학식 1]과 같이 정의될 수 있다. 여기서, k는 양의 정수를 나타낸다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 최초로 동작한 이후 현재까지 제i 응력값을 갖는 상기 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가된 빈도를 나타내고,
Figure pat00003
는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 때까지 상기 제i 응력값을 갖는 상기 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가될 수 있는 최대 빈도를 나타내고, C는 상기 손상도를 나타낸다.
이하, 도 8 및 9를 참조하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 마이너 법칙(Miner's rule)과 상기 응력-수명 그래프를 사용하여 상기 응력에 상응하는 상기 손상도를 계산하는 과정을 설명한다.
도 8을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 생성되는 센싱값(SV)에 대응하여 주기적으로 생성되는 상기 응력이 갖는 응력값들 각각의 빈도를 계산할 수 있다(단계 S141).
또한, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 응력-수명 그래프를 사용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 오류가 발생할 때까지 상기 응력이 상기 응력값들 각각을 가질 수 있는 최대 빈도들을 결정할 수 있다(단계 S143).
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 응력값들 각각의 빈도를 상기 응력값들에 상응하는 상기 최대 빈도들 각각으로 나눈 값들의 합을 상기 손상도로서 결정할 수 있다 (단계 S145).
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 최초로 동작한 이후 현재까지 제i 응력값을 갖는 상기 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가된 빈도(
Figure pat00004
)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 때까지 상기 제i 응력값을 갖는 상기 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가될 수 있는 최대 빈도(
Figure pat00005
)를 상기 [수학식 1]에 적용함으로써 상기 손상도(C)를 계산할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 판단할 수 있다(단계 S150). 상기 문턱값은 미리 정해질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명 사이의 관계를 나타내는 잔여 수명 변환 그래프를 사용하여 상기 손상도에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 결정할 수 있다.
상기 손상도가 상기 문턱값에 도달하는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 수 있다. 따라서 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이가 클수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 상대적으로 큰 것으로 결정될 수 있다. 이에 반해, 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이가 작을수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 상대적으로 작은 것으로 결정될 수 있다.
도 10은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단하는 과정에서 사용되는 잔여 수명 변환 그래프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10에서, 가로축은 문턱값(THV)과 손상도(DAM)의 차이를 나타내고, 세로축은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이에 비례할 수 있다.
예를 들어, 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이가 "d1"인 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 "r1"인 것으로 판단할 수 있다.
상기 잔여 수명 변환 그래프는 시스템(10)에 대해 수행되는 반복적인 실험을 통해 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
도 1 내지 10을 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템(10)은 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)을 누적 손상 법칙에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 효과적으로 예측할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11의 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법은 도 1에 도시된 시스템(10)을 통해 수행될 수 있다.
도 11의 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명 예측 방법에 포함되는 단계들(S110~S150)은 도 3의 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명 예측 방법에 포함되는 단계들(S110~S150)과 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 10을 참조하여 상술한 바와 같이, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 수신되는 센싱값(SV)에 기초하여 상기 손상도를 업데이트할 수 있다.
도 11을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 손상도의 단위 시간당 증가율을 계산할 수 있다(단계 S160).
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 손상도의 단위 시간당 증가율과 미리 정해진 문턱 증가율을 비교할 수 있다(단계 S170).
상기 손상도의 단위 시간당 증가율이 상기 미리 정해진 문턱 증가율보다 큰 경우(단계 S170; 예), 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 급격한 손상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 시스템(10)이 자동차인 경우, 상기 자동차에 충돌 사고가 발생하는 경우, 상기 손상도의 단위 시간당 증가율이 상기 미리 정해진 문턱 증가율보다 클 수 있다. 또는, 시스템(10)이 드론인 경우, 상기 드론이 추락하는 경우, 상기 손상도의 단위 시간당 증가율이 상기 미리 정해진 문턱 증가율보다 클 수 있다.
따라서 상기 손상도의 단위 시간당 증가율이 상기 미리 정해진 문턱 증가율보다 큰 경우(단계 S170; 예), 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 알람 신호를 생성할 수 있다(단계 S180).
따라서 시스템(10)의 관리자는 상기 알람 신호에 응답하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 저장된 데이터를 백업하거나 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)를 교체하는 등과 같은 적절한 조치를 취할 수 있다.
한편, 도 11의 단계 S150 이후에, 시스템(10) 및/또는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 사용자 및/또는 개발자에게 상기 잔여 수명을 나타내는 수명 정보를 제공할 수 있다(단계 S155). 예를 들어, 상기 수명 정보는 주기적 또는 비주기적으로 제공될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 시스템(20)은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치(100) 및 제1 내지 제n 센서들(SEN)(200-1~200-n)을 포함한다. 여기서, n은 양의 정수를 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 시스템(20)은 랩탑(laptop) 컴퓨터, 자동차, 비행기, 드론(drone) 등과 같이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)를 포함하는 임의의 종류의 시스템일 수 있다.
제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수도 있고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치할 수도 있다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치하고, 제(k+1) 내지 제n 센서들(200-(k+1)~200-n)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수 있다. 여기서, k는 n 이하의 양의 정수를 나타낸다.
제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 주기적으로 제1 내지 제n 환경 변수들을 측정하여 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 생성한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제n 환경 변수들 각각은 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응할 수 있다. 따라서 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 다양한 종류의 환경 변수를 측정하여 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 생성할 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각으로부터 주기적으로 제공되는 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측한다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각으로부터 주기적으로 제공되는 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 누적 손상 법칙(cumulative damage law)에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13의 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법은 도 12에 도시된 시스템(20)을 통해 수행될 수 있다.
이하, 도 12 및 13을 참조하여 시스템(20)에서 수행되는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명 예측 방법에 대해 설명한다.
제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 주기적으로 제1 내지 제n 환경 변수들을 측정하여 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 생성할 수 있다(단계 S210).
일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제n 환경 변수들 각각은 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응할 수 있다. 따라서 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각은 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 변환하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 제1 내지 제n 로드값들을 생성할 수 있다(단계 S220).
예를 들어, 제(k+1) 내지 제n 센서들(200-(k+1)~200-n)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치하므로, 제(k+1) 내지 제n 센서들(200-(k+1)~200-n) 각각으로부터 측정되는 상기 제(k+1) 내지 제n 환경 변수들 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 제(k+1) 내지 제n 환경 변수들 각각과 동일할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제(k+1) 내지 제n 센싱값들(SV(k+1)~SVn)을 변환없이 그대로 제(k+1) 내지 제n 로드값들로 결정할 수 있다. 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제(k+1) 내지 제n 센싱값들(SV(k+1)~SVn)에 대해 일대일 변환을 수행하여 상기 제(k+1) 내지 제n 로드값들을 생성할 수 있다.
이에 반해, 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k)은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치하므로, 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k) 각각으로부터 측정되는 상기 제1 내지 제k 환경 변수들 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 제1 내지 제k 환경 변수들 각각과 상이할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k) 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 제1 내지 제k 센싱값들(SV1~SVk)을 변환하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 상기 제1 내지 제k 로드값들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k) 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 가까운 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제k 센싱값들(SV1~SVk) 각각을 상대적으로 적게 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다. 이에 반해, 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k) 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 먼 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제k 센싱값들(SV1~SVk) 각각을 상대적으로 많이 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제k 센서들(200-1~200-k) 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 결정되는 제1 내지 제k 로드 그래프들을 사용하여 제1 내지 제k 센싱값들(SV1~SVk) 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제k 로드값들을 결정할 수 있다. 상기 제1 내지 제k 로드 그래프들은 시스템(20)에 대해 수행되는 반복적인 실험을 통해 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 4 내지 6을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 제1 내지 제k 센싱값들(SV1~SVk) 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제k 로드값들을 결정할 수 있다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제n 로드값들에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 제1 내지 제n 응력들을 계산할 수 있다(단계 S230).
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 미리 정의된 제1 내지 제n 로드-응력 변환 그래프들 각각을 사용하여 상기 제1 내지 제n 로드값들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제n 응력들을 결정할 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 7을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 상기 제1 내지 제n 로드값들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제n 응력들을 결정할 수 있다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제n 응력들 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 손상도를 계산할 수 있다(단계 S240).
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 누적 손상 법칙(cumulative damage law)을 사용하여 상기 제1 내지 제n 응력들에 상응하는 상기 손상도를 계산할 수 있다.
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 마이너 법칙(Miner's rule)을 사용하여 상기 제1 내지 제n 응력들에 상응하는 상기 손상도를 계산할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 손상도를 계산하는 과정의 일 예를 나타내는 순서도이다.
상기 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들 각각은 도 9를 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 정의될 수 있다.
도 14를 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 주기적으로 생성되는 상기 제1 응력이 갖는 응력값들 각각의 빈도를 계산할 수 있다(단계 S243).
또한, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 응력-수명 그래프를 사용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 오류가 발생할 때까지 상기 제1 응력이 상기 응력값들 각각을 가질 수 있는 최대 빈도들을 결정할 수 있다(단계 S245).
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 응력값들 각각의 빈도를 상기 최대 빈도들 각각으로 나눈 값들의 합을 제1 서브 손상도로서 결정할 수 있다(단계 S247).
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)가 최초로 동작한 이후 현재까지 제i 응력값을 갖는 상기 제1 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가된 빈도(
Figure pat00006
)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 때까지 상기 제i 응력값을 갖는 상기 제1 응력이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가될 수 있는 최대 빈도(
Figure pat00007
)를 상기 [수학식 1]에 적용함으로써 상기 제1 서브 손상도를 계산할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제2 내지 제n 응력들 각각에 대해서도 상술한 단계들(S243, S245, 및 S247)을 수행하여 제2 내지 제n 서브 손상도들을 결정할 수 있다(단계 S241).
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제n 서브 손상도들의 합을 상기 손상도로서 결정할 수 있다(단계 S249).
다시 도 13을 참조하면, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 판단할 수 있다(단계 S250). 상기 문턱값은 미리 정해질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명 사이의 관계를 나타내는 잔여 수명 변환 그래프를 사용하여 상기 손상도에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 결정할 수 있다.
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 10을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 상기 잔여 수명 변환 그래프를 사용하여 상기 손상도에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 결정할 수 있다.
상기 손상도가 상기 문턱값에 도달하는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 동작 오류가 발생할 수 있다. 따라서 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이가 클수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 상대적으로 큰 것으로 결정될 수 있다. 이에 반해, 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이가 작을수록 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명은 상대적으로 작은 것으로 결정될 수 있다.
도 12 내지 14를 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템(20)은 제1 내지 제n 센서들(200-1~200-n) 각각으로부터 주기적으로 제공되는 제1 내지 제n 센싱값들(SV1~SVn)을 누적 손상 법칙에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 효과적으로 예측할 수 있다.
한편, 도 13의 단계 S250 이후에, 실시예에 따라서 도 11에 도시된 단계 S155, S160, S170 및 S180 중 적어도 하나가 추가적으로 수행될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 시스템(30)은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치(100) 및 센서(SEN)(200)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 시스템(30)은 랩탑(laptop) 컴퓨터, 자동차, 비행기, 드론(drone) 등과 같이 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)를 포함하는 임의의 종류의 시스템일 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 실시예에 따라서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수도 있고, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치할 수도 있다.
센서(200)는 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성한다.
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응하는 상기 환경 변수를 주기적으로 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다. 따라서 센서(200)는 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 센서(200)는 다양한 종류의 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제m 컴포넌트들(CP1~CPm)(150-1~150-m)을 포함할 수 있다. 여기서, m은 2 이상의 양의 정수를 나타낸다.
제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 임의의 구성 요소일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각은 반도체 패키지, 반도체 칩, 인쇄 회로 기판과 같은 전자 회로일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각은 도 2의 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 SSD 컨트롤러(110), 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s), 및 SSD 컨트롤러(110)와 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)이 실장되는 인쇄 회로 기판 중의 적어도 하나일 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각은 SSD 컨트롤러(110), 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s), 및 SSD 컨트롤러(110)와 복수의 불휘발성 메모리 장치들(120-1, 120-2, ..., 120-s)이 실장되는 상기 인쇄 회로 기판에 포함되어 전기적인 연결 부재로 사용되는 솔더 조인트(solder joint), 솔더 중의 적어도 하나일 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 임의의 구성 요소일 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측한다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)을 누적 손상 법칙(cumulative damage law)에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명을 예측할 수 있다.
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)을 누적 손상 법칙(cumulative damage law)에 적용하여 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 잔여 수명에 상응하는 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정하고, 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명으로 예측할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16의 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법은 도 15에 도시된 시스템(30)을 통해 수행될 수 있다.
이하, 도 15 및 16을 참조하여 시스템(30)에서 수행되는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명 예측 방법에 대해 설명한다.
센서(200)는 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다(단계 S310).
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응하는 상기 환경 변수를 주기적으로 측정하여 센싱값(SV)을 생성할 수 있다. 따라서 센서(200)는 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 가속도 센서, 진동 센서, 외부 힘 센서, 충격 센서, 방사선 센서, 먼지 센서, 전기적 스트레스 센서 중의 적어도 하나로 구현될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)로부터 주기적으로 생성되는 센싱값(SV)을 수신할 수 있다. 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 센싱값(SV)을 변환하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 로드값을 생성할 수 있다(단계 S320).
일 실시예에 있어서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 내부에 위치할 수 있다. 이 경우, 센서(200)로부터 측정되는 상기 환경 변수는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 환경 변수와 동일할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 변환없이 그대로 상기 로드값으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)에 대해 일대일 변환을 수행하여 상기 로드값을 생성할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 센서(200)는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 외부에 위치할 수 있다. 이 경우, 센서(200)로부터 측정되는 상기 환경 변수는 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 적용되는 상기 환경 변수와 상이할 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다.
예를 들어, 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 가까운 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 상대적으로 적게 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다. 이에 반해, 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리가 먼 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센싱값(SV)을 상대적으로 많이 변경하여 상기 로드값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 센서(200)와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100) 사이의 거리에 기초하여 결정되는 로드 그래프를 사용하여 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다. 상기 로드 그래프는 시스템(10)에 대해 수행되는 반복적인 실험을 통해 획득되는 데이터를 사용하여 미리 정의될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 4 내지 6을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 센싱값(SV)에 상응하는 상기 로드값을 결정할 수 있다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드값에 기초하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각에 인가되는 제1 내지 제m 응력들을 계산할 수 있다(단계 S330).
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 상기 로드값에 상응하는 로드가 인가되는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각에 실질적으로 인가되는 응력은 서로 다를 수 있다. 따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 로드값에 상응하는 로드가 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각에 인가되는 상기 제1 내지 제m 응력들을 개별적으로 계산할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각에 상응하는 미리 정의된 제1 내지 제m 로드-응력 변환 그래프들을 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 제1 내지 제m 응력들을 결정할 수 있다.
상기 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들 각각은 도 7을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 정의될 수 있다.
따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 7을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 상기 제1 내지 제m 로드-응력 변환 그래프들을 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 제1 내지 제m 응력들을 결정할 수 있다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제m 응력들 각각과 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제m 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제m 응력들에 기초하여 제1 내지 제m 손상도들을 각각 계산할 수 있다(단계 S340).
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 누적 손상 법칙(cumulative damage law)을 사용하여 상기 제1 내지 제m 응력들에 상응하는 상기 제1 내지 제m 손상도들을 계산할 수 있다.
예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 마이너 법칙(Miner's rule)을 사용하여 상기 제1 내지 제m 응력들에 상응하는 상기 제1 내지 제m 손상도들을 계산할 수 있다.
상기 제1 내지 제m 응력-수명 그래프들 각각은 도 9를 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 정의될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 8 및 9를 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 상기 제1 내지 제m 응력-수명 그래프들을 사용하여 상기 제1 내지 제m 응력들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제m 손상도들을 결정할 수 있다. 따라서 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각은 상기 로드값에 상응하는 로드가 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 인가되는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 손상도에 상응할 수 있다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제m 문턱값들 각각과 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정할 수 있다(단계 S350). 상기 제1 내지 제m 문턱값들은 미리 정해질 수 있다.
따라서 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 잔여 수명에 상응할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제m 문턱값들 각각과 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각의 차이와 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제m 잔여 수명 변환 그래프들을 사용하여 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정할 수 있다.
상기 제1 내지 제m 잔여 수명 변환 그래프들 각각은 도 10을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 정의될 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 도 10을 참조하여 상술한 바와 동일한 방법으로 상기 제1 내지 제m 잔여 수명 변환 그래프들 각각을 사용하여 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정할 수 있다.
상기 제t 손상도가 상기 제t 문턱값에 도달하는 경우, 제t 컴포넌트(150-t) 동작 오류가 발생할 수 있다. 따라서 상기 제t 문턱값과 상기 제t 손상도의 차이가 클수록 제t 컴포넌트(150-t)의 상기 잔여 수명에 상응하는 상기 제t 후보 잔여 수명은 상대적으로 큰 것으로 결정될 수 있다. 이에 반해, 상기 제t 문턱값과 상기 제t 손상도의 차이가 작을수록 제t 컴포넌트(150-t)의 상기 잔여 수명에 상응하는 상기 제t 후보 잔여 수명은 상대적으로 작은 것으로 결정될 수 있다. 여기서, t는 m 이하의 양의 정수를 나타낸다.
이후, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 잔여 수명으로 판단할 수 있다(단계 S360).
상술한 바와 같이, 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 각각은 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 잔여 수명에 상응할 수 있다.
솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 중의 어느 하나가 수명이 다하여 오류가 발생하는 경우, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 전체적인 동작에 오류가 발생할 수 있다.
따라서 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 잔여 수명에 상응하는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명으로 결정할 수 있다.
도 15 및 16을 참조하여 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템(30)은 센서(200)로부터 주기적으로 제공되는 센싱값(SV)을 누적 손상 법칙에 적용하여 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)에 포함되는 제1 내지 제m 컴포넌트들(150-1~150-m) 각각의 잔여 수명에 상응하는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정하고, 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명으로 판단함으로써, 솔리드 스테이트 드라이브 장치(100)의 상기 잔여 수명을 효과적으로 예측할 수 있다.
한편, 도 16의 단계 S360 이후에, 실시예에 따라서 도 11에 도시된 단계 S155, S160, S170 및 S180 중 적어도 하나가 추가적으로 수행될 수 있다.
본 발명은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치를 포함하는 임의의 시스템에 유용하게 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD) 장치 및 센서를 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서,
    상기 센서가 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 센서와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 센싱값을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 로드값을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 응력을 계산하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 응력과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 손상도를 계산하는 단계; 및
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단하는 단계를 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 환경 변수는 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 내부에 위치하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 센싱값을 변환없이 그대로 상기 로드값으로 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 센서는 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 외부에 위치하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 센서와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 결정되는 로드 그래프를 사용하여 상기 센싱값에 상응하는 상기 로드값을 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 미리 정의된 로드-응력 변환 그래프를 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 응력을 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 누적 손상 법칙(cumulative damage law)을 사용하여 상기 응력에 상응하는 상기 손상도를 계산하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 응력-수명 그래프와 상기 응력에 기초하여 상기 손상도를 계산하는 단계는,
    주기적으로 생성되는 상기 응력이 갖는 응력값들 각각의 빈도를 계산하는 단계;
    상기 응력-수명 그래프를 사용하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 오류가 발생할 때까지 상기 응력이 상기 응력값들 각각을 가질 수 있는 최대 빈도들을 결정하는 단계; 및
    상기 응력값들 각각의 빈도를 상기 최대 빈도들 각각으로 나눈 값들의 합을 상기 손상도로서 결정하는 단계를 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 문턱값과 상기 손상도의 차이와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 상기 잔여 수명 사이의 관계를 나타내는 잔여 수명 변환 그래프를 사용하여 상기 손상도에 상응하는 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 상기 잔여 수명을 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 손상도의 단위 시간당 증가율을 계산하는 단계; 및
    상기 손상도의 상기 단위 시간당 증가율이 문턱 증가율보다 큰 경우, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 알람 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  12. 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 제1 내지 제n(n은 2 이상의 양의 정수) 센서들을 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서,
    상기 제1 내지 제n 센서들이 주기적으로 제1 내지 제n 환경 변수들을 측정하여 제1 내지 제n 센싱값들을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 센서들 각각과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 제1 내지 제n 센싱값들을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 제1 내지 제n 로드값들을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 로드값들에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 제1 내지 제n 응력들을 계산하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 응력들과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 손상도를 계산하는 단계; 및
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 문턱값과 상기 손상도의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 판단하는 단계를 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 환경 변수들 각각은 온도, 습도, 압력, 가속도, 진동, 외부 힘, 충격, 방사선, 먼지, 전기적 스트레스 중의 적어도 하나에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 제1 내지 제k(k는 n 미만의 양의 정수) 센서들은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 외부에 위치하고, 상기 제(k+1) 내지 제n 센서들은 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 내부에 위치하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 제1 내지 제k 센서들 각각과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 결정되는 제1 내지 제k 로드 그래프들을 사용하여 상기 제1 내지 제k 센싱값들에 상응하는 상기 제1 내지 제k 로드값들을 결정하고, 상기 제(k+1) 내지 제n 센싱값들은 변환없이 그대로 상기 제(k+1) 내지 제n 로드값들로 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제n 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제n 응력들에 기초하여 상기 손상도를 계산하는 단계는,
    주기적으로 생성되는 상기 제p(p는 n 이하의 양의 정수) 응력이 갖는 응력값들 각각의 빈도를 계산하는 단계;
    상기 제p 응력-수명 그래프를 사용하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 오류가 발생할 때까지 상기 제p 응력이 상기 응력값들 각각을 가질 수 있는 최대 빈도들을 결정하는 단계;
    상기 응력값들 각각의 빈도를 상기 최대 빈도들 각각으로 나눈 값들의 합을 제p 서브 손상도로서 결정하는 단계; 및
    상기 제1 내지 제n 서브 손상도들의 합을 상기 손상도로서 결정하는 단계를 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  17. 제1 내지 제m(m은 2 이상의 양의 정수) 컴포넌트들을 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치 및 센서를 포함하는 시스템에서 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명을 예측하는 방법에서,
    상기 센서가 주기적으로 환경 변수를 측정하여 센싱값을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 센서와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치 사이의 거리에 기초하여 상기 센싱값을 변환하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치에 인가되는 로드값을 생성하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 로드값에 기초하여 상기 제1 내지 제m 컴포넌트들 각각에 인가되는 제1 내지 제m 응력들을 계산하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제m 응력들과 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제m 응력-수명 그래프들과 상기 제1 내지 제m 응력들에 기초하여 제1 내지 제m 손상도들을 계산하는 단계;
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 제1 내지 제m 문턱값들 각각과 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각의 차이에 기초하여 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정하는 단계; 및
    상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치가 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들 중의 최소값을 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명으로 판단하는 단계를 포함하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제1 내지 제m 컴포넌트들 각각은 반도체 패키지, 반도체 칩, 솔더 조인트(solder joint), 인쇄 회로 기판, 솔더 중의 적어도 하나에 상응하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 제1 내지 제m 컴포넌트들 각각에 상응하는 미리 정의된 제1 내지 제m 로드-응력 변환 그래프들을 사용하여 상기 로드값에 상응하는 상기 제1 내지 제m 응력들을 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
  20. 제17 항에 있어서, 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치는 상기 제1 내지 제m 문턱값들 각각과 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각의 차이와 상기 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 상기 잔여 수명 사이의 관계를 나타내는 제1 내지 제m 잔여 수명 변환 그래프들을 사용하여 상기 제1 내지 제m 손상도들 각각에 상응하는 상기 제1 내지 제m 후보 잔여 수명들을 결정하는 솔리드 스테이트 드라이브 장치의 잔여 수명 예측 방법.
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