KR20180126118A - 데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

데이터 저장 장치는 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치; 및 서든 파워 오프에 응답하여 상기 비휘발성 메모리 장치에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시하고, 상기 복구 상태를 업데이트하면서 상기 복구 동작을 수행하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 복구 동작에서 적어도 하나의 열린 메모리 블록에 대한 보수 동작을 수행한 뒤 상기 복구 상태를 소정 복구 상태로 업데이트하고, 상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록에서 상기 보수 동작이 수행된 위치 이후부터 라이트 동작을 수행한다.

Description

데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법{DATA STORAGE DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 데이터 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 데이터 저장 장치에 관한 것이다.
데이터 저장 장치는 외부 장치의 라이트 요청에 응답하여, 외부 장치로부터 제공된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 또한, 데이터 저장 장치는 외부 장치의 리드 요청에 응답하여, 저장된 데이터를 외부 장치로 제공하도록 구성될 수 있다. 외부 장치는 데이터를 처리할 수 있는 전자 장치로서, 컴퓨터, 디지털 카메라 또는 휴대폰 등을 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치는 외부 장치에 내장되어 동작하거나, 분리 가능한 형태로 제작되어 외부 장치에 연결됨으로써 동작할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 서든 파워 오프에 대한 복구 동작을 수행하는 데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치는 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치; 및 서든 파워 오프에 응답하여 상기 비휘발성 메모리 장치에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시하고, 상기 복구 상태를 업데이트하면서 상기 복구 동작을 수행하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 복구 동작에서 적어도 하나의 열린 메모리 블록에 대한 보수 동작을 수행한 뒤 상기 복구 상태를 소정 복구 상태로 업데이트하고, 상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록에서 상기 보수 동작이 수행된 위치 이후부터 라이트 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치의 동작 방법은 서든 파워 오프에 응답하여 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시하는 단계; 적어도 하나의 열린 메모리 블록에 대한 보수 동작을 수행한 뒤 상기 복구 상태를 소정 복구 상태로 업데이트하는 단계; 및 상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록에서 상기 보수 동작이 수행된 위치 이후부터 라이트 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치 및 그것의 동작 방법은 서든 파워 오프에 대한 복구 동작을 수행할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치를 도시한 블록도,
도2는 메모리 블록의 구조를 간략하게 도시하는 도면,
도3a 및 도3b는 컨트롤러가 블록 맵 데이터를 생성하는 방법을 예시적으로 도시하는 도면,
도4a 및 도4b는 컨트롤러가 맵 데이터 플러시 동작을 수행하는 방법을 예시적으로 도시하는 도면,
도5는 데이터 저장 장치가 제1 복구 상태에 있을 때의 상황을 도시하는 도면,
도6a는 컨트롤러가 제1 복구 상태에 있을 때 서든 파워 오프가 발생한 뒤 제1 복구 동작을 시작하는 방법을 도시하는 도면,
도6b는 컨트롤러가 제1 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시하는 도면,
도7a는 컨트롤러가 제2 복구 상태에서 제2 복구 동작을 수행하는 방법을 도시하는 도면,
도7b는 컨트롤러가 제2 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시하는 도면,
도8a는 컨트롤러가 제3 복구 상태에서 제3 복구 동작을 수행하는 방법을 도시하는 도면,
도8b는 컨트롤러가 제3 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시하는 도면,
도9는 컨트롤러가 제4 복구 상태에서 메모리 블록을 계속 사용하는 방법을 도시하는 도면,
도10a는 컨트롤러가 제3 복구 상태에 있을 때 후속 서든 파워 오프가 발생한 뒤 제3 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 도시하는 도면,
도10b는 컨트롤러가 제3 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시하는 도면,
도11은 컨트롤러가 제4 복구 상태에서 열린 메모리 블록을 사용하는 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생한 뒤, 제4 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 도시하는 도면,
도12는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치가 적용된 데이터 처리 시스템을 도시하는 블록도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치(10)를 도시한 블록도이다.
데이터 저장 장치(10)는 외부 장치의 라이트 요청에 응답하여, 외부 장치로부터 제공된 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 또한, 데이터 저장 장치(10)는 외부 장치의 리드 요청에 응답하여, 저장된 데이터를 외부 장치로 제공하도록 구성될 수 있다.
데이터 저장 장치(10)는 PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association) 카드, CF(Compact Flash) 카드, 스마트 미디어 카드, 메모리 스틱, 다양한 멀티 미디어 카드(MMC, eMMC, RS-MMC, MMC-micro), SD(Secure Digital) 카드(SD, Mini-SD, Micro-SD), UFS(Universal Flash Storage) 또는 SSD(Solid State Drive) 등으로 구성될 수 있다.
데이터 저장 장치(10)는 컨트롤러(100) 및 비휘발성 메모리 장치(200)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(100)는 데이터 저장 장치(10)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(100)는 비휘발성 메모리 장치(200)에 데이터를 저장하고, 비휘발성 메모리 장치(200)로부터 데이터를 리드할 수 있다.
데이터 저장 장치(10)의 동작 중에 서든 파워 오프가 발생하면, 컨트롤러(100)는 데이터 저장 장치(10)로 파워가 다시 공급됨으로써 부팅될 때 복구 동작을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100)는 서든 파워 오프에 응답하여 비휘발성 메모리 장치(200)에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(100)는 복구 상태를 업데이트하면서 복구 동작을 수행할 수 있다. 즉, 복구 상태는 서든 파워 오프에 의한 복구 동작이 어디까지 진행되었는지를 나타낼 수 있다. 따라서, 컨트롤러(100)는 복구 동작을 수행하는 중에 서든 파워 오프가 다시 발생하더라도, 이전에 저장된 복구 상태에 근거하여 복구 동작을 어떤 단계부터 다시 수행해야 하는지를 결정할 수 있다.
한편, 적어도 하나의 "열린" 메모리 블록(BK)은 데이터를 저장하기 위해 비휘발성 메모리 장치(200)에 포함된 복수의 메모리 블록들(미도시) 중 선택되는 메모리 블록일 수 있다. 따라서, 열린 메모리 블록(BK)은 데이터를 저장할 수 있는 빈 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 열린 메모리 블록(BK)은 더 이상 빈 영역을 포함하지 않게 될 때, "닫혀"질 수 있다. 즉, 닫힌 메모리 블록은 라이트 동작을 통해 데이터로 가득 찬 메모리 블록일 수 있다.
본 발명에서 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK)에 대한 보수 동작을 포함할 수 있다. 보수 동작은, 열린 메모리 블록(BK)에서 서든 파워 오프 때문에 불안정해진 영역을 처리하여 열린 메모리 블록(BK)을 라이트 동작에 계속 사용가능하도록 할 수 있다. 즉, 컨트롤러(100)는 열린 메모리 블록(BK)에서 보수 동작이 수행된 위치 이후부터, 라이트 동작을 이어서 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 보수 동작은 짧은 시간 내에 수행될 수 있다. 따라서, 열린 메모리 블록에 대해 가비지 컬렉션 동작 등을 수행하는 기존의 복구 방법 대비 복구 동작을 빠르게 종료시킬 수 있다. 이러한 복구 동작의 구체적인 수행 방법은 아래에서 상세하게 설명될 것이다.
컨트롤러(100)는 동작 메모리 영역(110)을 포함할 수 있다. 동작 메모리 영역(110)은 컨트롤러(100)가 동작하는 데 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 동작 메모리 영역(110)은 논리 어드레스와 물리 어드레스에 관한 각종 맵 데이터를 저장할 수 있다.
비휘발성 메모리 장치(200)는 컨트롤러(100)의 제어에 따라, 컨트롤러(100)로부터 전송된 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 리드하여 컨트롤러(100)로 전송할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치(200)는 메모리 블록(BK)을 포함한 복수의 메모리 블록들을 포함할 수 있다.
비휘발성 메모리 장치(200)는 낸드 플래시(NAND Flash) 또는 노어 플래시(NOR Flash)와 같은 플래시 메모리 장치, FeRAM(Ferroelectrics Random Access Memory), PCRAM(Phase-Change Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 또는 ReRAM(Resistive Random Access Memory) 등을 포함할 수 있다.
한편, 도1은 데이터 저장 장치(10)가 1개의 비휘발성 메모리 장치(200)를 포함하는 것으로 도시하나, 데이터 저장 장치(10)에 포함되는 비휘발성 메모리 장치들의 개수는 이에 제한되지 않는다.
도2는 메모리 블록(BK)의 구조를 간략하게 도시한다.
도2를 참조하면, 메모리 블록(BK)은 복수의 워드라인들(WL1~WLx) 및 복수의 비트라인들(BL1~BLy)에 연결된 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 도2는 간략하게 2차원의 어레이로 배치된 메모리 셀들을 도시하지만, 알려진 바와 같이 메모리 셀들은 3차원의 어레이로 배치될 수도 있다. 비휘발성 메모리 장치(200)는 복수의 워드라인들(WL1~WLx) 중 어느 하나를 선택함으로써 선택된 워드라인의 메모리 셀들에 대해 라이트 동작 및 리드 동작을 수행할 수 있다. 메모리 셀들에 각각 연결된 비트라인들은 라이트 동작 및 리드 동작에서 메모리 셀들로 및 메모리 셀들로부터 데이터를 전송하는 데 사용될 수 있다.
컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK)에 데이터를 저장하기 위해 워드라인들(WL1~WLx)을 소정의 라이트 순서에 따라, 예를 들어, 워드라인(WL1)부터 워드라인(WLx)까지 순차적으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(100)는 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들에 대해 라이트 동작을 수행한 뒤, 워드라인(WL2)에 연결된 메모리 셀들에 대해 라이트 동작을 수행할 수 있다.
한편, 메모리 셀들 각각에 "k"개의 비트들이 저장될 때, 단일의 워드라인에 연결된 메모리 셀들은 "k"개의 메모리 영역들에 대응될 수 있다. 메모리 셀들 각각에 저장된 "k"개의 비트들은 "k"개의 메모리 영역들에 각각 저장될 수 있다.
예를 들어, 메모리 셀들 각각에 2개의 비트들이 저장될 때, 워드라인(WL1)에 연결된 메모리 셀들(MC1)은 2개의 메모리 영역들(MR_LSB, MR_MSB)에 대응될 수 있다. 메모리 셀들(MC1) 각각에 저장된 2비트들 중 하위 비트는 LSB(least significant bit) 메모리 영역(MR_LSB)에 저장될 수 있고, 2비트들 중 상위 비트는 MSB(most significant bit) 메모리 영역(MR_MSB)에 저장될 수 있다.
도3a 및 도3b는 컨트롤러(100)가 블록 맵 데이터(MAP_BK)를 생성하는 방법을 예시적으로 도시한다.
도3a를 참조하면, 메모리 블록(BK)은 어드레스 맵핑 단위로 분할된 메모리 세그먼트들(MS1~MSz)을 포함할 수 있다. 메모리 세그먼트는 호스트 장치가 인식하는 논리 어드레스에 맵핑되는 메모리 단위일 수 있다. 단일의 메모리 세그먼트는 단일의 논리 어드레스에 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 메모리 세그먼트의 크기는 도2의 메모리 영역의 크기와 일치할 수 있다. 다른 예로서, 메모리 세그먼트의 크기는 도2의 메모리 영역의 크기보다 작을 수 있다. 다른 예로서, 메모리 세그먼트의 크기는 도2의 메모리 영역의 크기보다 클 수 있다.
어드레스 맵핑 방법을 상세하게 설명하면, 컨트롤러(100)는 메모리 세그먼트(MS1)를 논리 어드레스(L13)에 맵핑시키면서 메모리 세그먼트(MS1)에 논리 어드레스(L13)에 대응하는 데이터(DATA_L13)를 라이트할 수 있다. 컨트롤러(100)는 메모리 세그먼트(MS1)에 데이터(DATA_L13)를 저장하면서 논리 어드레스(L13)도 함께 저장할 수 있다. 한편, 이때, 메모리 블록(BK)는 열린 메모리 블록(BK)일 것이다.
그리고, 컨트롤러(100)는 동작 메모리 영역(110)에 열린 메모리 블록(BK)의 블록 맵 데이터(MAP_BK)를 유지할 수 있다. 컨트롤러(100)는 메모리 세그먼트(MS1)에 데이터(DATA_L13)를 저장하면서 메모리 세그먼트(MS1)에 관한 맵 데이터(MAP_MS1)를 블록 맵 데이터(MAP_BK)로서 저장할 수 있다. 맵 데이터(MAP_MS1)는 메모리 세그먼트(MS1)에 맵핑된 논리 어드레스(L13)를 포함할 수 있다. 열린 메모리 블록(BK)에 라이트 동작이 수행됨에 따라 블록 맵 데이터(MAP_BK)는 메모리 세그먼트들(MS1~MSz)에 맵핑된 논리 어드레스들을 포함하게 될 수 있다.
도3b를 참조하면, 메모리 세그먼트들(MS1~MSz-1)에 라이트 동작이 수행되었을 때, 동작 메모리 영역(110)에 저장된 블록 맵 데이터(MAP_BK)가 도시된다. 컨트롤러(100)는 마지막 메모리 세그먼트(MSz)를 제외하고 나머지 메모리 세그먼트들(MS1~MSz-1)에 라이트 동작이 수행되었을 때, 마지막 메모리 세그먼트(MSz)에 블록 맵 데이터(MAP_BK)를 저장할 수 있다. 마지막 메모리 세그먼트(MSz)는 메모리 블록(BK)의 블록 맵 데이터(MAP_BK)를 저장하기 위한 블록 맵 데이터 메모리 영역일 수 있다. 실시 예에 따라, 블록 맵 데이터 메모리 영역은 도3b에 도시된 바와 달리, 복수의 메모리 세그먼트들일 수 있다. 실시 예에 따라, 블록 맵 데이터 메모리 영역은 메모리 블록(BK)에서 마지막으로 라이트되는 위치가 아닌 다른 위치일 수 있다. 실시 예에 따라, 메모리 블록(BK)의 블록 맵 데이터 메모리 영역은 메모리 블록(BK)이 아닌 다른 메모리 블록에 저장될 수 있다.
정리하면, 동작 메모리 영역(110)에 저장되어 있던 블록 맵 데이터(MAP_BK)는 열린 메모리 블록(BK)이 닫혀질 때, 블록 맵 데이터 메모리 영역(MSz)에 저장될 수 있다. 후술될 바와 같이 블록 맵 데이터 메모리 영역(MSz)에 저장된 블록 맵 데이터(MAP_BK)는 맵 데이터 플러시 동작을 위해 사용될 수 있다.
도4a 및 도4b는 컨트롤러(100)가 맵 데이터 플러시 동작을 수행하는 방법을 예시적으로 도시한다.
도4a를 참조하면, 우선 컨트롤러(100)는 호스트 맵 데이터 메모리 영역(MAP_HOST_RG)에 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 저장할 수 있다. 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)는 호스트 장치가 관리하는 모든 논리 어드레스들에 맵핑된 메모리 세그먼트들의 정보를 포함할 수 있다. 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)는 데이터가 업데이트될 때 구식 맵 데이터가 될 수 있다.
예를 들어, 논리 어드레스(L13)에 관한 맵 데이터(MAP_L13)는 도2a에서 논리 어드레스(L13)에 맵핑되었었던 메모리 세그먼트(MS1)의 정보를 포함할 수 있다. 이후에 논리 어드레스(L13)에 대응하는 데이터(DATA_L13)가 최신 데이터(DATA_L13_N)로 업데이트되고, 메모리 블록(BK)의 메모리 세그먼트(MS5)에 저장되면 맵 데이터(MAP_L13)는 구식 맵 데이터가 될 수 있다.
한편, 블록 맵 데이터(MAP_BK)의 메모리 세그먼트(MS5)에 관한 최신 맵 데이터(MAP_MS5)는, 메모리 세그먼트(MS5)에 맵핑된 논리 어드레스(L13)를 포함하고, 최신의 맵 데이터일 수 있다. 반면에, 블록 맵 데이터(MAP_BK)에서 메모리 세그먼트(MS1)에 관한 맵 데이터(MAP_MS1)는 구식이 될 수 있다.
도4b를 참조하면, 컨트롤러(100)는 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 최신 상태로 업데이트하기 위해 블록 맵 데이터(MAP_BK)에 대해 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 단계(S1)에서, 컨트롤러(100)는 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 호스트 맵 데이터 메모리 영역(MAP_HOST_RG)으로부터 동작 메모리 영역(110)으로 리드할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(100)는 최신 맵 데이터(MAP_MS5)를 포함하는 블록 맵 데이터(MAP_BK)에 근거하여 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)에 포함된 구식 맵 데이터(MAP_L13)를 업데이트할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(100)는 업데이트된 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 호스트 맵 데이터 메모리 영역(MAP_HOST_RG)에 저장할 수 있다.
한편, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK)이 닫혀진 이후에, 블록 맵 데이터(MAP_BK)에 대해 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 이다. 컨트롤러(100)는 동작 메모리 영역(110)에 아직 저장된 블록 맵 데이터(MAP_BK)에 근거하여 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 도2b에서 설명된 메모리 블록(BK)의 마지막 메모리 세그먼트(MSz)에 저장된 블록 맵 데이터(MAP_BK)에 근거하여 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다.
도5는 데이터 저장 장치(10)가 제1 복구 상태에 있을 때의 상황을 도시한다. 도5는 비휘발성 메모리 장치(200)에서 라이트 동작에 사용된 순서로 정렬된 메모리 블록들(LRU, RCB, BK_OP)을 예시적으로 도시한다.
도5를 참조하면, 메모리 블록(BK_OP)은 현재 열려있을 수 있다. 메모리 블록들(LRU, RCB)은 이전에 라이트 동작에 사용되고 닫혀진 메모리 블록들일 수 있다. 하나 이상의 메모리 블록들(LRU)은 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 메모리 블록들일 수 있다. 즉, 메모리 블록들(LRU)의 블록 맵 데이터는 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)에 플러시되었을 수 있다. 하나 이상의 메모리 블록들(RCB)은 메모리 블록들(LRU)보다 최근에 닫혀진 메모리 블록들이고 맵 데이터 플러시 동작이 수행되지 않은 적어도 하나의 메모리 블록을 포함할 수 있다. 메모리 블록들(LRU)과 메모리 블록들(RCB)의 차이점은, 메모리 블록들(LRU)에 대한 맵 데이터 플러시 동작의 완료는 완전하게 보장되고, 메모리 블록들(RCB)에 대한 맵 데이터 플러시 동작의 완료는 보장되지 않는다는 것일 수 있다. 즉, 메모리 블록들(RCB)의 어떤 메모리 블록에 대한 맵 데이터 플러시 동작은 수행되었을 수도 있다.
컨트롤러(100)는 메모리 블록들(RCB)을 RCB 리스트(미도시)로 관리할 수 있다. 컨트롤러(100)는 소정 조건에 따라 메모리 블록들(RCB)에 대해 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다. 소정 조건은, 예를 들어, 소정 개수의 메모리 블록들(RCB)이 RCB 리스트에 포함되는 것일 수 있다. 소정 조건은, 예를 들어, 소정 시간의 경과일 수 있다. 메모리 블록들(RCB)은 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 뒤에 RCB 리스트에서 제거될 수 있지만, 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 직후에 곧바로 RCB 리스트로부터 제거되지는 않을 수 있다.
따라서, 경우에 따라, 메모리 블록들(RCB)은 맵 데이터 플러시 동작이 적어도 일부 수행된 메모리 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 맵 데이터 플러시 동작이 수행되는 중에 서든 파워 오프가 발생하는 경우 맵 데이터 플러시 동작은 부분적으로 수행된 뒤 중단될 수 있다. 그리고, 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 메모리 블록이 RCB 리스트로부터 즉시 제거되지 않는다면, RCB 리스트에 포함된 메모리 블록들(RCB)은 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 메모리 블록을 포함하게 된다.
한편, 데이터 저장 장치(10)는 제1 복구 상태(ST1)에 있을 수 있다. 제1 복구 상태(ST1)는 데이터 저장 장치(10)가 제품화될 때 최초로 설정되는 복구 상태일 수 있다. 현재의 복구 상태는 상태 메모리 영역(ST_RG)에 저장될 수 있다. 제1 복구 상태(ST1)는 후술될 바와 같이, 서든 파워 오프로 인한 복구 동작이 단계적으로 수행되면서 제2 내지 제4 복구 상태들로 차례로 업데이트될 수 있다. 데이터 저장 장치(10)의 동작 중에 서든 파워 오프가 발생하지 않는다면, 데이터 저장 장치(10)는 계속 제1 복구 상태(ST1)로 유지될 수 있다.
도6a는 컨트롤러(100)가 제1 복구 상태(ST1)에 있을 때 서든 파워 오프가 발생한 뒤 제1 복구 동작을 시작하는 방법을 도시한다.
도6a를 참조하면, 단계(S111)에서, 컨트롤러(100)는 부팅 동작에서 직전에 서든 파워 오프(SPO)가 발생했었다고 판단되면, 상태 메모리 영역(ST_RG)을 참조하여 현재 제1 복구 상태(ST1)임을 확인하고 제1 복구 동작을 시작할 수 있다. 제1 복구 동작은 메모리 블록들(RCB)에 대한 맵 데이터 플러시 동작을 포함할 수 있다.
컨트롤러(100)는 제1 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S112)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제1 복구 상태(ST1)를 제2 복구 상태(ST2)로 업데이트할 수 있다.
도6b는 컨트롤러(100)가 제1 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시한다. 제1 복구 동작은 메모리 블록들(RCB)에 대한 맵 데이터 플러시 동작을 포함할 수 있다. 도6b의 맵 데이터 플러시 동작은 도4b의 맵 데이터 플러시 동작과 유사할 수 있다.
도6b를 참조하면, 단계(S121)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록들(RCB)에 각각 저장된 블록 맵 데이터(MAP_BK1~MAP_BK2)를 리드할 수 있다. 앞선 예시와 같이 블록 맵 데이터(MAP_BK1~MAP_BK2)는 메모리 블록들(RCB)의 마지막 메모리 세그먼트들(MSz1~MSz2)에 저장되어 있을 수 있다. 상술한 바와 같이 블록 맵 데이터(MAP_BK1~MAP_BK2)는 최신의 맵 정보를 포함할 수 있다.
단계(S122)에서, 컨트롤러(100)는 호스트 맵 데이터 메모리 영역(MAP_HOST_RG)에 저장된 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 리드할 수 있다.
단계(S123)에서, 컨트롤러(100)는 블록 맵 데이터(MAP_BK1~MAP_BK2)에 근거하여 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 업데이트할 수 있다.
단계(S124)에서, 컨트롤러(100)는 업데이트된 호스트 맵 데이터(MAP_HOST)를 호스트 맵 데이터 메모리 영역(MAP_HOST_RG)에 저장할 수 있다.
도7a는 컨트롤러(100)가 제2 복구 상태(ST2)에서 제2 복구 동작을 수행하는 방법을 도시한다. 도7 a에서 데이터 저장 장치(10)는 도6a에서 업데이트된 바와 같이 제2 복구 상태(ST2)에 있을 수 있다.
도7a를 참조하면, 단계(S211)에서, 컨트롤러(100)는 제2 복구 상태(ST2)에서 제2 복구 동작을 수행할 수 있다. 제2 복구 동작은 현재 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 블록 맵 데이터 복구 동작 및 시작 로그 기록 동작을 포함할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(100)는 서든 파워 오프가 발생하기 직전에 동작 메모리 영역(110)에 저장되어 있었던 메모리 블록(BK_OP)의 블록 맵 데이터를 복구하기 위해 블록 맵 데이터 복구 동작을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에 대한 보수 동작을 시작하기에 앞서 보수 동작에 관한 정보를 기록하기 위해 시작 로그 기록 동작을 수행할 수 있다.
컨트롤러(100)는 제2 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S212)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제2 복구 상태(ST2)를 제3 복구 상태(ST3)로 업데이트할 수 있다.
도7b는 컨트롤러(100)가 제2 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시한다. 제2 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 블록 맵 데이터 복구 동작 및 시작 로그 기록 동작을 포함할 수 있다.
도7b를 참조하면, 단계(S221)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에서 라이트 동작이 이미 수행된 영역(701)에 저장된 논리 어드레스들(LA)을 리드할 수 있다. 논리 어드레스들(LA)은 상술한 바와 같이 영역(701)에 포함된 메모리 세그먼트들에 각각 맵핑된 논리 어드레스들일 수 있다.
단계(S222)에서, 컨트롤러(100)는 논리 어드레스들(LA)에 근거하여 메모리 블록(BK_OP)의 블록 맵 데이터(MAP_BK_OP)를 동작 메모리 영역(110)에서 복구할 수 있다.
단계(S223)에서, 컨트롤러(100)는 시작 로그(START_LOG1)를 로그 메모리 영역(LOG_RG)에 기록할 수 있다. 시작 로그(START_LOG1)는 마지막 워드라인(WLi), 즉, 메모리 블록(BK_OP)에서 서든 파워 오프가 발생했을 때 마지막으로 라이트 동작이 수행된 워드라인에 관한 정보를 포함할 수 있다. 마지막 워드라인(WLi)에 대한 라이트 동작은 서든 파워 오프가 발생되기 전에 완료되었을 수 있고, 서든 파워 오프가 발생된 순간에 수행되는 중이었을 수도 있다. 따라서, 마지막 워드라인(WLi)에 대응하는 메모리 영역들은 불안정한 데이터를 저장할 수 있으므로, 후술될 보수 동작의 타겟이 될 수 있다.
또한, 시작 로그(START_LOG1)는 보수 동작에 관련된 더미 워드라인(WLi+1) 및/또는 카피 워드라인(WLi+2)에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 더미 워드라인(WLi+1)은, 라이트 순서에 따라 마지막 워드라인(WLi)에 후속하는 워드라인일 수 있고, 후술될 보수 동작에서 더미 라이트 동작이 수행되는 워드라인일 수 있다. 카피 워드라인(WLi+2)은 라이트 순서에 따라 더미 워드라인(WLi+1)에 후속하는 워드라인일 수 있고, 후술될 보수 동작에서 카피 라이트 동작이 수행되는 워드라인일 수 있다.
후술될 바와 같이, 시작 로그(START_LOG1)는 보수 동작이 수행되는 중에 후속 서든 파워 오프가 발생할 경우, 기존의 카피 워드라인(WLi+2)을 버리고 새로운 카피 워드라인을 지정하기 위해 사용될 수 있다.
도8a는 컨트롤러(100)가 제3 복구 상태(ST3)에서 제3 복구 동작을 수행하는 방법을 도시한다. 도8 a에서 데이터 저장 장치(10)는 도7a에서 업데이트된 바와 같이 제3 복구 상태(ST3)에 있을 수 있다.
도8a를 참조하면, 컨트롤러(100)는 제3 복구 상태(ST3)에서 제3 복구 동작을 수행할 수 있다. 제3 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 포함할 수 있다. 구체적으로, 단계(S311)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에서 서든 파워 오프로 인해 불안정한 상태에 놓인 데이터 및 메모리 영역들을 안정한 상태로 복구하기 위해 보수 동작을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100)는 앞서 제2 복구 동작에서 복구된 메모리 블록(BK_OP)의 블록 맵 데이터(MAP_BK_OP)에 대해 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에 대해 수행된 보수 동작에 관한 정보를 기록하기 위해 종료 로그 기록 동작을 수행할 수 있다.
컨트롤러(100)는 제3 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S312)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제3 복구 상태(ST3)를 제4 복구 상태(ST4)로 업데이트할 수 있다.
도8b는 컨트롤러(100)가 제3 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시한다. 제3 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 포함할 수 있다.
도8b를 참조하면, 단계(S321)에서, 우선 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 보수 동작은 더미 라이트 동작 및 카피 라이트 동작을 포함할 수 있다. 컨트롤러(100)는 더미 워드라인(WLi+1)에 대해 더미 라이트 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 컨트롤러(100)는 카피 워드라인(WLi+2)에 대해 카피 라이트 동작을 수행할 수 있다. 카피 워드라인(WLi+2)에 대응하는 메모리 영역들에 카피 라이트 동작을 통해 저장되는 데이터는 마지막 워드라인(WLi)에 대응하는 메모리 영역들에 저장된 데이터일 수 있다.
단계(S322)에서, 컨트롤러(100)는 제2 복구 동작에서 복구된 메모리 블록(BK_OP)의 블록 맵 데이터(MAP_BK_OP)에 대해 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다. 맵 데이터 플러시 동작은 도4b를 참조하여 설명한 바와 유사하게 수행될 수 있다. 한편, 맵 데이터 플러시 동작이 수행된 블록 맵 데이터(MAP_BK_OP)는 제2 복구 동작에서 복구된 부분뿐만 아니라, 카피 라이트 동작이 수행된 카피 워드라인(WLi+2)에 대응하는 메모리 영역들에 관한 맵 데이터도 포함할 것이다.
단계(S323)에서, 컨트롤러(100)는 종료 로그(DONE_LOG1)를 로그 메모리 영역(LOG_RG)에 기록할 수 있다. 종료 로그(DONE_LOG1)는 카피 워드라인(WLi+2)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 종료 로그(DONE_LOG1)는 맵 데이터 플러시 동작이 열린 메모리 블록(BK_OP)에서 어디까지 수행되었는지를 판단하기 위해 사용될 수 있다.
실시 예에 따라, 컨트롤러(100)는 카피 워드라인(WLi+2) 대신에 신규 시작 워드라인, 즉, 라이트 순서에 따라 카피 워드라인(WLi+2)에 후속하는 워드라인(WLi+3)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 종료 로그(DONE_LOG1)가 카피 워드라인(WLi+2) 대신에 신규 시작 워드라인(WLi+3)에 관한 정보를 포함하더라도, 컨트롤러(100)는 맵 데이터 플러시 동작이 신규 시작 워드라인(WLi+3) 이전까지 수행된 것을 명확하게 알 수 있을 것이다.
도9는 컨트롤러(100)가 제4 복구 상태(ST4)에서 메모리 블록(BK_OP)을 사용하는 방법을 도시한다. 도9a에서 데이터 저장 장치(10)는 도8a에서 업데이트된 바와 같이 제4 복구 상태(ST4)에 있을 수 있다.
도9를 참조하면, 단계(S411)에서, 컨트롤러(100)는 제4 복구 상태(ST4)에서 열린 메모리 블록(BK_OP)을 라이트 동작에 사용할 수 있다. 열린 메모리 블록(BK_OP)은 제3 복구 동작의 보수 동작을 통해 신규 시작 워드라인(WLi+3)부터 계속 사용가능한 상태가 될 수 있다.
그리고 단계(S412)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에 더 이상 빈 메모리 영역이 없을 때, 메모리 블록(BK_OP)을 닫고 RCB 리스트에 포함시킬 수 있다.
이제 단계(S413)에서, 컨트롤러(100)는 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제4 복구 상태(ST4)를 제1 복구 상태(ST1)로 업데이트할 수 있다. 데이터 저장 장치(10)가 제1 복구 상태(ST1)로 업데이트될 때, 전체 복구 동작은 완료될 수 있다.
실시 예에 따라, 컨트롤러(100)는 2개 이상의 복수의 메모리 블록을 동시에 열 수 있다. 복수의 열린 메모리 블록들은 용도가 지정될 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(100)는 호스트 장치로부터 전송된 데이터를 저장하기 위해 하나의 메모리 블록을 열고, 동시에 가비지 컬렉션 동작에서 이동된 데이터를 저장하기 위해 다른 하나의 메모리 블록을 열 수 있다. 이러한 경우, 컨트롤러(100)는 제4 복구 상태에서 메모리 블록들을 계속 사용하다가 어느 하나를 닫을 때, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제4 복구 상태(ST4)를 제1 복구 상태(ST1)로 업데이트할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 서든 파워 오프가 발생했을 때, 컨트롤러(100)는 복구 동작을 단계적으로 수행하면서 복구 상태를 업데이트할 수 있다. 따라서 컨트롤러(100)는 복구 동작 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생함으로써 복구 동작이 중단되더라도 상태 메모리 영역(ST_RG)에 저장된 복구 상태를 참조하여 복구 동작을 어디에서부터 이어서 수행할 것인지를 판단할 수 있다.
우선, 제1 복구 상태(ST1)에서 제1 복구 동작을 수행하는 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생하는 경우, 컨트롤러(100)는 파워 온 이후 부팅 동작에서 도6a 및 도6b를 참조하여 설명한 제1 복구 동작을 그대로 다시 수행할 수 있다.
또한, 제2 복구 상태(ST2)에서 제2 복구 동작을 수행하는 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생하는 경우, 컨트롤러(100)는 파워 온 이후 부팅 동작에서 도7a 및 도7b를 참조하여 설명한 제2 복구 동작을 그대로 다시 수행할 수 있다.
또한, 제3 복구 상태(ST3)에서 제3 복구 동작을 수행하는 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생하는 경우, 컨트롤러(100)는 파워 온 이후 부팅 동작에서 제3 후속 복구 동작을 수행할 수 있다. 도10a 및 도10b를 참조하여 후술될 바와 같이, 제3 후속 복구 동작은 도8a 및 도8b를 참조하여 설명한 제3 복구 동작과 유사하지만 추가 동작을 더 포함할 수 있다.
도10a는 컨트롤러(100)가 제3 복구 상태(ST3)에 있을 때 후속 서든 파워 오프(SPO2)가 발생한 뒤 제3 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 도시한다.
도10a를 참조하면, 단계(S511)에서, 컨트롤러(100)는 부팅 동작에서 직전에 서든 파워 오프(SPO2)가 발생했었다고 판단되면, 상태 메모리 영역(ST_RG)을 참조하여 현재 제3 복구 상태(ST3)임을 확인하고 제3 후속 복구 동작을 시작할 수 있다. 제3 후속 복구 동작은 도8a 및 도8b를 참조하여 설명한 제3 복구 동작과 비교하여 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 시작 로그 재기록 동작을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(100)는 앞서 제2 복구 동작에서 기록된 기존의 시작 로그(START_LOG1)에 근거하여 보수 동작이 수행될 위치를 수정하고 수정된 위치를 포함하는 새로운 시작 로그를 재기록할 수 있다. 따라서, 재기록되는 시작 로그는 열린 메모리 블록(BK_OP)의 새로운 카피 워드라인에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 제3 후속 복구 동작은 도8a 및 도8b를 참조하여 설명한 제3 복구 동작, 즉, 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 포함할 수 있다. 즉, 컨트롤러(100)는 시작 로그 재기록 동작을 수행한 뒤 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대해 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 수행할 수 있다.
컨트롤러(100)는 제3 후속 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S512)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제3 복구 상태(ST3)를 제4 복구 상태(ST4)로 업데이트할 수 있다.
이후 컨트롤러(100)는 도9를 참조하여 설명한 바와 같이 제4 복구 상태(ST4)에서 열린 메모리 블록(BK_OP)을 계속 사용할 수 있다. 즉, 단계(S513)에서, 컨트롤러(100)는 열린 메모리 블록(BK_OP)을 라이트 동작에 사용할 수 있다. 단계(S514)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에 더 이상 빈 메모리 영역이 없을 때, 메모리 블록(BK_OP)을 닫고 RCB 리스트에 포함시킬 수 있다. 단계(S515)에서, 컨트롤러(100)는 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제4 복구 상태(ST4)를 제1 복구 상태(ST1)로 업데이트할 수 있다. 그리고, 전체 복구 동작은 완료될 수 있다.
도10b는 컨트롤러(100)가 제3 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 구체적으로 도시한다. 제3 후속 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 시작 로그 재기록 동작, 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 포함할 수 있다.
도10b를 참조하면, 단계(S521)에서, 컨트롤러(100)는 시작 로그(START_LOG1)를 참조하여 시작 로그(START_LOG2)를 로그 메모리 영역(LOG_RG)에 기록할 수 있다. 재기록되는 시작 로그(START_LOG2)는 새로운 카피 워드라인(WLi+3), 즉, 라이트 순서에서 이전 카피 워드라인(WLi+2)에 후속하는 워드라인에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 카피 라이트 동작이 수행되는 중에 서든 파워 오프가 발생한 경우라면 이전 카피 워드라인(WLi+2)은 카피 라이트 동작을 이어서 수행하기에 불안정할 수 있기 때문에, 새로운 카피 워드라인(WLi+3)이 결정될 수 있다. 실시 예에 따라, 이전 카피 워드라인(WLi+2)은 더미 라이트 동작을 위한 더미 워드라인이 될 수 있다.
단계들(S522~S524)에서, 컨트롤러(100)는 도8b를 참조하여 설명한 바와 유사하게 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 수행할 수 있다. 따라서 자세한 설명은 생략될 것이다.
이제 앞선 서든 파워 오프가 발생한 이후 제4 복구 상태(ST4)까지 복구 동작을 수행하고 제4 복구 상태(ST4)에서 열린 메모리 블록(BK_OP)을 사용하는 중에 후속 서든 파워 오프가 다시 발생하는 경우를 고려할 수 있다. 이 경우 컨트롤러(100)는 파워 온 이후 부팅 동작에서 도11을 참조하여 후술될 바와 같이 제4 후속 복구 동작을 수행할 수 있다.
도11은 컨트롤러(100)가 제4 복구 상태(ST4)에서 열린 메모리 블록(BK_OP)을 사용하는 중에 후속 서든 파워 오프(SPO2)가 다시 발생한 뒤, 제4 후속 복구 동작을 수행하는 방법을 도시한다.
도11을 참조하면, 단계(S611)에서, 컨트롤러(100)는 부팅 동작에서 직전에 서든 파워 오프(SPO2)가 발생했었다고 판단되면, 상태 메모리 영역(ST_RG)을 참조하여 현재 제4 복구 상태(ST4)임을 확인하고 제4 후속 복구 동작을 시작할 수 있다. 제4 후속 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 블록 맵 데이터 복구 동작 및 시작 로그 기록 동작을 포함할 수 있다. 블록 맵 데이터 복구 동작 및 시작 로그 기록 동작은 도7a 및 도7b를 참조하여 설명한 제2 복구 동작에서 수행되는 방식과 유사하게 수행될 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략될 것이다.
컨트롤러(100)는 제4 후속 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S612)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제4 복구 상태(ST4)를 제3 복구 상태(ST3)로 업데이트할 수 있다.
단계(S613)에서, 컨트롤러(100)는 도8a및 도8b를 참조하여 설명한 바와 유사하게 제3 복구 동작을 수행할 수 있다. 즉, 제3 복구 동작은 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대한 보수 동작, 맵 데이터 플러시 동작 및 종료 로그 기록 동작을 포함할 수 있다.
한편, 제4 복구 상태(ST4)에서 서든 파워 오프(SPO2)가 발생한 경우, 로그 메모리 영역(LOG_RG)에는 열린 메모리 블록(BK_OP)에 대해 적어도 하나의 종료 로그가 이미 기록되어 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 종료 로그는 맵 데이터 플러시 동작이 열린 메모리 블록(BK_OP)에서 이전에 어디까지 수행되었는지를 나타낼 수 있다. 따라서, 단계(S613)에서 컨트롤러(100)는 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 때 이전에 기록된 종료 로그에 근거하여 열린 메모리 블록(BK_OP)의 블록 맵 데이터에서 이미 플러시된 부분과 플러시되지 않은 부분을 구분하고, 플러시되지 않은 부분에 대해서만 맵 데이터 플러시 동작을 수행할 수 있다. 이것은, 맵 데이터 플러시 동작에 소요되는 시간을 단축시켜 복구 동작의 효율을 향상시킬 수 있다.
컨트롤러(100)는 제3 복구 동작을 완료한 뒤, 단계(S614)에서, 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제3 복구 상태(ST3)를 제4 복구 상태(ST4)로 업데이트할 수 있다.
이후 컨트롤러(100)는 도9를 참조하여 설명한 바와 같이 제4 복구 상태(ST4)에서 열린 메모리 블록(BK_OP)을 계속 사용할 수 있다. 즉, 단계(S615)에서, 컨트롤러(100)는 열린 메모리 블록(BK_OP)을 라이트 동작에 사용할 수 있다. 단계(S616)에서, 컨트롤러(100)는 메모리 블록(BK_OP)에 더 이상 빈 메모리 영역이 없을 때, 메모리 블록(BK_OP)을 닫고 RCB 리스트에 포함시킬 수 있다. 단계(S617)에서, 컨트롤러(100)는 상태 메모리 영역(ST_RG)에서 제4 복구 상태(ST4)를 제1 복구 상태(ST1)로 업데이트할 수 있다. 그리고, 전체 복구 동작은 완료될 수 있다.
도12는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치(10)가 적용된 데이터 처리 시스템(2000)을 도시하는 블록도이다.
데이터 처리 시스템(2000)은 컴퓨터, 랩탑, 넷북, 스마트폰, 디지털 TV, 디지털 카메라, 네비게이션 등을 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(2000)은 메인 프로세서(2100), 메인 메모리 장치(2200), 데이터 저장 장치(2300) 및 입출력 장치(2400)를 포함할 수 있다. 데이터 처리 시스템(2000)의 내부 유닛들은 시스템 버스(2500)를 통해서 데이터 및 제어 신호 등을 주고받을 수 있다.
메인 프로세서(2100)는 데이터 처리 시스템(2000)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 메인 프로세서(2100)는, 예를 들어, 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 장치일 수 있다. 메인 프로세서(2100)는 운영 체제, 애플리케이션 및 장치 드라이버 등의 소프트웨어들을 메인 메모리 장치(2200) 상에서 수행할 수 있다.
메인 메모리 장치(2200)는 메인 프로세서(2100)에 의해 사용되는 프로그램 및 프로그램 데이터를 저장할 수 있다. 메인 메모리 장치(2200)는 데이터 저장 장치(2300) 및 입출력 장치(2400)로 전송될 데이터를 임시 저장할 수 있다.
데이터 저장 장치(2300)는 컨트롤러(2310) 및 저장 매체(2320)를 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(2300)는 도1의 데이터 저장 장치(10)와 실질적으로 유사하게 구성되고 동작할 수 있다.
입출력 장치(2400)는 사용자로부터 데이터 처리 시스템(2000)을 제어하기 위한 명령을 입력받거나 처리된 결과를 사용자에게 제공하는 등 사용자와 정보를 교환할 수 있는 키보드, 스캐너, 터치스크린, 스크린 모니터, 프린터 및 마우스 등을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 데이터 처리 시스템(2000)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 무선 네트워크 등의 네트워크(2600)를 통해 적어도 하나의 서버(2700)와 통신할 수 있다. 데이터 처리 시스템(2000)은 네트워크(2600)에 접속하기 위해서 네트워크 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 데이터 저장 장치
100: 컨트롤러
110: 동작 메모리 영역
200: 비휘발성 메모리 장치
BK: 메모리 블록

Claims (20)

  1. 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치; 및
    서든 파워 오프에 응답하여 상기 비휘발성 메모리 장치에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시하고, 상기 복구 상태를 업데이트하면서 상기 복구 동작을 수행하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는 상기 복구 동작에서 적어도 하나의 열린 메모리 블록에 대한 보수 동작을 수행한 뒤 상기 복구 상태를 소정 복구 상태로 업데이트하고, 상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록에서 상기 보수 동작이 수행된 위치 이후부터 라이트 동작을 수행하는 데이터 저장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 제1 복구 상태로 판단될 때, 소정 리스트에 포함된 적어도 하나의 닫힌 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 제1 복구 상태를 제2 복구 상태로 업데이트하는 데이터 저장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 제2 복구 상태로 판단될 때 또는 상기 복구 상태를 상기 제2 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 복구하고 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그를 기록하고 상기 제2 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트하는 데이터 저장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그에 근거하여 상기 보수 동작을 수행하고 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 보수 동작의 수행 결과를 포함하는 종료 로그를 기록하고 상기 제3 복구 상태를 상기 소정 복구 상태로 업데이트하는 데이터 저장 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 상기 제3 복구 상태로 판단될 때, 상기 보수 동작을 수행하기 전에 상기 시작 로그에 근거하여 상기 보수 동작이 수행될 위치를 수정하고 수정된 위치를 포함하는 새로운 시작 로그를 재기록하는 데이터 저장 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록이 빈 메모리 영역을 포함하지 않을 때, 상기 열린 메모리 블록을 소정 리스트에 포함시키고 상기 소정 복구 상태를 제1 복구 상태로 업데이트하고,
    상기 소정 리스트는, 블록 맵 데이터가 플러시되지 않은 적어도 하나의 메모리 블록을 포함하는 데이터 저장 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 상기 소정 복구 상태로 판단될 때, 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 복구하고 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그를 기록하고 상기 소정 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트하는 데이터 저장 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 복구 상태를 상기 제3 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 보수 동작을 수행하고 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 보수 동작의 수행 결과를 포함하는 종료 로그를 기록하고 상기 제3 복구 상태를 상기 소정 복구 상태로 업데이트하는 데이터 저장 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 블록 맵 데이터를 플러시할 때, 이전에 저장된 종료 로그에 근거하여 상기 블록 맵 데이터에서 이미 플러시된 부분을 결정하고 상기 블록 맵 데이터에서 플러시되지 않은 부분을 플러시하는 데이터 저장 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 보수 동작을 수행할 때, 상기 열린 메모리 블록에서 마지막으로 라이트된 워드라인에 후속하는 제1 워드라인에 대해 더미 라이트 동작을 수행하고 상기 제1 워드라인에 후속하는 제2 워드라인에 대해 카피 라이트 동작을 수행하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 카피 라이트 동작을 수행할 때, 상기 마지막으로 라이트된 워드라인의 메모리 영역들에 저장된 데이터를 카피하는 데이터 저장 장치.
  11. 서든 파워 오프에 응답하여 복수의 메모리 블록들을 포함하는 비휘발성 메모리 장치에 대한 복구 상태에 따라 복구 동작을 개시하는 단계;
    적어도 하나의 열린 메모리 블록에 대한 보수 동작을 수행한 뒤 상기 복구 상태를 소정 복구 상태로 업데이트하는 단계; 및
    상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록에서 상기 보수 동작이 수행된 위치 이후부터 라이트 동작을 수행하는 단계를 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 제1 복구 상태로 판단될 때, 소정 리스트에 포함된 적어도 하나의 닫힌 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 제1 복구 상태를 제2 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 제2 복구 상태로 판단될 때 또는 상기 복구 상태를 상기 제2 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 복구하고 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그를 기록하고 상기 제2 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그에 근거하여 상기 보수 동작을 수행하고 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 보수 동작의 수행 결과를 포함하는 종료 로그를 기록하고 상기 제3 복구 상태를 상기 소정 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 상기 제3 복구 상태로 판단될 때, 상기 보수 동작을 수행하기 전에 상기 시작 로그에 근거하여 상기 보수 동작이 수행될 위치를 수정하고 수정된 위치를 포함하는 새로운 시작 로그를 재기록하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 소정 복구 상태에서 상기 열린 메모리 블록이 빈 메모리 영역을 포함하지 않을 때, 상기 열린 메모리 블록을 소정 리스트에 포함시키고 상기 소정 복구 상태를 제1 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소정 리스트는, 블록 맵 데이터가 플러시되지 않은 적어도 하나의 메모리 블록을 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 서든 파워 오프에 응답하여 상기 복구 상태가 상기 소정 복구 상태로 판단될 때, 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 복구하고 상기 보수 동작이 수행될 위치를 포함하는 시작 로그를 기록하고 상기 소정 복구 상태를 제3 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복구 상태를 상기 제3 복구 상태로 업데이트한 후, 상기 보수 동작을 수행하고 상기 열린 메모리 블록의 블록 맵 데이터를 플러시하고 상기 보수 동작의 수행 결과를 포함하는 종료 로그를 기록하고 상기 제3 복구 상태를 상기 소정 복구 상태로 업데이트하는 단계를 더 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 블록 맵 데이터를 플러시하는 단계는,
    이전에 저장된 종료 로그에 근거하여 상기 블록 맵 데이터에서 이미 플러시된 부분을 결정하고 상기 블록 맵 데이터에서 플러시되지 않은 부분을 플러시하는 단계를 포함하는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 보수 동작은, 상기 열린 메모리 블록에서 마지막으로 라이트된 워드라인에 후속하는 제1 워드라인에 대한 더미 라이트 동작 및 상기 제1 워드라인에 후속하는 제2 워드라인에 대한 카피 라이트 동작을 포함하고,
    상기 카피 라이트 동작은, 상기 마지막으로 라이트된 워드라인의 메모리 영역들에 저장된 데이터를 카피함으로써 수행되는 데이터 저장 장치의 동작 방법.
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