KR20200001158A - 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 데이터 저장 장치에 관한 기술이다. 이러한 본 발명은 외부 전원의 레벨을 검출하여 서든 파워 오프의 발생시 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 충전전원의 충전용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고 충전용량의 레벨을 검출하여 검출된 충전 레벨에 대응하는 충전 감지신호를 생성하는 전원 공급 장치 및 서든파워로스 검출신호의 활성화시 비휘발성 메모리 장치에 플러싱 정보를 저장하며, 충전 감지신호에 대응하여 비휘발성 메모리 장치의 저장 단위를 가변적으로 조정하는 제어부를 포함한다.

Description

전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치{Power supply device and electronic device including the same}
본 발명은 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 데이터 저장 장치에 관한 기술이다.
최근 컴퓨터 환경에 대한 패러다임(paradigm)이 언제, 어디서나 컴퓨터 시스템을 사용할 수 있도록 하는 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)으로 전환되고 있다. 이로 인해 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 급증하고 있다. 이와 같은 휴대용 전자 장치는 일반적으로 메모리 장치를 이용하는 데이터 저장 장치를 사용한다. 데이터 저장 장치는 휴대용 전자 장치에서 사용되는 데이터를 저장하기 위해서 사용된다.
메모리 장치를 이용한 데이터 저장 장치는 기계적인 구동부가 없어서 안정성 및 내구성이 뛰어나며 정보의 액세스 속도가 매우 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 데이터 저장 장치는 USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치, 다양한 인터페이스를 갖는 메모리 카드, UFS(Universal Flash Storage) 장치, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD; Solid State Drive)를 포함한다.
본 발명의 실시예는 보조 전원 회로의 충전량에 따라 데이터의 저장 단위를 가변적으로 조정하여 동작 신뢰성을 보장할 수 있도록 하는 전자 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치는, 충전전원에 의해 전하가 충전되어 충전전압을 제공하는 보조 전원부; 보조 전원부의 충전 용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고, 충전전압의 레벨을 검출하여 검출된 충전 레벨에 대응하는 검출신호를 출력하는 레벨 검출부; 및 외부 전원을 인가받아 내부전압과 충전전원을 생성하고, 외부 전원의 레벨을 검출하여 서든 파워 오프의 발생시 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 검출신호에 대응하여 보조 전원부의 충전 레벨을 나타내는 충전 감지신호를 출력하는 전원 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치는, 외부 전원의 레벨을 검출하여 서든 파워 오프의 발생시 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 충전전원의 충전 용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고 충전전압의 레벨을 검출하여 검출된 충전 레벨에 대응하는 충전 감지신호를 생성하는 전원 공급 장치; 및 서든파워로스 검출신호의 활성화시 비휘발성 메모리 장치에 플러싱 정보를 저장하며, 충전 감지신호에 대응하여 비휘발성 메모리 장치의 저장 단위를 가변적으로 조정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예는 보조 전원 회로의 충전량에 따라 데이터의 저장 단위를 가변적으로 조정하여 전자 장치의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
아울러 본 발명의 실시예는 예시를 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 구성도.
도 2는 도 1의 제어부에 관한 상세 구성도.
도 3은 도 1의 전원 공급 장치에 관한 상세 구성도.
도 4는 도 1의 보조 전원부에 관한 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1의 비휘발성 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(100)는 제어부(110), 복수의 비휘발성 메모리 장치(120), 전원 공급 장치(130)를 포함한다.
전자 장치(100)는 호스트(10)의 요청에 응답하여 데이터를 서비스할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 호스트(10)로부터 제공된 데이터를 저장하거나, 저장된 데이터를 리드하여 리드 데이터를 호스트(10)로 제공할 수 있다.
제어부(110)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 외부의 호스트(10)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, "신호"란 명령신호, 어드레스, 데이터 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 호스트(10)로부터 입력된 명령신호 CMD를 분석하고 처리할 수 있다. 여기서, 명령신호 CMD는 전자 장치(100)에 데이터를 라이트하기 위한 라이트 명령과, 전자 장치(100)에 저장된 데이터를 리드하기 위한 리드 명령 등을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 명령신호 CMD가 인가되면 전자 장치(100)를 구동하기 위한 펌웨어 또는 소프트웨어에 따라서 백그라운드 기능 블럭들의 동작을 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 명령신호 CMD에 대응하여 전자 장치(100)의 동작을 처리하고, 그 결과에 대응하는 응답신호 RES를 호스트(10)에 전송할 수 있다. 제어부(110)는 호스트(10)로부터 요청된 명령(예를 들면, 데이터의 읽기 또는 쓰기)을 실행하기 위하여 비휘발성 메모리 장치(120)를 제어한다.
그리고, 복수의 비휘발성 메모리 장치(120)는 전자 장치(100)의 저장 매체로 사용될 수 있다. 복수의 비휘발성 메모리 장치(120) 각각은 복수의 채널들 CH1~CHN을 통해 제어부(110)와 연결될 수 있다. 여기서, 하나의 채널에는 하나 또는 그 이상의 비휘발성 메모리 장치(120)가 연결될 수 있다. 그리고, 하나의 채널에 연결되는 비휘발성 메모리 장치(120)들은 동일한 신호 버스 및 데이터 버스에 연결될 수 있다.
또한, 전원 공급 장치(130)는 외부로부터 인가되는 전원 HPWR을 가공하여 전자 장치(100) 전반에 제공할 수 있다. 여기서, 전원 공급 장치(130)는 PMIC(Power Management Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
이러한 전원 공급 장치(130)는 전원 HPWR의 레벨을 감지하여 서든 파워 오프(SPO; Sudden Power Off)가 발생되는 경우 서든파워로스 검출신호 SPL_DET를 활성화시켜 제어부(110)에 출력한다. 전자 장치(100)는 예상치 못한 전원 오류를 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 정전과 같은 상황에서 전원 장치가 동작하지 않게 되면, 비휘발성 메모리 장치(120)는 전원을 공급받지 못할 수 있는데, 이와 같은 전원 오류를 서든 파워 오프라 한다. 전원 공급 장치(130)에는 DC 전원, AC 전원, 그리고 충전식 배터리 등 다양한 형태의 전원 공급 회로가 포함될 수 있다.
전원 공급 장치(130)는 보조 전원부(134)를 포함할 수 있다. 보조 전원부(134)는 서든 파워 오프가 발생되는 경우, 전자 장치(100)가 정상적으로 종료될 수 있도록 전원을 공급할 수 있다.
즉, 전자 장치(100)는 데이터를 저장해 두고 필요할 때 읽어볼 수 있는 메모리 시스템의 동작 중, 예상치 못한 전원 오류로 인해 갑작스런 전력 손실인 서든 파워 오프가 발생할 수 있다. 서든 파워 오프가 발생하면, 외부 전력의 공급은 중단되지만, 전자 장치(100)는 보조 전원부(134)에 저장된 보조 전력에 의해 구동될 수 있다. 보조 전원부(134)에 의해 전자 장치(100)가 구동되는 구간 동안, 제어부(110)는 시스템 복구에 필요한 필수적인 정보들을 비휘발성 메모리 장치(120)에 덤프(dump) 시킬 수 있다. 그리고, 비휘발성 메모리 장치(120)에 데이터를 덤프하는 동작이 완료되면, 제어부(110)는 내부 전력의 공급을 중단시키고, 모든 동작을 정상적으로 종료할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치(130)는 보조 전원부(134)의 충전 용량을 N개의 단위로 분할하여 모니터링하고, 보조 전원부(134)의 충전용량을 나타내는 충전 감지신호 CHARGE를 제어부(110)에 출력할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 충전 감지신호 CHARGE에 대응하여 비휘발성 메모리 장치(120)의 저장 단위를 가변적으로 조정할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 충전 감지신호 CHARGE에 대응하는 응답신호 RES를 호스트(10)에 전송할 수 있다.
호스트(10)는 인쇄 회로 기판(printed circuit board)과 같은 기판(board) 형태로 구성될 수 있다. 비록 도시되지 않았지만, 호스트(10)는 제어신호를 생성하고 처리하기 위한 백그라운드 기능 블럭들을 포함할 수 있다. 그리고, 호스트(10)는 전자 장치(100)와 신호를 송수신하기 위해 소켓(socket), 슬롯(slot) 또는 커넥터(connector)와 같은 접속 터미널(미도시)을 포함할 수 있다. 그리고, 전자 장치(100)는 호스트(10)의 접속 터미널에 마운트(mount)될 수 있다. 접속 터미널을 통해서, 호스트(10)와 전자 장치(100) 간에 커맨드, 어드레스, 데이터 등과 같은 신호와, 전원이 전달될 수 있다. 접속 터미널은 호스트(10)와 전자 장치(100)의 인터페이스 방식에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예는 전원 공급장치(130)에 의해 보조 전원부(134)의 충전 용량이 모니터링된다. 그리고, 제어부(110)는 충전 감지신호 CHARGE의 충전 용량 정보에 대응하여 복수의 비휘발성 메모리 장치(120) 중 일부 장치에 대해서만 서비스 동작이 수행될 수 있도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 데이터를 저장하기 위한 저장 매체가 플래시 메모리 장치로 구성된 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD)에 적용될 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예가 솔리드 스테이트 드라이브에 국한되지는 않는다.
예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 장치(100)는 멀티 미디어 카드(Multi Media Card; MMC), 내장 멀티 미디어 카드(Embedded MMC; eMMC), RS-MMC(Reduced Size MMC), 마이크로(micro)-MMC 형태의 멀티미디어 카드(multimedia card), SD(Secure Digital), 미니(mini)-SD, 마이크로(micro)-SD 형태의 시큐어 디지털(secure digital) 카드, USB(universal storage bus) 저장 장치, UFS(universal flash storage) 장치, PCMCIA(personal computer memory card international association) 카드 형태의 저장 장치, PCI(peripheral component interconnection) 카드 형태의 저장 장치, PCI-E(PCI-express) 카드 형태의 저장 장치, CF(compact flash) 카드, 스마트 미디어(smart media) 카드, 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 장치(100)는 다양한 종류의 패키지(package) 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 POP(package on package), SIP(system in package), SOC(system on chip), MCP(multi-chip package), COB(chip on board), WFP(wafer-level fabricated package), WSP(wafer-level stack package) 등과 같은 다양한 종류의 패키지 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다.
도 2는 도 1의 제어부(110)에 관한 상세 구성도이다.
제어부(110)는 호스트 인터페이스(111), 프로세서(112), 메모리 제어부(113), 메모리 인터페이스(114), 버퍼 메모리(115) 및 사용자 인터페이스(116)를 포함할 수 있다. 여기서, 호스트 인터페이스(111), 프로세서(112), 메모리 제어부(113), 메모리 인터페이스(114), 버퍼 메모리(115) 및 사용자 인터페이스(116)는 버스 BUS를 통해 상호 신호를 교환할 수 있다. 버스 BUS는 전자 장치(100)의 각 구성요소들 간의 데이터 이동을 위한 통로이다.
여기서, 호스트 인터페이스(111)는 외부의 호스트(10)와 전자 장치(100) 사이의 인터페이스 동작을 제어한다. 즉, 호스트 인터페이스(111)는 전자 장치(100)와 접속되는 호스트(10)와의 데이터 교환 프로토콜을 구비하고, 전자 장치(100)와 호스트(10)를 상호 연결한다. 호스트 인터페이스(111)는 SATA(Serial Advanced Technology Attachment) 인터페이스, PATA(Parallel Advanced Technology Attachment) 인터페이스, USB(Universal Serial Bus) 또는 SAS(Serial Attached Small Computer System) 인터페이스, PCI-E (PCI-express), NVMe(Nonvolatile Memory-express) 인터페이스일 수 있다. 그러나 이는 예시일 뿐 인터페이스의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 프로세서(112)는 전자 장치(100)로 입력되는 신호를 분석하고 분석된 결과에 따른 동작을 처리할 수 있다. 여기서, 프로세서(112)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU; Micro Control Unit) 또는 중앙처리장치(CPU; Central Processing Unit)로 구성될 수 있다.
프로세서(112)는 전자 장치(100)를 구동하기 위한 펌웨어(firmware) FW에 따라 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(112)는 비휘발성 메모리 장치(120)를 제어하기 위하여 펌웨어 FW를 실행할 수 있다. 프로세서(112)는 펌웨어 FW를 실행하면서 발생되고 갱신되는 데이터를 버퍼 메모리(115)에 임시로 저장할 수 있다.
여기서, 펌웨어 FW는 사용자의 입력에 응답하여 데이터를 가공하는 소프트웨어, 어플리케이션 등을 의미할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 펌웨어 FW가 프로세서(112)에서 실행되는 것을 일 예로 설명하였지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 버퍼 메모리(115)에서 펌웨어가 실행될 수도 있고 다른 블록 구성에서 실행될 수도 있다.
그리고, 프로세서(112)는 비휘발성 메모리 장치(120)에서 읽어온 데이터를 호스트(10)로 제공하기 전에 버퍼 메모리(115)에 임시로 저장한다. 또한, 프로세서(112)는 호스트(10)가 비휘발성 메모리 장치(10)에 쓰기 요청하는 데이터를 비휘발성 메모리 장치(10)에 쓰기 전에 버퍼 메모리(115)에 임시로 저장한다. 여기에서, 데이터(호스트로 제공할 데이터 또는 호스트로부터 제공된 데이터)는 어플리케이션이 실행하는 데이터 및 데이터를 관리하기 위한 호스트(10)의 메타 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(112)는 보조 전원부(134)의 충전용량을 확인하기 위해 전원 공급 장치(130)에 요청신호를 보낼 수 있다.
메모리 제어부(113)는 비휘발성 메모리 장치(120)의 동작을 제어한다. 메모리 제어부(113)는 비휘발성 메모리 장치(120)와 커맨드, 어드레스, 데이터 등을 주고받는다. 일 예로, 메모리 제어부(113)는 라이트 동작시 호스트 인터페이스(111)로부터 인가되는 신호를 비휘발성 메모리 장치(120)에 포워딩하여 저장하거나, 리드 동작시 비휘발성 메모리 장치(120)로부터 리드된 신호를 호스트 인터페이스(111)에 전달한다.
또한, 메모리 인터페이스(114)는 프로세서(112)의 제어에 따라 버퍼 메모리(115)에 데이터를 기입하거나, 버퍼 메모리(115)에 저장된 데이터를 리드할 수 있다. 여기서, 메모리 인터페이스(114)는 버퍼를 관리하는 버퍼 할당부(BAU; Buffer Alocation Unit)을 포함하여 버퍼의 사용과 해제를 관리할 수 있다.
그리고, 버퍼 메모리(115)는 제어부(110)의 데이터 저장 매체로 사용될 수 있다. 버퍼 메모리(115)는 복수의 비휘발성 메모리 장치(120) 또는 제어부(110)에 입출력되는 데이터를 임시 저장할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 버퍼 메모리(115)는 디램(DRAM) 또는 에스램(SRAM) 등의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 버퍼 메모리(115)는 전원이 차단되면 저장된 데이터를 잃지만, 동작 속도가 빠르기 때문에 버퍼(buffer) 역할을 하는 메모리로 사용될 수 있다. 버퍼 메모리(115)에 임시 저장된 데이터는 제어부(110)의 제어에 따라 호스트(10) 또는 복수의 비휘발성 메모리 장치(120)로 전송될 수 있다.
그리고, 사용자 인터페이스(116)는 사용자가 전자 장치(100)에 접근할 수 있는 입력 인터페이스 및 전자 장치(100)의 동작 상황이나 처리 결과를 사용자에게 제공할 수 있는 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 전원 공급 장치(130)에 관한 상세 구성도이다.
전원 공급 장치(130)는 전원 제어부(131), 동작 전압 제공부(132), 레벨 검출부(133) 및 보조 전원부(134)를 포함할 수 있다.
여기서, 전원 제어부(131)는 전원 공급 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 제어부(131)는 전원 HPWR을 공급받아 전자 장치(100)에서 필요한 내부 전압 INTV으로 변환할 수 있다. 전원 제어부(131)에 입력된 전원 HPWR은 호스트(10)로부터 인가되는 전원일 수 있다. 또한, 전원 제어부(131)는 전원 HPWR을 공급받아 보조 전원부(134)를 충전하는데 필요한 충전전원 PWR으로 변환할 수 있다.
그리고, 전원 제어부(131)는 전원 HPWR의 레벨을 모니터링하여 전원 HPWR의 레벨이 기 설정된 기준값보다 낮아지는 경우 인터럽트, 예를 들어 서든 파워 오프가 발생한 것으로 판단하고 서든파워로스 검출신호 SPL_DET를 생성할 수 있다. 여기서, 서든파워로스 검출신호 SPL_DET는 제어부(110)의 프로세서(112)로 제공될 수 있다.
또한, 전원 제어부(131)는 레벨 검출부(133)로부터 인가되는 충전 레벨 검출신호 DET에 대응하여 보조 전원부(134)의 충전 용량 상태를 나타내는 충전 감지신호 CHARGE를 제어부(110)에 출력할 수 있다. 전원 제어부(131)에서 출력된 충전 감지신호 CHARGE는 제어부(110)의 프로세서(112)로 제공될 수 있다.
동작 전압 제공부(132)는 전원 제어부(131)로부터 내부 전압 INTV을 제공받아 변압하고, 전자 장치(100)가 동작하는데 필요한 다양한 레벨의 동작 전압을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 동작 전압 제공부(132)는 플래시 메모리의 프로그램, 소거, 리드 등의 동작에 필요한 다양한 레벨의 전압을 생성하도록 내부전압 INTV의 레벨을 변환할 수 있다. 다른 실시예에서, 동작 전압 제공부(132)는 제공된 전압보다 높은 전압을 사용하는 구성 요소에는 제공된 전압을 승압하여 공급하고, 제공된 전압보다 낮은 전압을 사용하는 구성 요소에는 제공된 전압을 강압하여 공급할 수 있다.
레벨 검출부(133)는 보조 전원부(134)에 충전된 충전용량 PCHARGE의 레벨을 검출하여 충전 레벨 검출신호 DET를 생성한다. 예를 들어, 레벨 검출부(133)에서 검출하는 보조 전원부(134)의 총 파워(power)는 P = 1/2 * C * V^2 로 검출할 수 있다. 여기서, P는 보조 전원부(134)의 총 충전용량, C는 보조 전원부(134)의 커패시턴스(Capacitance), V는 보조 전원부(134)의 충전 전압을 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 보조 전원부(134)의 충전 전압을 측정하여 충전용량을 검출하였지만, 전압 측정 이외에 전류값을 측정하거나 디스차지(Discharge) 시간을 측정하여 충전용량을 계산할 수도 있다.
이러한 레벨 검출부(133)는 전자 장치(100)가 주어진 동작을 수행하는 동안, 수시로 또는 기 설정된 주기마다 보조 전원부(134)의 충전용량 PCHARGE을 검출할 수 있다.
보조 전원부(134)는 전자 장치(100)의 파워 업(Power up) 또는 노멀 동작 시에 전하를 충전할 수 있다. 보조 전원부(134)는 서드 파워 오프와 같이 예상치 못한 전원 오류가 발생되면 충전된 전하를 이용하여 전자 장치(100)에 임시 전원을 제공할 수 있다.
보조 전원부(134)는 대용량 커패시터, 예를 들어 슈퍼(Super) 커패시터를 포함할 수 있다. 여기서, 슈퍼 커패시터는 고용량의 전하를 보유할 수 있는 전원 저장 장치로서, 보조 전원을 저장할 수 있다. 보조 전원부(134)는 알루미늄 전해 커패시터(Aluminum electrolytic capacitor) 또는 폴리머 탄탈륨 커패시터(Polymer tantalum capacitor)가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 도 1의 보조 전원부(134)에 관한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
보조 전원부(134)는 충전 용량이 N 개의 단위로 분할될 수 있다. 예를 들어, 보조 전원부(134)가 방전된 상태를 0%로 나타낼 수 있다. 그리고, 레벨 검출부(133)는 보조 전원부(134)의 충전용량이 정격 용량 대비 몇 프로가 충전되어 있는지를 검출한다. 예를 들어, 보조 전원부(134)가 고용량 커패시터로 이루어지는 경우 "정격 용량"은 커패시터의 전극 간에 입력 가능한 최대 전압을 의미할 수 있다.
레벨 검출부(133)는 제 1레벨(20% 충전 레벨), 제 2레벨(40% 충전 레벨), 제 3레벨(60% 충전 레벨), 제 4레벨(80% 충전 레벨), 제 5레벨(100% 충전 레벨) 단위로 구분하여 보조 전원부(134)의 충전용량 PCHARGE을 검출할 수 있다. 이를 위해, 레벨 검출부(133)는 충전용량 PCHARGE의 충전 레벨의 단위를 구분하기 위해 각 레벨의 기준이 되는 기준전압 값을 미리 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 보조 전원부(134)의 충전용량 PCHARGE을 20% 씩, 5개의 레벨로 구분하여 측정하는 것을 일 예로 설명하였다. 하지만, 이는 일 실시예일 뿐, 본 발명의 실시예는 이에 한정되는 것이 아니며 충전 레벨을 검출하는 단위는 충분히 변경이 가능하다.
레벨 검출부(133)는 보조 전원부(134)의 충전용량 PCHARGE을 검출하여 충전 레벨 검출신호 DET를 생성한다. 그리고, 전원 제어부(131)는 충전 레벨 검출신호 DET에 대응하여 보조 전원부(134)의 충전 레벨 정보를 포함하는 충전 감지신호 CHARGE를 프로세서(112)로 제공한다.
도 5는 도 1의 비휘발성 메모리 장치(120)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예는 시스템 복구에 필요한 "플러싱(Flushing) 정보"를 한번에 모두 플러싱 하지 않고, 일정 단위 또는 기능별로 구분하여 플러싱한다. 여기서, "플러싱 정보"는 호스트 요청 주소(LBA; Logical Block Address), 사상 정보(Mapping information), 라이트 데이터 등을 포함할 수 있다.
호스트 요청 주소는 '논리적 블록 어드레스'를 나타내는 것으로 호스트(10)에서 쓰거나 읽고자 하는 어드레스 값을 나타낸다. 그리고, 사상 정보는 논리적 블록 어드레스를 가상 어드레스(Virtual Address; VA)로 변환시키기 위한 어드레스 정보이다. 메모리 제어부(113)는 버퍼 메모리(115)에 저장된 사상 정보를 이용하여 호스트(10)로부터 수신되는 논리적 주소를 물리적 주소로 변환시키는 처리를 수행할 수 있다. 여기에서, 사상 정보는 매핑 테이블(Mapping Table), 메타(meta) 데이터를 포함할 수 있다. 메타 데이터는 전자 장치(100)의 동작시 정합성을 보장하기 위한 정보를 나타낸다. 메타 데이터에는 비휘발성 메모리 장치(120)의 각 블록의 이레이즈 상태나 각 페이지의 유효성(validity)을 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 라이트 데이터는 호스트(10)로부터 인가되어 버퍼 메모리(115)에 캐싱하고 있는 데이터를 나타낼 수 있다.
도 5의 실시예에서는 플러싱 정보를 메타 데이터 별로 세분화한 것을 일 예로 나타낸다. 그리고, 도 5의 실시예는 메타 데이터의 중요도, 내부 데이터 관리 방식, 비휘발성 메모리 장치(120)의 세트 단위, 스트림(Stream), 플래시 변환 계층(FTL; Flash Translation Layer) 인스턴스(Instance), 용량(Volume), 네임 스페이스(name space) 등 논리적으로 구분할 수 있는 단위로 메타 데이터를 구분할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 보조 전원부(134)의 충전 용량에 따라 메타 데이터가 저장되는 복수의 저장 영역을 선택적으로 가변하게 된다.
도 5의 실시예에서 비휘발성 메모리 장치(120)는 메타 데이터를 복수의 네임 스페이스 NS1~NS5 별로 구분하여 저장할 수 있다. 네임 스페이스 NS1~NS5는 비휘발성 메모리 장치(120)에 의한 하나의 물리적 메모리 공간을 복수의 논리적 주소 공간들로 파티셔닝(partitioning)할 수 있다. 예를 들어, 보조 전원부(134)의 레벨 검출 단위를 5개로 구분하는 경우 이와 대응되도록 네임 스페이스 NS1~NS5를 5개로 구분할 수 있다. 본 발명의 실시에에서는 네임 스페이스 NS1~NS5를 5개의 논리적 주소 공간으로 구분하였지만, 이는 일 예일 뿐, 네임 스페이스의 개수는 한정되지 않는다.
비휘발성 메모리 장치(120)는 메모리 제어부(113)의 제어에 따라 각각의 네임 스페이스 NS1~NS5에 시스템 복구를 위해 필수적으로 필요한 메타 데이터(Meta data)를 구분하여 저장할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(110)는 우선순위에 따라 메타 데이터를 선택된 네임 스페이스 NS1~NS5에 라우팅할 수 있다. 메모리 제어부(113)는 네임 스페이스 식별자에 의해 복수의 네임 스페이스 NS1~NS5 중 특정 네임 스페이스를 지정하여 독립적으로 저장 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 보조 전원부(134)의 충전 용량에 대응하여 복수의 네임 스페이스 NS1~NS5 중 일부 영역의 네임 스페이스에만 메타 데이터가 저장될 수 있다. 제어부(110)는 충전 감지신호 CHARGE가 인가되면 우선순위를 부여하여 메타 데이터가 저장될 네임 스페이스 NS1~NS5의 영역을 독립적으로 관리하고 선택할 수 있다. 제어부(110)는 필요에 따라 메타 데이터의 관리 단위가 제공하는 서비스 유형, 서비스 제공 시작 시점 및 우선순위를 조정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(110)는 충전용량 PCHARGE의 충전 레벨이 80% 충전된 것으로 인가되는 경우 복수의 네임 스페이스 NS1~NS5 중 일부 영역인 네임 스페이스 NS1~NS4에만 플러싱 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 선택되지 않은 나머지 네임 스페이스 NS5에는 메타 데이터를 플러싱 할 수 없으므로, 리드 동작만 수행되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 비휘발성 메모리 장치(120)는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 낸드(NAND) 플래시 메모리, 노어(NOR) 플래시 메모리, PRAM(Phase-Change RAM), ReRAM(Resistive RAM) FRAM(Ferroelectric RAM), STT-MRAM(Spin Torque Transfer Magnetic RAM) 등과 같은 다양한 비휘발성 메모리 소자를 포함할 수 있다. 또한, 비휘발성 메모리 장치(120)는 복수의 다이들, 복수의 칩들, 또는 복수의 패키지들을 포함할 수 있다. 나아가 비휘발성 메모리 장치(120)는 하나의 메모리 셀에 한 비트의 데이터를 저장하는 싱글 레벨 셀(Single-Level Cell), 또는 하나의 메모리 셀에 복수 비트의 데이터를 저장하는 멀티 레벨 셀(Multi-Level Cell)로 이루어질 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.
전원 제어부(131)는 전원 HPWR을 감지하고 내부 전압 INTV으로 변환하여 동작 전압 제공부(132)에 제공한다.
전자 장치(100)가 노멀 동작을 수행하는 중, 전원 공급원 자체의 장애, 전자 장치(100)와 전원 공급원 사이의 전기적인 연결 차단, 사용자의 부주의, 전자 장치(100)의 결함 등에 의해 갑자기 전원이 차단될 수 있다. 그러면, 전원 제어부(131)는 전원 HPWR의 레벨을 검출하여, 전원 HPWR의 레벨이 기 설정된 기준값보다 낮아지는 경우 서든파워로스 검출신호 SPL_DET를 활성화시킨다. 서든파워로스 검출신호 SPL_DET는 제어부(110)의 프로세서(112)로 제공된다.
프로세서(112)는 서든파워로스 검출신호 SPL_DET가 활성화됨에 따라, 사용 중이거나 상주 중인 데이터와 프로그램들을 안전하게 보관하는 등 전자 장치(100)의 안전한 종료를 위한 전처리를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(112)는 버퍼 메모리(115)에 저장되어 있는 데이터를 비휘발성 메모리 장치(120)로 옮기는, 일명 플러싱 동작을 통해 사용 중인 데이터를 안전하게 보관할 수 있다. 프로세서(112)는 서든 파워 오프 상황에서 전자 장치(100)의 종료를 위한 전처리를 수행한다. 이후에, 전처리 동작이 완료되면 보조 전원부(134)를 방전시켜 전자 장치(100)를 종료시킬 수 있다.
그리고, 프로세서(112)는 서드 파워 오프 이후에 전원이 다시 공급되면 비휘발성 메모리 장치(120)에 저장된 메타 데이터를 이용하여 시스템 상태를 복구할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 프로세서(112)의 전처리 완료시 호스트 인터페이스(111)를 통해 응답신호 RES를 호스트(10)에 출력한다.
한편, 전원 제어부(131)는 충전전원 PWR으로 보조 전원부(134)를 충전한다. 그리고, 전원 제어부(131)는 전자 장치(100)의 동작 중에 서든파워로스 검출신호 SPL_DET가 활성화되면 보조 전원부(134)에 충전되어 있는 전원에 의해 전자 장치(100)가 동작하도록 한다.
전원 공급 장치(130)는 갑작스러운 전원 공급 중단에 대비하여 전원 유실 방지(PLP; Power Loss Protection) 동작을 수행할 수 있다. 여기에서, 갑작스러운 전원 공급 중단은 비정상적인 파워 오프 상태를 나타내며, 전자 장치(100)로 파워 오프 명령이 수신되지 않은 상태에서 전자 장치(100)에 공급되는 전원이 차단되는 상태를 의미한다. 이에 따라, 서든 파워 오프의 발생 후 전자 장치(100)는 보조 전원부(134)에만 의존하여 동작하게 된다.
그런데, 서든 파워 오프 발생 이후에 보조 전원부(134)에 충분한 전하가 충전되어야만 메타 데이타 전체를 비휘발성 메모리 장치(120)에 저장할 수 있다. 보조 전원부(134)의 충전이 완료된 이후에, 즉, 완충된 이후에 플러싱 동작을 수행하는 경우 비휘발성 메모리 장치(120)에 플러싱 정보를 저장하는데 오랜 시간이 걸리게 된다.
또한, 부팅 시간이 단축되거나 보조 전원부(134)의 열화 등의 이유로 인해 충전 용량이 기 설정된 용량 만큼 충전되지 않을 수 있다. 이 상태에서 서든 파워 오프가 발생하게 되면 시스템 복구에 필수적인 플러싱 정보를 비휘발성 메모리 장치(120)에 제대로 저장할 수 없게 된다. 또한, 서든 파워 오프 이후에 전원이 다시 켜졌을 때 보조 전원부(134)가 완충되지 않은 경우 제어부(110)는 호스트(10)의 서비스 요청을 제대로 처리할 수 없다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 보조 전원부(134)의 충전용량 PCHARGE을 일정 단위별로 구분하고, 각 단위의 충전 레벨을 검출하여 충전 레벨 검출신호 DET를 생성한다. 그리고, 본 발명의 실시예는 충전 감지신호 CHARGE의 충전 용량에 대응하여 비휘발성 메모리 장치(120)의 저장 단위를 가변적으로 제어할 수 있다.
제어부(110)는 비휘발성 메모리 장치(120)의 네임 스페이스 NS1~NS5 별로 구분되는 메타 데이터의 용량을 고려하여 서든 파워 오프 상황에서 플러싱 동작을 수행하기 위해 어느 정도의 전하가 필요한지를 역산할 수 있다. 이에, 제어부(110)는 모니터링 된 보조 전원부(134)의 충전 전하량과 각 네임 스페이스 NS1~NS5 별로 필요한 전하량을 고려하여 비휘발성 메모리 장치(120)의 플러싱 동작 단위를 결정할 수 있다. 보조 전원부(134)의 충전 전하량에 대비하여 플러싱 동작을 수행하는 각 네임 스페이스 NS1~NS5 영역의 우선순위는 프로세서(112)에 미리 할당될 수 있다.
예를 들어, 레벨 검출부(133)에서 검출된 충전용량 PCHARGE의 레벨이 80% 충전 레벨인 것을 가정한다. 레벨 검출부(133)는 보조 전원부(134)의 충전용량이 80% 충전양에 도달하면 80% 충전 레벨 정보를 포함하는 충전 레벨 검출신호 DET를 출력한다. 그러면, 전원 제어부(131)는 80%의 충전 레벨 정보를 포함하는 충전 감지신호 CHARGE를 프로세서(112)에 출력한다.
일 실시예에 따라, 네임 스페이스 NS1~NS5를 5개로 구분했을 때, 하나의 네임 스페이스를 플러싱하는데 보조 전원부(134)의 충전 용량이 20% 필요하다고 가정한다. 그러면, 4개의 네임 스페이스 NS1~NS4를 플러싱 하기 위해서는 보조 전원부(134)의 충전 용량이 80% 필요하다.
기존에는 서든 파워 오프 이후에 보조 전원부(134)에 80%의 전하가 충전된 경우 복구 서비스를 수행할 수 없다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는 보조 전원부(134)가 완충 상태가 아니어도 일부 네임 스페이스 NS1~NS4 영역에 대해 플러싱 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(112)는 부팅 동작시 보조 전원부(134)의 완충을 기다리지 않고 플리싱 동작을 수행하도록 제어한다. 메모리 제어부(113)는 프로세서(112)의 제어에 따라 비휘발성 메모리 장치(120)의 다수의 네임 스페이스 NS1~NS5 중 일부 네임 스페이스 NS1~NS4 영역에만 메타 데이터를 저장하여 플러싱 동작을 수행할 수 있다.
마찬가지로, 전자 장치(100)의 동작 중에 서든 파워 오프가 발생되는 경우, 다수의 네임 스페이스 NS1~NS5 중 일부 네임 스페이스 NS1~NS4 영역에만 메타 데이터를 저장하여 플러싱 동작을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라, 나머지 선택되지 않은 네임 스페이스 NS5는 리드 동작만 수행하거나 플러싱 동작을 중지하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 충전전원에 의해 전하가 충전되어 충전용량을 제공하는 보조 전원부;
    상기 보조 전원부의 충전용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고, 상기 충전용량의 레벨을 검출하여 검출된 충전 레벨에 대응하는 충전 레벨 검출신호를 출력하는 레벨 검출부; 및
    외부 전원을 인가받아 내부전압과 상기 충전전원을 생성하고, 상기 외부 전원의 레벨을 검출하여 서든 파워 오프의 발생시 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 상기 충전 레벨 검출신호에 대응하여 상기 보조 전원부의 충전 레벨을 나타내는 충전 감지신호를 출력하는 전원 제어부를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 레벨 검출부는
    상기 충전 레벨의 단위를 구분하기 위해 상기 각 충전 레벨의 기준이 되는 기준전압 값이 미리 설정되는 전원 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보조 전원부는
    고용량의 전하를 보유하는 슈퍼(Super) 커패시터를 포함하는 전원 공급 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 보조 전원부는
    알루미늄 전해 커패시터 및 폴리머 탄탈륨 커패시터 중 어느 하나를 포함하는 전원 공급 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 내부전압을 제공받아 변환하고 동작 전압을 생성하는 동작 전압 제공부를 더 포함하는 전원 공급 장치.
  6. 외부 전원의 레벨을 검출하여 서든 파워 오프의 발생시 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 충전전원의 충전용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고 상기 충전용량의 레벨을 검출하여 검출된 충전 레벨에 대응하는 충전 감지신호를 생성하는 전원 공급 장치; 및
    상기 서든파워로스 검출신호의 활성화시 비휘발성 메모리 장치에 플러싱 정보를 저장하며, 상기 충전 감지신호에 대응하여 상기 비휘발성 메모리 장치의 저장 단위를 가변적으로 조정하는 제어부를 포함하는 전자 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 비휘발성 메모리 장치로 제공되는 데이터를 저장하는 버퍼 메모리; 및
    상기 서든파워로스 검출신호의 활성화시 상기 버퍼 메모리에 저장된 데이터를 상기 비휘발성 메모리 장치로 플러싱하며, 상기 충전 용량에 대응하여 상기 비휘발성 메모리 장치의 일부 영역에만 상기 플러싱 정보를 저장하는 프로세서를 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 프로세서의 제어에 따라 상기 버퍼 메모리의 동작을 제어하는 메모리 인터페이스를 더 포함하는 전자 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 플러싱 정보는
    호스트 요청 주소, 사상 정보 및 라이트 데이터 중 적어도 어느 하나의 이상의 정보를 포함하는 전자 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 사상정보는
    매핑 테이블, 메타 데이터 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 전자 장치.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 플러싱 정보를 메타 데이터 별로 세분화하고, 상기 충전 감지신호에 대응하여 상기 비휘발성 메모리 장치의 일부 영역에만 상기 메타 데이터를 저장하는 전자 장치.
  12. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    중요도, 내부 데이터 관리 방식, 상기 비휘발성 메모리 장치의 세트 단위, 스트림, 플래시 변환 계층, 용량, 네임 스페이스 중 어느 하나의 단위로 메타 데이터를 구분하여 저장하는 전자 장치.
  13. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 충전 감지신호의 활성화시 기 설정된 우선순위에 따라 상기 비휘발성 메모리 장치의 일부 영역에 상기 플러싱 정보를 저장하는 전자 장치.
  14. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 비휘발성 메모리 장치의 저장 단위를 메타 데이터 별로 구분하고,
    상기 충전 용량과 상기 메타 데이터 별 용량을 고려하여 상기 서든 파워 오프시 상기 비휘발성 메모리 장치의 플러싱 동작 단위를 결정하는 전자 장치.
  15. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    외부 호스트와의 인터페이스 동작을 제어하는 호스트 인터페이스; 및
    사용자와의 인터페이스 동작을 제어하는 사용자 인터페이스를 더 포함하는 전자 장치.
  16. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 비휘발성 메모리 장치의 동작의 데이터 입출력 동작을 제어하는 메모리 제어부를 더 포함하는 전자 장치.
  17. 제 6항에 있어서, 상기 전원 공급장치는
    상기 충전전원에 의해 전하가 충전되어 상기 충전용량을 제공하는 보조 전원부;
    상기 보조 전원부의 충전용량을 복수의 충전 레벨 단위로 분할하고, 상기 충전용량의 레벨을 검출하여 충전 레벨 검출신호를 출력하는 레벨 검출부; 및
    상기 외부 전원을 인가받아 상기 충전전원을 생성하고, 상기 서든 파워 오프의 발생시 상기 서든파워로스 검출신호를 생성하며, 상기 충전 레벨 검출신호에 대응하여 상기 보조 전원부의 충전 레벨을 나타내는 상기 충전 감지신호를 출력하는 전원 제어부를 포함하는 전자 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 레벨 검출부는
    상기 충전 레벨의 단위를 구분하기 위해 상기 각 충전 레벨의 기준이 되는 기준전압 값이 미리 설정되는 전자 장치.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 보조 전원부는
    고용량의 전하를 보유하는 슈퍼(Super) 커패시터를 포함하는 전자 장치.
  20. 제 17항에 있어서, 상기 보조 전원부는
    알루미늄 전해 커패시터 및 폴리머 탄탈륨 커패시터 중 어느 하나를 포함하는 전자 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11307942B2 (en) 2019-10-31 2022-04-19 SK Hynix Inc. Memory system, memory controller and method for operating memory controller
US11614886B2 (en) 2020-11-23 2023-03-28 SK Hynix Inc. Memory system and operating method thereof
KR20230068248A (ko) * 2021-11-10 2023-05-17 삼성전자주식회사 보조 전원 장치를 포함하는 스토리지 장치 및 그의 동작 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102602990B1 (ko) * 2018-06-27 2023-11-17 에스케이하이닉스 주식회사 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20200086143A (ko) * 2019-01-08 2020-07-16 삼성전자주식회사 저장 장치 및 그것의 데이터 처리 방법
WO2021232280A1 (zh) * 2020-05-20 2021-11-25 深圳元戎启行科技有限公司 用于车辆的冗余电源电路及自动驾驶控制装置
TWI755059B (zh) * 2020-09-11 2022-02-11 大陸商合肥沛睿微電子股份有限公司 儲存設備及其異常斷電恢復方法
JP2022114726A (ja) * 2021-01-27 2022-08-08 キオクシア株式会社 メモリシステムおよび制御方法
US11934664B2 (en) 2021-12-27 2024-03-19 Western Digital Technologies, Inc. SSD auxiliary battery power for handling ungraceful shutdown with host

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060068450A (ko) * 2004-12-16 2006-06-21 삼성전자주식회사 동작 성능이 향상된 메모리 저장 장치
KR20150141239A (ko) * 2014-06-09 2015-12-18 삼성전자주식회사 보조 전원 장치 및 그것을 포함하는 불휘발성 메모리 시스템
KR20170028096A (ko) * 2015-09-03 2017-03-13 삼성전자주식회사 보조 전원 검사 방법 및 이를 적용한 전자 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7089349B2 (en) * 2003-10-28 2006-08-08 Sandisk Corporation Internal maintenance schedule request for non-volatile memory system
JP5960280B2 (ja) * 2012-11-07 2016-08-02 三洋電機株式会社 充電器
KR101998219B1 (ko) * 2012-12-18 2019-07-09 삼성전자주식회사 보조 전원 장치 및 그것을 포함하는 사용자 시스템
KR102094474B1 (ko) * 2013-10-15 2020-03-30 삼성전자주식회사 보조 전원 공급 장치 및 그를 채용한 전자 시스템
CN104679441B (zh) * 2013-12-02 2018-06-29 群联电子股份有限公司 时间估测方法、存储器存储装置、存储器控制电路单元
KR20160064364A (ko) 2014-11-27 2016-06-08 삼성전자주식회사 패스트 오픈을 위한 어드레스 맵 운영방법 및 그에 따른 메모리 시스템
KR20160097657A (ko) * 2015-02-09 2016-08-18 에스케이하이닉스 주식회사 데이터 저장 장치 그리고 그것의 동작 방법
US9740600B2 (en) * 2015-02-10 2017-08-22 Wipro Limited Method and device for improving software performance testing
CN204497779U (zh) * 2015-03-09 2015-07-22 陕西华赢智能科技有限公司 变电站直流供电智能化平衡多电源充电装置
KR20170011544A (ko) * 2015-07-23 2017-02-02 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그를 해체하는 방법
KR20170128012A (ko) 2016-05-13 2017-11-22 주식회사 맴레이 플래시 기반 저장 장치 및 이를 포함하는 컴퓨팅 디바이스
KR102602990B1 (ko) * 2018-06-27 2023-11-17 에스케이하이닉스 주식회사 전원 공급 장치 및 이를 포함하는 전자 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060068450A (ko) * 2004-12-16 2006-06-21 삼성전자주식회사 동작 성능이 향상된 메모리 저장 장치
KR20150141239A (ko) * 2014-06-09 2015-12-18 삼성전자주식회사 보조 전원 장치 및 그것을 포함하는 불휘발성 메모리 시스템
KR20170028096A (ko) * 2015-09-03 2017-03-13 삼성전자주식회사 보조 전원 검사 방법 및 이를 적용한 전자 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11307942B2 (en) 2019-10-31 2022-04-19 SK Hynix Inc. Memory system, memory controller and method for operating memory controller
US11614886B2 (en) 2020-11-23 2023-03-28 SK Hynix Inc. Memory system and operating method thereof
KR20230068248A (ko) * 2021-11-10 2023-05-17 삼성전자주식회사 보조 전원 장치를 포함하는 스토리지 장치 및 그의 동작 방법

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