KR20200132043A - 네트워크 서버, 데이터 처리 시스템 또는 메모리 시스템에서 데이터의 속성을 공유하는 방법 및 장치 - Google Patents

네트워크 서버, 데이터 처리 시스템 또는 메모리 시스템에서 데이터의 속성을 공유하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20200132043A
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Abstract

본 기술은 데이터를 저장할 수 있는 메모리 장치, 및 데이터의 속성을 결정하고 데이터의 논리 주소에 상기 데이터의 속성을 연관지어 논리 주소에 대한 데이터의 속성을 외부 장치로 출력하는 컨트롤러를 포함하는 메모리 시스템을 제공할 수 있다.

Description

네트워크 서버, 데이터 처리 시스템 또는 메모리 시스템에서 데이터의 속성을 공유하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SHARING DATA ATTRIBUTE FROM MEMORY SYSTEM, DATA PROCESSING SYSTEM OR NETWORK SERVER}
본 발명은 네트워크 서버, 데이터 처리 시스템 또는 메모리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 메모리 시스템에 저장되는 데이터의 속성을 다른 기기와 공유할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
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 메모리 시스템, 다시 말해 데이터 저장 장치를 사용한다. 데이터 저장 장치는 휴대용 전자 장치의 주 기억 장치 또는 보조 기억 장치로 사용된다.
비휘발성 메모리 장치를 이용한 데이터 저장 장치는 하드 디스크와 달리 기계적인 구동부가 없어서 안정성 및 내구성이 뛰어나며, 또한 정보의 액세스 속도가 매우 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 메모리 시스템의 일 예로 데이터 저장 장치는, USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치, 다양한 인터페이스를 갖는 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive) 등을 포함한다.
본 발명의 실시 예들은, 메모리 시스템의 복잡도 및 성능 저하를 최소화하며, 메모리 장치의 사용 효율을 최대화하여, 메모리 장치로 데이터를 신속하게 안정적으로 처리할 수 있는 메모리 시스템, 데이터 처리 시스템, 및 그것의 동작 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 메모리 시스템 내 저장되는 데이터의 속성을 결정하고, 결정한 데이터의 속성을 호스트 또는 네트워크 서버로 전달하여, 해당 데이터가 저장되는 다른 메모리 시스템에 데이터의 속성에 대한 정보가 전달될 수 있도록 하여, 데이터의 속성을 결정하기 위해 소요되는 자원을 줄이고 메모리 시스템의 성능을 향상시키는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 메모리 시스템 내 복수의 메모리 블록에 저장된 데이터의 핫/콜드(hot/cold) 특성을 결정하고, 데이터의 핫/콜드 특성을 해당 데이터의 논리주소에 대응시켜 관리하며, 호스트의 요청에 대응하여 논리 주소에 대응하는 데이터의 핫/콜드 특성을 전송할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 메모리 시스템에 데이터를 저장하고 사용하는 호스트 또는 컴퓨팅 장치가 사용하고 있는 어플리케이션을 통해 생성되거나 저장되는 데이터에 대한 속성을 수집하고, 해당 어플리케이션을 배포할 수 있는 네트워크 서버로 전달할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 네트워크 서버를 통해 배포되는 어플리케이션이 생성하거나 저장할 수 있는 데이터의 종류 또는 속성을 어플리케이션이 배포된 호스트 또는 컴퓨팅 장치로부터 수집한 뒤, 해당 어플리케이션을 배포할 때 수집된 정보를 함께 전송할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 메모리 시스템, 데이터 처리 시스템, 네트워크 서버 및 그것의 동작 방법 및 동작을 확인하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 메모리 시스템은 데이터를 저장할 수 있는 메모리 장치; 및 상기 데이터의 속성을 결정하고, 상기 데이터의 논리 주소에 상기 데이터의 속성을 연관지어, 상기 논리 주소에 대한 상기 데이터의 속성을 외부 장치로 출력하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 장치에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하여 상기 속성을 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 횟수가 기준값 이상이면 상기 속성을 핫(hot)으로 결정하고, 상기 횟수가 상기 기준값 이하이면 상기 속성을 콜드(cold)로 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 요청하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 상기 외부 장치로 출력할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 외부 장치로부터 전달된 상기 논리 주소; 상기 논리 주소와 연관되는 물리 주소; 및 상기 논리 주소에 대한 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 액세스 카운트를 포함하는 메타 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템은 복수의 메모리 블록을 포함하는 메모리 장치; 및 외부 장치로부터 전달된 데이터와 상기 데이터에 대한 논리 주소를 포함하는 명령에 상기 데이터의 속성이 포함되어 있는 경우, 상기 복수의 메모리 블록 중 상기 속성에 대응하여 할당된 메모리 블록에 상기 데이터를 저장하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 명령에 상기 속성이 포함되지 않은 경우, 상기 속성을 결정하여 상기 외부 장치에 전달할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하여 상기 속성을 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 요청하는 명령을 수신하고, 상기 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 상기 외부 장치로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템의 동작 방법은 프로그램 명령, 데이터, 논리 주소 및 데이터의 속성을 외부 장치로부터 수신하는 단계; 상기 데이터의 속성에 대응하여 메모리 장치 내 상기 데이터가 저장될 물리적 위치를 결정하는 단계; 상기 물리적 위치에 상기 데이터를 저장하는 단계; 및 상기 논리 주소에 상기 물리적 위치를 연관시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 메모리 시스템의 동작 방법은 상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 요청하는 외부 명령을 수신하는 단계; 및 상기 외부 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 상기 외부 장치로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 장치에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 메모리 시스템의 동작 방법은 상기 데이터의 속성을 결정하기 위해 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 횟수가 기준값 이상이면 상기 속성을 핫(hot)으로 결정하고, 상기 횟수가 상기 기준값 이하이면 상기 속성을 콜드(cold)로 결정할 수 있다.
또한, 메모리 시스템의 동작 방법은 상기 외부 장치로부터 전달된 상기 논리 주소, 상기 논리 주소와 연관되는 물리 주소 및 상기 논리 주소에 대한 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 액세스 카운트를 포함하는 메타 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 처리 시스템은 어플리케이션을 실행하는 호스트; 및 상기 호스트가 전달한 데이터를 저장하는 메모리 시스템을 포함하고, 상기 호스트와 상기 메모리 시스템은 상기 데이터의 속성을 상기 호스트가 사용하는 논리 주소에 대응시켜 송수신할 수 있으며, 상기 호스트는 네트워크를 통해 상기 데이터의 속성을 상기 어플리케이션 단위로 데이터의 속성을 전달할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 시스템에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 메모리 시스템에 저장된 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 호스트는 상기 메모리 시스템이 전달한 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 상기 어플리케이션이 가지는 데이터 구조에 대응하여 분류하고 연관시킬 수 있다.
또한, 상기 데이터 구조는 상기 어플리케이션이 요구하는 상기 메모리 시스템 내 저장 공간을 논리 주소에 대응하는 크기로 구분한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 서버는 네트워크를 통해 어플리케이션을 구성하는 복수의 데이터를 저장하는 저장 장치; 및 외부 장치로부터 상기 어플리케이션에 대한 요청을 수신하고 상기 복수의 데이터를 상기 외부 장치로 전달할 수 있는 송수신 장치를 포함하고, 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 상기 복수의 데이터와 함께 상기 외부 장치로 출력할 수 있다.
또한, 상기 복수의 데이터에 대한 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 시스템에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 복수의 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 데이터에 대한 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 메모리 시스템에 저장된 상기 복수의 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송수신 장치는 상기 외부 장치에 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 수집하기 위한 요청을 전달할 수 있다.
또한, 네트워크 서버는 상기 송수신 장치를 통해 수집된 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 각각 평균화하여 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 결정한 후 상기 저장 장치에 저장하는 코어 로직을 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들에 따른, 메모리 시스템에 저장되는 데이터의 속성을 판단할 필요 없이 데이터를 저장할 때 해당 데이터의 속성을 함께 수신할 수 있어, 메모리 시스템 내 데이터의 저장 위치 및 데이터의 보관을 효율적으로 수행할 수 있도록 함으로써 메모리 시스템의 성능 또는 수명을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예 들은 메모리 시스템에 저장되는 데이터의 속성을 물리적 기반으로 판단한 뒤 해당 데이터의 논리 주소에 대응시켜 데이터의 속성을 다른 장치와 공유함으로써, 네트워크 기반, 클라우드 기반 어플리케이션 서비스를 제공할 수 있는 장치의 동작 효율성을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예 들은 사용자들이 사용하는 인터페이스 장치 혹은 컴퓨팅 장치에서 처리되는 데이터의 속성을 결정하기 위한 부가적인 동작을 수행하지 않더라도 데이터의 속성을 반영할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메모리 시스템을 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템 내 컨트롤러를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템에서 데이터 속성을 판단하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호스트를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호스트에서 데이터 속성을 구분하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버, 호스트 및 메모리 시스템에서 데이터 속성을 송수신하는 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버를 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버에서 데이터 속성을 구분하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 시스템 내 호스트가 동작하는 방법의 예를 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 다른 메모리 시스템이 동작하는 방법의 예를 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버가 동작하는 방법의 예를 설명한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 설명한다. 예를 들어, 메모리 시스템(110)은 컴퓨팅 장치 또는 모바일 장치 등에 탑재된 후 호스트(102, 도 2 및 도 3참조)와 연동하여 데이터를 송수신할 수 있다.
도 1을 참조하면, 메모리 시스템(110)은 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150)를 포함한다. 컨트롤러(130)는 호스트(102)로부터 요구받은 데이터를 메모리 장치(150)에서 출력하거나, 호스트(102)로부터 전달된 데이터를 메모리 장치(150)에 저장한다. 메모리 장치(150)는 데이터를 저장할 수 있는 복수의 셀을 포함하는 메모리 블록 혹은 다이(Die)를 포함할 수 있다. 메모리 장치(150)는 복수의 메모리 블록 혹은 복수의 다이를 포함할 수 있으며, 각각의 다이는 복수의 메모리 블록을 포함할 수 있다. 여기서, 메모리 장치(150)의 내부 구성은 메모리 장치(150)의 특성, 메모리 시스템(110)이 사용되는 목적, 혹은 호스트(102)에서 요구하는 메모리 시스템(110)의 사양 등에 따라 설계 변경될 수 있다.
메모리 장치(150)는 비휘발성 메모리 셀을 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리 셀은 전원이 꺼진 상태에서도 데이터를 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리 셀은 데이터를 프로그램한 후, 해당 데이터를 삭제하지 않고 다른 데이터를 덮어 쓸 수 없다(overwrite 불가함). 데이터를 프로그램하는 동작은 메모리 장치(150) 내 복수의 비휘발성 메모리 셀로 구성되는 페이지(page) 단위로 수행될 수 있으며, 데이터를 삭제하는 동작은 복수의 페이지로 구성되는 메모리 블록 단위로 수행될 수 있다.
비휘발성 메모리 셀에 데이터를 프로그램하고 삭제하는 동작은 비휘발성 메모리 셀에 마모(wear) 또는 손상(damage)을 야기할 수 있다. 비휘발성 메모리 셀에 데이터를 프로그램하고 삭제하는 동작이 일어날수록 비휘발성 메모리 셀이 마모되는 정도는 축적되므로, 메모리 장치(150)가 데이터를 안전하게 저장하고 출력할 수 있는 기대 수명은 비휘발성 메모리 셀에 데이터를 프로그램하고 삭제하는 동작이 수행되는 횟수(예, E/W cycle) 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 메모리 장치(150)에 포함된 메모리 블록이 수천 번 혹은 수만 번의 프로그램과 삭제 동작이 수행될 때까지 데이터를 안전하게 저장하고 출력할 수 있다.
메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록의 마모도와 관련하여, 편차가 클수록 메모리 시스템(110)의 동작 성능이 저하될 수 있다. 이는 복수의 메모리 블록의 마모도에 편차가 클수록, 데이터가 저장되는 위치에 따라 데이터를 안전하게 저장하거나 출력하지 못할 가능성이 커지기 때문이다. 따라서, 컨트롤러(130)는 메모리 장치(150) 내 복수의 메모리 블록의 마모도 편차를 줄이기 위해, 각 메모리 블록에서 데이터가 프로그램되거나 삭제되는 동작이 고르게 수행될 수 있도록 메모리 시스템(110) 내부 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 특정 메모리 블록에서 데이터의 프로그램 및 삭제 동작이 다른 메모리 블록에 비해 많이 수행된 경우, 컨트롤러(130)는 해당 메모리 블록에는 데이터를 프로그램하거나 삭제하는 동작이 수행되는 빈도를 줄일 수 있어야 한다.
전술한 동작을 위해서, 메모리 장치(150)에 저장되는 데이터의 속성을 인지할 필요가 있다. 여기서, 데이터의 속성은 핫(hot), 콜드(cold) 혹은 웜(warm) 등으로 구분될 수 있다. 핫(hot)은 데이터에 대한 액세스가 자주 발생하는 경우를 포함한다. 특정 데이터에 대해 읽기, 쓰기, 삭제 등이 자주 일어나는 경우, 해당 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리 셀을 자주 읽거나, 해당 데이터를 메모리 장치(150) 내 다른 위치에 자주 프로그램할 수 있다. 이러한 데이터는 다른 데이터에 비하여 메모리 장치(150) 내 비휘발성 메모리 셀의 마모도를 상대적으로 많이 증가시킬 수 있다.
한편, 특정 데이터에 대해 읽기, 쓰기, 삭제 등의 동작 자주 수행되지 않는 경우(예, 콜드(cold)), 해당 데이터를 저장하는 비휘발성 메모리 셀을 자주 읽을 필요가 없으며, 해당 데이터를 다른 위치에 프로그램하는 경우도 많지 않을 수 있다. 이러한 데이터는 다른 데이터에 비하여 메모리 장치(150) 내 비휘발성 메모리 셀의 마모도를 상대적으로 적게 증가시키지 않을 수 있다.
컨트롤러(130)가 전술한 데이터의 속성을 이용하면, 메모리 장치(150) 내 복수의 메모리 블록에서 발생한 마모도의 편차를 줄일 수 있다. 한편, 데이터 속성을 구분하는 기준과 종류는 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따라, 데이터 속성을 핫(hot), 콜드(cold)의 두 가지로 구분하거나, 핫(hot), 웜(warm), 콜드(cold)의 세 가지로로 구분할 수도 있다. 실시예에 따라, 컨트롤러(130)는 데이터 속성을 더 많은 수로 구분하여 메모리 장치(150)를 관리할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 컨트롤러(130)는 외부 장치(예, 호스트)로부터 전달되는 데이터를 수신하거나 외부 장치로 데이터를 출력하는 데이터 입출력 제어부(198)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터 입출력 제어부(198)는 외부 장치로부터 특정 데이터를 리드하는 요청을 수신하면, 메모리 장치(150) 내 메모리 블록(40_1)에 저장된 데이터를 출력할 수 있다.
메모리 장치(150)에 저장된 데이터를 액세스하는 외부 장치의 명령은 외부 장치가 사용하는 논리 주소(logical address)와 함께 컨트롤러(130)에 전달된다. 데이터 입출력 제어부(198)는 논리 주소를 메모리 장치(150) 내 물리적 위치(physical location) 혹은 물리 주소(physical address)로 변환하여 외부 장치에서 전달된 명령에 대응하는 동작(예, 읽기, 쓰기, 삭제 등)을 수행할 수 있다.
데이터 입출력 제어부(198)가 데이터를 액세스하는 경우, 데이터 속성 결정부(196)는 데이터 입출력 제어부(198)가 처리하는 논리 주소에 대응하는 액세스 카운트를 증가시킬 수 있다. 데이터 속성 결정부(196)는 각 논리 주소마다 데이터 입출력 제어부(198)가 수행하는 동작을 모니터링하여, 각 논리 주소마다 읽기, 쓰기, 삭제 등의 동작이 얼마나 많이 혹은 얼마나 자주 수행되는 지를 알 수 있다. 데이터 속성 결정부(196)는 각 논리 주소에 대한 액세스 빈도를 바탕으로 해당 논리 주소에 연관된 데이터의 속성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 데이터 속성 결정부(196)는 'AA'의 논리 주소에 연관된 데이터의 속성은 핫(hot) 또는 콜드(cold)로 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터 속성 결정부(196)는 논리 주소를 기반으로 데이터의 속성을 결정하지만, 외부 장치로부터 전달된 명령에 의한 데이터 액세스 뿐만 아니라, 메모리 시스템(110)의 내부 동작에 의한 데이터 액세스를 모니터링할 수 있다. 여기서 내부 동작은 가비지 컬렉션, 웨어 레벨링 등의 동작을 포함할 수 있다. 데이터 입출력 제어부(198)가 수행할 수 있는 내부 동작은 메모리 장치(150) 내 데이터의 위치인 물리 주소를 이용하여 수행되는 경우도 있지만, 메모리 장치(150) 내에서 데이터의 위치가 변경되면 해당 데이터를 외부 장치가 액세스할 수 있도록 맵 데이터를 갱신해야 한다. 데이터 입출력 제어부(198)의 맵 데이터 갱신을 위한 동작을 모니터링하면, 내부 동작이 가져오는 데이터의 액세스 빈도를 확인할 수 있다. 또한, 맵 데이터 갱신 시 특정 논리 주소의 데이터 위치가 변경되었다는 것을 알 수 있으므로, 내부 동작에 따른 동작의 결과를 해당 논리 주소에 연관된 데이터의 속성을 결정하는 데 반영할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터 속성 결정부(196)는 데이터가 메모리 장치에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 핫(hot) 또는 콜드(cold) 등으로 데이터의 속성을 결정할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에서는 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안, 데이터 속성 결정부(196)가 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 핫(hot) 또는 콜드(cold) 등으로 데이터의 속성을 결정할 수 있다.
데이터 속성 결정부(196)가 각 논리 주소에 연관되는 데이터의 속성을 결정한 후, 데이터 속성 전송부(194)는 외부 장치로 데이터 속성을 전송할 수 있다. 데이터 속성은 메모리 시스템(110)의 사용 환경에 따라 달라질 수 있기 때문에, 메모리 시스템(110)은 데이터의 속성을 결정하더라도 외부 장치로 출력할 필요가 없다고 알려져 왔다. 하지만, 메모리 시스템(110)이 데이터의 속성을 결정한 후 외부 장치로 출력할 수 있고, 외부 장치로부터 데이터의 속성을 수신하여 메모리 장치(150) 내 해당 데이터를 저장하는 물리적 위치를 결정하는 데 반영하는 경우, 메모리 시스템(110)이 데이터를 저장한 후 일정 기간 동안 저장된 데이터를 모니터링하여 데이터의 속성을 결정하는 데 소요되는 자원(예, 시간 등)을 줄일 수 있다.
데이터 속성 전송부(194)는 데이터의 속성을 요구하는 외부 장치의 명령에 대응하여 논리 주소 단위로 결정한 데이터의 속성을 출력할 수 있다. 실시예에 따라, 컨트롤러(130)에서 새로운 데이터가 메모리 시스템(110)에 저장된 시점으로부터 일정 시간을 카운트하면서 해당 데이터의 속성을 결정하는 경우, 데이터 속성 전송부(194)는 외부 장치의 명령없이 자발적으로 해당 데이터의 속성을 외부 장치로 출력할 수도 있다. 이러한 경우, 외부 장치는 별도의 명령어를 메모리 장치(110)에 전송하지 않았지만, 데이터의 속성을 수신할 수 있는 동작 상태일 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 메모리 시스템(110)은 외부 장치로부터 데이터의 속성을 요구하는 명령이 아닌 특정 논리 주소의 데이터를 삭제하라는 명령에 대응하는 응답으로 해당 데이터의 속성을 외부 장치로 전달할 수도 있다. 메모리 시스템(110)은 새로운 데이터를 프로그램할 때부터 프로그램된 데이터를 삭제할 때까지(예, 데이터의 생명, data lifetime) 해당 데이터에 대한 동작을 모니터링할 수 있다. 메모리 시스템(110)은 메모리 장치(150) 내 데이터가 저장되어 있는 동안 데이터의 속성을 결정하여 외부 장치로 출력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 포함하는 데이터 처리 시스템의 일 예를 설명한다.
도 2를 참조하면, 데이터 처리 시스템(100)은, 호스트(Host)(102) 및 메모리 시스템(110)을 포함한다. 호스트(102)는 전자 장치, 예컨대 휴대폰, MP3 플레이어, 랩탑 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 장치들, 또는 데스크탑 컴퓨터, 게임기, TV, 프로젝터 등과 같은 전자 장치들을 포함, 즉 컴퓨팅 장치 혹은 유무선 전자 장치들을 포함할 수 있다.
또한, 호스트(102)는, 적어도 하나의 운영 시스템(OS: operating system)를 포함하며, 운영 시스템은, 호스트(102)의 기능 및 동작을 전반적으로 관리 및 제어하고, 데이터 처리 시스템(100) 또는 메모리 시스템(110)을 사용하는 사용자와 호스트(102) 간에 상호 동작을 제공한다. 여기서, 운영 시스템은, 사용자의 사용 목적 및 용도에 상응한 기능 및 동작을 지원하며, 예컨대, 호스트(102)의 이동성(mobility)에 따라 일반 운영 시스템과 모바일 운용 시스템으로 구분할 수 있다. 또한, 운영 시스템에서의 일반 운영 시스템 시스템은, 사용자의 사용 환경에 따라 개인용 운영 시스템과 기업용 운영 시스템으로 구분할 수 있으며, 일 예로, 개인용 운영 시스템은, 일반 사용자를 위한 서비스 제공 기능을 지원하도록 특성화된 시스템으로, 윈도우(windows) 및 크롬(chrome) 등을 포함하고, 기업용 운영 시스템은, 고성능을 확보 및 지원하도록 특성화된 시스템으로, 윈도 서버(windows server), 리눅스(linux) 및 유닉스(unix) 등을 포함할 수 있다. 아울러, 운영 시스템에서의 모바일 운영 시스템은, 사용자들에게 이동성 서비스 제공 기능 및 시스템의 절전 기능을 지원하도록 특성화된 시스템으로, 안드로이드(android), iOS, 윈도 모바일(windows mobile) 등을 포함할 수 있다. 이때, 호스트(102)는, 복수의 운영 시스템들을 포함할 수 있으며, 또한 사용자 요청(user request)에 상응한 메모리 시스템(110)과의 동작 수행을 위해 운영 시스템을 실행한다, 여기서, 호스트(102)는, 사용자 요청에 해당하는 복수의 커맨드들을 메모리 시스템(110)으로 전송하며, 그에 따라 메모리 시스템(110)에서는 커맨드들에 해당하는 동작들, 즉 사용자 요청에 상응하는 동작들을 수행한다.
또한, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)의 요청에 응답하여 동작하며, 특히 호스트(102)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장한다. 다시 말해, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)의 주 기억 장치 또는 보조 기억 장치로 사용될 수 있다. 여기서, 메모리 시스템(110)은 호스트(102)와 연결되는 호스트 인터페이스 프로토콜에 따라, 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들면, 메모리 시스템(110)은, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive), MMC, eMMC(embedded MMC), RS-MMC(Reduced Size MMC), micro-MMC 형태의 멀티 미디어 카드(MMC: Multi Media Card), SD, mini-SD, micro-SD 형태의 시큐어 디지털(SD: Secure Digital) 카드, USB(Universal Storage Bus) 저장 장치, UFS(Universal Flash Storage) 장치, CF(Compact Flash) 카드, 스마트 미디어(Smart Media) 카드, 메모리 스틱(Memory Stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
아울러, 메모리 시스템(110)을 구현하는 저장 장치들은, DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static RAM) 등과 같은 휘발성 메모리 장치와, ROM(Read Only Memory), MROM(Mask ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable ROM), EEPROM(Electrically Erasable ROM), FRAM(Ferromagnetic ROM), PRAM(Phase change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있다.
그리고, 메모리 시스템(110)은, 호스트(102)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장하는 메모리 장치(150), 및 메모리 장치(150)로의 데이터 저장을 제어하는 컨트롤러(130)를 포함한다.
여기서, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는 하나의 반도체 장치로 집적될 수 있다. 일 예로, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는 하나의 반도체 장치로 집적되어 SSD를 구성할 수 있다. 메모리 시스템(110)이 SSD로 이용되는 경우, 메모리 시스템(110)에 연결되는 호스트(102)의 동작 속도는 보다 개선될 수 있다. 아울러, 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)는, 하나의 반도체 장치로 집적되어 메모리 카드를 구성할 수도 있으며, 일 예로 PC 카드(PCMCIA: Personal Computer Memory Card International Association), 컴팩트 플래시 카드(CF), 스마트 미디어 카드(SM, SMC), 메모리 스틱, 멀티미디어 카드(MMC, RS-MMC, MMCmicro), SD 카드(SD, miniSD, microSD, SDHC), 유니버설 플래시 기억 장치(UFS) 등과 같은 메모리 카드를 구성할 수 있다.
또한, 다른 일 예로, 메모리 시스템(110)은, 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA(Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙박스(black box), 디지털 카메라(digital camera), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 재생기, 3차원 텔레비전(3-dimensional television), 스마트 텔레비전(smart television), 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), 데이터 센터를 구성하는 스토리지, 정보를 무선 환경에서 송수신할 수 있는 장치, 홈 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 컴퓨터 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, 텔레매틱스 네트워크를 구성하는 다양한 전자 장치들 중 하나, RFID(radio frequency identification) 장치, 또는 컴퓨팅 시스템을 구성하는 다양한 구성 요소들 중 하나 등을 구성할 수 있다.
한편, 메모리 시스템(110)에서의 메모리 장치(150)는, 전원이 공급되지 않아도 저장된 데이터를 유지할 수 있으며, 특히 라이트(write) 동작을 통해 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 저장하고, 리드(read) 동작을 통해 저장된 데이터를 호스트(102)로 제공한다. 여기서, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들(152, 154, 156)을 포함하며, 각각의 메모리 블록들(152, 154, 156)은, 복수의 페이지들(pages)을 포함하며, 또한 각각의 페이지들은, 복수의 워드라인(WL: Word Line)들이 연결된 복수의 메모리 셀들을 포함한다. 또한, 메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들(152,154,156)이 각각 포함된 복수의 플래인들(plane)을 포함하며, 특히 복수의 플래인들이 각각 포함된 복수의 메모리 다이(memory die)들을 포함할 수 있다. 아울러, 메모리 장치(150)는, 비휘발성 메모리 장치, 일 예로 플래시 메모리가 될 수 있으며, 이때 플래시 메모리는 3차원(dimension) 입체 스택(stack) 구조가 될 수 있다.
그리고, 메모리 시스템(110)에서의 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어한다. 예컨대, 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터를 호스트(102)로 제공하고, 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 메모리 장치(150)에 저장하며, 이를 위해 컨트롤러(130)는, 메모리 장치(150)의 리드, 라이트, 프로그램(program), 이레이즈(erase) 등의 동작을 제어한다.
보다 구체적으로 설명하면, 컨트롤러(130)는, 호스트 인터페이스(Host I/F, 132), 프로세서(Processor)(134), 에러 정정 코드(ECC: Error Correction Code) 유닛(138), 파워 관리 유닛(PMU: Power Management Unit)(140), 메모리 인터페이스(Memory I/F, 142), 및 메모리(Memory)(144)를 포함한다.
또한, 호스트 인터페이스(132)는, 호스트(102)의 커맨드(command) 및 데이터를 처리하며, USB(Universal Serial Bus), MMC(Multi-Media Card), PCI-E(Peripheral Component Interconnect-Express), SAS(Serial-attached SCSI), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), PATA(Parallel Advanced Technology Attachment), SCSI(Small Computer System Interface), ESDI(Enhanced Small Disk Interface), IDE(Integrated Drive Electronics), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 적어도 하나를 통해 호스트(102)와 통신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 호스트 인터페이스(132)은, 호스트(102)와 데이터를 주고 받는 영역으로 호스트 인터페이스 계층(HIL: Host Interface Layer, 이하 'HIL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 통해 구동될 수 있다.
아울러, ECC 유닛(138)은, 메모리 장치(150)에서 처리되는 데이터의 에러 비트를 정정하며, ECC 인코더와 ECC 디코더를 포함할 수 있다. 여기서, ECC 인코더(ECC encoder)는 메모리 장치(150)에 프로그램될 데이터를 에러 정정 인코딩(error correction encoding)하여, 패리티(parity) 비트가 부가된 데이터를 생성하며, 패리티 비트가 부가된 데이터는, 메모리 장치(150)에 저장될 수 있다. 그리고, ECC 디코더(ECC decoder)는, 메모리 장치(150)에 저장된 데이터를 리드할 경우, 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터에 포함되는 에러를 검출 및 정정한다. 다시 말해, ECC 유닛(138)은, 메모리 장치(150)로부터 리드한 데이터를 에러 정정 디코딩(error correction decoding)한 후, 에러 정정 디코딩의 성공 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 지시 신호, 예컨대 에러 정정 성공(success)/실패(fail) 신호를 출력하며, ECC 인코딩 과정에서 생성된 패리티(parity) 비트를 사용하여 리드된 데이터의 에러 비트를 정정할 수 있다. 이때, ECC 유닛(138)은, 에러 비트 개수가 정정 가능한 에러 비트 한계치 이상 발생하면, 에러 비트를 정정할 수 없으며, 에러 비트를 정정하지 못함에 상응하는 에러 정정 실패 신호를 출력할 수 있다.
여기서, ECC 유닛(138)은, LDPC(low density parity check) 코드(code), BCH(Bose, Chaudhri, Hocquenghem) 코드, 터보 코드(turbo code), 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code), 컨벌루션 코드(convolution code), RSC(recursive systematic code), TCM(trellis-coded modulation), BCM(Block coded modulation) 등의 코디드 모듈레이션(coded modulation)을 사용하여 에러 정정을 수행할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, ECC 유닛(138)는 오류 정정을 위한 회로, 모듈, 시스템, 또는 장치를 모두 포함할 수 있다.
그리고, 파워 관리 유닛(PMU, 140)은, 컨트롤러(130)의 파워, 즉 컨트롤러(130)에 포함된 구성 요소들의 파워를 제공 및 제어한다. 메모리 장치(150) 내 별도의 전압, 전류를 제어할 수 있는 구성이 없는 경우, 파워 관리 유닛(140)은 메모리 장치(150)에 공급되는 전원, 파워 등도 제어할 수 있다.
또한, 메모리 인터페이스(142)은, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어하기 위해, 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간의 인터페이싱을 수행하는 메모리/스토리지(storage) 인터페이스가 된다. 여기서, 메모리 인터페이스(142)은, 메모리 장치(150)가 플래시 메모리, 특히 일 예로 메모리 장치(150)가 NAND 플래시 메모리일 경우에 NAND 플래시 컨트롤러(NFC: NAND Flash Controller)로서, 프로세서(134)의 제어에 따라, 메모리 장치(150)의 제어 신호를 생성하고 데이터를 처리한다. 그리고, 메모리 인터페이스(142)은, 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간의 커맨드 및 데이터를 처리하는 인터페이스, 일 예로 NAND 플래시 인터페이스의 동작, 특히 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 간 데이터 입출력을 지원하며, 메모리 장치(150)와 데이터를 주고 받는 영역으로 플래시 인터페이스 계층(FIL: Flash Interface Layer, 이하 'FIL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 통해 구동될 수 있다.
아울러, 메모리(144)는, 메모리 시스템(110) 및 컨트롤러(130)의 동작 메모리로서, 메모리 시스템(110) 및 컨트롤러(130)의 구동을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 메모리(144)는, 컨트롤러(130)가 호스트(102)로부터의 요청에 응답하여 메모리 장치(150)를 제어하는 과정 중 메모리 장치(150)로부터 리드된 데이터를 호스트(102)로 제공하기 전 임시 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(130)는 호스트(102)로부터 제공된 데이터를 메모리 장치(150)에 저장하기 전, 메모리(144)에 임시 저정할 수 있다. 메모리 장치(150)의 리드, 라이트, 프로그램, 이레이즈(erase) 등의 동작을 제어할 경우, 메모리 시스템(110) 내 컨트롤러(130)와 메모리 장치(150) 사이에 전달되거나 발생하는 데이터는 메모리(144)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리(144)는 호스트(102)와 메모리 장치(150) 간 데이터 라이트 및 리드 등의 동작을 수행하기 위해 필요한 데이터, 및 데이터 라이트 및 리드 등의 동작 수행 시의 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 데이터 저장을 위해, 메모리(144)는 프로그램 메모리, 데이터 메모리, 라이트 버퍼(buffer)/캐시(cache), 리드 버퍼/캐시, 데이터 버퍼/캐시, 맵(map) 버퍼/캐시 등을 포함할 수 있다.
여기서, 메모리(144)는, 휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 예컨대 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM: Static Random Access Memory), 또는 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM: Dynamic Random Access Memory) 등으로 구현될 수 있다. 아울러, 메모리(144)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 컨트롤러(130)의 내부에 존재하거나, 또는 컨트롤러(130)의 외부에 존재할 수 있으며, 이때 메모리 인터페이스를 통해 컨트롤러(130)로부터 데이터가 입출력되는 외부 휘발성 메모리로 구현될 수도 있다.
그리고, 프로세서(134)는, 메모리 시스템(110)의 전체적인 동작을 제어하며, 특히 호스트(102)로부터의 라이트 요청 또는 리드 요청에 응답하여, 메모리 장치(150)에 대한 프로그램 동작 또는 리드 동작을 제어한다. 여기서, 프로세서(134)는, 메모리 시스템(110)의 제반 동작을 제어하기 위해 플래시 변환 계층(FTL: Flash Translation Layer, 이하 'FTL'이라 칭하기로 함)이라 불리는 펌웨어(firmware)를 구동한다. 또한, 프로세서(134)는, 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현될 수 있다.
일 예로, 컨트롤러(130)는, 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현된 프로세서(134)를 통해, 호스트(102)로부터 요청된 동작을 메모리 장치(150)에서 수행, 다시 말해 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 커맨드 동작을, 메모리 장치(150)와 수행한다. 여기서, 컨트롤러(130)는, 호스트(102)로부터 수신된 커맨드에 해당하는 커맨드 동작으로 포그라운드(foreground) 동작을 수행, 예컨대 라이트 커맨드에 해당하는 프로그램 동작, 리드 커맨드에 해당하는 리드 동작, 이레이즈 커맨드(erase command)에 해당하는 이레이즈 동작, 셋 커맨드(set command)로 셋 파라미터 커맨드(set parameter command) 또는 셋 픽쳐 커맨드(set feature command)에 해당하는 파라미터 셋 동작 등을 수행할 수 있다.
마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(CPU) 등으로 구현된 프로세서(134)를 통해, 컨트롤러(130)는 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드(background) 동작을 수행할 수도 있다. 메모리 장치(150)에 대한 백그라운드 동작은, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152, 154, 156)에서 임의의 메모리 블록에 저장된 데이터를 다른 임의의 메모리 블록으로 카피(copy)하여 처리하는 동작, 일 예로 가비지 컬렉션(GC: Garbage Collection) 동작, 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152, 154, 156) 간 또는 메모리 블록들(152, 154, 156)에 저장된 데이터 간을 스왑(swap)하여 처리하는 동작, 일 예로 웨어 레벨링(WL: Wear Leveling) 동작, 컨트롤러(130)에 저장된 맵 데이터를 메모리 장치(150)의 메모리 블록들(152, 154, 156)로 저장하는 동작, 일 예로 맵 플러시(map flush) 동작, 또는 메모리 장치(150)에 대한 배드 관리(bad management)하는 동작, 일 예로 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 배드 블록을 확인하여 처리하는 배드 블록 관리(bad block management) 동작 등을 포함할 수 있다.
호스트(102)로부터 수신된 복수의 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들에 대해, 컨트롤러(130)는 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 다이들과 연결된 복수의 채널(channel)들 또는 웨이(way)들 중 적어도 하나를 선택하여 복수의 커맨드 동작들을 원할히 수행할 수 있다. 컨트롤러(130)는 호스트(102)로부터 전달되는 복수의 커맨드들에 해당하는 복수의 커맨드 동작들, 예컨대 복수의 라이트 커맨드들에 해당하는 복수의 프로그램 동작들, 복수의 리드 커맨드들에 해당하는 복수의 리드 동작들, 및 복수의 이레이즈 커맨드들에 해당하는 복수의 이레이즈 동작들을 수신할 수 있다. 복수의 동작들을 메모리 장치(150)에서 수행할 경우, 컨트롤러(130)는 복수의 채널(channel)들 또는 웨이(way)들의 상태를 바탕으로, 적합한 채널들(또는 웨이들)을 결정할 수 있다. 결정된 최상의 채널들(또는 웨이들)을 통해, 컨트롤러(130)는 호스트(102)로부터 수신된 커맨드들 해당하는 메모리 다이들로 전송할 수 있고, 커맨드들에 해당하는 커맨드 동작들을 수행한 메모리 다이들로부터 커맨드 동작들의 수행 결과들을 수신할 수 있다. 이후, 컨트롤러(130)는 커맨드 동작들의 수행 결과들을 호스트(120)로 제공할 수 있다.
컨트롤러(130)는 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 다이들과 연결된 복수의 채널들(또는 웨이들)의 상태를 확인할 수 있다. 예컨대, 채널들 또는 웨이들의 상태는 비지(busy) 상태, 레디(ready) 상태, 액티브(active) 상태, 아이들(idle) 상태, 정상(normal) 상태, 비정상(abnormal) 상태 등으로 구분할 수 있다. 명령어 (및/또는 데이터)가 전달되는 채널 또는 방법의 컨트롤러 결정은 명령 (및/또는 데이터)이 전달되는 물리적 블록 어드레스와 연관될 수 있다. 컨트롤러(130)는 메모리 디바이스 (150)로부터 전달된 디스크립터(descriptor)를 참조할 수 있다. 디스크립터는 미리 결정된 포맷 또는 구조를 갖는 데이터로서, 메모리 장치(150)에 관한 무언가를 기술하는 파라미터의 블록 또는 페이지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스크립터는 장치 디스크립터, 구성 디스크립터, 유닛 디스크립터 등을 포함할 수있다. 컨트롤러(130)는 명령 또는 데이터가 어떤 채널(들) 또는 방법(들)을 통해 교환되는지를 결정하기 위해 디스크립터를 참조하거나 사용한다.
컨트롤러(130)의 프로세서(134)에는 메모리 장치(150)의 배드 관리를 수행하기 위한 관리 유닛(도시하지 않음)이 포함될 수 있다. 관리 유닛은, 메모리 장치(150)에 포함된 복수의 메모리 블록들(152,154,156)에서 배드 블록을 확인한 후, 확인된 배드 블록을 배드 처리하는 배드 블록 관리를 수행할 수 있다. 여기서, 배드 블록 관리는, 메모리 장치(150)가 플래시 메모리, 예컨대 낸드 플래시 메모리일 경우, 낸드의 특성으로 인해 데이터 라이트, 예컨대 데이터 프로그램(program) 시에 프로그램 실패(program fail)가 발생할 수 있으며, 프로그램 실패가 발생한 메모리 블록을 배드(bad) 처리한 후, 프로그램 실패된 데이터를 새로운 메모리 블록에 라이트, 즉 프로그램하는 것을 의미한다. 또한, 메모리 장치(150)가, 전술한 바와 같이, 3차원 입체 스택 구조를 가질 경우에는, 프로그램 실패에 따라 해당 블록을 배드 블록으로 처리하면, 메모리 장치(150)의 사용 효율 및 메모리 시스템(100)의 신뢰성이 급격하게 저하되므로, 보다 신뢰성 있는 배드 블록 관리 수행이 필요하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템 내 컨트롤러를 설명한다.
도 3을 참조하면, 호스트(102) 및 메모리 장치(150)와 연동하는 컨트롤러(130)는 호스트 인터페이스(132), 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40), 메모리 인터페이스(142) 및 메모리(144)를 포함할 수 있다.
도 3에서 도시되지 않았지만, 실시예에 따라, 도 2에서 설명한 ECC 유닛(138)은 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40)에 포함될 수 있다. 실시예에 따라, ECC 유닛(138)은 컨트롤러(130) 내 별도의 모듈, 회로, 또는 펌웨어 등으로 구현될 수도 있다.
호스트 인터페이스(132)은 호스트(102)로부터 전달되는 명령, 데이터 등을 주고받기 위한 것이다. 예를 들어, 호스트 인터페이스(132)은 호스트(102)로부터 전달되는 명령, 데이터 등을 순차적으로 저장한 뒤, 저장된 순서에 따라 출력할 수 있는 명령큐(56), 명령큐(56)로부터 전달되는 명령, 데이터 등을 분류하거나 처리 순서를 조정할 수 있는 버퍼관리자(52), 및 버퍼관리자(52)로부터 전달된 명령, 데이터 등의 처리를 위한 이벤트를 순차적으로 전달하기 위한 이벤트큐(54)를 포함할 수 있다.
호스트(102)로부터 명령, 데이터는 동일한 특성의 복수개가 연속적으로 전달될 수도 있고, 서로 다른 특성의 명령, 데이터가 뒤 섞여 전달될 수도 있다. 예를 들어, 데이터를 읽기 위한 명령어가 복수 개 전달되거나, 읽기 및 프로그램 명령이 교번적으로 전달될 수도 있다. 호스트 인터페이스(132)은 호스트(102)로부터 전달된 명령, 데이터 등을 명령큐(56)에 먼저 순차적으로 저장한다. 이후, 호스트(102)로부터 전달된 명령, 데이터 등의 특성에 따라 컨트롤러(130)가 어떠한 동작을 수행할 지를 예측할 수 있으며, 이를 근거로 명령, 데이터 등의 처리 순서나 우선 순위를 결정할 수도 있다. 또한, 호스트(102)로부터 전달된 명령, 데이터 등의 특성에 따라, 호스트 인터페이스(132) 내 버퍼관리자(52)는 명령, 데이터 등을 메모리(144)에 저장할 지, 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40)으로 전달할 지도 결정할 수도 있다. 이벤트큐(54)는 호스트(102)로부터 전달된 명령, 데이터 등에 따라 메모리 시스템 혹은 컨트롤러(130)가 내부적으로 수행, 처리해야 하는 이벤트를 버퍼관리자(52)로부터 수신한 후, 수신된 순서대로 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40)에 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40)은 이벤트규(54)로부터 수신된 이벤트를 관리하기 위한 호스트 요구 관리자(Host Request Manager(HRM), 46), 맵 데이터를 관리하는 맵데이터 관리자(Map Manger(MM), 44), 가비지 컬렉션 또는 웨어 레벨링을 수행하기 위한 상태 관리자(42), 메모리 장치 내 블록에 명령을 수행하기 위한 블록 관리자(48)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 호스트 요구 관리자(HRM, 46)는 맵데이터 관리자(MM, 44) 및 블록 관리자(48)를 사용하여 호스트 인터페이스(132)으로부터 수신된 읽기 및 프로그램 명령, 이벤트에 따른 요청을 처리할 수 있다. 호스트 요구 관리자(HRM, 46)는 전달된 요청의 논리적 주소에 해당하는 물리적 주소를 파악하기 위해 맵데이터 관리자(MM, 44)에 조회 요청을 보내고 물리적 주소에 대해 메모리 인터페이스(142)에 플래시 읽기 요청을 전송하여 읽기 요청을 처리할 수 있다. 한편, 호스트 요구 관리자(HRM, 46)는 먼저 블록 관리자(48)에 프로그램 요청을 전송함으로써 미기록된(데이터가 없는) 메모리 장치의 특정 페이지에 데이터를 프로그램한 다음, 맵데이터 관리자(MM, 44)에 프로그램 요청에 대한 맵 갱신(update) 요청을 전송함으로써 논리적-물리적 주소의 매핑 정보에 프로그램한 데이터에 대한 내용을 업데이트할 수 있다.
여기서, 블록 관리자(48)는 호스트 요구 관리자(HRM, 46), 맵데이터 관리자(MM, 44), 및 상태 관리자(42)가 요청한 프로그램 요청을 메모리 장치(150)를 위한 프로그램 요청으로 변환하여 메모리 장치(150) 내 블록을 관리할 수 있다. 메모리 시스템(110, 도 2 참조)의 프로그램 혹은 쓰기 성능을 극대화하기 위해 블록 관리자(48)는 프로그램 요청을 수집하고 다중 평면 및 원샷 프로그램 작동에 대한 플래시 프로그램 요청을 메모리 인터페이스(142)으로 보낼 수 있다. 또한, 다중 채널 및 다중 방향 플래시 컨트롤러의 병렬 처리를 최대화하기 위해 여러 가지 뛰어난 플래시 프로그램 요청을 메모리 인터페이스(142)으로 전송할 수도 있다.
한편, 블록 관리자(48)는 유효 페이지 수에 따라 플래시 블록을 관리하고 여유 블록이 필요한 경우 유효한 페이지가 없는 블록을 선택 및 지우고, 쓰레기(garbage) 수집이 필요한 경우 가장 적게 유효한 페이지를 포함하고 있는 블록을 선택할 수 있다. 블록 관리자(48)가 충분한 빈 블록을 가질 수 있도록, 상태 관리자(42)는 가비지 수집을 수행하여 유효 데이터를 모아 빈 블록으로 이동시키고, 이동된 유효 데이터를 포함하고 있었던 블록들을 삭제할 수 있다. 블록 관리자(48)가 상태 관리자(42)에 대해 삭제될 블록에 대한 정보를 제공하면, 상태 관리자(42)는 먼저 삭제될 블록의 모든 플래시 페이지를 확인하여 각 페이지가 유효한지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 각 페이지의 유효성을 판단하기 위해, 상태 관리자(42)는 각 페이지의 스페어(Out Of Band, OOB) 영역에 기록된 논리 주소를 식별한 뒤, 페이지의 실제 주소와 맵 관리자(44)의 조회 요청에서 얻은 논리 주소에 매핑된 실제 주소를 비교할 수 있다. 상태 관리자(42)는 각 유효한 페이지에 대해 블록 관리자(48)에 프로그램 요청을 전송하고, 프로그램 작업이 완료되면 맵 관리자(44)의 갱신을 통해 매핑 테이블이 업데이트될 수 있다.
맵 관리자(44)는 논리적-물리적 매핑 테이블을 관리하고, 호스트 요구 관리자(HRM, 46) 및 상태 관리자(42)에 의해 생성된 조회, 업데이트 등의 요청을 처리할 수 있다. 맵 관리자(44)는 전체 매핑 테이블을 플래시 메모리에 저장하고, 메모리(144)의 용량에 따라 매핑 항목을 캐시할 수도 있다. 조회 및 업데이트 요청을 처리하는 동안 맵 캐시 미스가 발생하면, 맵 관리자(44)는 메모리 인터페이스(142)에 읽기 요청을 전송하여 메모리 장치(150)에 저장된 매핑 테이블을 로드(load)할 수 있다. 맵 관리자(44)의 더티 캐시 블록 수가 특정 임계 값을 초과하면 블록 관리자(48)에 프로그램 요청을 보내서 깨끗한 캐시 블록을 만들고 더티 맵 테이블이 메모리 장치(150)에 저장될 수 있다.
한편, 가비지 컬렉션이 수행되는 경우, 상태 관리자(42)가 유효한 페이지를 복사하는 동안 호스트 요구 관리자(HRM, 46)는 페이지의 동일한 논리 주소에 대한 데이터의 최신 버전을 프로그래밍하고 업데이트 요청을 동시에 발행할 수 있다. 유효한 페이지의 복사가 정상적으로 완료되지 않은 상태에서 상태 관리자(42)가 맵 업데이트를 요청하면 맵 관리자(44)는 매핑 테이블 업데이트를 수행하지 않을 수도 있다. 맵 관리자(44)는 최신 맵 테이블이 여전히 이전 실제 주소를 가리키는 경우에만 맵 업데이트를 수행하여 정확성을 보장할 수 있다.
실시예에 따라, 도 3에서 설명하는 플래시 변환 계층(FTL) 유닛(40)은 도 1에서 설명한 컨트롤러(1004)가 수행하는 제1 소거동작 및 제2 소거동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 호스트 요구 관리자(HRM, 46) 및 블록 관리자(48) 등을 통해 제1 소거동작 및 제2 소거동작의 수행 시점을 결정하고, 제1 소거동작 및 제2 소거동작의 수행 대상을 결정할 수 있다.
메모리 장치(150)는, 복수의 메모리 블록들을, 하나의 메모리 셀에 저장 또는 표현할 수 있는 비트의 수에 따라, 단일 레벨 셀(SLC: Single Level Cell) 메모리 블록 및 멀티 레벨 셀(MLC: Multi Level Cell) 메모리 블록 등으로 포함할 수 있다. 여기서, SLC 메모리 블록은, 하나의 메모리 셀에 1 비트 데이터를 저장하는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하며, 데이터 연산 성능이 빠르며 내구성이 높다. 그리고, MLC 메모리 블록은, 하나의 메모리 셀에 멀티 비트 데이터(예를 들면, 2 비트 또는 그 이상의 비트)를 저장하는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하며, SLC 메모리 블록보다 큰 데이터 저장 공간을 가짐, 다시 말해 고집적화할 수 있다. 특히, 메모리 장치(150)는, MLC 메모리 블록으로, 하나의 메모리 셀에 2 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 MLC 메모리 블록뿐만 아니라, 하나의 메모리 셀에 3 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 트리플 레벨 셀(TLC: Triple Level Cell) 메모리 블록, 하나의 메모리 셀에 4 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 쿼드러플 레벨 셀(QLC: Quadruple Level Cell) 메모리 블록, 또는 하나의 메모리 셀에 5 비트 또는 그 이상의 비트 데이터를 저장할 수 있는 메모리 셀들에 의해 구현된 복수의 페이지들을 포함하는 다중 레벨 셀(multiple level cell) 메모리 블록 등을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시 예에서는, 설명의 편의를 위해, 메모리 장치(150)가, 플래시 메모리, 예컨대 NAND 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 등으로 구현되는 것을 일 예로 설명하지만, 상변환 메모리(PCRAM: Phase Change Random Access Memory), 저항 메모리(RRAM(ReRAM): Resistive Random Access Memory), 강유전체 메모리(FRAM: Ferroelectrics Random Access Memory), 및 스핀 주입 자기 메모리(STT-RAM(STT-MRAM): Spin Transfer Torque Magnetic Random Access Memory) 등과 같은 메모리들 중 어느 하나의 메모리로 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템에서 데이터 속성을 판단하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 4를 참조하면, 데이터 속성을 판단하기 위한 데이터 구조의 예로 맵 테이블(346)을 사용할 수 있다. 도 1에서 설명한 데이터 입출력 제어부(198), 도 3에서 설명한 맵 관리자(44) 등과 같은 메모리 시스템(110) 내 구성 요소들은 외부 장치 혹은 호스트(102, 도 2 내지 3 참조)가 사용하는 논리 주소(Logical Address, LA)와 메모리 장치(150) 내 데이터의 물리적 위치를 가리키는 물리 주소(Physical Address, PA)를 연관시키는 맵 테이블(346)을 생성하고 저장할 수 있다. 데이터 속성을 판단하기 위한 맵 테이블(346)은 논리 주소(LA)와 물리 주소(PA) 뿐만 아니라 액세스 카운트(Access Count, AC)를 포함할 수 있다.
액세스 카운트(AC)는 특정 논리 주소(예, LA121)와 관련한 읽기, 쓰기, 삭제 등의 명령이 수행될 때마다 증가될 수 있다. 실시예에 따라, 액세스 카운트(AC)는 외부 장치 혹은 호스트(102)로부터 전달된 명령에 대응하는 동작 뿐만 아니라 메모리 시스템(110) 내부 동작에 의해 데이터가 액세스될 때마다 증가될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 액세스 카운트(AC)는 데이터 속성 결정부(196)가 논리 주소(LA)에 대응하는 데이터의 속성을 결정한 후, 리셋될 수 있다. 특정 논리 주소에 대응하는 액세스 카운트(AC)의 일정 시간 혹은 기준 시간(주기) 동안 증가되는 값을 통해 해당 논리 주소에 대응하는 데이터가 액세스되는 빈도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 설명한 데이터 속성 결정부(196)가 특정 논리 주소에 대한 데이터의 속성을 결정하고, 데이터 속성 전송부(194)가 결정된 데이터의 속성을 외부 장치 혹은 호스트(102)에 전달하면, 해당 논리 주소에 대응하는 액세스 카운트(AC)가 리셋 혹은 초기화될 수 있다.
예를 들어, 액세스 카운트(AC)는 논리 주소에 물리 주소가 연관된 후부터 증가될 수 있다. 한편, 특정 논리 주소에 대응하는 물리 주소가 없는 경우 액세스 카운트(AC)는 리셋 혹은 초기화된 상태를 유지할 수 있다.
실시예에 따라, 액세스 카운트(AC)는 논리 주소에 물리 주소가 연결 혹은 연관되더라도 외부 장치 또는 호스트(102)로부터 데이터의 속성을 요청, 요구하는 명령이 없다면 증가되지 않을 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(130)는 외부 장치 또는 호스트(102)로부터 데이터의 속성을 요청, 요구하는 명령에 대응하여 액세스 카운트(AC)를 증가시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 액세스 카운트(AC)는 모든 논리 주소에 대응하여 생성될 수도 있고, 외부 장치 또는 호스트(102)로부터 데이터의 속성을 요청, 요구하는 명령에 대응하여 일부의 논리 주소에 대응하여 생성될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 액세스 카운트(AC)는 각 논리 주소마다 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들면, 논리 주소 'LA001'의 액세스 카운트(AC)는 20이고, 논리 주소 'LA121'의 액세스 카운트(AC)는 100일 수 있다. 액세스 카운트(AC)가 기준값(예, 50) 이상인 경우 데이터의 속성이 핫(Hot)으로 결정되고, 기준값보다 작은 경우 데이터의 속성이 콜드(Cold)로 결정된다고 가정할 수 있다. 이 경우, 논리 주소 'LA121' 및 'LA123'에 대응하는 데이터의 속성은 핫(Hot)으로 결정되지만, 논리 주소 'LA001', 'LA002' 및 'LA122'에 대응하는 데이터의 속성은 콜드(Cold)로 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 데이터의 속성을 결정하는 기준값은 동적으로 변경되거나, 고정될 수 있다. 기준값이 달라질 수 있는 경우, 기준값은 액세스 카운트(AC)가 증가된 시간에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 1일 동안 논리 주소에 대응하는 액세스 카운트를 증가시킨 경우보다 1주일 동안 논리 주소에 대응하는 액세스 카운트를 증가시킨 경우 기준값이 더 클 수 있다.
메모리 시스템(110, 도 1 내지 3 참조)은 논리 주소(LA)에 대응하는 액세스 카운트(AC)를 참조하며, 논리 주소(LA) 단위로 데이터의 속성을 결정할 수 있다. 메모리 시스템(110)은 논리 주소(LA) 단위로 데이터의 속성을 결정한 후, 논리 주소(LA)에 대응하는 데이터의 속성을 외부 장치 또는 호스트(102)에 전달할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호스트(102)를 설명한다.
도 5를 참조하면, 호스트(102)는 코어 로직(210), 데이터 입출력 제어부(220) 및 어플리케이션 데이터 판단부(230)를 포함할 수 있다.
호스트(102)로 입력되거나 호스트(102)에서 출력되는 데이터를 제어하기 위한 데이터 입출력 제어부(220)는 시스템 인터페이스(222) 및 네트워크 송수신기(224)와 연동할 수 있다. 시스템 인터페이스(222)는 호스트(102)와 연동하는 다른 기기(예, 메모리 시스템(110, 도 1 내지 3 참조) 등)로부터 전달되는 데이터를 수신하거나, 호스트(102)와 연동하는 다른 기기로 전달하기 위한 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 시스템 인터페이스(222)는 호스트(102)와 적어도 하나의 메모리 시스템(110)으로 구성된 데이터 처리 시스템 내에서 데이터, 명령의 송수신을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 시스템 인터페이스(222)는 직렬 통신(serial communication) 및/또는 병렬 통신(parallel communication)을 지원할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 시스템 인터페이스(222)는 동기식(Synchronous) 또는 비동기식(Asynchronous) 직렬 통신 방식을 지원할 수 있다. 예를 들어, 동기식 직렬 통신 방식에서, 시스템 인터페이스(222)는 데이터 라인(data line)의 동작을 클럭 시그널(clock signal) 라인의 동작과 동기화 시킬 수 있고, 시리얼 버스에 함께 연결된 장치들이 이 클럭을 공유하도록 할 수 있다. 이러한 방식은 직관적이고 종종 빠르게 동작할 수 있으나 하나의 라인을 더 필요로 한다. 동기식 직렬 통신 방식의 대표적인 예로, SPI, I2C 프로토콜을 들 수 있다. 또한, 시스템 인터페이스(222)이 지원할 수 있는 비동기식 직렬 통신 방식은 데이터가 외부 클럭 시그널(external clock signal)의 도움없이 동작하는 것으로, 시스템 인터페이스(22)는 데이터를 안정적으로 전송, 수신할 수 있도록 처리를 해줄 수 있다. 비동기식 직렬 통신 방식의 대표적인 예로, UART 프로토콜을 들 수 있다.
데이터 입출력 제어부(220)와 연동하는 네트워크 송수신기(224)는 통신 네트워크, 전기통신망(telecommunications network)에 호스트(102)를 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 호스트(102)는 네트워크 송수신기(224)를 통해 다른 호스트 혹은 네트워크 서버 등과 데이터를 주고받을 수 있다. 예를 들면, 네트워크 송수신기(224)는 컴퓨팅 장치 혹은 호스트와 다른 컴퓨팅 장치 혹은 호스트 간의 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN)에서 원활한 통신을 가능하도록 하기 위한 통신규약(Protocol)인 TCP/IP 등을 지원할 수 있다.
데이터 입출력 제어부(220)는 시스템 인터페이스(222)를 통해 메모리 시스템(110)으로부터 전달되는 데이터의 속성을 수신할 수 있다. 메모리 시스템(110)으로부터 전달되는 데이터의 속성은 논리 주소(LA)에 대응하여 전달되며, 코어 로직(210)은 데이터의 속성이 전달된 논리 주소(LA)가 어떠한 어플리케이션을 구성하는 데이터를 가리키는 지 판단할 수 있다.
데이터 입출력 제어부(220)를 통해 전달된 데이터의 속성이 어떠한 어플리케이션을 구성하는 데이터인지 판단되면, 어플리케이션 데이터 판단부(230)는 데이터의 속성을 어플리케이션 데이터를 관리하는 데이터 구조에 매칭시킬 수 있다.
호스트(102)는 운영 체제를 포함하여 복수의 어플리케이션을 설치, 사용, 관리할 수 있다. 메모리 시스템(110)은 호스트(102)가 저장하도록 지시한 데이터를 저장하는 것일 뿐, 메모리 시스템(110)은 호스트(102)가 저장하도록 지시한 데이터가 어떠한 어플리케이션과 관련되어 있는 것인지를 알지 못할 수 있다. 따라서, 메모리 시스템(110)은 논리 주소(LA)에 대응하는 데이터의 속성을 호스트(102)로 전달할 수 있지만, 호스트(102)는 메모리 시스템(110)이 전달한 논리 주소(LA)가 운영 체제 혹은 특정 어플리케이션에 관한 것인지를 구별할 수 있다.
호스트(102)가 사용하는 어플리케이션은 적어도 하나의 파일 혹은 복수의 데이터 구조를 포함할 수 있다. 호스트(102)는 어플리케이션이 요구하는 저장 공간을 메모리 시스템(110)에 요청할 수 있고, 어플리케이션이 요구하는 데이터를 메모리 시스템(110)에 저장할 수 있다. 어플리케이션이 요구하는 저장 공간에 대하여 호스트(102)는 해당 저장 공간의 크기에 대응하는 논리 주소(LA)를 할당할 수 있다. 호스트(102)는 논리 주소(LA)에 대응하는 데이터 속성을 메모리 시스템(110)으로부터 전달받아, 각각의 어플리케이션에 할당한 논리 주소(LA)에 대한 정보를 바탕으로 메모리 시스템(110)이 전송한 데이터 속성이 어느 어플리케이션에 관한 것인지를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호스트(102)에서 데이터 속성을 구분하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 6을 참조하면, 호스트(102)는 어플리케이션(Application, APPL)이 가질 수 있는 데이터 참조 번호(Data Ref.)에 대응하는 데이터 속성(Data property, DP)를 연결하는 데이터 테이블(342)을 생성할 수 있다. 호스트(102)가 사용하는 어플리케이션은 어플리케이션의 이름 등에 따라 구분될 수 있다. 도 6에서는 편의상 어플리케이션 아이디 번호(APP-ID-0, …, APP-ID-8)로 설명하였다. 호스트(102)가 각각의 어플리케이션을 구분하는 방법은 실시예에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
각각의 어플리케이션은 적어도 하나의 데이터 참조 번호(Data Ref.)를 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 어플리케이션(APP-ID-0)은 복수의 데이터 참조 번호(DR001, DR002, DR003)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터 참조 번호는 제1 어플리케이션(APP-ID-0)이 호스트(102)에 요구하는 저장 공간에 대응할 수 있다. 만약 제1 어플리케이션(APP-ID-0)이 호스트(102)에 10MB의 저장 공간을 요구했다고 가정할 수 있다. 이 경우, 호스트(102)가 하나의 논리 주소에 할당된 크기가 500KB라고 가정하면, 호스트(102)는 제1 어플리케이션(APP-ID-0)에 20개의 논리 주소를 배정할 수 있다. 이때, 20개의 논리 주소가 제1 어플리케이션(APP-ID-0)가 포함하는 20개의 데이터 참조 번호(Data Ref.)에 대응할 수 있다.
실시예에 따라, 호스트(102)가 사용하는 어플리케이션에 대해 데이터 참조 번호를 정하는 방법은 다양하게 변화할 수 있다. 어플리케이션은 복수의 파일 및 복수의 데이터 구조를 생성할 수도 있고, 호스트(102)가 사용하는 파일 시스템에 대응하여 데이터 참조 번호(Data Ref.)를 요구할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 호스트(102)는 어플리케이션이 포함하는 파일과 데이터 구조에 대응하는 데이터 참조 번호(Data Ref.)를 부여할 수도 있다.
데이터 참조 번호(Data Ref.)는 호스트(102)가 사용하는 파일 시스템에 대응하여 다양하게 설정될 수 있다. 구체적으로, 어플리케이션이 요구하거나 호스트(102)가 부여하는 데이터 참조 번호(Data Ref.)는 호스트(102)와 메모리 시스템(110)이 공유하는 논리 주소에 대응할 수 있다.
호스트(102)는 메모리 시스템(110)으로부터 논리 주소에 대응하는 데이터의 속성(H, C)을 수신할 수 있고, 해당 논리 주소가 어느 어플리케이션에 해당하는 지와 해당 어플리케이션 내 데이터 참조 번호에 대응하는 지를 판단할 수 있다. 이후, 호스트(102) 내 어플리케이션 데이터 판단부(230, 도 5 참조)에서 데이터 참조 번호에 대응하여 데이터의 속성을 연결시켜, 데이터 테이블(342)을 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버, 호스트 및 메모리 시스템에서 데이터 속성을 송수신하는 방법을 설명한다.
도 7을 참조하면, 네트워크 서버(104), 호스트(102) 및 메모리 시스템(110) 간 데이터의 속성을 송수신할 수 있다. 여기서 메모리 시스템(110)은 도 1 내지 도 3에서 설명한 메모리 시스템(110)일 수 있고, 호스트(102)는 도 2 내지 도 3 및 도 5에서 설명한 호스트(102)일 수 있다.
메모리 시스템(110)은 호스트(102)와 메모리 시스템(110)이 사용하는 논리 주소에 기반하여 데이터의 속성을 송수신할 수 있다. 예를 들면, 메모리 시스템(110)은 논리 주소에 대응하는 데이터의 속성을 호스트(102)에 전달할 수 있다. 또한, 호스트(102)가 데이터를 메모리 시스템(110)에 저장하기 위한 명령과 함께 논리 주소와 논리 주소에 대응하는 데이터의 속성이 전달되면, 메모리 시스템(110)은 논리 주소에 대응하는 데이터의 속성에 대응하여 메모리 시스템(110) 내 메모리 장치(150)에 데이터를 저장할 물리적 위치(즉, 물리 주소)를 결정할 수 있다.
호스트(102)와 네트워크 서버(104) 간에 어플리케이션 기반으로 데이터의 속성을 송수신할 수 있다. 도 5에서 설명한 바와 같이, 호스트(102)는 논리 주소에 대응하여 수신된 데이터의 속성을 어플리케이션에 대응하여 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 호스트(102)가 네트워크 서버(104)로부터 특정 어플리케이션을 다운로드하는 경우, 해당 어플리케이션에 포함된 데이터 속성을 수신할 수 있다. 호스트(102)는 어플리케이션에 포함된 복수의 파일 및 복수의 데이터 구조에 대응하는 데이터의 속성을 확인한 후, 메모리 시스템(110)에 데이터를 저장하기 위한 쓰기 명령과 함께 확인된 데이터의 속성을 전달할 수 있다. 이때, 호스트(102)는 어플리케이션과 함께 전달된 데이터의 속성을 논리 주소에 대응시켜 메모리 시스템(110)에 전달할 수 있다.
한편, 호스트(102)는 메모리 시스템(110)에서 전달된 데이터의 속성을 네트워크 서버(104)로 전달할 수 있다. 호스트(102)는 데이터의 속성을 논리 주소에 대응되어 전달된 데이터의 속성을 어플리케이션 기반으로 재구성하여 네트워크 서버(104)로 전달할 수 있다.
메모리 시스템(110)이 내부적으로 데이터의 속성을 결정하고, 데이터의 속성에 대응하여 데이터를 저장하는 위치를 결정하는 것은 메모리 시스템(110)의 동작 성능(예, 수명, 안전성)을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 메모리 시스템(110)이 결정한 데이터의 속성을 호스트(102)를 통해 네트워크 서버(104)로 전송할 수 있고, 네트워크 서버(104)는 복수의 호스트(102)로부터 전달된 데이터의 속성을 바탕으로 복수의 호스트(102)에 전송하는 어플리케이션이 포함하는 데이터에 관하여 데이터의 속성을 함께 전달할 수 있다. 데이터의 속성을 공유할 수 있도록 함으로써, 호스트(102)가 어플리케이션을 다운로드하여 메모리 시스템(110)에 저장할 때 데이터 속성을 알 수 없어 일정 시간 동안 데이터의 속성을 알아내기 위해 소요되는 자원을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 데이터 속성을 어플리케이션을 제작하는 관점에서 예측하거나 추정하는 것이 아니라, 어플리케이션이 비휘발성 메모리 장치인 메모리 시스템(110)에 저장된 후 일정 시간 동안 액세스된 빈도에 대응하여 결정된 데이터의 속성을 수집하고 평균화하여 결정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 데이터의 속성을 판단하고 결정하는 과정에서 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 호스트(102)를 사용할 수 있다. 데이터의 속성을 판단하는 과정에서 클라우드 컴퓨팅(Crowd Computing) 방식을 이용할 수 있어, 메모리 시스템 각각이 데이터의 속성을 모니터링하고 판단하는 과정에서 소요되는 자원을 줄일 수 있다. 자원의 낭비를 막을 수 있어, 메모리 시스템(110)에서 보다 효율적인 동작이 가능할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템(110)을 설명한다.
도 8을 참조하면, 메모리 시스템(110)은 컨트롤러(130) 및 메모리 장치(150)를 포함할 수 있다. 도 8에서 설명한 메모리 시스템(110)은 외부 장치 혹은 호스트(102, 도 1 내지 3, 도 5 및 도 7)로부터 데이터의 속성을 수신할 수 있다. 데이터의 속성은 논리 주소에 대응하여 전달되며, 메모리 시스템(110)은 수신된 데이터의 속성을 바탕으로 논리 주소에 대응하는 데이터를 메모리 장치(150) 내 물리적 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 메모리 장치(150)는 복수의 메모리 블록(40_1)을 포함할 수 있다. 메모리 블록마다 서로 다른 속성을 가진 데이터를 저장하여 메모리 장치(150)의 수명을 연장시키고 동작 안정성을 개선할 수 있다. 컨트롤러(130)가 데이터의 속성을 수신하면, 컨트롤러(130)가 메모리 장치(150)에 저장하는 데이터의 속성을 파악할 필요가 없다. 즉, 데이터의 속성에 대응하여, 컨트롤러(130)는 프로그램 명령과 함께 전달된 데이터를 저장할 메모리 장치(150) 내 메모리 블록을 선택할 수 있다.
도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)은 외부 장치 혹은 호스트(102)로부터 전달된 데이터에 관하여 데이터의 속성을 결정하고, 데이터의 속성을 외부 장치 혹은 호스트(102)에 전달할 수 있다. 도 1에서 설명한 메모리 시스템(110)과 달리, 도 8에서 설명한 메모리 시스템(110)은 외부 장치 혹은 호스트(102)로부터 전달된 데이터의 속성을 이용하여 데이터를 프로그램할 위치를 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 도 1 및 도 8에서 설명하는 메모리 시스템(110)은 하나의 장치로 구현될 수 있다. 예를 들면, 메모리 시스템(110)은 외부 장치 또는 호스트(102)가 전송한 명령에 대응하여, 데이터의 속성을 결정하고 출력하거나 전달된 데이터의 속성을 이용하여 데이터를 프로그램할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 호스트(102)가 다운로드한 어플리케이션의 요청에 대응하여 메모리 시스템(110)이 데이터의 속성을 판단하여 해당 어플리케이션을 제공한 네트워크 서버(104, 도 7참조)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션에 데이터의 속성을 수집하기 위한 프로그램이 포함될 수 있고, 호스트(102)를 통해 메모리 시스템(110)에 해당 어플리케이션이 저장된 후, 프로그램은 메모리 시스템(110)이 데이터의 속성을 모니터링하고 판단하도록 할 수 있다. 메모리 시스템(110)은 데이터의 속성을 호스트(102)에 전달하고, 호스트(102)는 데이터의 속성을 네트워크 서버(104)로 전달할 수 있다. 메모리 시스템(110)과 네트워크 서버(104) 사이에 데이터의 속성이 전달되는 과정은 도 7에서 설명한 방법과 같이 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버(104)를 설명한다.
도 9를 참조하면, 네트워크 서버(104)는 코어 로직(310), 입출력 제어부(320), 어플리케이션 저장부(330) 및 네트워크 송수신기(322)를 포함할 수 있다.
네트워크 서버(104)로 입력되거나 네트워크 서버(104)에서 출력되는 데이터를 제어하기 위한 입출력 제어부(320)는 네트워크 송수신기(322)와 연동할 수 있다. 입출력 제어부(320)와 연동하는 네트워크 송수신기(322)는 통신 네트워크, 전기통신망(telecommunications network)에 네트워크 서버(104)를 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 네트워크 서버(104)는 네트워크 송수신기(322)를 통해 호스트 혹은 다른 네트워크 서버 등과 데이터를 주고받을 수 있다. 예를 들면, 네트워크 송수신기(322)는 컴퓨팅 장치 혹은 호스트와 다른 컴퓨팅 장치 혹은 호스트 간의 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN)에서 원활한 통신을 가능하도록 하기 위한 통신규약(Protocol)인 TCP/IP 등을 지원할 수 있다. 구체적으로, 네트워크 서버(104) 내 네트워크 송수신기(322)는 도 5에서 설명한 호스트(102) 내 네트워크 송수신기(244)와 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN)를 통해 연결될 수 있고, 데이터 혹은 어플리케이션 등을 송수신할 수 있다.
호스트(102, 도 1 내지 3, 도 5 및 도 7)가 네트워크 서버(104)에 어플리케이션을 요청하면, 입출력 제어부(320)는 호스트(102)에 어플리케이션을 전달할 수 있다. 어플리케이션은 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN)를 통해 전달되기 용이하도록 적어도 하나의 파일 혹은 데이터 구조를 포함할 수 있다.
어플리케이션에는 어플리케이션이 생성하거나 저장하는 데이터와 관련하여, 데이터의 속성이 포함될 수 있다. 또한, 어플리케이션에 포함된 데이터의 속성은 주기적 혹은 이벤트에 따라 갱신될 수 있다.
예를 들면, 어플리케이션은 프로그램 파일, 데이터 파일 등을 포함할 수 있다. 또한, 어플리케이션에는 어플리케이션을 정상적으로 실행하기 위해 필요한 자원, 즉 저장 공간, 파일 시스템 혹은 프로세서의 성능 등을 설정하는 정보가 포함될 수 있다.
어플리케이션이 최초로 공개, 배포된 경우라면 어플리케이션에 포함되거나 어플리케이션이 생성할 데이터에 대한 데이터의 속성을 결정할 수 있는 자료가 없을 수 있다. 하지만, 어플리케이션이 여러 사용자, 즉 여러 사용자가 사용하는 컴퓨팅 장치 혹은 호스트(102)로 배포되면, 네트워크 서버(104)는 호스트(102)로부터 데이터의 속성에 대한 자료를 수집할 수 있다. 네트워크 서버(104) 내 입출력 제어부(320)가 복수의 호스트(102)로부터 데이터의 속성을 수집하면, 코어 로직(310)은 어플리케이션이 포함하거나 생성하는 데이터에 대한 데이터의 속성을 최종적으로 결정할 수 있다.
사용자가 사용하는 컴퓨팅 장치 혹은 호스트(102)와 연동하는 메모리 시스템(110)에서 데이터의 속성을 판단하는 경우, 메모리 시스템(110), 호스트(102) 및 호스트(102)를 사용하는 사용자의 사용 패턴 등에 따라 데이터의 속성은 달라질 수 있다. 따라서, 네트워크 서버(104)는 보다 많은 수의 호스트(102)로부터 데이터의 속성에 대한 자료를 수집할수록 데이터의 속성을 보다 정확하게 판단할 수 있다.
한편, 네트워크 서버(104)가 결정하는 데이터의 속성은 핫(Hot), 콜드(Cold) 등과 같이 고정된 값이 아니라, 상대적인 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터의 속성을 기준(예, 0)으로 하고, 제2 데이터는 +3, 제3 데이터는 +5, 제4 데이터는 -2 등으로 결정할 수도 있다. 이는 컴퓨팅 장치와 호스트(102)가 처해있는 동작 환경이 서로 다르기 때문에, 네트워크 서버(104)는 상대적인 값으로 구성된 데이터의 속성을 호스트(102)에 제공하고, 호스트(102)는 동작 환경에 대응하여 상대적인 값으로 전달된 데이터의 속성을 핫(Hot), 콜드(Cold) 등과 같이 고정된 값으로 결정할 수도 있다.
어플리케이션 저장부(330)는 어플리케이션에 포함된 파일, 데이터 구조 뿐만 아니라, 어플리케이션을 구성하는 데이터의 속성을 저장할 수 있다. 또한, 어플리케이션의 버전에 따라 달라지는 데이터의 속성을 저장하고, 호스트(102)가 요청하는 버전에 대응하는 어플리케이션과 데이터의 속성을 전달할 수 있다.
실시예에 따라, 어플리케이션 저장부(330)는 복수의 어플리케이션을 구성하는 데이터 및 데이터의 속성을 저장할 수 있다. 네트워크 서버(104)는 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 호스트(102)와 연동하여 복수의 어플리케이션을 제공할 수 있으며, 코어 로직(310)과 입출력 제어부(320)를 통해 어플리케이션을 제공할 호스트(102)를 구별하고 호스트(102)에 제공될 어플리케이션의 버전을 판단할 수 있다.
또한, 네트워크 서버(104)는 코어 로직(310)과 입출력 제어부(320)를 통해 어플리케이션의 새로운 버전을 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN)를 통해 연결된 복수의 호스트(102)에 공지할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버(104)에서 데이터 속성을 구분하기 위한 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 10을 참조하면, 네트워크 서버(104)는 복수의 파일(PF001, PF006, PF012 등)을 저장할 수 있다. 복수의 파일 각각에는 적어도 하나의 데이터 번호(DATA#)가 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 데이터 번호(DATA#)는 메모리 시스템(110)과 호스트(102)가 사용하는 논리 주소(LA)와 대응할 수 있다. 네트워크 서버(104)는 데이터 번호(DATA#)는 어플리케이션이 필요로 하는 저장 공간을 파일 시스템의 최소 단위로 구분하여 생성할 수 있다. 각 어플리케이션 별로 필요로 하는 저장 공간이 상이할 수 있다.
또한, 동일한 어플리케이션일지라도 호스트(102) 혹은 컴퓨팅 장치의 운영체제, 파일 시스템에 따라 데이터를 지정하는 방식에 차이가 있을 수 있다. 각각의 어플리케이션의 경우, 호스트(102) 혹은 컴퓨팅 장치가 사용하는 운영체제 등에 대응하는 서로 다른 버전을 포함할 수 있으며, 데이터의 속성을 판단하는 데이터 번호(DATA#)도 버전마다 상이할 수 있다.
예를 들어, 각각의 호스트(102)는 어플리케이션의 특정 버전에 대한 데이터의 속성을 네트워크 서버(104)로 전달할 수 있다. 네트워크 서버(104)는 복수의 호스트(102)에서 전달되는 데이터의 속성에 대한 자료들을 호스트(102)의 동작 환경을 설명할 수 있는 어플리케이션의 버전 별로 구분하여 수집할 수 있다.
도 10을 참조하면, 어플리케이션의 버전 별로 서로 다른 파일 이름을 가질 수 있으며, 네트워크 서버(104)는 각각의 파일 내 복수의 데이터 번호(DATA#)를 이용하여 각각의 데이터 속성(DP)을 연결한 어플리케이션 속성 테이블(344)을 생성할 수 있다. 여기서, 어플리케이션 속성 테이블(344)은 어플리케이션의 버전이 동일한 경우, 메모리 시스템(110)에 저장될 때 동일한 형태의 데이터 구조를 가질 수 있다고 가정한다. 예를 들어, 네트워크 서버(104)에 저장된 특정 어플리케이션은 하나의 압축된 혹은 컴파일(compile)된 파일일 수 있다. 특정 어플리케이션이 특정 호스트(102)로 전달된 후 메모리 시스템(110)에 저장될 때, 1MB의 저장 공간을 요구하고, 10개의 논리 주소가 할당될 수 있다고 가정한다. 만약 동일한 어플리케이션이 다른 호스트에 전달된 후 메모리 시스템에 저장될 때에도 동일한 저장 공간을 요구하고 동일한 수의 논리 주소가 할당될 수 있다. 하지만, 각각의 메모리 시스템(110)에서 특정 어플리케이션에 대한 10개의 논리 주소에 대응하는 데이터가 저장되는 물리적 위치는 모두 상이할 수 있다. 또한, 호스트마다 동일한 수의 논리 주소를 할당하지만, 할당되는 논리 주소의 범위는 모두 상이할 수 있다. 따라서, 네트워크 서버(104)는 특정 논리 주소를 지정하여 데이터의 속성(DP)을 저장할 수 없다. 대신, 네트워크 서버(104)는 데이터 번호(DATA#)를 이용하여 데이터 속성(DP)을 저장하고, 추후 호스트(102)가 데이터 번호(DATA#)를 논리 주소로 변환하는 과정에서 데이터 번호(DATA#)에 대응하는 데이터의 속성(DP)이 논리 주소에 연결될 수 있도록 한다.
도 10에서 설명한 어플리케이션 속성 테이블(344)은 데이터의 속성(DP)에 핫(H), 콜드(C)와 같은 고정값을 저장하고 있다. 하지만, 실시예에 따라, 도 9에서 설명한 바와 같이 데이터의 속성(DP)을 상대적인 값으로 저장할 수도 있다. 데이터의 속성(DP)이 상대적인 값으로 저장된 경우, 호스트(102)는 동작 환경을 감안하여 상대적인 값을 고정값으로 변경할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 상대적인 값으로 저장된 데이터의 속성(DP)을 핫(H), 콜드(C)와 같은 고정값으로 변경하는 동작을 메모리 시스템(110)이 수행할 수도 있다. 메모리 시스템(110) 내부의 동작 환경은 메모리 시스템(110) 내 컨트롤러(130)가 보다 정확히 인지할 수 있기 때문에, 메모리 시스템(110)이 상대적인 값을 바탕으로 데이터의 속성(DP)을 판단하면 동작 성능을 강화할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리 시스템 내 호스트가 동작하는 방법의 예를 설명한다.
도 11을 참조하면, 호스트의 동작 방법은 어플리케이션을 네트워크 서버에 요청하는 단계(S1002), 네트워크 서버로부터 전달된 어플리케이션을 수신하는 단계(S1004) 및 어플리케이션에 포함된 데이터의 속성이 정의되었는 지 확인하는 단계(S1006)를 포함할 수 있다. 호스트는 네트워크 서버로부터 어플리케이션을 전달받을 수 있고, 이를 호스트와 연동하는 메모리 시스템에 저장할 수 있다. 어플리케이션을 메모리 시스템에 저장하는 과정에서, 네트워크 서버로부터 수신한 어플리케이션에 데이터의 속성과 관련한 정보가 있는 지 확인할 수 있다.
만약 네트워크 서버로부터 수신한 어플리케이션에 데이터의 속성과 관련한 정보가 포함된 경우, 호스트는 확인된 데이터 속성을 메모리 시스템에 전달할 수 있다(S1008). 호스트가 데이터의 속성을 메모리 시스템에 전달하는 것은 데이터의 속성을 메모리 시스템에 단순 저장하기 보다는 데이터의 속성에 대응하여 메모리 시스템 내 데이터가 저장될 위치를 결정하는 데 사용되도록 제공할 수 있다.
한편, 네트워크 서버로부터 수신한 어플리케이션에 데이터의 속성이 포함되지 않은 경우, 호스트는 네트워크 서버에 어플리케이션에 데이터의 속성이 포함된 버전을 요청할 수 있다(S1010). 이러한 호스트의 요청에 대응하여 네트워크 서버는 데이터의 속성이 포함된 어플리케이션 버전을 전송할 수 있다. 하지만, 실시예에 따라, 네트워크 서버가 데이터의 속성이 포함된 어플리케이션 버전을 가지고 있지 않은 경우, 네트워크 서버는 호스트에 데이터의 속성을 요청할 수도 있다.
한편, 네트워크 서버로부터 수신한 어플리케이션에 데이터의 속성이 포함되지 않은 경우, 호스트는 네트워크 서버에 데이터의 속성을 필요로 하는 지 질의(inquiry)할 수도 있다. 호스트는 네트워크 서버의 응답에 대응하여, 데이터의 속성을 네트워크 서버에 전송할 지 여부를 결정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 다른 메모리 시스템이 동작하는 방법의 예를 설명한다.
도 12를 참조하면, 메모리 시스템의 동작 방법은 프로그램 명령과 함께 전달되는 데이터를 수신하는 단계(S1022), 수신된 데이터의 속성을 확인하는 단계(S1024), 데이터의 속성에 대응하여 메모리 장치 내 물리적 위치를 결정하는 단계(S1026) 및 결정된 물리적 위치에 데이터를 저장하는 단계(S1028)를 포함할 수 있다. 어플리케이션이 저장되는 메모리 장치에는 도 1 내지 도 3에서 설명한 것과 같이 복수의 메모리 블록이 포함될 수 있다. 복수의 메모리 블록에는 핫(hot) 데이터를 저장하기 위한 블록, 콜드(cold) 데이터를 저장하기 위한 블록 등이 포함될 수 있다. 예를 들면, 호스트가 쓰기 명령 혹은 프로그램 명령, 데이터 및 해당 데이터의 속성을 함께 전달하면, 메모리 시스템은 해당 데이터의 속성에 대응하여 데이터가 저장될 메모리 블록을 결정할 수 있다.
한편, 호스트로부터 수신된 데이터에 데이터의 속성이 포함되지 않은 경우(S1024 단계의 '아니오'), 메모리 시스템은 해당 데이터를 임의의 위치에 저장할 수 있다(S1030). 메모리 시스템은 프로그램한 데이터의 속성을 알지 못하기 때문에, 저장된 데이터에 대한 액세스를 모니터링하여 해당 데이터의 속성을 결정할 수 있다(S1032). 예를 들면, 메모리 시스템이 해당 데이터의 속성을 모니터링하고 결정하기 위해 도 1에서 설명한 동작들을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 호스트 혹은 컴퓨팅 장치에서 전달된 명령에 대응하여 메모리 시스템은 저장된 데이터에 대한 액세스를 모니터링하여 해당 데이터의 속성을 결정할 수도 있다.
메모리 시스템은 데이터의 속성을 결정한 후, 결정한 데이터의 속성을 호스트 혹은 컴퓨팅 장치에 전송할 수 있다(S1034). 실시예에 따라, 메모리 시스템이 호스트 혹은 컴퓨팅 장치에 데이터의 속성을 전송하는 동작은 호스트 혹은 컴퓨팅 장치로부터 전달된 명령어에 대응하여 수행될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 서버가 동작하는 방법의 예를 설명한다.
도 13을 참조하면, 네트워크 서버의 동작 방법은 네트워크를 통해 복수의 장치로부터 어플리케이션에 포함된 데이터에 대한 피드백을 수신하는 단계(S1052), 각 장치에서 수신된 데이터 각각에 대한 속성에 대해 평균값 혹은 중간값을 결정하는 단계(S1054), 결정된 값을 어플리케이션에 포함된 데이터에 연결하여 어플리케이션 갱신 데이터를 생성하는 단계(S1056) 및 어플리케이션 갱신 데이터를 네트워크를 통해 복수의 장치에 통지하는 단계(S1058)를 포함할 수 있다.
네트워크 서버는 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN) 등의 네트워크를 통해 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트와 연동할 수 있다. 네트워크 서버는 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트가 요청한 어플리케이션을 네트워크를 통해 전달할 수 있다. 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트는 어플리케이션을 수신한 후, 어플리케이션을 구성하는 데이터에 대한 속성을 피드백할 수 있다. 네트워크 서버는 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트로부터 데이터의 속성에 대해 피드백받을 수 있다(S1052).
복수의 호스트 혹은 컴퓨팅 장치가 보내온 데이터의 속성은 복수의 호스트 혹은 컴퓨팅 장치가 처한 동작 환경에 따라 상이할 수 있다. 네트워크 서버는 복수의 호스트 혹은 컴퓨팅 장치로부터 데이터의 속성을 전달받은 후, 기 설정된 알고리즘을 통해 데이터 속성을 결정할 수 있다(S1054). 평균값 혹은 중간값은 알고리즘의 예일 뿐이며, 실시예에 따라 복수의 데이터에 대한 통계적 의미를 산출할 수 있는 알고리즘을 통해 보다 일반적인 동작 환경에 가까운 값을 산출할 수도 있다.
한편, 복수의 호스트 혹은 컴퓨팅 장치가 처한 동작 환경에 따라 데이터의 속성에 편차가 클 수 있으나, 시간이 길어지고 데이터의 속성을 결정하는 횟수, 시간이 누적될수록 편차는 점점 줄어들어, 각각의 호스트 혹은 컴퓨팅 장치가 특수 환경이 아닌 일반적인 동작 환경에서의 동작 상태를 반영하여 데이터의 속성을 결정할 수 있는 가능성이 높아질 수 있다.
네트워크 서버는 주기적, 이벤트적으로 데이터의 속성에 관한 정보, 자료를 수집하고, 어플리케이션을 구성하는 데이터의 속성을 판단하고, 데이터의 속성을 포함하는 테이블 등의 데이터 구조를 생성할 수 있다. 이후, 네트워크 서버는 생성한 데이터 구조를 어플리케이션 데이터에 포함시켜 어플리케이션 갱신 데이터(예, 새로운 버전의 어플리케이션 등)를 생성할 수 있다(S1056).
네트워크 서버는 지역네트워크(LAN) 혹은 광역네트워크(WAN) 등의 네트워크를 통해 연동하는 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트에 어플리케이션 갱신 데이터의 생성 여부를 통지할 수 있다(S1058). 복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트에 새로운 버전의 어플리케이션 갱신 데이터를 요청하면, 네트워크 서버는 데이터의 속성이 포함된 어플리케이션 갱신 데이터를 전송할 수 있다.
복수의 컴퓨팅 장치 혹은 복수의 호스트는 어플리케이션 갱신 데이터를 수신한 후, 메모리 시스템에 저장된 어플리케이션을 갱신할 수 있다. 이 과정에서 어플리케이션 갱신 데이터에 포함된 데이터의 속성에 따라, 메모리 시스템은 어플리케이션을 구성하는 데이터들의 물리적인 위치를 결정할 수 있다. 네트워크 서버로부터 메모리 시스템까지 데이터의 속성이 전달되는 과정은 도 7의 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (28)

  1. 데이터를 저장할 수 있는 메모리 장치; 및
    상기 데이터의 속성을 결정하고, 상기 데이터의 논리 주소에 상기 데이터의 속성을 연관지어, 상기 논리 주소에 대한 상기 데이터의 속성을 외부 장치로 출력하는 컨트롤러
    를 포함하는 메모리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 장치에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    메모리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    메모리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하여 상기 속성을 결정하는,
    메모리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 횟수가 기준값 이상이면 상기 속성을 핫(hot)으로 결정하고, 상기 횟수가 상기 기준값 이하이면 상기 속성을 콜드(cold)로 결정하는,
    메모리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 요청하는 명령을 수신하고,
    상기 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 상기 외부 장치로 출력하는,
    메모리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 외부 장치로부터 전달된 상기 논리 주소;
    상기 논리 주소와 연관되는 물리 주소; 및
    상기 논리 주소에 대한 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 액세스 카운트를 포함하는 메타 데이터를 생성하는,
    메모리 시스템
  8. 복수의 메모리 블록을 포함하는 메모리 장치; 및
    외부 장치로부터 전달된 데이터와 상기 데이터에 대한 논리 주소를 포함하는 명령에 상기 데이터의 속성이 포함되어 있는 경우, 상기 복수의 메모리 블록 중 상기 속성에 대응하여 할당된 메모리 블록에 상기 데이터를 저장하는 컨트롤러
    를 포함하는, 메모리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 명령에 상기 속성이 포함되지 않은 경우, 상기 속성을 결정하여 상기 외부 장치에 전달하는,
    메모리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하여 상기 속성을 결정하는,
    메모리 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는
    상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 요청하는 명령을 수신하고,
    상기 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 속성을 상기 외부 장치로 출력하는,
    메모리 시스템.
  12. 프로그램 명령, 데이터, 논리 주소 및 데이터의 속성을 외부 장치로부터 수신하는 단계;
    상기 데이터의 속성에 대응하여 메모리 장치 내 상기 데이터가 저장될 물리적 위치를 결정하는 단계;
    상기 물리적 위치에 상기 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 논리 주소에 상기 물리적 위치를 연관시키는 단계
    를 포함하는, 메모리 시스템의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 요청하는 외부 명령을 수신하는 단계; 및
    상기 외부 명령에 대응하여 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 상기 외부 장치로 출력하는 단계
    를 더 포함하는, 메모리 시스템의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 장치에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    를 더 포함하는, 메모리 시스템의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    메모리 시스템의 동작 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 데이터의 속성을 결정하기 위해 상기 논리 주소에 대응하는 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 횟수를 카운트하는 단계
    를 더 포함하는, 메모리 시스템의 동작 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 횟수가 기준값 이상이면 상기 속성을 핫(hot)으로 결정하고, 상기 횟수가 상기 기준값 이하이면 상기 속성을 콜드(cold)로 결정하는,
    메모리 시스템의 동작 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 전달된 상기 논리 주소, 상기 논리 주소와 연관되는 물리 주소 및 상기 논리 주소에 대한 읽기, 쓰기 및 삭제 동작이 수행된 액세스 카운트를 포함하는 메타 데이터를 생성하는 단계
    를 더 포함하는, 메모리 시스템의 동작 방법.
  19. 어플리케이션을 실행하는 호스트; 및
    상기 호스트가 전달한 데이터를 저장하는 메모리 시스템을 포함하고,
    상기 호스트와 상기 메모리 시스템은 상기 데이터의 속성을 상기 호스트가 사용하는 논리 주소에 대응시켜 송수신할 수 있으며,
    상기 호스트는 네트워크를 통해 상기 데이터의 속성을 상기 어플리케이션 단위로 데이터의 속성을 전달하는, 데이터 처리 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 시스템에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    데이터 처리 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 데이터의 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 메모리 시스템에 저장된 상기 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    데이터 처리 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 호스트는 상기 메모리 시스템이 전달한 상기 논리 주소에 대응하는 상기 데이터의 속성을 상기 어플리케이션이 가지는 데이터 구조에 대응하여 분류하고 연관시키는,
    데이터 처리 시스템.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 데이터 구조는 상기 어플리케이션이 요구하는 상기 메모리 시스템 내 저장 공간을 논리 주소에 대응하는 크기로 구분한 것인,
    데이터 처리 시스템.
  24. 네트워크를 통해 어플리케이션을 구성하는 복수의 데이터를 저장하는 저장 장치; 및
    외부 장치로부터 상기 어플리케이션에 대한 요청을 수신하고 상기 복수의 데이터를 상기 외부 장치로 전달할 수 있는 송수신 장치를 포함하고,
    상기 복수의 데이터에 대한 속성을 상기 복수의 데이터와 함께 상기 외부 장치로 출력하는,
    네트워크 서버.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 데이터에 대한 속성은 상기 데이터가 상기 메모리 시스템에 저장된 시점으로부터 기 설정된 구간 동안 상기 복수의 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    네트워크 서버.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 데이터에 대한 속성은 상기 외부 장치로부터 외부 명령이 수신된 시점으로부터 기 설정된 구단 동안 상기 메모리 시스템에 저장된 상기 복수의 데이터에 대한 액세스(access) 빈도에 대응하여 결정되는 핫(hot)/콜드(cold) 중 하나를 포함하는,
    네트워크 서버.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 송수신 장치는 상기 외부 장치에 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 수집하기 위한 요청을 전달하는,
    네트워크 서버.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 송수신 장치를 통해 수집된 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 각각 평균화하여 상기 복수의 데이터에 대한 속성을 결정한 후 상기 저장 장치에 저장하는 코어 로직
    을 더 포함하는, 네트워크 서버.
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