KR20230015266A

KR20230015266A - 스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법

Info

Publication number: KR20230015266A
Application number: KR1020220041332A
Authority: KR
Inventors: 정욱한; 김세미
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-07-22
Filing date: 2022-04-01
Publication date: 2023-01-31

Abstract

스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법이 개시된다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 스토리지 장치는, 비휘발성 메모리, 인터커넥트 및 장치 컨트롤러를 포함하고, 인터커넥트는 호스트와 데이터를 송수신하고, 호스트로부터 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신하고, 호스트로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하며, 호스트로부터 독출 요청을 수신한다. 장치 컨트롤러는 비휘발성 메모리를 제어하고, 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여 호스트가 요청한 로깅 대상 및 로깅 구간을 기초로 디버깅 정보에 대한 로깅 동작을 제어하며, 독출 요청에 응답하여 디버깅 정보를 호스트에 전송한다. 장치 컨트롤러는 버퍼 메모리와 디버깅 로거를 포함하고, 디버깅 로거는 디버깅 정보 로깅 요청에 따라, 디버깅 정보를 버퍼 메모리에 로깅한다.

Description

스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법{Storage device and storage system including the same}

본 개시의 기술적 사상은 메모리 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법과, 호스트 및 호스트의 동작 방법에 관한 것이다.

스토리지 시스템은 호스트와 스토리지 장치로 구성된다. 호스트와 스토리지 장치는 UFS(universal flash storage), SATA(serial ATA), SCSI(small computer small interface), SAS(serial attached SCSI), eMMC(embedded MMC) 등과 같은 다양한 표준 인터페이스를 통해 연결된다. 스토리지 장치와 관련하여 에러가 발생한 경우, 호스트는 디버깅(debugging)을 수행할 수 있다. 이때, 호스트는 스토리지 장치의 한정된 디버깅 정보만으로는 원활하게 디버깅을 수행하기 어려울 수 있다.

본 개시의 기술적 사상은, 호스트가 설정한 대상 및 구간에 따른 디버깅 정보를 로깅할 수 있는 스토리지 장치 및 스토리지 장치의 동작 방법을 제공한다.

또한, 본 개시의 기술적 사상은, 스토리지 장치에서 저장하는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정할 수 있는 호스트 및 호스트의 동작 방법을 제공한다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 스토리지 장치는, 비휘발성 메모리, 호스트와 데이터를 송수신하고, 상기 호스트로부터 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신하고, 상기 호스트로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하며, 상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하도록 구성된 인터커넥트, 및 상기 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 기입하거나 상기 데이터를 상기 비휘발성 메모리로부터 독출하도록 상기 비휘발성 메모리를 제어하고, 상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여 상기 호스트가 요청한 로깅 대상 및 로깅 구간을 기초로 상기 디버깅 정보에 대한 로깅 동작을 제어하며, 상기 독출 요청에 응답하여 상기 디버깅 정보를 상기 호스트에 전송하도록 구성된 장치 컨트롤러를 포함하고, 상기 장치 컨트롤러는, 버퍼 메모리 및 상기 디버깅 정보 로깅 요청에 따라 상기 디버깅 정보를 상기 버퍼 메모리에 로깅하도록 구성된 디버깅 로거(debugging logger)를 포함한다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은, 호스트로부터 커맨드 히스토리 기록 동작의 개시를 요청하는 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계, 상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 커맨드 히스토리 기록에 대한 디버깅 정보 로깅 동작을 시작하는 단계, 상기 호스트로부터 커맨드를 수신하는 단계, 상기 커맨드에 응답하여, 상기 스토리지 장치의 버퍼 메모리에 상기 커맨드 히스토리 기록을 로깅하는 단계, 상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하는 단계, 및 상기 독출 요청에 응답하여, 상기 커맨드 히스토리 기록을 상기 호스트에 전송하는 단계를 포함한다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은, 호스트로부터 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신하는 단계, 상기 로깅 대상 설정 요청 및 상기 로깅 구간 설정 요청에 응답하여, 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하는 단계, 상기 호스트로부터 장치 상태 기록 동작의 개시를 요청하는 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계, 상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 장치 상태 기록에 대한 디버깅 정보 로깅 동작을 제어하는 단계, 상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하는 단계, 및 상기 독출 요청에 응답하여, 상기 장치 상태 기록을 상기 호스트에 전송하는 단계를 포함한다.

본 개시의 기술적 사상에 따르면, 호스트는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하고, 스토리지 장치에 디버깅 정보 로깅 요청을 제공함으로써, 호스트가 필요한 디버깅 정보를 스토리지 장치에서 로깅할 수 있다. 또한, 스토리지 장치는 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여 호스트가 설정한 로깅 구간에서 호스트가 설정한 로깅 대상을 로깅함으로써 디버깅 정보를 생성하고, 호스트로부터 독출 요청이 수신되면 디버깅 정보를 호스트에 제공함으로써, 호스트는 원하는 디버깅 정보를 이용하여 디버깅 동작을 원활하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 호스트는 에러 발생 시점 이전의 히스토리를 파악할 수 있고, 에러 발생 상황에서 원하는 디버깅 정보를 분석함으로써 유사 상황 발생 시 미리 대처할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 장치 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 초기화 또는 아이들 구간에서, 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 런타임 구간에서, 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 14은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 런타임 구간에서, 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트와 스토리지 장치 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 UFS 시스템에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 20a 내지 20c는 UFS 카드(card)의 폼 팩터(form factor)에 대해 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 시스템(10)을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 스토리지 시스템(10)은 호스트(100) 및 스토리지 장치(200)를 포함한다. 예를 들어, 호스트(100)와 스토리지 장치(200)는 UFS (Universal Flash Storage) 표준(standard)에서 정의된 인터페이스 규약에 따라 연결될 수 있고, 이에 따라, 호스트(100)는 UFS 호스트일 수 있고, 스토리지 장치(200)는 UFS 장치일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 호스트(100)와 스토리지 장치(200)는 다양한 표준 인터페이스들에 따라 연결될 수 있다.

호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 대한 데이터 처리 동작, 예를 들어, 데이터 독출 동작 또는 데이터 기입 동작 등을 제어할 수 있다. 호스트(100)는 CPU(Central Processing Unit), 프로세서, 마이크로프로세서 또는 어플리케이션 프로세서(Application Processor, AP) 등과 같이 데이터를 처리할 수 있는 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 호스트(100)는 운영 체제(operating system, OS) 및/또는 다양한 응용 프로그램(application)을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 스토리지 시스템(10)은 모바일 장치에 포함될 수 있고, 호스트(100)는 어플리케이션 프로세서(AP)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 호스트(100)는 시스템 온 칩(System-On-a-Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.

구체적으로, 호스트(100)는 호스트 컨트롤러(110), 호스트 메모리(120) 및 인터커넥트(130)를 포함할 수 있다. 호스트 메모리(120)는 스토리지 장치(200)로 전송될 데이터, 혹은 스토리지 장치(200)로부터 전송된 데이터를 임시로 저장하기 위한 버퍼 메모리로서 기능할 수 있다. 인터커넥트(130)는 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이에서 데이터를 교환하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 호스트(100)는 인터커넥트(130)를 통해 스토리지 장치(200)에 요청(REQ)을 전송하고, 인터커넥트(130)를 통해 스토리지 장치(200)로부터 응답(RSP)을 수신할 수 있다. 예를 들어, 요청(REQ)이 기입 요청인 경우, 요청(REQ)은 기입 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 요청(REQ)이 독출 요청인 경우, 요청(REQ)에 대한 응답(RSP)은 독출 데이터를 포함할 수 있다.

일반적인 스토리지 장치는 장치 내부의 하드웨어 또는 소프트웨어 정보에 대한 장치 특유의(device specific) 디버깅 정보를 스냅샷 형태로 생성한다. 이러한 장치 특유의 디버깅 정보는 별도의 하드웨어 모듈과 같은 디버깅 장치에서 활용 가능한 경우가 많고, 호스트는 스토리지 장치로부터 디버깅 정보를 수신하더라도 디버깅 동작에 제대로 활용하기가 어렵다. 따라서, 스토리지 장치에서 에러가 발생하더라도 호스트는 디버깅 정보를 분석하여 디버깅 동작을 수행하는 것이 어려울 수 있다.

그러나, 본 개시의 실시예들에 따르면, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 저장하는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하고, 스토리지 장치(200)에 디버깅 정보 로깅 요청을 제공할 수 있고, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여 호스트가 설정한 로깅 구간에서 호스트가 설정한 로깅 대상을 로깅함으로써 디버깅 정보를 생성할 수 있다. 또한, 호스트(100)는 필요한 경우 스토리지 장치(200)에 저장된 디버깅 정보를 조회함으로써 디버깅 동작을 원활하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 호스트(100)는 에러 발생 시점 이전의 히스토리를 파악할 수 있고, 에러 발생 상황에서 원하는 디버깅 정보를 분석함으로써 유사 상황 발생 시 미리 대처할 수 있다. 이하에서는, 호스트(100)와 스토리지 장치(200)의 구체적인 동작에 대해 설명하기로 한다.

호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 저장된 제1 디스크립터(descriptor)를 조회하기 위한 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있고, 스토리지 장치(200)로부터 수신한 응답(RSP)을 기초로 스토리지 장치(200)가 특정 디버깅 정보에 대한 기록 기능을 지원하는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 저장된 제2 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있고, 스토리지 장치(200)로부터 수신한 응답(RSP)을 기초로 스토리지 장치(200)에서 특정 디버깅 정보의 최대 기록 사이즈, 즉, 특정 디버깅 정보를 저장하는 버퍼의 최대 사이즈를 확인할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들(idle) 구간에 제1 또는 제2 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다.

호스트(100)는 디버그 정보와 관련된 로깅 대상 및 로깅 시점 또는 구간을 설정할 수 있고, 설정된 로깅 대상 및 로깅 시점 또는 구간을 포함하는 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 이어서, 호스트(100)는 디버깅 정보 로깅 동작의 개시를 지시하는 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 이어서, 호스트(100)는 디버깅 정보를 조회하기 위한 요청(REQ)을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 이로써, 호스트(100)는 특정 이벤트의 발생이 없더라도 디버깅 정보가 필요한 시점에 스토리지 장치(200)로부터 디버깅 정보를 수신할 수 있다.

일 실시예에서, 호스트(100)가 UFS 호스트이고, 스토리지 장치(200)가 UFS 장치인 경우, 호스트(100)는 제1 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ), 제2 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ), 로깅 대상 및 로깅 시점 또는 구간을 포함하는 요청(REQ), 및 디버깅 정보 로깅 동작의 개시를 지시하는 요청(REQ)을 쿼리 요청 또는 쿼리 요청 UPIU(UFS Protocol Information Unit)로서 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 여기서, UPIU는 호스트(100)와 스토리지 장치(200)의 UTP(UFS Transport Protocol) 레이어들 사이에 교환되는 유닛이다. 호스트(100) 측 UTP는 어플리케이션 레이어 또는 장치 매니저로부터 요청을 수신하고, 이러한 요청에 대한 UPIU를 생성하고, 생성된 UPIU를 스토리지 장치(200) 측의 피어(peer) UTP에 전송한다.

여기서, 쿼리 요청은 스토리지 장치(200)에 대한 파라미터 데이터를 독출하거나 기입하는데 이용될 수 있고, 스토리지 장치(200)의 구성에 대한 정보를 얻기 위해 이용될 수도 있다. 구체적으로, 쿼리 요청은 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이에서 디스크립터, 속성(attribute), 플래그(flag), 시스템 데이터, 구성(configuration) 데이터, 생산 정보(production information) 등과 같은 데이터 구조들을 설정 또는 기입하기 위해 이용될 수 있다.

디스크립터는 스토리지 장치(200)의 구성 관련 정보(configuration related information)을 기술하는 파라미터들의 페이지 또는 블록이며, 예를 들어, 장치 디스크립터들(device descriptors), 구성 디스크립터들(configuration descriptors),유닛 디스크립터(unit descriptors) 등이 있다. 속성은 스토리지 장치(200)에서 설정하거나 독출될 수 있는 특정 범위의 숫자 값들(numeric values)을 나타내는 단일 파라미터이며, 예를 들어, 블록 사이즈가 속성일 수 있다. 플래그는 참(TRUE) 또는 거짓(FALSE), 0 또는 1 유형의 값을 나타내는 단일 부울 값(single Boolean value)이다. 플래그는 스토리지 장치(200) 내의 특정 기능, 모드, 상태를 인에이블하거나 디스에이블하는데 이용할 수 있다.

스토리지 장치(200)는 장치 컨트롤러(210), 비휘발성 메모리(220) 및 인터커넥트(230)를 포함할 수 있고, 장치 컨트롤러(210)는 버퍼 메모리(211) 및 디버깅 로거(212)를 포함할 수 있다. 인터커넥트(230)는 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이에서 데이터를 교환하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 스토리지 장치(200)는 인터커넥트(230)를 통해 호스트(100)로부터 요청(REQ)을 수신하고, 인터커넥트(230)를 통해 호스트(100)에 응답(RSP)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 요청(REQ)이 기입 요청인 경우, 장치 컨트롤러(210)는 호스트(100)로부터의 기입 요청에 응답하여 비휘발성 메모리(220)에 데이터를 기입하도록 비휘발성 메모리(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 요청(REQ)이 독출 요청인 경우, 장치 컨트롤러(210)는 호스트(100)로부터의 독출 요청에 응답하여 비휘발성 메모리(220)에 저장된 데이터를 독출하도록 비휘발성 메모리(220)를 제어할 수 있다.

스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(220) 또는 버퍼 메모리(211)에 제1 디스크립터 및 제2 디스크립터를 포함하는 복수의 디스크립터들을 저장할 수 있다. 여기서, 디스크립터는 스토리지 장치(200)에 관련된 파라미터들의 페이지 또는 블록이다. 예를 들어, 제1 디스크립터는 장치 디스크립터에 대응하고, 제2 디스크립터는 기하(geometry) 디스크립터에 대응할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일부 디스크립터들은 스토리지 장치(200)에 전원이 인가되는 시점에 초기화될 수도 있다.

스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 수신한 제1 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ)에 응답하여, 제1 디스크립터의 적어도 일부, 예를 들어, 특정 디버깅 정보에 대한 기록 기능을 지원하는지 여부를 포함하는 응답(RSP)을 호스트(100)에 전송할 수 있다. 마찬가지로, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 수신한 제2 디스크립터를 조회하기 위한 요청(REQ)에 응답하여, 제2 디스크립터의 적어도 일부, 예를 들어, 특정 디버깅 정보의 최대 기록 사이즈를 포함하는 응답(RSP)을 호스트(100)에 전송할 수 있다.

스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 수신한 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 포함하는 요청(REQ)에 응답하여, 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 구간을 식별할 수 있다. 이어서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 수신한 디버깅 정보 로깅 동작의 개시를 지시하는 요청(REQ)에 응답하여, 디버깅 정보 로깅 동작을 개시할 수 있다. 이어서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 수신한 디버깅 정보를 조회하기 위한 요청(REQ)에 응답하여, 로깅된 디버깅 정보를 호스트(100)에 전송할 수 있다.

비휘발성 메모리(220)는 호스트(100)로부터의 요청(REQ)에 따라 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 호스트(100)로부터 특정 커맨드의 인가, 디바이스 리셋 등과 같은 이벤트 발생 시, 비휘발성 메모리(220)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 디버깅 정보를 백업할 수 있다. 비휘발성 메모리(220)가 플래시 메모리를 포함할 때, 상기 플래시 메모리는 2D NAND 메모리 어레이나 3D(또는 수직형, Vertical) NAND(VNAND) 메모리 어레이를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 스토리지 장치(200)는 다른 다양한 종류의 비휘발성 메모리들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 MRAM(Magnetic RAM), 스핀전달토크 MRAM(Spin-Transfer Torgue MRAM), Conductive bridging RAM(CBRAM), FeRAM(Ferroelectric RAM), PRAM(Phase RAM), 저항 메모리(Resistive RAM) 및 다른 다양한 종류의 메모리가 적용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 스토리지 장치(200)는 디램리스(DRAMless) 장치로 구현될 수 있고, 디램리스 장치는 DRAM 캐시를 포함하지 않는 장치를 지칭할 수 있다. 이때, 장치 컨트롤러(210)는 DRAM 컨트롤러를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(220)의 일부 영역을 버퍼 메모리로 이용할 수 있다.

일부 실시예들에서, 스토리지 장치(200)는 전자 장치에 내장되는(embedded) 내장(internal) 메모리일 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 임베디드 UFS 메모리 장치, eMMC(embedded Multi-Media Card), 또는 SSD(Solid State Drive)일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(예를 들면, OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), Mask ROM, Flash ROM 등)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 스토리지 장치(200)는 전자 장치에 착탈 가능한 외장(external) 메모리일 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 UFS 메모리 카드, CF(Compact Flash), SD(Secure Digital), Micro-SD(Micro Secure Digital), Mini-SD(Mini Secure Digital), xD(extreme Digital) 및 Memory Stick 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

스토리지 시스템(10)은 예를 들어, PC(personal computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 이동 전화기, 스마트폰(smartphone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 오디오 장치(audio device), PMP(portable multimedia player), PND(personal navigation device 또는 portable navigation device), MP3 플레이어, 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), 또는 e-북(e-book) 등과 같은 전자 장치로 구현될 수 있다. 또한, 스토리지 시스템(10)은 예를 들어, 손목 시계 또는 HMD(Head-Mounted Display)와 같은 웨어러블 기기(Wearable device) 등과 같은 다양한 유형의 전자 장치로 구현될 수도 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 시스템(10a)을 나타내는 블록도이다. 스토리지 시스템(10a)은 도 1의 스토리지 시스템(10)의 일 구현 예에 대응할 수 있고, 도 1을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 호스트(100a)는 장치 드라이버(111), 디버깅 매니저(DBG manager)(112), 커맨드 생성기(113), 응답 파서(parser)(114), 데이터 전달 매니저(115) 및 물리 계층(physical layer, PHY)(131)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 장치 드라이버(111), 디버깅 매니저(112), 커맨드 생성기(113) 및 응답 파서(114)는 소프트웨어로 구현되어 호스트 메모리(도 1의 120)에 로딩될 수 있고, 호스트 컨트롤러(도 1의 110)는 호스트 메모리(120)에 액세스함으로써 장치 드라이버(111), 디버깅 매니저(112), 커맨드 생성기(113) 및 응답 파서(114)의 동작을 제어할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서, 장치 드라이버(111), 디버깅 매니저(112), 커맨드 생성기(113) 및 응답 파서(114)는 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 데이터 전달 매니저(115)의 일부 구성은 소프트웨어로 구현되고, 나머지 구성은 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 물리 계층(131)은 인터커넥트(도 1의 130)에 포함될 수 있다.

물리 계층(131)은 스토리지 장치(200a)와 데이터를 송수신할 수 있고, 스토리지 장치(200a)에 커맨드 또는 요청을 전송할 수 있으며, 스토리지 장치(200a)로부터 데이터 또는 응답을 수신할 수 있다. 예를 들어, 물리 계층(131)은 적어도 하나의 송신기(transmitter) 및 적어도 하나의 수신기(receiver) 등을 포함할 수 있다. 데이터 전달 매니저(115)는 스토리지 장치(200a)에 전달할 데이터에 대한 패킷(packet)을 생성할 수 있다. 커맨드 생성기(113)는 스토리지 장치(200a)로 요청할 커맨드를 생성할 수 있고, 응답 파서(114)는 스토리지 장치(200a)로부터 수신한 전달된 응답을 해석 또는 파싱할 수 있다. 디버깅 매니저(112)는 스토리지 장치(200a)에서 로깅할 디버깅 정보를 설정하고, 스토리지 장치(200a)로부터 디버깅 정보를 조회할 수 있다.

장치 드라이버(111)는 스토리지 장치(200a)를 제어하기 위한 커널(kernel)의 소프트웨어 모듈일 수 있고, 이를 위해, 디버깅 매니저(112), 커맨드 생성기(113) 및 응답 파서(114), 데이터 전달 매니저(115) 또는 물리 계층(131)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100a)는 스토리지 장치(200a)와 통신하고자 하는 어플리케이션을 포함할 수 있고, 장치 드라이버(111)를 통해 스토리지 장치(200a)와 통신할 수 있다. 상기 어플리케이션에서 독출 요청이 발생한 경우, 장치 드라이버(111)는 독출 요청에 기초하여 독출 커맨드를 생성하여 스토리지 장치(200a)에 전송할 수 있다.

스토리지 장치(200a)는 장치 컨트롤러(210a), 디버깅 로거(DBG logger)(212), 커맨드 파서(213), 응답 생성기(214), 데이터 전달 매니저(215) 및 물리 계층(231)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 디버깅 로거(212), 커맨드 파서(213) 및 응답 생성기(214)는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 스토리지 장치(200a)의 동작 메모리에 로딩될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예에서, 디버깅 로거(212), 커맨드 파서(213) 및 응답 생성기(214)는 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수도 있다. 일 실시예에서, 데이터 전달 매니저(215)의 일부 구성은 소프트웨어로 구현되고, 나머지 구성은 하드웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 장치 컨트롤러(210)는 장치 컨트롤러(210a)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 물리 계층(231)은 인터커넥트(230)에 포함될 수 있다.

물리 계층(231)은 호스트(100a)와 데이터를 송수신할 수 있고, 호스트(100a)로부터 커맨드 또는 요청을 수신할 수 있으며, 호스트(100a)에 데이터 또는 응답을 전송할 수 있다. 예를 들어, 물리 계층(231)은 적어도 하나의 송신기 및 적어도 하나의 수신기 등을 포함할 수 있다. 데이터 전달 매니저(215)는 호스트(100a)에 전달할 데이터에 대한 패킷을 생성할 수 있다. 커맨드 파서(213)는 호스트(100a)로부터 수신한 커맨드를 해석 또는 파싱할 수 있고, 응답 생성기(214)는 호스트(100a)에 전송한 응답을 생성할 수 있다. 디버깅 로거(212)는 호스트(100a)에서 설정한 디버그 정보를 로깅할 수 있다. 장치 컨트롤러(210a)는 스토리지 장치(200a)를 전반적으로 제어할 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 장치 컨트롤러(210)를 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 장치 컨트롤러(210)는 프로세서(PRC), 버퍼 메모리(211), 디버깅 로거(212), 커맨드 파서(213), 응답 생성기(214), FTL(Flash Translation Layer)(216), 호스트 인터페이스(217) 및 비휘발성 메모리 인터페이스(218)를 포함할 수 있고, 이들은 버스(219)를 통해 서로 통신할 수 있다.

도 3에서는 장치 컨트롤러(210)가 커맨드 파서(213) 및 응답 생성기(214)를 포함하는 것으로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예에서, 커맨드 파서(213) 및 응답 생성기(214)는 호스트 인터페이스(217)에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 도 2의 데이터 전달 매니저(215)는 호스트 인터페이스(217)에 포함될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 일부 실시예에서, 데이터 전달 매니저(215)는 장치 컨트롤러(210)에 포함될 수도 있다. 도 2를 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1 및 도 3을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

프로세서(PRC)은 CPU나 마이크로 프로세서 등을 포함할 수 있으며, 장치 컨트롤러(210)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(PRC)는 멀티 코어 프로세서로 구현될 수 있고, 예를 들어, 듀얼 코어 프로세서 또는 쿼드(quad) 코어 프로세서로 구현될 수 있다. 디버깅 로거(212), 커맨드 파서(213), 응답 생성기(214) 및 FTL(216)은 장치 컨트롤러(210)의 동작 메모리에 로딩될 수 있다. 예를 들어, 동작 메모리는 SRAM, DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 또는 플래시 메모리, PRAM 등과 같은 비휘발성 메모리로 구현될 수 있다.

프로세서(PRC)가 동작 메모리에 로딩된 디버깅 로거(212)를 실행하는 것에 의해 버퍼 메모리(211)에 디버깅 정보를 로깅하는 동작이 제어될 수 있다. 디버깅 로거(212)는 호스트(100)가 설정한 로깅 대상 및 로깅 시점 또는 구간에 따른 디버깅 정보를 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리(211)는 비휘발성 메모리(220)에 기록될 데이터 또는 비휘발성 메모리(220)로부터 독출될 데이터를 임시로 저장할 수 있다. 버퍼 메모리(211)는 장치 컨트롤러(210) 내에 구비되는 구성일 수 있으나, 장치 컨트롤러(210)의 외부에 배치되어도 무방하다.

프로세서(PRC)가 동작 메모리에 로딩된 FTL(216)을 실행하는 것에 의해 비휘발성 메모리(220)에 대한 데이터 기록 및 독출 동작이 제어될 수 있다. FTL(216)은 어드레스 매핑(address mapping), 웨어-레벨링(wear-leveling), 가비지 콜렉션(garbage collection) 등과 같은 여러 기능을 수행할 수 있다. 어드레스 매핑 동작은 호스트(100)로부터 수신한 논리 어드레스(logical address)를, 비휘발성 메모리(220) 내에 데이터를 실제로 저장하는 데 사용되는 물리 어드레스(physical address)로 바꾸는 동작이다. 웨어-레벨링은 비휘발성 메모리(220) 내의 메모리 블록들이 균일하게 사용되도록 하여 특정 블록의 과도한 열화를 방지하기 위한 기술로, 예시적으로 물리 블록들의 소거 카운트들을 밸런싱하는 펌웨어 기술을 통해 구현될 수 있다. 가비지 콜렉션은 메모리 블록의 유효 데이터를 새 블록에 복사한 후 기존 블록을 소거하는 방식을 통해 비휘발성 메모리(220) 내에서 사용 가능한 용량을 확보하기 위한 기술이다.

호스트 인터페이스(217)는 호스트(100)와 패킷을 송수신할 수 있다. 호스트(100)로부터 호스트 인터페이스(217)로 전송되는 패킷은 요청(REQ), 커맨드 또는 비휘발성 메모리(220)에 기록될 데이터 등을 포함할 수 있으며, 호스트 인터페이스(217)로부터 호스트(100)로 전송되는 패킷은 커맨드에 대한 응답(RSP) 혹은 비휘발성 메모리(220)로부터 독출된 데이터 등을 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리 인터페이스(218)는 비휘발성 메모리(220)에 기록될 데이터를 비휘발성 메모리(220)로 송신하거나, 비휘발성 메모리(220)로부터 독출된 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 메모리 인터페이스(218)는 토글(Toggle) 혹은 온파이(Open NAND Flash Interface; ONFI)와 같은 표준 규약을 준수하도록 구현될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 스토리지 장치의 디버깅 정보 로깅 방법에 대응하며, 예를 들어, 도 1 또는 도 2의 스토리지 장치(200, 200a)에서 시계열적으로 수행되는 단계들을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S110에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신한다. 단계 S120에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 디버깅 정보 로깅 동작을 제어한다. 단계 S160에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 독출 요청을 수신한다. 단계 S170에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 독출 요청에 응답하여, 디버깅 정보를 호스트(100)에 전송한다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 도 4의 동작 방법의 변형 예에 대응하며, 도 4를 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S130에서, 스토리지 장치(200)는 이벤트 발생 여부를 확인한다. 예를 들어, 이벤트는 호스트(100)로부터 태스크 중단 요청이 수신되는 경우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 스토리지 장치(200)가 리셋되는 경우를 포함할 수 있다. 이벤트가 발생하지 않은 경우, 단계 S140에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보를 버퍼 메모리(211)에 로깅한다. 한편, 이벤트가 발생한 경우, 단계 S150에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보를 비휘발성 메모리(220)에 백업한다.

단계 S160에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 독출 요청을 수신한다. 단계 S170에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 독출 요청에 응답하여, 디버깅 정보를 호스트(100)에 전송한다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 호스트의 동작 방법은 스토리지 장치를 이용한 디버깅 정보 로깅 방법에 대응하며, 예를 들어, 도 1 또는 도 2의 호스트(100, 100a)에서 시계열적으로 수행되는 단계들을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S210에서, 호스트(100)는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정한다. 단계 S220에서, 호스트(100)는 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S230에서, 호스트(100)는 디버깅 정보 로깅 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S260에서, 호스트(100)는 디버깅 정보 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S270에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)로부터 디버깅 정보를 수신한다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 호스트 장치의 동작 방법은 도 6의 동작 방법의 변형 예에 대응하며, 도 6을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S240에서, 호스트(100)는 이벤트 발생 여부를 확인한다. 예를 들어, 이벤트는 스토리지 장치(200)에 태스크 중단 요청을 전송한 경우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 스토리지 장치(200)가 리셋되는 경우를 포함할 수 있다. 이벤트가 발생한 경우, 단계 S250에서, 호스트(100)는 디바이스 초기화 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S260a에서, 호스트(100)는 비휘발성 메모리(220)를 지시하는 디버깅 정보 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 한편, 이벤트가 발생하지 않은 경우, 단계 S260b에서, 호스트(100)는 버퍼 메모리(211)를 지시하는 디버깅 정보 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S270에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)로부터 디버깅 정보를 수신한다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 호스트(100)는 커맨드 히스토리 기록을 디버깅 정보로 설정 또는 선택할 수 있고, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 커맨드의 수신 시점에 커맨드 히스토리 기록을 디버깅 정보로 로깅하도록 요청할 수 있으며, 호스트(100)는 디버깅 정보가 필요한 시점에 스토리지 장치(200)로부터 커맨드 히스토리 기록을 조회할 수 있다. 이하에서 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 구체적인 동작을 설명하기로 한다.

단계 S310에서, 호스트(100)는 디버깅 정보로서 커맨드 히스토리 기록의 요청하는 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 제1 쿼리 요청은 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 01h로 설정하는 쿼리 요청에 대응할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제1 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S315에서, 스토리지 장치(200)는 제1 쿼리 요청에 응답하여 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 설정하고, 설정 결과를 포함하는 제1 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다.

단계 S320에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 커맨드들을 전송한다. 단계 S325에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)에 응답들을 전송한다. 단계 S320 및 S325는 수차례 수행될 수 있고, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 커맨드가 수신될 때마다 커맨드 수신 내역을 커맨드 히스토리 기록(31)에 로깅할 수 있다. 커맨드 히스토리 기록(31)은 스토리지 장치(200)에 포함된 버퍼 메모리(211)에 저장될 수 있고, 다시 말해, 커맨드 히스토리가 버퍼 메모리(211)에 어펜드될(append) 수 있다.

단계 S340에서, 커맨드 타임아웃이 발생한다. 예를 들어, 정해진 시간 구간 내에 스토리지 장치(200)로부터 응답이 전송되지 않은 경우 커맨드 타임아웃이 발생할 수 있다. 단계 S350에서, 호스트(100)는 태스크 중단(ABORT TASK) 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 여기서, 태스크는 요청된 서비스를 수행하는 동작들(actions)의 시퀀스 또는 커맨드이다. 스토리지 장치(200)의 LU(logical unit)는 하나 이상의 태스크의 수행을 서포트할 태스크 큐(task queue)를 포함한다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 특정 LU의 태스크 큐에서 특정 태스크의 중단을 요청하는 태스크 중단 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S355에서, 스토리지 장치(200)는 태스크 중단 요청에 대한 응답을 호스트(100)에 전송한다.

일 실시예에서, 스토리지 장치(200)는 단계 S350과 단계 S355 사이에서, 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 비휘발성 메모리(220)에 백업할 수 있고, 비휘발성 메모리(220)는 백업된 커맨드 히스토리 기록(32)을 저장할 수 있다. 이때, 스토리지 장치(200)는 커맨드 히스토리 기록(31)에 대한 기록 모드를 비활성화할 수 있다. 다른 실시예에서, 스토리지 장치(200)는 단계 S355 이후에, 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 비휘발성 메모리(220)에 백업할 수도 있다. 다른 실시예에서, 스토리지 장치(200)는 단계 340 이후에, 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 비휘발성 메모리(220)에 백업할 수도 있다.

단계 S360에서, 스토리지 장치(200)를 리셋한다. 단계 S370에서, 호스트(100)는 장치 초기화 플래그(fDeviceInit)를 설정하는 제2 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S375에서, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 요청에 응답하여 장치 초기화 플래그를 설정하고, 설정 결과를 포함하는 제2 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다.

단계 S380에서, 호스트(100)는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 비휘발성 메모리(220)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디(BUFFER ID)를 01h로 설정하고, 모드(MODE)를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S385에서, 스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(220)에 백업된 커맨드 히스토리 기록(32)을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 커맨드 히스토리 기록(32)을 디버깅 정보로서 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 9에 예시된 동작은 도 8의 동작에 대한 변형 예에 대응하며, 도 8을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에도 적용될 수 있다.

도 9를 참조하면, 단계 S310에서, 호스트(100)는 디버깅 정보로서 커맨드 히스토리 기록을 요청하는 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S315에서, 스토리지 장치(200)는 제1 쿼리 요청에 응답하여 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 설정하고, 설정 결과를 포함하는 제1 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다.

단계 S320에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 커맨드들을 전송한다. 단계 S325에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)에 응답들을 전송한다. 단계 S330에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에 커맨드들을 전송한다. 단계 S335에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)에 응답들을 전송한다. 단계 S320 내지 S335는 수차례 수행될 수 있고, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 커맨드가 수신될 때마다 커맨드 히스토리 기록(31)에 커맨드 수신 내역을 로깅할 수 있다. 커맨드 히스토리 기록(31)은 스토리지 장치(200)에 포함된 버퍼 메모리(211)에 저장될 수 있고, 다시 말해, 커맨드 히스토리가 버퍼 메모리(211)에 계속해서 어펜드될) 수 있다.

단계 S380a에서, 호스트(100)는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 버퍼 메모리(211)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디를 00h로 설정하고, 모드를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S385a에서, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 커맨드 히스토리 기록(31)을 디버깅 정보로서 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 도 8과 달리 장치 리셋이 발생하지 않았으므로, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 비휘발성 메모리(220)에 백업하지 않아도 되고, 호스트(100)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 커맨드 히스토리 기록(31)을 조회할 수 있다.

단계 S390에서, 호스트(100)는 커맨드 히스토리 기록의 중단을 요청하는 제3 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 제3 쿼리 요청은 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 00h로 클리어(clear)하는 쿼리 요청에 대응할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S395에서, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 요청에 응답하여 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 00h로 클리어하고, 클리어 결과를 포함하는 제3 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)를 00h로 클리어함에 따라, 스토리지 장치(200)는 커맨드 히스토리 기록(31)에 대한 기록 모드를 비활성화할 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 스토리지 장치의 디버깅 정보 로깅 방법에 대응하며, 예를 들어, 도 1 또는 도 2의 스토리지 장치(200, 200a)에서 시계열적으로 수행되는 단계들을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S410에서, 스토리지 장치(200)는 디바이스 초기화 또는 아이들 구간에, 호스트(100)로부터 디스크립터 독출 요청을 수신한다. 단계 S420에서, 스토리지 장치(200)는 디스크립터 독출 요청에 응답하여, 디스크립터를 호스트(100)에 전송한다. 단계 S430에서, 스토리지 장치(200)는 디바이스 런타임 구간에, 호스트(100)로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신한다. 단계 S440에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 디버깅 정보 로깅 동작을 제어한다. 단계 S450에서, 스토리지 장치(200)는 디바이스 런타임 구간에, 호스트(100)로부터 디버깅 정보 독출 요청을 수신한다. 단계 S460에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 독출 요청에 응답하여, 디버깅 정보를 호스트에 전송한다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 호스트의 동작 방법은 스토리지 장치를 이용한 디버깅 정보 로깅 방법에 대응하며, 예를 들어, 도 1 또는 도 2의 호스트(100, 100a)에서 시계열적으로 수행되는 단계들을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S510에서, 호스트(100)는 디바이스 초기화 또는 아이들 구간에, 디스크립터 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S520에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)로부터 디스크립터를 포함한 응답을 수신한다. 단계 S530에서, 호스트(100)는 디바이스 런타임 구간에, 디버깅 정보 로깅 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S540에서, 호스트(100)는 디바이스 런타임 구간에, 디버깅 정보 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S550에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)로부터 디버깅 정보를 수신한다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들 구간에서, 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 동작은 도 10 및 도 11의 동작 방법들의 일 구현 예에 대응할 수 있고, 이하에서는 도 1 및 도 12를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

단계 S610에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 커맨드 히스토리 기록 기능을 지원하는지 여부를 조회하기 위하여, 제1 디스크립터의 독출을 요청하는 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제1 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 디스크립터는 장치 디스크립터(61)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 장치 디스크립터(61)는 커맨드 히스토리 기록 기능의 지원 여부를 나타내는 커맨드 히스토리 비트(bit[10])를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계 S610은 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들 구간에 수행될 수 있고, 도 10의 단계 S410 및 도 11의 단계 S510의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S615에서, 스토리지 장치(200)는 제1 디스크립터인 장치 디스크립터(61)의 적어도 일부를 포함하는 제1 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제1 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211) 또는 비휘발성 메모리(220)에 저장된 장치 디스크립터(61)를 독출하고, 독출된 장치 디스크립터(61)를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 호스트(100)는 장치 디스크립터(61)의 특정 필드, 예를 들어, bit[10]로부터 커맨드 히스토리 기록 기능의 지원 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 단계 S615은 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들 구간에 수행될 수 있고, 도 10의 단계 S420 및 도 11의 단계 S520의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S620에서, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에서 커맨드 히스토리 기록에 대응하는 커맨드 히스토리 버퍼의 최대 사이즈를 조회하기 위하여, 제2 디스크립터의 독출을 요청하는 제2 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제2 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제2 디스크립터는 기하 디스크립터(62)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 기하 디스크립터(62)는 커맨드 히스토리 버퍼의 최대 사이즈(wMaxCommandHistoryBufferSize)를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단계 S620은 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들 구간에 수행될 수 있고, 도 10의 단계 S410 및 도 11의 단계 S510의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S625에서, 스토리지 장치(200)는 제2 디스크립터인 기하 디스크립터(62)의 적어도 일부를 포함하는 제2 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211) 또는 비휘발성 메모리(220)에 저장된 기하 디스크립터(62)를 독출하고, 독출된 기하 디스크립터(62)를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 호스트(100)는 기하 디스크립터(62)의 특정 필드로부터 커맨드 히스토리 버퍼의 최대 사이즈를 확인할 수 있다. 예를 들어, 단계 S625은 스토리지 장치(200)의 초기화 또는 아이들 구간에 수행될 수 있고, 도 10의 단계 S420 및 도 11의 단계 S520의 일 예에 대응할 수 있다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치(200)의 런타임 구간에서, 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 동작은 도 10 및 도 11의 동작 방법들의 일 구현 예에 대응할 수 있고, 도 13의 동작은 도 12의 동작 이후에 수행될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 도 1 및 도 12를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

단계 S630에서, 호스트(100)는 커맨드 히스토리 기록의 시작을 지시하기 위하여, 커맨드 히스토리 기록에 대한 제1 플래그를 설정하는 제3 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 플래그는 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)(63)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)(63)는 파워 사이클 또는 하드웨어 리셋 시 디폴트 값인 0으로 설정되며, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청을 통해 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)(63)를 1로 설정할 수 있다. 예를 들어, 단계 S630은 스토리지 장치(200)의 런타임 구간에 수행될 수 있고, 도 10의 단계 S430 및 도 11의 단계 S530의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S635에서, 스토리지 장치(200)는 제1 플래그의 설정 결과를 포함하는 제3 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 요청에 따라 제1 플래그인 커맨드 히스토리 기록 인에이블 플래그(fCommandHistoryRecordEn)(63)를 설정하고, 커맨드 히스토리 기록 동작을 시작할 수 있다. 이에 따라, 스토리지 장치(200)는 단계 S635 이후에 호스트(100)로부터 커맨드가 수신될 때마다 커맨드 수신 내역을 커맨드 히스토리 기록에 로깅할 수 있다.

단계 S640에서, 호스트(100)는 시간 설정을 지시하기 위하여, 시간 설정에 대한 제1 속성을 기입하는 제4 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제4 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 속성은 타임 스탬프 속성(64)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 타임 스탬프 속성(64)은 제1 타임 스탬프(dTimeStampA) 및 제2 타임 스탬프(dTimeStampB)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 타임 스탬프(dTimeStampA)의 값은 호스트(100)에 의해 설정된 제1 리얼 타임 클럭(real time clock, RTC)일 수 있고, 커맨드 히스토리 블록 디스크립터에 호스트 시간 A로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 타임 스탬프(dTimeStampB)의 값은 호스트(100)에 의해 설정된 제2 리얼 타임 클럭일 수 있고, 커맨드 히스토리 블록 디스크립터에 호스트 시간 B로 설정될 수 있다.

단계 S645에서, 스토리지 장치(200)는 제1 속성의 기입 결과를 포함하는 제4 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제4 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제4 쿼리 요청에 따라 제1 속성에 대응하는 제1 타임 스탬프(dTimeStampA) 및 제2 타임 스탬프(dTimeStampB)를 기입하고, 기입된 제1 타임 스탬프(dTimeStampA) 및 제2 타임 스탬프(dTimeStampB)를 커맨드 히스토리 기록에 포함시킬 수 있다.

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치(200)의 런타임 구간에서, 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 동작은 도 10 및 도 11의 동작 방법들의 일 구현 예에 대응할 수 있고, 도 14의 동작은 도 13의 동작 이후에 수행될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 도 1 및 도 14를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

단계 S650에서, 호스트(100)는 커맨드 히스토리 기록(65)을 조회하기 위하여 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 독출 버퍼 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 커맨드 히스토리 기록(65)은 스토리지 장치(200)의 버퍼 메모리(211) 또는 비휘발성 메모리(220)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 커맨드 히스토리 기록(65)은 커맨드 히스토리 블록 디스크립터를 포함할 수 있고, 커맨드 히스토리 블록 디스크립터는 제1 타임 스탬프(dTimeStampA)에 따른 호스트 타임 A, 제2 타임 스탬프(dTimeStampB)에 따른 호스트 타임 B, 및 장치 타임을 포함할 수 있다.

단계 S660에서, 스토리지 장치(200)는 커맨드 히스토리 기록(65)에 대응하는 데이터를 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 DATA IN UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 단계 S665에서, 스토리지 장치(200) 데이터 전송 결과를 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 구체적으로, 스토리지 장치(200)는 데이터가 정상적으로 전송 완료된 경우, 성공을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송할 수 있고, 데이터가 정상적으로 전송되지 않은 경우, 실패를 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 RESPONSE UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 스토리지 장치의 디버깅 정보 로깅 방법에 대응하며, 예를 들어, 도 1 또는 도 2의 스토리지 장치(200, 200a)에서 시계열적으로 수행되는 단계들을 포함할 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S710에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신한다. 단계 S720에서, 스토리지 장치(200)는 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청에 응답하여, 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정한다. 단계 S730에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신한다. 단계 S740에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 디버깅 정보 로깅 동작을 제어한다. 단계 S780에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 독출 요청을 수신한다. 단계 S790에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 독출 요청에 응답하여, 디버깅 정보를 호스트(100)에 전송한다.

도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 스토리지 장치의 동작 방법은 도 16의 동작 방법의 변형 예에 대응하며, 도 16을 참조하여 상술된 내용은 본 실시예에 적용될 수 있고, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

단계 S750에서, 스토리지 장치(200)는 이벤트 발생 여부를 확인한다. 예를 들어, 이벤트는 호스트(100)로부터 태스크 중단 요청이 수신되는 경우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이벤트는 스토리지 장치(200)가 리셋되는 경우를 포함할 수 있다. 이벤트가 발생하지 않은 경우, 단계 S760에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보를 버퍼 메모리(211)에 로깅한다. 한편, 이벤트가 발생한 경우, 단계 S770에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보를 비휘발성 메모리(220)에 백업한다. 단계 S780에서, 스토리지 장치(200)는 호스트(100)로부터 디버깅 정보 독출 요청을 수신한다. 단계 S790에서, 스토리지 장치(200)는 디버깅 정보 독출 요청에 응답하여, 디버깅 정보를 호스트(100)에 전송한다.

도 17은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 17의 동작은 도 15 및 도 16의 동작 방법들에 대한 일 구현예에 대응할 수 있고, 이하에서는, 도 1 및 도 17을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 호스트(100)는 장치 상태 변경 기록을 디버깅 정보로 설정할 수 있고, 장치 상태 변경의 일 예로서, 기입 부스터 플러시 상태를 설정할 수 있다. 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 장치 상태 변경 기록을 디버깅 정보로서 로깅하도록, 디버깅 대상 및 디버깅 시점 또는 구간을 설정할 수 있다. 스토리지 장치(200)는 호스트(100)가 설정한 디버깅 시점 또는 구간에 디버깅 대상을 디버깅 정보로서 로깅할 수 있다. 이하에서, 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

단계 S810에서, 호스트(100)는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 시점을 설정하는 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 다시 말해, 제1 쿼리 요청은 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 시점 또는 로깅 구간 설정 요청을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 호스트(100)는 로깅 대상을 기입 부스터 플러시 상태로 설정하고, 로깅 시점을 상태 변경 시, 즉, 기입 부스터 플러시 상태의 값이 변경되는 시점으로 설정할 수 있다. 호스트(100)는 디버그 데이터 타입에 대한 제1 속성(DebugDataType)을 기입 부스터 플러시 상태(WriteBoosterFlushStatus)로 설정 또는 기입하고, 디버그 주기에 대한 제2 속성(DebugPeriod)을 상태 변경 시(StatusChanged)로 설정 또는 기입할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제1 및 제2 속성들을 설정하는 제1 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단계 S810은 도 15의 단계 S710의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S815에서, 스토리지 장치(200)는 제1 쿼리 요청에 포함된 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청에 응답하여 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하고, 제1 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제1 및 제2 속성들의 기입 결과 또는 설정 결과, 즉, 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정 결과를 포함하는 제1 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단계 S815은 도 15의 단계 S720의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S820에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록의 시작을 지시하기 위하여, 장치 상태 기록에 대한 제1 플래그를 설정하는 제2 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제2 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 플래그는 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제2 쿼리 요청을 통해 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 01h로 설정할 수 있다. 예를 들어, 단계 S820은 도 15의 단계 S730의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S825에서, 스토리지 장치(200)는 제1 플래그의 설정 결과를 포함하는 제2 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 요청에 따라 제1 플래그인 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 01h로 설정하고, 장치 상태 기록 동작을 시작할 수 있다. 이에 따라, 스토리지 장치(200)는 단계 S825 이후에 기입 부스터 플러시 상태가 변경될 때마다 장치 상태 기록(81)을 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 단계 S820 이후, 장치 상태 기록(81)에 아이들(IDLE)(00h)을 로깅할 수 있다.

단계 S830에서, 호스트(100)는 커맨드들을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S835에서, 스토리지 장치(200)는 커맨드들에 대한 응답들을 호스트(100)에 전송한다. 단계 S830 및 S835는 수차례 반복될 수 있다. 스토리지 장치(200)는 상태 변경 시마다 기입 부스터 플러시 상태를 장치 상태 기록(81)에 로깅할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 아이들(00h)에서 진행 중(IN PROGRESS)(01h)으로 변경된 기입 부스터 플러시 상태를 장치 상태 기록(81)에 로깅할 수 있다. 이어서, 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 진행 중(01h)에서 완료(COMPLETE)(03h)로 변경된 기입 부스터 플러시 상태를 장치 상태 기록(81)에 로깅할 수 있다.

단계 S840에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록(81)을 조회하기 위하여 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 독출 버퍼 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 버퍼 메모리(211)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디를 00h로 설정하고, 모드를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S845에서, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 장치 상태 기록(81)을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 장치 상태 기록(81)을 디버깅 정보로서 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S840 이전에 디바이스 리셋 등과 같은 특정 이벤트가 발생한 경우, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 비휘발성 메모리(220)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디를 01h로 설정하고, 모드를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 이때, 스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(220)에 백업된 장치 상태 기록(81)을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 장치 상태 기록(81)을 디버깅 정보로서 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다.

단계 S850에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록의 종료를 지시하기 위하여, 장치 상태 기록에 대한 제1 플래그를 클리어하는 제3 쿼리 요청을 스토리지 장치에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 플래그는 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청을 통해 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 00h로 클리어할 수 있다.

단계 S855에서, 스토리지 장치(200)는 제1 플래그의 클리어 결과를 포함하는 제3 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 요청에 따라 제1 플래그인 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 00h로 클리어하고, 장치 상태 기록 동작을 종료할 수 있다. 이에 따라, 스토리지 장치(200)는 단계 S855 이후에 기입 부스터 플러시 상태가 변경되더라도 장치 상태 기록(81)에 로깅하지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S810 이전에, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 장치 상태 기록 기능을 지원하는지 여부를 조회하기 위하여, 제1 디스크립터의 독출을 요청하는 쿼리 요청, 예를 들어, 쿼리 요청 UPIU을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 디스크립터는 장치 디스크립터(예를 들어, 도 12의 61)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 장치 디스크립터(61)는 장치 상태 기록 기능의 지원 여부를 나타내는 비트를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S810 이전에, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에서 장치 상태 기록에 대응하는 장치 상태 버퍼의 최대 사이즈를 조회하기 위하여, 제2 디스크립터의 독출을 요청하는 쿼리 요청, 예를 들어, 쿼리 요청 UPIU을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제2 디스크립터는 기하 디스크립터(예를 들어, 도 12의 62)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 기하 디스크립터(62)는 장치 상태 버퍼의 최대 사이즈를 나타내는 값을 포함할 수 있다.

도 18은 본 개시의 일 실시예에 따른 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 18의 동작은 도 15 및 도 16의 동작 방법들에 대한 일 구현예에 대응할 수 있고, 이하에서는, 도 1 및 도 18을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 호스트(100)는 장치 상태 변경 기록을 디버깅 정보로 설정할 수 있고, 장치 상태 변경의 일 예로서, 온도 알림(temperature notification)을 설정할 수 있다. 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 장치 상태 변경 기록을 디버깅 정보로서 로깅하도록, 디버깅 대상 및 디버깅 시점 또는 구간을 설정할 수 있다. 스토리지 장치(200)는 호스트(100)가 설정한 디버깅 시점 또는 구간에 디버깅 대상을 디버깅 정보로서 로깅할 수 있다. 이하에서, 호스트(100)와 스토리지 장치(200) 사이의 동작을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

단계 S910에서, 호스트(100)는 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 및 로깅 시점을 설정하는 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 다시 말해, 제1 쿼리 요청은 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 시점 또는 로깅 구간 설정 요청을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 호스트(100)는 로깅 대상을 온도 이벤트 알림으로 설정하고, 로깅 구간을 제1 시간 구간으로 설정할 수 있다. 호스트(100)는 디버그 데이터 타입에 대한 제1 속성(DebugDataType)을 온도 알림으로 설정 또는 기입하고, 디버그 주기에 대한 제2 속성(DebugPeriod)을 제1 시간 구간으로 설정 또는 기입할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제1 및 제2 속성들을 설정하는 제1 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제1 시간 구간을 100ms로 설정하고, 매 100ms 마다 온도 알림을 디버깅 정보로서 로딩하도록 제1 쿼리 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단계 S910은 도 15의 단계 S710의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S915에서, 스토리지 장치(200)는 제1 쿼리 요청에 포함된 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청에 응답하여 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하고, 제1 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제1 및 제2 속성들의 기입 또는 설정 결과, 즉, 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정 결과를 포함하는 제1 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단계 S915은 도 15의 단계 S720의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S920에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록의 시작을 지시하기 위하여, 장치 상태 기록에 대한 제1 플래그를 설정하는 제2 쿼리 요청을 스토리지 장치에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제2 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 플래그는 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제2 쿼리 요청을 통해 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 01h로 설정할 수 있다. 예를 들어, 단계 S920은 도 15의 단계 S730의 일 예에 대응할 수 있다.

단계 S925에서, 스토리지 장치(200)는 제1 플래그의 설정 결과를 포함하는 제2 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제2 쿼리 요청에 따라 제1 플래그인 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 01h로 설정하고, 장치 상태 기록 동작을 시작할 수 있다. 단계 S930에서, 호스트(100)는 커맨드들을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 단계 S935에서, 스토리지 장치(200)는 커맨드들에 대한 응답들을 호스트(100)에 전송한다. 단계 S930 및 S935는 수차례 반복될 수 있다.

예를 들어, 스토리지 장치(200)는 매 100ms마다 온도 알림을 장치 상태 기록(91)으로서 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 100ms가 경과하면 저온 알림(TEMP_LOW)에 해당하는 제1 온도 알림을 장치 상태 기록(91)으로서 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다, 200ms가 경과하면 고온 알림(TEMP_HIGH)에 해당하는 제2 온도 알림을 장치 상태 기록(91)으로서 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다, 300ms가 경과하면 고온 알림(TEMP_HIGH)에 해당하는 제3 온도 알림을 장치 상태 기록(91)으로서 버퍼 메모리(211)에 로깅할 수 있다.

단계 S940에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록(91)을 조회하기 위하여 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 독출 버퍼 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 버퍼 메모리(211)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디를 00h로 설정하고, 모드를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 단계 S945에서, 스토리지 장치(200)는 버퍼 메모리(211)에 로깅된 장치 상태 기록(91)를 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 장치 상태 기록(91)를 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S940 이전에 디바이스 리셋 등과 같은 특정 이벤트가 발생한 경우, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)의 비휘발성 메모리(220)를 지시하는 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 버퍼 아이디를 01h로 설정하고, 모드를 1Dh로 설정한 독출 요청을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 이때, 스토리지 장치(200)는 비휘발성 메모리(220)에 백업된 장치 상태 기록(91)을 포함하는 응답을 호스트(100)에 전송한다. 호스트(100)는 수신한 장치 상태 기록(91)을 디버깅 정보로서 호스트 메모리(120)에 로딩할 수 있다.

단계 S950에서, 호스트(100)는 장치 상태 기록의 종료를 지시하기 위하여, 장치 상태 기록에 대한 제1 플래그를 클리어하는 제3 쿼리 요청을 스토리지 장치에 전송한다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청 UPIU를 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 플래그는 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 호스트(100)는 제3 쿼리 요청을 통해 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 00h로 클리어할 수 있다.

단계 S955에서, 스토리지 장치(200)는 제1 플래그의 클리어 결과를 포함하는 제3 쿼리 응답을 호스트(100)에 전송한다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 응답 UPIU를 호스트(100)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 스토리지 장치(200)는 제3 쿼리 요청에 따라 제1 플래그인 속성 트래킹 인에이블 플래그(fAttrTrackingEn)를 00h로 클리어하고, 장치 상태 기록 동작을 종료할 수 있다. 이에 따라, 스토리지 장치(200)는 단계 S955 이후에 온도 알림이 수신되더라도 장치 상태 기록(91)을 버퍼 메모리(211)에 로깅하지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S910 이전에, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)가 장치 상태 기록 기능을 지원하는지 여부를 조회하기 위하여, 제1 디스크립터의 독출을 요청하는 쿼리 요청, 예를 들어, 쿼리 요청 UPIU을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 디스크립터는 장치 디스크립터(예를 들어, 도 12의 61)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 장치 디스크립터(61)는 장치 상태 기록 기능의 지원 여부를 나타내는 비트를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 단계 S910 이전에, 호스트(100)는 스토리지 장치(200)에서 장치 상태 기록에 대응하는 장치 상태 버퍼의 최대 사이즈를 조회하기 위하여, 제2 디스크립터의 독출을 요청하는 쿼리 요청, 예를 들어, 쿼리 요청 UPIU을 스토리지 장치(200)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 제2 디스크립터는 기하 디스크립터(예를 들어, 도 12의 62)에 대응할 수 있고, 스토리지 장치(200)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 기하 디스크립터(62)는 장치 상태 버퍼의 최대 사이즈를 나타내는 값을 포함할 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 UFS 시스템(1000)에 대해 설명하기 위한 도면이다. UFS 시스템(1000)은 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)에서 발표하는 UFS 표준을 따르는 시스템으로서, UFS 호스트(1100), UFS 장치(1200) 및 UFS 인터페이스(1300)를 포함할 수 있다. 전술한 도 1 및 도 2의 스토리지 시스템(10, 10a)에 대한 설명, 도 3의 장치 컨트롤러(210)에 대한 설명, 및 전술한 도 4 내지 도 18의 호스트(100)와 스토리지 장치(200)의 동작에 대한 설명은, 도 19에 대한 이하의 설명과 상충되지 않는 범위 내에서 도 19의 UFS 시스템(1000)에도 적용될 수 있다.

도 19를 참조하면, UFS 호스트(1100)와 UFS 장치(1200)는 UFS 인터페이스(1300)를 통해 상호 연결될 수 있다. 도 1의 호스트(100)가 애플리케이션 프로세서일 경우, UFS 호스트(1100)는 해당 애플리케이션 프로세서의 일부로서 구현될 수 있다. UFS 호스트 컨트롤러(1110) 및 호스트 메모리(1140)는 도 2의 호스트 컨트롤러(110) 및 호스트 메모리(120)에 각각 대응될 수 있다. UFS 장치(1200)는 도 1의 스토리지 장치(200)에 대응될 수 있으며, UFS 장치 컨트롤러(1210) 및 비휘발성 메모리(1220)는 도 1의 장치 컨트롤러(210) 및 비휘발성 메모리(220)에 각각 대응될 수 있다.

UFS 호스트(1100)는 UFS 호스트 컨트롤러(1110), 애플리케이션(1120), UFS 드라이버(1130), 호스트 메모리(1140) 및 UIC(UFS interconnect) 레이어(1150)를 포함할 수 있다. UFS 장치(1200)는 UFS 장치 컨트롤러(1210), 비휘발성 메모리(1220), 스토리지 인터페이스(1230), 장치 메모리(1240), UIC 레이어(1250) 및 레귤레이터(1260)를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리(1220)는 복수의 메모리 유닛(1221)으로 구성될 수 있으며, 이와 같은 메모리 유닛(1221)은 2D 구조 혹은 3D 구조의 V-NAND 플래시 메모리를 포함할 수 있으나, PRAM 및/또는 RRAM 등의 다른 종류의 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다. UFS 장치 컨트롤러(1210)와 비휘발성 메모리(1220)는 스토리지 인터페이스(1230)를 통해 서로 연결될 수 있다. 스토리지 인터페이스(1230)는 토글(Toggle) 혹은 온파이(ONFI)와 같은 표준 규약을 준수하도록 구현될 수 있다.

애플리케이션(1120)은 UFS 장치(1200)의 기능을 이용하기 위해 UFS 장치(1200)와의 통신을 원하는 프로그램을 의미할 수 있다. 애플리케이션(1120)은 UFS 장치(1200)에 대한 입출력을 위해 입출력 요청(input-output request, IOR)을 UFS 드라이버(1130)로 전송할 수 있다. 입출력 요청(IOR)은 데이터의 독출(read) 요청, 저장(write) 요청 및/또는 소거(discard) 요청 등을 의미할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

UFS 드라이버(1130)는 UFS-HCI(host controller interface)를 통해 UFS 호스트 컨트롤러(1110)를 관리할 수 있다. UFS 드라이버(1130)는 애플리케이션(1120)에 의해 생성된 입출력 요청을 UFS 표준에 의해 정의된 UFS 명령으로 변환하고, 변환된 UFS 명령을 UFS 호스트 컨트롤러(1110)로 전달할 수 있다. 하나의 입출력 요청은 복수의 UFS 명령으로 변환될 수 있다. UFS 명령은 기본적으로 SCSI 표준에 의해 정의된 명령일 수 있지만, UFS 표준 전용 명령일 수도 있다.

UFS 호스트 컨트롤러(1110)는 UFS 드라이버(1130)에 의해 변환된 UFS 명령을 UIC 레이어(1150)와 UFS 인터페이스(1300)를 통해 UFS 장치(1200)의 UIC 레이어(1250)로 전송할 수 있다. 이 과정에서, UFS 호스트 컨트롤러(1110)의 UFS 호스트 레지스터(1111)는 명령 큐(command queue, CQ)로서의 역할을 수행할 수 있다.

UFS 호스트(1100) 측의 UIC 레이어(1150)는 MIPI M-PHY(1151)와 MIPI UniPro(1152)를 포함할 수 있으며, UFS 장치(1200) 측의 UIC 레이어(1250) 또한 MIPI M-PHY(1251)와 MIPI UniPro(1252)을 포함할 수 있다.

UFS 인터페이스(1300)는 기준 클럭(REF_CLK)을 전송하는 라인, UFS 장치(1200)에 대한 하드웨어 리셋 신호(RESET_n)를 전송하는 라인, 차동 입력 신호 쌍(DIN_t와 DIN_c)을 전송하는 한 쌍의 라인 및 차동 출력 신호 쌍(DOUT_t와 DOUT_c)을 전송하는 한 쌍의 라인을 포함할 수 있다.

UFS 호스트(1100)로부터 UFS 장치(1200)로 제공되는 기준 클럭의 주파수 값은 19.2MHz, 26MHz, 38.4MHz 및 52MHz의 네 개의 값 중 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. UFS 호스트(1100)는 동작 중에도, 즉 UFS 호스트(1100)와 UFS 장치(1200) 사이에서 데이터 송수신이 수행되는 중에도 기준 클럭의 주파수 값을 변경할 수 있다. UFS 장치(1200)는 위상 동기 루프(phase-locked loop, PLL) 등을 이용하여, UFS 호스트(1100)로부터 제공받은 기준 클럭으로부터 다양한 주파수의 클럭을 생성할 수 있다. 또한, UFS 호스트(1100)는 기준 클럭의 주파수 값을 통해 UFS 호스트(1100)와 UFS 장치(1200) 간의 데이터 레이트(data rate)의 값을 설정할 수도 있다. 즉, 상기 데이터 레이트의 값은 기준 클럭의 주파수 값에 의존하여 결정될 수 있다.

UFS 인터페이스(101)는 복수의 레인들(multiple lanes)을 지원할 수 있으며, 각 레인은 차동(differential) 쌍으로 구현될 수 있다. 예컨대, UFS 인터페이스는 하나 이상의 수신 레인(receive lane)과 하나 이상의 송신 레인(transmit lane)을 포함할 수 있다. 도 19에서, 차동 입력 신호 쌍(DIN_T와 DIN_C)을 전송하는 한 쌍의 라인은 수신 레인을, 차동 출력 신호 쌍(DOUT_T와 DOUT_C)을 전송하는 한 쌍의 라인은 송신 레인을 각각 구성할 수 있다. 도 19에서는 하나의 송신 레인과 하나의 수신 레인을 도시하였지만, 송신 레인과 수신 레인의 수는 변경될 수 있다.

수신 레인 및 송신 레인은 직렬 통신(serial communication) 방식으로 데이터를 전송할 수 있으며, 수신 레인과 송신 레인이 분리된 구조에 의해 UFS 호스트(1100)와 UFS 장치(1200) 간의 풀 듀플렉스(full-duplex) 방식의 통신이 가능하다. 즉, UFS 장치(1200)는 수신 레인을 통해 UFS 호스트(1100)로부터 데이터를 수신받는 동안에도, 송신 레인을 통해 UFS 호스트(1100)로 데이터를 송신할 수 있다. 또한, UFS 호스트(1100)로부터 UFS 장치(1200)로의 명령과 같은 제어 데이터와, UFS 호스트(1100)가 UFS 장치(1200)의 비휘발성 메모리(1220)에 저장하고자 하거나 비휘발성 메모리(1220)로부터 독출하고자 하는 사용자 데이터는 동일한 레인을 통해 전송될 수 있다. 이에 따라, UFS 호스트(1100)와 UFS 장치(1200) 간에는 한 쌍의 수신 레인과 한 쌍의 송신 레인 외에 데이터 전송을 위한 별도의 레인이 더 구비될 필요가 없다.

UFS 장치(1200)의 UFS 장치 컨트롤러(1210)는 UFS 장치(1200)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. UFS 장치 컨트롤러(1210)는 논리적인 데이터 저장 단위인 LU(logical unit)(1211)를 통해 비휘발성 메모리(1220)를 관리할 수 있다. LU(1211)의 개수는 8개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. UFS 장치 컨트롤러(1210)는 플래시 변환 계층(flash translation layer, FTL)을 포함할 수 있으며, FTL의 어드레스 매핑(address mapping) 정보를 이용하여 UFS 호스트(1100)로부터 전달된 논리적인 데이터 주소, 예컨대 LBA(logical block address)를 물리적인 데이터 주소로, 예컨대 PBA(physical block address)로 변환할 수 있다. UFS 시스템(1000)에서 사용자 데이터(user data)의 저장을 위한 논리 블록(logical block)은 소정 범위의 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 논리 블록의 최소 크기는 4Kbyte로 설정될 수 있다.

UFS 호스트(1100)로부터의 명령이 UIC 레이어(1250)를 통해 UFS 장치(1200)로 입력되면, UFS 장치 컨트롤러(1210)는 입력된 명령에 따른 동작을 수행하고, 상기 동작이 완료되면 완료 응답을 UFS 호스트(1100)로 전송할 수 있다.

일례로서, UFS 호스트(1100)가 UFS 장치(1200)에 사용자 데이터를 저장하고자 할 경우, UFS 호스트(1100)는 데이터 저장 명령을 UFS 장치(1200)로 전송할 수 있다. 사용자 데이터를 전송받을 준비가 되었다(ready-to-transfer)는 응답을 UFS 장치(1200)로부터 수신하면, UFS 호스트(1100)는 사용자 데이터를 UFS 장치(1200)로 전송할 수 있다. UFS 장치 컨트롤러(1210)는 전송받은 사용자 데이터를 장치 메모리(1240) 내에 임시로 저장하고, FTL의 어드레스 매핑 정보에 기초하여 장치 메모리(1240)에 임시로 저장된 사용자 데이터를 비휘발성 메모리(1220)의 선택된 위치에 저장할 수 있다.

또 다른 예로서, UFS 호스트(1100)가 UFS 장치(1200)에 저장된 사용자 데이터를 독출하고자 할 경우, UFS 호스트(1100)는 데이터 독출 명령을 UFS 장치(1200)로 전송할 수 있다. 명령을 수신한 UFS 장치 컨트롤러(1210)는 상기 데이터 독출 명령에 기초하여 비휘발성 메모리(1220)로부터 사용자 데이터를 독출하고, 독출된 사용자 데이터를 장치 메모리(1240) 내에 임시로 저장할 수 있다. 이러한 독출 과정에서, UFS 장치 컨트롤러(1210)는 내장된 ECC(error correction code) 엔진(미도시)을 이용하여, 독출된 사용자 데이터의 에러를 검출하고 정정할 수 있다. 보다 구체적으로, ECC 엔진은 비휘발성 메모리(1220)에 기입될 기입 데이터에 대하여 패리티 비트(parity bit)들을 생성할 수 있으며, 이와 같이 생성된 패리티 비트들은 기입 데이터와 함께 비휘발성 메모리(1220) 내에 저장될 수 있다. 비휘발성 메모리(1220)로부터의 데이터 독출 시, ECC 엔진은 독출 데이터와 함께 비휘발성 메모리(1220)로부터 독출되는 패리티 비트들을 이용하여 독출 데이터의 에러를 정정하고, 에러가 정정된 독출 데이터를 출력할 수 있다.

그리고, UFS 장치 컨트롤러(1210)는 장치 메모리(1240) 내에 임시로 저장된 사용자 데이터를 UFS 호스트(1100)로 전송할 수 있다. 아울러, UFS 장치 컨트롤러(1210)는 AES(advanced encryption standard) 엔진(미도시)을 더 포함할 수 있다. AES 엔진은, UFS 장치 컨트롤러(1210)로 입력되는 데이터에 대한 암호화(encryption) 동작과 복호화(decryption) 동작 중 적어도 하나를, 대칭 키 알고리즘(symmetric-key algorithm)을 이용하여 수행할 수 있다.

UFS 호스트(1100)는 명령 큐로 기능할 수 있는 UFS 호스트 레지스터(1111)에 UFS 장치(1200)로 송신될 명령들을 순서에 따라 저장하고, 상기 순서대로 UFS 장치(1200)에 명령을 송신할 수 있다. 이 때, UFS 호스트(1100)는 이전에 송신된 명령이 아직 UFS 장치(1200)에 의해 처리 중인 경우에도, 즉 이전에 송신된 명령이 UFS 장치(1200)에 의해 처리가 완료되었다는 통지를 받기 전에도 명령 큐에 대기 중인 다음 명령을 UFS 장치(1200)로 송신할 수 있으며, 이에 따라 UFS 장치(1200) 역시 이전에 송신된 명령을 처리하는 중에도 다음 명령을 UFS 호스트(1100)로부터 수신할 수 있다. 이와 같은 명령 큐에 저장될 수 있는 명령의 최대 개수(queue depth)는 예컨대 32개일 수 있다. 또한, 명령 큐는 헤드 포인터(head point)와 테일 포인터(tail pointer)를 통해 큐에 저장된 명령 열의 시작과 끝을 각각 나타내는 원형 큐(circular queue) 타입으로 구현될 수 있다.

복수의 메모리 유닛(1221) 각각은 메모리 셀 어레이(미도시)와 상기 메모리 셀 어레이의 작동을 제어하는 제어 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 메모리 셀 어레이는 2차원 메모리 셀 어레이 또는 3차원 메모리 셀 어레이를 포함할 수 있다. 메모리 셀 어레이는 복수의 메모리 셀을 포함하며, 각각의 메모리 셀은 1비트의 정보를 저장하는 셀(single level cell, SLC)일 수도 있지만, MLC(multi level cell), TLC(triple level cell), QLC(quadruple level cell)와 같이 2비트 이상의 정보를 저장하는 셀일 수도 있다. 3차원 메모리 셀 어레이는 적어도 하나의 메모리 셀이 다른 메모리 셀의 위에 위치하도록 수직으로 배향되는(vertically oriented) 수직 NAND 스트링을 포함할 수 있다.

UFS 장치(1200)에는 전원 전압으로서 VCC, VCCQ, VCCQ2 등이 입력될 수 있다. VCC는 UFS 장치(1200)를 위한 주 전원 전압으로서, 2.4~3.6V의 값을 가질 수 있다. VCCQ는 낮은 범위의 전압을 공급하기 위한 전원 전압으로서, 주로 UFS 장치 컨트롤러(1210)를 위한 것이며. 1.14~1.26V의 값을 가질 수 있다. VCCQ2는 VCC보다는 낮지만 VCCQ보다는 높은 범위의 전압을 공급하기 위한 전원 전압으로서, 주로 MIPI M-PHY(1251)와 같은 입출력 인터페이스를 위한 것이며, 1.7~1.95V의 값을 가질 수 있다. 상기 전원 전압들은 레귤레이터(1260)를 거쳐 UFS 장치(1200)의 각 구성 요소들을 위해 공급될 수 있다. 레귤레이터(1260)는 전술한 전원 전압들 중 서로 다른 것에 각각 연결되는 단위 레귤레이터의 집합으로 구현될 수 있다.

도 20a 내지 20c는 UFS 카드(card)의 폼 팩터(form factor)에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 19를 참조하여 설명된 UFS 장치(1200)가 UFS 카드(2000) 형태로 구현된 경우, UFS 카드(2000)의 외형은 도 20a 내지 20c에 도시된 바를 따를 수 있다.

도 20a는 UFS 카드(2000)의 평면도(top view)를 예시적으로 보여주고 있다. 도 20a를 참조하면, UFS 카드(2000)는 전체적으로 상어(shark) 형상의 디자인을 따르고 있다는 것을 확인할 수 있다. 도 20a와 관련하여, UFS 카드(2000)는 예시적으로 아래의 표 1에 기재된 바와 같은 치수(dimension) 값을 가질 수 있다.

항목	치수 (mm)
T1	9.70
T2	15.00
T3	11.00
T4	9.70
T5	5.15
T6	0.25
T7	0.60
T8	0.75
T9	R0.80

도 20b는 UFS 카드(2000)의 측면도(side view)를 예시적으로 보여주고 있다. 도 20b와 관련하여, UFS 카드(2000)는 예시적으로 아래의 표 2에 기재된 바와 같은 치수(dimension) 값을 가질 수 있다.

항목	치수 (mm)
S1	0.74±0.06
S2	0.30
S3	0.52
S4	1.20
S5	1.05
S6	1.00

도 20c는 UFS 카드(2000)의 저면도(bottom view)를 예시적으로 보여주고 있다. 도 20c를 참조하면, UFS 카드(2000)의 저면에는 UFS 슬롯과의 전기적 접촉을 위한 복수 개의 핀(pin)이 형성될 수 있으며, 각 핀의 기능에 대해서는 후술한다. UFS 카드(2000)의 상면과 저면 간의 대칭성에 의거하여, 도 20a 및 표 1을 참조하여 설명된 치수에 관한 정보 중 일부(예컨대, T1 내지 T5 및 T9)는 도 20c에 도시된 바와 같은 UFS 카드(2000)의 저면도에도 적용될 수 있다.UFS 카드(2000)의 저면에는 UFS 호스트와의 전기적 연결을 위해 복수의 핀이형성될 수 있으며, 도 20c에 의하면 핀의 개수는 총 12개일 수 있다. 각 핀은 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 핀에 대응되는 신호명(signal name)은 도 20c에 표시된 바와 같다. 각 핀에 대한 개략적인 정보에 대해서는 아래의 표 3을 참조할 수 있다.

번호	신호명	설명	치수 (mm)
1	VSS	그라운드(GND)	3.00 × 0.72±0.05
2	DIN_C	호스트로부터 UFS 카드(2000)로 입력되는 차동 입력 신호 (DIN_C는 negative node, DIN_T는 positive node)	1.50 × 0.72±0.05
3	DIN_T		1.50 × 0.72±0.05
4	VSS	1번과 같음	3.00 × 0.72±0.05
5	DOUT_C	UFS 카드(2000)로부터 호스트로 출력되는 차동 출력 신호 (DOUT_C는 negative node, DOUT_T는 positive node)	1.50 × 0.72±0.05
6	DOUT_T		1.50 × 0.72±0.05
7	VSS	1번과 같음	3.00 × 0.72±0.05
8	REF_CLK	호스트로부터 UFS 카드(2000)로 제공되는 기준 클럭	1.50 × 0.72±0.05
9	VCCQ2	주로 PHY 인터페이스 혹은 컨트롤러를 위해 제공되는, Vcc에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖는 전원 전압	3.00 × 0.72±0.05
10	C/D(GND)	카드 검출(Card Detection)용 신호	1.50 × 0.72±0.05
11	VSS	1번과 같음	3.00 × 0.80±0.05
12	Vcc	주 전원 전압	3.00 × 0.80±0.05

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

비휘발성 메모리;
호스트와 데이터를 송수신하고, 상기 호스트로부터 디버깅 정보에 대한 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신하고, 상기 호스트로부터 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하며, 상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하도록 구성된 인터커넥트; 및
상기 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 기입하거나 상기 데이터를 상기 비휘발성 메모리로부터 독출하도록 상기 비휘발성 메모리를 제어하고, 상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여 상기 호스트가 요청한 로깅 대상 및 로깅 구간을 기초로 상기 디버깅 정보에 대한 로깅 동작을 제어하며, 상기 독출 요청에 응답하여 상기 디버깅 정보를 상기 호스트에 전송하도록 구성된 장치 컨트롤러를 포함하고,
상기 장치 컨트롤러는,
버퍼 메모리; 및
상기 디버깅 정보 로깅 요청에 따라, 상기 디버깅 정보를 상기 버퍼 메모리에 로깅하도록 구성된 디버깅 로거(debugging logger)를 포함하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치 컨트롤러는,
상기 독출 요청에 응답하여 상기 버퍼 메모리에 로깅된 상기 디버깅 정보를 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치 컨트롤러는,
이벤트 발생 시, 상기 버퍼 메모리에 로깅된 상기 디버깅 정보를 상기 비휘발성 메모리에 백업하고,
상기 독출 요청에 응답하여 상기 비휘발성 메모리에 백업된 상기 디버깅 정보를 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 디버깅 정보는 커맨드 히스토리 기록을 포함하고,
상기 디버깅 정보 로깅 요청은 상기 커맨드 히스토리 기록에 대응하는 플래그를 설정하는 요청에 대응하고,
상기 인터커넥트는, 상기 디버깅 정보 로깅 요청을 수신한 후, 상기 호스트로부터 적어도 하나의 커맨드를 더 수신하며,
상기 디버깅 로거는, 상기 적어도 하나의 커맨드의 수신 기록을 상기 디버깅 정보로서 상기 버퍼 메모리에 로깅하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제4항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리 또는 상기 버퍼 메모리는, 커맨드 히스토리 기록 기능의 지원 여부에 대한 정보를 포함하는 제1 디스크립터(descriptor)를 저장하고,
상기 인터커넥트는, 상기 스토리지 장치의 초기화 또는 아이들(idle) 구간에서, 상기 호스트로부터 상기 제1 디스크립터의 조회를 요청하는 제1 쿼리 요청을 수신하고,
상기 장치 컨트롤러는, 상기 제1 쿼리 요청에 응답하여, 상기 제1 디스크립터의 적어도 일부를 포함하는 제1 쿼리 응답을 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제4항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리 또는 상기 버퍼 메모리는, 상기 커맨드 히스토리 기록에 대응하는 커맨드 히스토리 버퍼의 최대 사이즈에 대한 정보를 포함하는 제2 디스크립터를 저장하고,
상기 인터커넥트는, 상기 스토리지 장치의 초기화 또는 아이들 구간에서, 상기 호스트로부터 상기 제2 디스크립터의 조회를 요청하는 제2 쿼리 요청을 수신하고,
상기 장치 컨트롤러는, 상기 제2 쿼리 요청에 응답하여, 상기 제2 디스크립터의 적어도 일부를 포함하는 제2 쿼리 응답을 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제4항에 있어서,
상기 인터커넥트는, 상기 호스트로부터 시간 정보의 설정을 요청하는 제3 쿼리 요청을 수신하고,
상기 장치 컨트롤러는, 상기 제3 쿼리 요청에 응답하여, 상기 호스트에 의해 설정된 상기 시간 정보를 상기 커맨드 히스토리 기록에 포함시키는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 디버깅 로거는, 상기 로깅 대상 설정 요청 및 상기 로깅 구간 설정 요청으로부터 상기 로깅 대상 및 상기 로깅 구간을 식별하며, 상기 로깅 구간에서 상기 로깅 대상에 대한 상기 디버깅 정보를 상기 버퍼 메모리에 로깅하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 로깅 대상 설정 요청은, 상기 로깅 대상에 해당하는 속성(attribute)을 기입하거나, 상기 로깅 대상에 해당하는 플래그(flag), 디스크립터(descriptor), 또는 모드 페이지(mode page)를 설정하는 요청이고,
상기 로깅 구간 설정 요청은, 상기 로깅 구간에 해당하는 속성을 기입하거나, 상기 로깅 구간에 해당하는 플래그, 디스크립터, 또는 모드 페이지를 설정하는 요청인 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 로깅 대상은 기입 부스터 플러시 상태(write booster flush status)에 대응하고,
상기 로깅 구간에 따른 로깅 시점은 상태 변경 시점에 대응하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 로깅 대상은 온도 알림(notification)에 대응하고,
상기 로깅 구간에 따른 로깅 시점은 매 제1 시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 디버깅 정보는 장치 상태 기록을 포함하고,
상기 디버깅 정보 로깅 요청은 상기 장치 상태 기록에 대응하는 플래그를 설정하는 요청에 대응하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제12항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리 또는 상기 버퍼 메모리는, 장치 상태 기록 기능의 지원 여부에 대한 정보를 포함하는 제1 디스크립터를 저장하고,
상기 인터커넥트는, 상기 스토리지 장치의 초기화 또는 아이들 구간에서, 상기 호스트로부터 상기 제1 디스크립터의 조회를 요청하는 제1 쿼리 요청을 수신하고,
상기 장치 컨트롤러는, 상기 제1 쿼리 요청에 응답하여, 상기 제1 디스크립터의 적어도 일부를 포함하는 제1 쿼리 응답을 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제12항에 있어서,
상기 비휘발성 메모리 또는 상기 버퍼 메모리는, 상기 장치 상태 기록에 대응하는 장치 상태 버퍼의 최대 사이즈에 대한 정보를 포함하는 제2 디스크립터를 저장하고,
상기 인터커넥트는, 상기 스토리지 장치의 초기화 또는 아이들 구간에서, 상기 호스트로부터 상기 제2 디스크립터의 조회를 요청하는 제2 쿼리 요청을 수신하고,
상기 장치 컨트롤러는, 상기 제2 쿼리 요청에 응답하여, 상기 제2 디스크립터의 적어도 일부를 포함하는 제2 쿼리 응답을 상기 호스트에 전송하는 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
제1항에 있어서,
상기 스토리지 장치는 상기 호스트와 UFS(Universal Flash Storage) 표준에 통해 상호 연결되는 UFS 장치인 것을 특징으로 하는 스토리지 장치.
스토리지 장치의 동작 방법으로서,
호스트로부터 커맨드 히스토리 기록 동작의 개시를 요청하는 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계;
상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 커맨드 히스토리 기록에 대한 디버깅 정보 로깅 동작을 시작하는 단계;
상기 호스트로부터 커맨드를 수신하는 단계;
상기 커맨드에 응답하여, 상기 스토리지 장치의 버퍼 메모리에 상기 커맨드 히스토리 기록을 로깅하는 단계;
상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하는 단계; 및
상기 독출 요청에 응답하여, 상기 커맨드 히스토리 기록을 상기 호스트에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계는,
상기 커맨드 히스토리 기록에 대응하는 플래그를 설정하는 쿼리 요청을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서,
상기 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계 전에, 상기 호스트로부터 커맨드 히스토리 기록 기능의 지원 여부에 대한 정보를 포함하는 제1 디스크립터의 조회를 요청하는 제1 쿼리 요청을 수신하는 단계; 및
상기 제1 쿼리 요청에 응답하여, 상기 제1 디스크립터의 적어도 일부를 포함하는 제1 쿼리 응답을 상기 호스트에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
스토리지 장치의 동작 방법으로서,
호스트로부터 로깅 대상 설정 요청 및 로깅 구간 설정 요청을 수신하는 단계;
상기 로깅 대상 설정 요청 및 상기 로깅 구간 설정 요청에 응답하여, 로깅 대상 및 로깅 구간을 설정하는 단계;
상기 호스트로부터 장치 상태 기록 동작의 개시를 요청하는 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계;
상기 디버깅 정보 로깅 요청에 응답하여, 장치 상태 기록에 대한 디버깅 정보 로깅 동작을 제어하는 단계;
상기 호스트로부터 독출 요청을 수신하는 단계; 및
상기 독출 요청에 응답하여, 상기 장치 상태 기록을 상기 호스트에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 디버깅 정보 로깅 요청을 수신하는 단계는,
상기 장치 상태 기록에 대응하는 플래그를 설정하는 쿼리 요청을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.