KR100800484B1 - 불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장시스템의 데이터 억세스 방법 - Google Patents

불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장시스템의 데이터 억세스 방법 Download PDF

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Abstract

불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은 불휘발성 메모리, 디스크, 불휘발성 메모리 버퍼 및 디스크 버퍼를 구비한다. 불휘발성 메모리는 호스트와 상기 불휘발성 메모리 사이에서 상기 불휘발성 메모리의 일부 영역을 저장한다. 디스크 버퍼는 호스트와 상기 디스크 사이에서 상기 디스크의 일부 영역을 저장한다. 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은, 상기 불휘발성 메모리 버퍼, 상기 불휘발성 메모리, 상기 디스크 버퍼 및 상기 디스크의 순서에 따라, 상기 호스트로부터 수신되는 억세스 어드레스가 어디에 존재하는지 확인한다.

Description

불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법{Data store system including the buffer for non-volatile memory and the buffer for disk, and data access method of the data store system}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 데이터 저장 시스템에서의 데이터 억세스 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 데이터 저장 시스템 및 데이터 억세스 방법에 관한 것으로써, 특히 불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법에 관한 것이다.
불휘발성 메모리와 디스크를 모두 구비하는 종래의 데이터 저장 시스템에서는, 불휘발성 메모리와 디스크가 동일한 버퍼를 공유한다. 종래의 데이터 저장 시 스템에서는, 호스트로부터 독출 명령이 입력되면 독출 명령이 가리키는 독출 어드레스를 찾기 위하여, 버퍼를 먼저 검색한 다음에 불휘발성 메모리와 디스크를 검색한다.
즉, 종래의 데이터 저장 시스템은 독출 어드레스를 찾기 위하여 버퍼를 모두 검색해야 한다. 그러므로, 검색 시간이 증가하고 그에 따라 데이터 독출 시간이 증가하는 문제가 있다. 특히, 불휘발성 메모리에 독출 어드레스가 존재하는 경우(불휘발성 메모리에 히트(hit)되는 경우)에, 데이터 독출 시간이 증가하는 것은 더욱 문제시된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은 불휘발성 메모리, 디스크, 불휘발성 메모리 버퍼 및 디스크 버퍼를 구비한다. 불휘발성 메모리는 호스트와 상기 불휘발성 메모리 사이에서 상기 불휘발성 메모리의 일부 영역을 저장한다. 디스크 버퍼는 호스트와 상기 디스크 사이에서 상기 디스크의 일부 영역을 저장한다.
본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은, 상기 불휘발성 메모리 버퍼, 상기 불휘발성 메모리, 상기 디스크 버퍼 및 상기 디스크의 순서에 따라, 상기 호스트로부터 수신되는 억세스 어드레스가 어디에 존재하는지 확인한다.
본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은, 상기 억세스 어드레스가 존재하면 존재하는 어드레스에 대응되는 데이터를 상기 호스트로 반환할 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템은, 상기 억세스 어드레스가 어느 곳에도 존재하지 않으면 에러를 발생시킬 수 있다.
상기 불휘발성 메모리 버퍼 및 상기 디스크 버퍼는, 상기 불휘발성 메모리 및 상기 디스크의 일부 영역을 블록 단위로 저장할 수 있다. 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 저장되는 블록 개수는, 상기 디스크 버퍼에 저장되는 블록 개수보다 적을 수 있다.
상기 데이터 저장 시스템은, 상기 디스크에 데이터를 저장하는 경우, 상기 데이터가 저장되는 디스크의 어드레스에 대응되는 불휘발성 메모리의 어드레스의 데이터를 삭제할 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법은 불휘발성 메모리, 상기 불휘발성 메모리의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 불휘발성 메모리 버퍼, 디스크 및 상기 디스크의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 디스크 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법이다. 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법은 상기 불휘발성 메모리 버퍼, 상기 불휘발성 메모리, 상기 디스크 버퍼 및 상기 디스크의 순서에 따라, 상기 호스트가 요청하는 억 세스 어드레스가 어디에 존재하는지 확인하는 단계를 구비한다.
본 발명의 다른 면에 따른 데이터 억세스 방법은 호스트로부터 수신된 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 존재하는지 확인하는 단계; 상기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 존재하지 않으면, 상기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리에 존재하는지 확인하는 단계; 상기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리에 존재하지 않으면, 상기 억세스 어드레스가 상기 디스크 버퍼에 존재하는지 확인하는 단계; 및 상기 억세스 어드레스가 상기 디스크 버퍼에 존재하지 않으면, 상기 억세스 어드레스가 상기 디스크에 존재하는지 확인하는 단계를 구비한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)은 불휘발성 메모리(170), 디스크(180), 불휘발성 메모리 버퍼(130) 및 디스크 버퍼(140)를 구비한다. 도 1에는 설명의 편의를 위하여, 호스트(110)를 함께 도시하였다.
불휘발성 메모리 버퍼(130)는 호스트(110)와 불휘발성 메모리(170) 사이에서 불휘발성 메모리(170)의 일부 영역을 저장한다. 디스크 버퍼(140)는 호스트(110)와 디스크(180) 사이에서 디스크(180)의 일부 영역을 저장한다.
좀 더 설명하면, 불휘발성 메모리 버퍼(130)와 디스크 버퍼(140)는 자주 억세스 되는 불휘발성 메모리(170)와 디스크(180)의 일부 영역만을 저장하여 데이터 기입/독출 속도를 빠르게 한다.
본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)은 불휘발성 메모리 버퍼(130), 불휘발성 메모리(170), 디스크 버퍼(140) 및 디스크(180)의 순서에 따라, 호스트(110)로부터 수신되는 억세스 어드레스가 어디에 존재하는지 확인한다. 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)은, 억세스 어드레스가 존재하는 것으로 확인되면, 존재하는 어드레스에 대응되는 데이터를 호스트(110)로 반환할 수 있다. 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)은, 억세스 어드레스가 어느 곳에도 존재하지 않으면, 에러를 발생시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 데이터 저장 시스템에서의 데이터 억세스 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)의 동작이 설명된다.
호스트(110)로부터 특정 어드레스를 요청받으면(210단계), 어드레스가 불휘발성 메모리 버퍼(130)에 존재하는지 확인된다(220단계). 불휘발성 메모리 버퍼(130)에 어드레스가 존재할 경우, 즉 히트(hit)할 경우, 불휘발성 메모리 버퍼(130)는 수신된 어드레스에 해당하는 데이터를 호스트(110)로 반환한다(270단계 ). 불휘발성 메모리 버퍼(130)에 어드레스가 존재하지 않을 경우, 즉 미스(miss)일 경우, 어드레스가 불휘발성 메모리(170)에 존재하는지 확인된다(230단계).
불휘발성 메모리(170)에 어드레스가 존재할 경우, 불휘발성 메모리(170)는 수신된 어드레스에 해당하는 데이터를 호스트(110)로 반환한다(270단계). 불휘발성 메모리(170)에 어드레스가 존재하지 않을 경우, 어드레스가 디스크 버퍼(140)에 존재하는지 확인된다(240단계).
디스크 버퍼(140)에 어드레스가 존재할 경우, 디스크 버퍼(140)는 수신된 어드레스에 해당하는 데이터를 호스트(110)로 반환한다(270단계). 디스크 버퍼(140)에 어드레스가 존재하지 않을 경우, 어드레스가 디스크(180)에 존재하는지 확인된다(250단계).
디스크(180)에 어드레스가 존재할 경우, 디스크(180)는 수신된 어드레스에 해당하는 데이터를 호스트(110)로 반환한다(270단계). 디스크(180)에 어드레스가 존재하지 않을 경우, 에러가 발생된다(260단계).
수학식 1은 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법(200)의 데이터 억세스 시간을 나타내고, 수학식 2는 종래의 데이터 억세스 방법의 데이터 억세스 시간을 나타낸다.
T1 = Tfbs + Tx (1)
T2 = Tfbs + Tfs + Tfr + Tx (2)
T3 = Tfbs + Tfs + Tdbs + Tx (3)
T4 = Tfbs + Tfs + Tdbs + Tds + Tdr +Tx (4)
여기에서, T1은 불휘발성 메모리 버퍼(130)에 어드레스가 존재하는 경우, 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법(200)의 억세스 시간을 나타낸다. T2는 불휘발성 메모리(170)에 어드레스가 존재하는 경우, T3는 디스크 버퍼(140)에 어드레스가 존재하는 경우, T4는 디스크(180)에 어드레스가 존재하는 경우의 억세스 시간을 나타낸다. 또한, Tx는 호스트와의 통신 시간, Tfbs는 불휘발성 메모리 버퍼(130)의 검색 시간, Tfs는 불휘발성 메모리(170)의 검색 시간, Tfr은 불휘발성 메모리(170)의 데이터 억세스 시간, Tdbs는 디스크 버퍼(140)의 검색 시간, Tds는 디스크(180)의 검색 시간, Tdr은 디스크(180)의 데이터 억세스 시간을 나타낸다.
T5 = Tbs (= Tfbs + Tdbs) + Tx (1)
T6 = Tbs + Tfs + Tfr + Tx (2)
T7 = Tbs + Tfs + Tds + Tdr + Tx (3)
여기에서, T5는 종래의 버퍼에 어드레스가 존재하는 경우, 종래의 데이터 억세스 방법의 억세스 시간을 나타낸다. T6은 불휘발성 메모리에 어드레스가 존재하는 경우, T7은 디스크 버퍼에 어드레스가 존재하는 경우의 억세스 시간을 나타낸다. 또한, Tx는 호스트와의 통신 시간, Tbs는 버퍼의 검색 시간, Tfs는 불휘발성 메모리의 검색 시간, Tfr은 불휘발성 메모리의 데이터 억세스 시간, Tds는 디스크의 검색 시간, Tdr은 디스크의 데이터 억세스 시간을 나타낸다.
수학식 1과 수학식2를 참조하여, 본 발명에 따른 데이터 억세스 방법(200)과 종래의 데이터 억세스 방법을 비교하면, 불휘발성 메모리 버퍼(130) 또는 불휘발성 메모리(170)에 어드레스가 존재하는 경우, T1 < T5 또는 T2 < T5인 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)에서, 불휘발성 메모리 버퍼(130) 및 디스크 버퍼(140)는 불휘발성 메모리(170) 및 디스크(180)의 일부 영역을 블록 단위로 저장할 수 있다. 이 경우 블록단위로 기입/독출 동작을 수행한다. 불휘발성 메모리 버퍼(130)에 저장되는 블록 개수는, 디스크 버퍼(140)에 저장되는 블록 개수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)에서는, 디스크 버퍼(140)의 블록 개수는 최대로 하고, 불휘발성 메모리 버퍼(130)의 블록 개수는 10개 미만으로 할 수 있다. 또한, 불휘발성 메모리 버퍼(130)의 블록 개수를 디스크 버퍼(140)의 블록 개수의 3~5%로 할 수 있다.
본 발명에 따른 데이터 저장 시스템(100)은 디스크(180)에 데이터를 저장하는 경우, 데이터가 저장되는 디스크(180)의 어드레스에 대응되는 불휘발성 메모리(170)의 어드레스의 데이터를 삭제할 수 있다. 그에 따라, 불휘발성 메모리(170)와 디스크(180)의 데이터 중에서, 최신의 데이터는 불휘발성 메모리(170)에 유지된다. 또한, 디스크(180)의 데이터가 최신인 경우에는, 불휘발성 메모리(170)에 상기 데이터는 존재하지 않는다. 즉, 불휘발성 메모리(170)의 데이터가 디스크(180)의 데이터보다 최신인 것을 보장할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 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 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 데이터 저장 시스템 및 데이터 억세스 방법은 데이터 억세스 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 불휘발성 메모리;
    디스크;
    호스트와 상기 불휘발성 메모리 사이에서 상기 불휘발성 메모리의 일부 영역을 저장하는 불휘발성 메모리 버퍼; 및
    호스트와 상기 디스크 사이에서 상기 디스크의 일부 영역을 저장하는 디스크 버퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 저장 시스템은,
    상기 불휘발성 메모리 버퍼, 상기 불휘발성 메모리, 상기 디스크 버퍼 및 상기 디스크의 순서에 따라, 상기 호스트로부터 수신되는 억세스 어드레스가 어디에 존재하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터 저장 시스템은,
    상기 억세스 어드레스가 존재하면, 존재하는 어드레스에 대응되는 데이터를 상기 호스트로 반환하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 데이터 저장 시스템은,
    상기 억세스 어드레스가 어느 곳에도 존재하지 않으면, 에러를 발생시키는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 불휘발성 메모리 버퍼 및 상기 디스크 버퍼는,
    상기 불휘발성 메모리 및 상기 디스크의 일부 영역을 블록 단위로 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 저장되는 블록 개수는,
    상기 디스크 버퍼에 저장되는 블록 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터 저장 시스템은,
    상기 디스크에 데이터를 저장하는 경우, 상기 데이터가 저장되는 디스크의 어드레스에 대응되는 불휘발성 메모리의 어드레스의 데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 데이터 저장 시스템.
  8. 불휘발성 메모리, 상기 불휘발성 메모리의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 불휘발성 메모리 버퍼, 디스크 및 상기 디스크의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 디스크 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법에 있어서,
    상기 불휘발성 메모리 버퍼, 상기 불휘발성 메모리, 상기 디스크 버퍼 및 상기 디스크의 순서에 따라, 상기 호스트가 요청하는 억세스 어드레스가 어디에 존재 하는지 확인하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 데이터 억세스 방법은,
    상기 억세스 어드레스가 존재하면, 존재하는 어드레스에 대응되는 데이터를 상기 호스트로 반환하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 데이터 억세스 방법은,
    상기 억세스 어드레스가 어느 곳에도 존재하지 않으면, 에러를 발생시키는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 데이터 억세스 방법은,
    상기 호스트로부터 상기 억세스 어드레스를 수신하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  12. 불휘발성 메모리, 상기 불휘발성 메모리의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 불휘발성 메모리 버퍼, 디스크 및 상기 디스크의 내부 저장 영역인 블록을 저장하는 디스크 버퍼를 구비하는 데이터 저장 시스템의 데이터 억세스 방법에 있어서,
    호스트로부터 수신된 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 존재하는지 확인하는 단계;
    상기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리 버퍼에 존재하지 않으면, 상 기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리에 존재하는지 확인하는 단계;
    상기 억세스 어드레스가 상기 불휘발성 메모리에 존재하지 않으면, 상기 억세스 어드레스가 상기 디스크 버퍼에 존재하는지 확인하는 단계; 및
    상기 억세스 어드레스가 상기 디스크 버퍼에 존재하지 않으면, 상기 억세스 어드레스가 상기 디스크에 존재하는지 확인하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 데이터 억세스 방법은,
    상기 억세스 어드레스가 존재하면, 존재하는 어드레스에 대응되는 데이터를 상기 호스트로 반환하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 데이터 억세스 방법은,
    상기 억세스 어드레스가 상기 디스크 버퍼에 존재하지 않으면, 에러를 발생시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스 방법.
KR1020060108380A 2006-11-03 2006-11-03 불휘발성 메모리를 위한 버퍼와 디스크를 위한 버퍼를구비하는 데이터 저장 시스템 및 상기 데이터 저장시스템의 데이터 억세스 방법 KR100800484B1 (ko)

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