KR20170110808A - 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 호스트 장치와 호스트 장치에 의해서 액세스되는 데이터를 저장하는 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템에 관한 것이다. 상기 데이터 처리 시스템은, 데이터 저장 장치; 및 상기 데이터 저장 장치에 데이터를 저장하기 위해서 쓰기 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 전송하는 호스트 장치를 포함하되, 상기 호스트 장치는 상기 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적이 포함된 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하고, 상기 데이터 저장 장치는 상기 리퀘스트의 목적에 근거하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리한다.

Description

데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템{DATA PROCESSING SYSTEM INCLUDING DATA STORAGE DEVICE}
본 발명은 호스트 장치와 호스트 장치에 의해서 액세스되는 데이터를 저장하는 데이터 저장 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템에 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 데이터 저장 장치를 사용한다. 데이터 저장 장치는 휴대용 전자 장치에서 사용되는 데이터를 저장하기 위해서 사용된다.
메모리 장치를 이용한 데이터 저장 장치는 기계적인 구동부가 없어서 안정성 및 내구성이 뛰어나며 정보의 액세스 속도가 매우 빠르고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 갖는 데이터 저장 장치는 USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치, 다양한 인터페이스를 갖는 메모리 카드, UFS(Universal Flash Storage) 장치, 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive, 이하, SSD라 칭함)를 포함한다.
본 발명의 실시 예는 저장 매체에 데이터를 쓰는 동작을 최소화할 수 있는 데이터 저장 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예는 어드레스 맵핑 정보의 변경만으로 호스트 장치의 리퀘스트를 처리할 수 있는 데이터 저장 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 시스템은, 데이터 저장 장치; 및 상기 데이터 저장 장치에 데이터를 저장하기 위해서 쓰기 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 전송하는 호스트 장치를 포함하되, 상기 호스트 장치는 상기 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적이 포함된 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하고, 상기 데이터 저장 장치는 상기 리퀘스트의 목적에 근거하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리한다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 시스템은, 데이터 저장 장치; 및 상기 데이터 저장 장치에 데이터를 저장하기 위해서 상기 데이터 저장 장치와의 전송 프로토콜에 따르는 쓰기 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 전송하는 호스트 장치를 포함하되, 상기 호스트 장치는 상기 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적이 포함된 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하고, 상기 데이터 저장 장치는 상기 리퀘스트의 목적에 근거하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 어드레스 맵핑 정보의 변경만으로 호스트 장치의 리퀘스트를 처리할 수 있기 때문에, 데이터 저장 장치는 저장 매체에 데이터를 쓰는 동작을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
도 2는 호스트 장치로부터 데이터 저장 장치로 전송되는 리퀘스트를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 맵을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 파일의 생성에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 파일의 복사에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 파일의 변경에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 파일의 삭제에 기인한 삭제 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
도 13은 도 12에 도시된 SSD 컨트롤러를 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치가 장착되는 컴퓨터 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성 요소를 통해서 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다.
데이터 처리 시스템(1000)은 데이터 저장 장치(100) 및 호스트 장치(400)를 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)는 휴대폰, MP3 플레이어, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 게임기, TV, 차량용 인포테인먼트(in-vehicle infotainment) 시스템 등과 같은 호스트 장치(400)에 의해서 액세스되는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)는 메모리 시스템이라고도 불릴 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는 호스트 장치(400)와의 전송 프로토콜을 의미하는 호스트 인터페이스(HIF)에 따라서 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장 장치(100)는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive, SSD), MMC, eMMC, RS-MMC, micro-MMC 형태의 멀티 미디어 카드(multi media card), SD, mini-SD, micro-SD 형태의 시큐어 디지털(secure digital) 카드, USB(universal storage bus) 저장 장치, UFS(universal flash storage) 장치, PCMCIA(personal computer memory card international association) 카드 형태의 저장 장치, PCI(peripheral component interconnection) 카드 형태의 저장 장치, PCI-E(PCI express) 카드 형태의 저장 장치, CF(compact flash) 카드, 스마트 미디어(smart media) 카드, 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 다양한 종류의 저장 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는 다양한 종류의 패키지(package) 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 예를 들면, 데이터 저장 장치(100)는 POP(package on package), SIP(system in package), SOC(system on chip), MCP(multi chip package), COB(chip on board), WFP(wafer-level fabricated package), WSP(wafer-level stack package) 등과 같은 다양한 종류의 패키지 형태들 중 어느 하나로 제조될 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는 컨트롤러(200) 및 불휘발성 메모리 장치(300)를 포함할 수 있다.
불휘발성 메모리 장치(300)는 데이터 저장 장치(100)의 저장 매체로서 동작할 수 있다. 불휘발성 메모리 장치(300)는 낸드(NAND) 플래시 메모리 장치, 노어(NOR) 플래시 메모리 장치, 강유전체 커패시터를 이용한 강유전체 램(ferroelectric random access memory: FRAM), 티엠알(tunneling magneto-resistive: TMR) 막을 이용한 마그네틱 램(magnetic random access memory: MRAM), 칼코겐 화합물(chalcogenide alloys)을 이용한 상 변화 램(phase change random access memory: PCRAM), 전이 금속 산화물(transition metal oxide)을 이용한 저항성 램(resistive random access memory: RERAM) 등과 같은 다양한 형태의 불휘발성 메모리 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 강유전체 램(FRAM), 마그네틱 램(MRAM), 상 변화 램(PCRAM) 및 저항성 램(RERAM)는 메모리 셀에 대한 랜덤 액세스가 가능한 불휘발성 랜덤 액세스 메모리 장치의 한 종류이다. 불휘발성 메모리 장치(300)는 낸드 플래시 메모리 장치와 위에서 언급한 다양한 형태의 불휘발성 랜덤 액세스 메모리 장치의 조합으로 구성될 수 있다.
컨트롤러(200)는 호스트 인터페이스 유닛(210), 컨트롤 유닛(220), 랜덤 액세스 메모리(230) 및 메모리 컨트롤 유닛(240)을 포함할 수 있다.
호스트 인터페이스 유닛(210)은 호스트 장치(400)와 데이터 저장 장치(100)를 인터페이싱할 수 있다. 예시적으로, 호스트 인터페이스 유닛(210)은 USB(universal serial bus), UFS(universal flash storage), MMC(multimedia card), PATA(parallel advanced technology attachment), SATA(serial advanced technology attachment), SCSI(small computer system interface), SAS(serial attached SCSI), PCI(peripheral component interconnection), PCI-E(PCI expresss)와 같은 표준 전송 프로토콜들 중 어느 하나를 이용해서 호스트 장치와 통신할 수 있다.
컨트롤 유닛(220)은 컨트롤러(200)의 제반 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤 유닛(220)은 랜덤 액세스 메모리(230)에 로딩된 코드 형태의 명령(instruction) 또는 알고리즘, 즉, 소프트웨어를 구동하고, 내부의 기능 블럭들의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤 유닛(220)은 호스트 인터페이스 유닛(210)을 통해서 전송된 호스트 장치(400)의 리퀘스트를 분석하고 처리할 수 있다.
랜덤 액세스 메모리(230)는 컨트롤 유닛(220)에 의해서 구동되는 소프트웨어를 저장할 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(230)는 소프트웨어의 구동에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 메모리(230)는 컨트롤 유닛(220)의 동작 메모리(working memory)로서 동작할 수 있다.
랜덤 액세스 메모리(230)는 호스트 장치(400)로부터 불휘발성 메모리 장치(300)로 또는 불휘발성 메모리 장치(300)로부터 호스트 장치(400)로 전송될 데이터를 임시 저장할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 메모리(230)는 데이터 버퍼 메모리 또는 데이터 캐시(cache) 메모리로서 동작할 수 있다.
랜덤 액세스 메모리(230)는 DRAM 또는 SRAM과 같은 휘발성 메모리 장치로 구성될 수 있다.
메모리 컨트롤 유닛(240)은 컨트롤 유닛(220)의 제어에 따라서 불휘발성 메모리 장치(300)를 제어할 수 있다. 메모리 컨트롤 유닛(240)은 불휘발성 메모리 장치(300)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호들, 예를 들면, 커맨드, 어드레스, 클럭 신호 등을 생성하고, 불휘발성 메모리 장치(300)로 제공할 수 있다. 메모리 컨트롤 유닛(240)은 메모리 인터페이스 유닛으로도 불릴 수 있다.
도 2는 호스트 장치로부터 데이터 저장 장치로 전송되는 리퀘스트를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
호스트 장치(400)는 데이터 저장 장치(100)가 처리해야 하는 동작 또는 일(job or work)을 호스트 장치(400)와 데이터 저장 장치(100) 간의 전송 프로토콜, 즉, 호스트 인터페이스에 따라서 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)가 처리해야 하는 동작 또는 일은 리퀘스트(request)의 형태로 전송될 수 있다.
호스트 장치(400)는 데이터를 데이터 저장 장치(100)에 저장하기 위해서 쓰기 리퀘스트를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 호스트 장치(400)는 쓰기 리퀘스트가 어떠한 동작에 기인한 것인지를, 즉, 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적을, 리퀘스트를 통해서 데이터 저장 장치(100)로 알려줄 수 있다. 즉, 쓰기 리퀘스트는 리퀘스트의 목적을 포함할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)는 쓰기 리퀘스트에 포함된 리퀘스트의 목적에 근거하여 쓰기 동작을 수행할 수 있다. 리퀘스트의 목적에 근거하여 수행되는 데이터 저장 장치(100)의 쓰기 동작은 이하에서 상세히 설명될 것이다.
쓰기 리퀘스트(W)는 리퀘스트의 목적에 따라서 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)와 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)로 구분될 수 있다.
제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)는 "W1(NEW/LA/DT)"의 정보 구조를 가질 수 있다. 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)는 리퀘스트의 목적으로서 파일(file)의 생성 또는 변경에 기인한 요청(NEW)이라는 정보를 포함할 수 있다. 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)가 호스트 장치(400)로부터 전송되면, 데이터 저장 장치(100)는 논리 어드레스(LA)에 대한 데이터(DT) 쓰기가 요청된 것으로 판단할 수 있고, 쓰기 요청은 파일의 생성 또는 변경에 기인한 것(또는 파일의 생성 또는 변경에 의해서 유발된 것)으로 판단할 수 있다.
제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)는 "W2(CPY/LA/LA_SR)"의 정보 구조를 가질 수 있다. 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)는 리퀘스트의 목적으로서 파일의 복사에 기인한 요청(CPY)이라는 정보를 포함할 수 있다. 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)가 호스트 장치(400)로부터 전송되면, 데이터 저장 장치(100)는 논리 어드레스(LA)에 대한 소스 데이터 쓰기가 요청된 것으로 판단할 수 있고, 쓰기 요청은 파일의 복사에 기인한 것(또는 파일의 복사에 의해서 유발된 것)으로 판단할 수 있다.
소스 데이터는 복사되어야 하는 데이터, 즉, 중복적으로(duplicately) 쓰여져야 하는 데이터를 의미할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)는 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)에 포함된 소스 논리 어드레스(LA_SR)에 대응하는 물리 어드레스에 근거하여 소스 데이터가 저장된 저장 영역의 위치, 즉, 물리 어드레스를 판단할 수 있다.
호스트 장치(400)는 데이터 저장 장치(100)에 저장된 데이터를 삭제하기 위해서 삭제 리퀘스트를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 삭제 리퀘스트(D)는 "D(LA)"의 정보 구조를 가질 수 있다. 삭제 리퀘스트(D)가 호스트 장치(400)로부터 전송되면, 데이터 저장 장치(100)는 논리 어드레스(LA)에 대한 데이터 삭제가 요청된 것으로 판단할 수 있다.
비록 쓰기 리퀘스트(W)와 삭제 리퀘스트(D)만 도 2에서 예시적으로 설명되었지만, 호스트 장치(400)는 데이터 저장 장치(100)에 저장된 데이터를 읽기 위한 읽기 리퀘스트와 같은 다양한 리퀘스트들을 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 어드레스 맵을 설명하기 위한 도면들이다.
호스트 장치(400)가 데이터 저장 장치(100)를 액세스하는 경우, 즉, 리퀘스트를 전송하는 경우, 호스트 장치(400)는 논리 어드레스(LA)를 데이터 저장 장치(100)로 제공할 수 있다. 데이터 저장 장치(100)의 컨트롤 유닛(220)은 논리 어드레스(LA)를 불휘발성 메모리 장치(300)의 저장 영역의 위치를 의미하는 물리 어드레스(PA)로 변환하고, 변환된 물리 어드레스(PA)를 이용하여 리퀘스트를 처리할 수 있다. 이러한 어드레스 변환 동작을 위해서, 컨트롤 유닛(220)은 어드레스 변환 데이터, 즉, 어드레스 맵(MAP)을 생성 및 관리할 수 있다. 어드레스 맵(MAP)은 데이터 저장 장치(100)가 동작하는 동안 랜덤 액세스 메모리(230)에 로딩 또는 저장될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 데이터를 실제로 쓰거나 삭제하지 않더라도 어드레스 맵(MAP)의 변경만으로도 호스트 장치(400)의 리퀘스트를 처리할 수 있다. 그러한 이유로, 어드레스 맵(MAP)은 맵핑 정보(MI)와 맵핑 개수 정보(NMI)를 포함할 수 있다.
맵핑 정보(MI)는 논리 어드레스(LA)와 물리 어드레스(PA)의 맵핑 관계를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 즉, 맵핑 정보(MI)는 논리 어드레스(LA)와 논리 어드레스(LA)에 대응되는 물리 어드레스(PA)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예시적으로, 도 3에 예시된 맵핑 정보(MI)를 참조하면, 논리 어드레스(L1)는 물리 어드레스(P1)에 맵핑되고, 논리 어드레스(L2) 역시 물리 어드레스(P1)에 맵핑되고 그리고 논리 어드레스(L3)는 물리 어드레스(P9)에 맵핑된 것을 알 수 있다.
맵핑 개수 정보(NMI)는 물리 어드레스(PA)에 맵핑된(또는 대응된) 논리 어드레스의 개수를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예시적으로, 도 3에 예시된 맵핑 개수 정보(NMI)를 참조하면, 물리 어드레스(P1)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수는 2개(즉, 논리 어드레스(L1)와 논리 어드레스(L2))이고, 물리 어드레스(P9)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수는 1개(즉, 논리 어드레스(L3))임을 알 수 있다.
맵핑 개수 정보(NMI)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 맵핑 정보(MI)에 포함된 물리 어드레스(PA), 즉, 논리 어드레스(LA)에 맵핑된 물리 어드레스(PA)에 대한 정보만을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 맵핑 개수 정보(NMI)는, 논리 어드레스(LA)에 대한 맵핑 여부와는 무관하게, 모든 물리 어드레스들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 논리 어드레스(LA)에 맵핑되지 않은 물리 어드레스의 맵핑 개수는 "0"이 될 것이다.
이하, 호스트 장치(400)로부터 전송된 다양한 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 동작, 예를 들면, 어드레스 맵(MAP)의 변경 및 데이터 저장 장치(100)의 저장 영역(즉, 불휘발성 메모리 장치(300)의 메모리 셀 영역)에 대한 동작이 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명될 것이다.
설명의 편의를 위해서, 5개의 논리 어드레스들(L1~L5) 중에서 어느 하나에 대한 리퀘스트가 호스트 장치(400)로부터 전송되는 경우가 예시될 것이다. 그리고, 그러한 호스트 장치(400)의 리퀘스트가 5개의 물리 어드레스들(P1~P5)에 각각 대응하는 저장 영역(SA)을 이용해서 처리되는 경우가 예시될 것이다.
설명의 편의를 위해서, 호스트 장치(400)로부터 전송된 다양한 리퀘스트는 호스트 장치의 파일 시스템에 의해서 생성, 변경 또는 삭제되는 파일을 처리하기 위해서 전송되는 것으로 가정할 것이다. 또한, 파일 시스템에 의해서 생성, 변경 또는 삭제되는 파일은 하나의 논리 어드레스(LA)에 대한 리퀘스트 만으로도 처리될 수 있는 작은 크기를 갖는 것을 가정할 것이다. 파일의 크기는 파일의 종류에 따라서 달라질 수 있기 때문에, 다양한 리퀘스트가 데이터 저장 장치(100)로 전송될 수 있다. 그렇다고 하더라도, 다양한 리퀘스트는 이하에서 설명되는 데이터 저장 장치(100)의 동작과 동일한 방식으로 처리될 수 있다.
도 4는 파일의 생성에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 5는 도 4에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
파일 시스템에 의해서 새로운 파일이 생성되는 경우, 호스트 장치(400)는 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 호스트 장치(400)는 "W1(NEW/L1/DT1)"의 정보 구조를 갖는 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는, 전송된 쓰기 리퀘스트(W1(NEW/L1/DT1))에 근거하여, 논리 어드레스(L1)에 대한 데이터(DT1) 쓰기가 요청된 것으로 판단할 수 있고, 쓰기 요청은 파일의 생성 또는 변경에 기인한 것으로 판단할 수 있다. 그러한 판단에 근거하여, 데이터 저장 장치(100)는 맵핑이 되어있지 않은 물리 어드레스(P2)를 논리 어드레스(L1)에 맵핑할 수 있다. 그리고 데이터 저장 장치(100)는 데이터(DT1)를 물리 어드레스(P2)에 대응하는 저장 영역(SA)에 저장할 수 있다.
이러한 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경할 수 있다. 즉, 논리 어드레스(L1)에 맵핑된 물리 어드레스(P2)에 대한 정보를 포함하는 맵핑 정보(MI)와, 물리 어드레스(P2)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수(1)에 대한 정보를 포함하는 맵핑 개수 정보(NMI)를 포함하는 어드레스 맵(MAP)이 생성될 수 있다.
파일의 생성에 기인한 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)가 전송되는 경우, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경하고, 물리 어드레스(P2)에 대응하는 저장 영역에 데이터(DT1)를 실제적으로 저장하는 과정을 통해서 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 처리할 수 있다.
도 6은 파일의 복사에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 7은 도 6에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해서, 도 4에서 예시된 상태, 즉, 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)에 의해서 쓰여진 파일(즉, 논리 어드레스(L1)에 대응하는 데이터(DT1))이 복사되는 경우에 전송되는 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)가 도 6 및 도 7에서 예시될 것이다.
파일 시스템에 의해서 파일이 복사되는 경우, 호스트 장치(400)는 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 호스트 장치(400)는 "W2(CPY/L5/L1)"의 정보 구조를 갖는 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는, 전송된 쓰기 리퀘스트(W2(CPY/L5/L1))에 근거하여, 논리 어드레스(L5)에 소스 데이터(즉, 소스 논리 어드레스(L1)에 맵핑된 물리 어드레스(P2)에 대응하는 저장 영역에 저장된 데이터(DT1)) 쓰기가 요청된 것으로 판단할 수 있고, 쓰기 요청은 파일의 복사에 기인한 것으로 판단할 수 있다. 그러한 판단에 근거하여, 데이터 저장 장치(100)는 논리 어드레스(L1)에 맵핑되어 있는 물리 어드레스(P2)를 논리 어드레스(L5)에 중복으로 맵핑할 수 있다. 그러나 데이터 저장 장치(100)는 데이터(DT1)를 물리 어드레스(P2)에 대응하는 저장 영역(SA)에 저장하는 동작은 수행하지 않을 것이다.
이러한 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경할 수 있다. 즉, 논리 어드레스(L5)에 맵핑된 물리 어드레스(P2)에 대한 정보를 포함하는 맵핑 정보(MI)가 생성될 수 있고, 물리 어드레스(P2)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수는 "1"에서 "2"로 업데이트될 수 있다.
파일의 복사에 기인한 쓰기 리퀘스트가 전송되는 경우, 데이터 저장 장치(100)는 데이터를 실제로 쓰지 않더라도 어드레스 맵(MAP)의 변경만으로도 쓰기 리퀘스트를 처리할 수 있다.
도 8은 파일의 변경에 기인한 쓰기 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 9는 도 8에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해서, 도 6에서 예시된 상태, 즉, 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)에 의해서 복사된 파일(즉, 논리 어드레스(L5)에 대응하는 데이터(DT1))이 변경되는 경우에 전송되는 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)가 도 8 및 도 9에서 예시될 것이다.
파일 시스템에 의해서 파일이 변경되는 경우, 호스트 장치(400)는 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 호스트 장치(400)는 "W1(NEW/L5/DT2)"의 정보 구조를 갖는 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는, 전송된 쓰기 리퀘스트(W1(NEW/L5/DT2))에 근거하여, 논리 어드레스(L5)에 대한 데이터(DT2) 쓰기가 요청된 것으로 판단할 수 있고, 쓰기 요청은 파일의 생성 또는 변경에 기인한 것으로 판단할 수 있다. 그러한 판단에 근거하여, 데이터 저장 장치(100)는 맵핑이 되어있지 않은 물리 어드레스(P5)를 논리 어드레스(L5)에 맵핑할 수 있다. 그리고 데이터 저장 장치(100)는 데이터(DT2)를 물리 어드레스(P5)에 대응하는 저장 영역(SA)에 저장할 수 있다.
이러한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경할 수 있다. 즉, 논리 어드레스(L5)에 맵핑된 물리 어드레스는 물리 어드레스(P2)에서 물리 어드레스(P5)로 업데이트될 수 있고, 물리 어드레스(P2)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수는 "2"에서 "1"로 업데이트될 수 있고, 물리 어드레스(P5)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수(1)에 대한 정보를 포함하는 맵핑 개수 정보(NMI)가 생성될 수 있다.
파일의 변경에 기인한 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)가 전송되는 경우, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경하고, 물리 어드레스(P5)에 대응하는 저장 영역에 데이터(DT2)를 실제적으로 저장하는 과정을 통해서 제1 타입의 쓰기 리퀘스트(W1)를 처리할 수 있다.
도 10은 파일의 삭제에 기인한 삭제 리퀘스트가 데이터 저장 장치(400)에 전송되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 11은 도 10에 예시된 리퀘스트를 처리하는 데이터 저장 장치(100)의 어드레스 맵(MAP)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해서, 도 6에서 예시된 상태, 즉, 제2 타입의 쓰기 리퀘스트(W2)에 의해서 복사된 파일(즉, 논리 어드레스(L5)에 대응하는 데이터(DT1))이 삭제되는 경우에 전송되는 삭제 리퀘스트(D)가 도 10 및 도 11에서 예시될 것이다.
파일 시스템에 의해서 파일이 삭제되는 경우, 호스트 장치(400)는 삭제 리퀘스트(D)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 호스트 장치(400)는 "D(L5)"의 정보 구조를 갖는 삭제 리퀘스트(D)를 데이터 저장 장치(100)로 전송할 수 있다.
데이터 저장 장치(100)는, 전송된 삭제 리퀘스트(D(L5))에 근거하여, 논리 어드레스(L5)에 대한 데이터 삭제가 요청된 것으로 판단할 수 있다. 그러한 판단에 근거하여, 데이터 저장 장치(100)는 논리 어드레스(L5)에 맵핑되어 있는 물리 어드레스(P2)에 대한 맵핑 정보(MI)를 삭제할 수 있다. 그러나 데이터 저장 장치(100)는 물리 어드레스(P2)에 대응하는 저장 영역에 저장된 데이터(DT2)를 삭제하는 동작은 수행하지 않을 것이다.
이러한 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 데이터 저장 장치(100)는 어드레스 맵(MAP)을 변경할 수 있다. 즉, 논리 어드레스(L5)에 맵핑된 물리 어드레스(P2)에 대한 정보는 맵핑 정보(MI)에서 삭제될 수 있고, 물리 어드레스(P2)에 맵핑된 논리 어드레스의 개수는 "2"에서 "1"로 업데이트될 수 있다.
파일의 삭제에 기인한 삭제 리퀘스트가 전송되는 경우, 데이터 저장 장치(100)는 데이터를 실제로 삭제하지 않더라도 어드레스 맵(MAP)의 변경만으로도 삭제 리퀘스트를 처리할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함하는 데이터 처리 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다. 도 12를 참조하면, 데이터 처리 시스템(2000)은 호스트 장치(2100)와 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive, 이하, SSD라 칭함, 2200)를 포함할 수 있다.
SSD(2200)는 SSD 컨트롤러(2210), 버퍼 메모리 장치(2220), 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n), 전원 공급기(2240), 신호 커넥터(2250), 전원 커넥터(2260)를 포함할 수 있다.
SSD 컨트롤러(2210)는 호스트 장치(2100)로부터의 요청에 응답하여 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)을 액세스할 수 있다.
버퍼 메모리 장치(2220)는 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)에 저장될 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또한, 버퍼 메모리 장치(2220)는 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)로부터 읽혀진 데이터를 임시 저장할 수 있다. 버퍼 메모리 장치(2220)에 임시 저장된 데이터는 SSD 컨트롤러(2210)의 제어에 따라 호스트 장치(2100) 또는 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)로 전송될 수 있다.
불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)은 SSD(2200)의 저장 매체로 사용될 수 있다. 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n) 각각은 복수의 채널들(CH1~CHn)을 통해 SSD 컨트롤러(2210)와 연결될 수 있다. 하나의 채널에는 하나 또는 그 이상의 불휘발성 메모리 장치가 연결될 수 있다. 하나의 채널에 연결되는 불휘발성 메모리 장치들은 동일한 신호 버스 및 데이터 버스에 연결될 수 있다.
전원 공급기(2240)는 전원 커넥터(2260)를 통해 입력된 전원(PWR)을 SSD(2200) 내부에 제공할 수 있다. 전원 공급기(2240)는 보조 전원 공급기(2241)를 포함할 수 있다. 보조 전원 공급기(2241)는 서든 파워 오프(sudden power off)가 발생되는 경우, SSD(2200)가 정상적으로 종료될 수 있도록 전원을 공급할 수 있다. 보조 전원 공급기(2241)는 전원(PWR)을 충전할 수 있는 대용량 캐패시터들(capacitors)을 포함할 수 있다.
SSD 컨트롤러(2210)는 신호 커넥터(2250)를 통해서 호스트 장치(2100)와 신호(SGL)를 주고 받을 수 있다. 여기에서, 신호(SGL)는 커맨드, 어드레스, 데이터 등이 포함될 수 있다. 신호 커넥터(2250)는 호스트 장치(2100)와 SSD(2200)의 인터페이스 방식에 따라 PATA(parallel advanced technology attachment), SATA(serial advanced technology attachment), SCSI(small computer system interface), SAS(serial attached SCSI), PCI(peripheral component interconnection), PCI-E(PCI Express) 등의 커넥터로 구성될 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 SSD 컨트롤러를 예시적으로 보여주는 블럭도이다. 도 13을 참조하면, SSD 컨트롤러(2210)는 메모리 인터페이스 유닛(2211), 호스트 인터페이스 유닛(2212), 에러 정정 코드(ECC) 유닛(2213), 컨트롤 유닛(2214) 및 랜덤 액세스 메모리(2215)를 포함할 수 있다.
메모리 인터페이스 유닛(2211)은 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)에 커맨드 및 어드레스와 같은 제어 신호를 제공할 수 있다. 그리고 메모리 인터페이스 유닛(2211)은 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)과 데이터를 주고받을 수 있다. 메모리 인터페이스 유닛(2211)은 컨트롤 유닛(2214)의 제어에 따라 버퍼 메모리 장치(2220)로부터 전달된 데이터를 각각의 채널들(CH1~CHn)로 스캐터링(Scattering)할 수 있다. 그리고 메모리 인터페이스 유닛(2211)은 컨트롤 유닛(2214)의 제어에 따라 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)로부터 읽혀진 데이터를 버퍼 메모리 장치(2220)로 전달할 수 있다.
호스트 인터페이스 유닛(2212)은 호스트 장치(2100)의 프로토콜에 대응하여 SSD(2200)와의 인터페이싱을 제공할 수 있다. 예를 들면, 호스트 인터페이스(2212)는 PATA(parallel advanced technology attachment), SATA(serial advanced technology attachment), SCSI(small computer system interface), SAS(serial attached SCSI), PCI(peripheral component interconnection), PCI-E(PCI Expresss) 프로토콜들 중 어느 하나를 통해 호스트 장치(2100)와 통신할 수 있다. 또한, 호스트 인터페이스 유닛(2212)은 호스트 장치(2100)가 SSD(2200)를 하드 디스크 드라이브(HDD)로 인식하도록 지원하는 디스크 에뮬레이션(disk emulation) 기능을 수행할 수 있다.
컨트롤 유닛(2214)은 호스트 장치(2100)로부터 입력된 신호(SGL)를 분석하고 처리할 수 있다. 컨트롤 유닛(2214)은 SSD(2200)를 구동하기 위한 펌웨어 또는 소프트웨어에 따라서 버퍼 메모리 장치(2220) 그리고 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)의 동작을 제어할 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(2215)는 이러한 펌웨어 또는 소프트웨어를 구동하기 위한 동작 메모리로서 사용될 수 있다.
컨트롤 유닛(2214)은 호스트 장치(2100)로부터 전송된 리퀘스트에 포함된 리퀘스트의 목적에 근거하여 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤 유닛(2214)은 데이터를 실제로 쓰지 않더라도 어드레스 맵의 변경만으로도 쓰기 리퀘스트를 처리할 수 있고, 데이터를 실제로 삭제하지 않더라도 어드레스 맵의 변경만으로도 삭제 리퀘스트를 처리할 수 있다.
에러 정정 코드(ECC) 유닛(2213)은 버퍼 메모리 장치(2220)에 저장된 데이터 중에서 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)로 전송될 데이터의 패리티 데이터를 생성할 수 있다. 생성된 패리티 데이터는 데이터와 함께 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)에 저장될 수 있다. 에러 정정 코드(ECC) 유닛(2213)은 불휘발성 메모리 장치들(2231~223n)로부터 독출된 데이터의 에러를 검출할 수 있다. 만약, 검출된 에러가 정정 범위 내이면, 에러 정정 코드(ECC) 유닛(2213)은 검출된 에러를 정정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 장치가 장착되는 컴퓨터 시스템을 예시적으로 보여주는 블럭도이다. 도 14를 참조하면, 컴퓨터 시스템(3000)은 시스템 버스(3700)에 전기적으로 연결되는 네트워크 어댑터(3100), 중앙 처리 장치(3200), 데이터 저장 장치(3300), 램(3400), 롬(3500) 그리고 사용자 인터페이스(3600)를 포함할 수 있다. 여기에서, 데이터 저장 장치(3300)는 도 1에 도시된 데이터 저장 장치(100) 또는 도 12에 도시된 SSD(2200)로 구성될 수 있다.
네트워크 어댑터(3100)는 컴퓨터 시스템(3000)과 외부의 네트워크들 사이의 인터페이싱을 제공할 수 있다. 중앙 처리 장치(3200)는 램(3400)에 상주하는 운영 체제(Operating System)나 응용 프로그램(Application Program)을 구동하기 위한 제반 연산 처리를 수행할 수 있다.
데이터 저장 장치(3300)는 컴퓨터 시스템(3000)에서 필요한 제반 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템(3000)을 구동하기 위한 운영 체제(Operating System), 응용 프로그램(Application Program), 다양한 프로그램 모듈(Program Module), 프로그램 데이터(Program data), 그리고 유저 데이터(User data) 등이 데이터 저장 장치(3300)에 저장될 수 있다.
램(3400)은 컴퓨터 시스템(3000)의 동작 메모리로서 사용될 수 있다. 부팅 시에 램(3400)에는 데이터 저장 장치(3300)로부터 읽혀진 운영 체제(Operating System), 응용 프로그램(Application Program), 다양한 프로그램 모듈(Program Module)과 프로그램들의 구동에 소요되는 프로그램 데이터(Program data)가 로드될 수 있다. 롬(3500)에는 운영 체제(Operating System)가 구동되기 이전부터 활성화되는 기본적인 입출력 시스템인 바이오스(BIOS: Basic Input/Output System)가 저장될 수 있다. 유저 인터페이스(3600)를 통해서 컴퓨터 시스템(3000)과 사용자 사이의 정보 교환이 이루어질 수 있다.
1000 : 데이터 처리 시스템
100 : 데이터 저장 장치
200 : 컨트롤러
210 : 호스트 인터페이스
220 : 컨트롤 유닛
230 : 랜덤 액세스 메모리
240 : 메모리 컨트롤 유닛
300 : 불휘발성 메모리 장치
400 : 호스트 장치

Claims (17)

  1. 데이터 저장 장치; 및
    상기 데이터 저장 장치에 데이터를 저장하기 위해서 쓰기 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 전송하는 호스트 장치를 포함하되,
    상기 호스트 장치는 상기 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적이 포함된 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하고,
    상기 데이터 저장 장치는 상기 리퀘스트의 목적에 근거하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쓰기 리퀘스트의 목적은 상기 쓰기 리퀘스트가 파일의 생성 또는 변경에 의해서 유발된 것인지, 또는 파일의 복사에 의해서 유발된 것인지를 의미하는 데이터 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쓰기 리퀘스트가 파일의 생성 또는 변경에 의해서 유발된 경우, 상기 호스트 장치는, 상기 리퀘스트의 목적, 논리 어드레스 및 데이터를 포함하는 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하는 데이터 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 어드레스 맵을 변경하고, 상기 데이터를 저장 영역에 저장하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 맵핑이 되어있지 않은 물리 어드레스를 상기 논리 어드레스에 맵핑하여 맵핑 정보를 생성하고, 상기 물리 어드레스에 맵핑된 논리 어드레스의 개수에 대한 정보를 포함하는 맵핑 개수 정보를 생성하여 상기 어드레스 맵을 변경하는 데이터 처리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 상기 물리 어드레스에 대응하는 상기 저장 영역에 상기 데이터를 저장하는 데이터 처리 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 쓰기 리퀘스트가 파일의 복사에 의해서 유발된 경우, 상기 호스트 장치는, 상기 리퀘스트의 목적, 논리 어드레스 및 소스 논리 어드레스를 포함하는 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하는 데이터 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 데이터의 저장 없이 상기 논리 어드레스에 대한 어드레스 맵의 변경만으로 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 상기 소스 논리 어드레스에 맵핑되어 있는 물리 어드레스를 상기 논리 어드레스에 맵핑하여 맵핑 정보를 생성하고, 상기 물리 어드레스에 맵핑된 논리 어드레스의 개수를 의미하는 맵핑 정보 개수를 업데이트하여 상기 어드레스 맵을 변경하는 데이터 처리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 장치는 상기 데이터 저장 장치에 저장된 데이터를 삭제하기 위해서 논리 어드레스를 포함하는 삭제 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 더 전송하는 데이터 처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 데이터의 삭제 없이 상기 논리 어드레스에 대한 어드레스 맵의 변경만으로 상기 삭제 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 상기 논리 어드레스에 맵핑된 물리 어드레스에 대한 정보를 삭제하여 상기 어드레스 맵을 변경하는 데이터 처리 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는 저장 매체로서 적어도 하나의 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 데이터 처리 시스템.
  14. 데이터 저장 장치; 및
    상기 데이터 저장 장치에 데이터를 저장하기 위해서 상기 데이터 저장 장치와의 전송 프로토콜에 따르는 쓰기 리퀘스트를 상기 데이터 저장 장치로 전송하는 호스트 장치를 포함하되,
    상기 호스트 장치는 상기 쓰기 리퀘스트를 유발한 원인이 무엇인지를 의미하는 리퀘스트의 목적이 포함된 상기 쓰기 리퀘스트를 전송하고,
    상기 데이터 저장 장치는 상기 리퀘스트의 목적에 근거하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 리퀘스트의 목적은 상기 쓰기 리퀘스트가 파일의 생성 또는 변경에 의해서 유발된 것인지, 또는 파일의 복사에 의해서 유발된 것인지를 의미하는 데이터 처리 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는, 파일의 생성 또는 변경에 의해서 유발된 것을 의미하는 리퀘스트의 목적에 근거하여, 저장 매체의 저장 영역에 데이터를 저장하여 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 데이터 저장 장치는, 파일의 복사에 의해서 유발된 것을 의미하는 리퀘스트의 목적에 근거하여, 데이터의 저장 없이 어드레스 맵의 변경만으로 상기 쓰기 리퀘스트를 처리하는 데이터 처리 시스템.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06195258A (ja) * 1992-07-08 1994-07-15 Nec Corp 半導体記憶装置
US20060184718A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-17 Sinclair Alan W Direct file data programming and deletion in flash memories
TWI414958B (zh) * 2009-10-22 2013-11-11 Innostor Technology Corp Read - only protection of removable media
US20150317083A1 (en) * 2014-05-05 2015-11-05 Virtium Technology, Inc. Synergetic deduplication
KR20160027805A (ko) * 2014-09-02 2016-03-10 삼성전자주식회사 비휘발성 메모리 장치를 위한 가비지 컬렉션 방법
US10331552B2 (en) * 2015-03-10 2019-06-25 Toshiba Memory Corporation Storage device and memory system

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