データリテンション動作を実行する使用者装置、データ格納装置、及びそれのデータリテンション方法
【課題】グローバルタイムを参照してデータリテンション動作を実行する使用者装置、格納装置、及びそれのデータリテンション方法を提供する。
【解決手段】本発明のデータ格納装置の駆動方法は、データ格納装置をオフライン状態でオンライン状態に転換する段階と、オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を受信する段階と、オンライン状態の間に現在のグローバルタイム（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を参照してデータ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含む。
【解決手段】本発明のデータ格納装置の駆動方法は、データ格納装置をオフライン状態でオンライン状態に転換する段階と、オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を受信する段階と、オンライン状態の間に現在のグローバルタイム（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を参照してデータ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体メモリ装置に係り、より詳細にはグローバルタイムを参照してデータリテンション動作を実行する使用者装置、格納装置、及びそれのデータリテンション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤ、携帯電話、タブレットＰＣ等のようなモバイル電子装置が多く使用されている。このようなモバイル電子装置にはフラッシュメモリのような不揮発性メモリ装置がデータの格納媒体として使用されている。不揮発性メモリ装置は電源が遮断されてもデータを失わず、低電力及び高集積特性を有する。
【０００３】
不揮発性メモリ装置において、データ保有特性（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）はデータの信頼性に関連する重要な要素である。フラッシュメモリ装置の場合、フローティングゲートに格納された電荷（又は、電子）は多様な原因にしたがって外部へ漏洩され得る。例えば、欠陥絶縁膜を通じての熱イオン放出及び電荷拡散、イオン不純物、時間の経過等のような多様なフェイルメカニズムを通じてフローティングゲートから漏洩され得る。電荷の漏洩はメモリセルの閾値電圧の減少を発生させる。反対に多様なストレスによって、メモリセルの閾値電圧は上昇することもあり得る。
【０００４】
結果的に、時間の経過にしたがってメモリセルに格納されたデータが変更されないように管理する必要がある。このようなデータの管理動作をデータリテンション（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）と称する。データリテンションは特定メモリ領域のデータをデータリテンション周期毎にリフレッシュする動作を意味する。即ち、選択されたメモリ領域を消去し、消去の前に記録されたデータを再び書き込む動作をデータリテンションと称する。効率的なデータリテンションスキームを適用すれば、電荷漏洩のような原因で発生する信頼性の低下を効果的に遮断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開第２００９／０１６１４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は不揮発性メモリ装置を含む格納装置でデータリテンションの効率を高くすることにある。本発明の他の目的はオフラインに維持された時間を参照してデータリテンションを実行する方法及び格納装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によるデータ格納装置の駆動方法は、データ格納装置をオフライン状態でオンライン状態に転換する段階と、前記オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を受信する段階と、前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイム（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含む。
【０００８】
本発明の他の特徴にしたがう使用者装置は、現在のグローバルタイムを伝送するホストと、前記現在のグローバルタイムを受信するように、そしてオフライン状態でオンライン状態に転換するように、そして前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュするデータ格納装置と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オフライン時間を考慮したデータリテンション動作を実行できるので、高信頼性の格納装置を具現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による使用者装置を示すブロック図。
【図２】本発明のリテンション動作を示す図面である。
【図３】本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の一実施形態を示す図。
【図４】本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の他の実施形態を示す図。
【図５】本発明の実施形態による格納装置を示すブロック図。
【図６】本発明によるリテンション方法を示す順序図。
【図７】本発明のリテンション方法を示すタイミング図。
【図８】本発明の補償リテンション動作の一例を示すタイミング図。
【図９】本発明の補償リテンション動作の他の例を示すタイミング図。
【図１０】本発明の補償リテンション動作のその他の例を示すタイミング図。
【図１１】本発明の実施形態を適用したソリッドステートディスクＳＳＤシステムを示すブロック図。
【図１２】本発明の実施形態によるメモリカードを示す図。
【図１３】本発明の実施形態によるフュージョンメモリ装置を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施形態によるコンピューティングシステムを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
先の一般的な説明及び次の詳細な説明は全て例示的に開示されていることを理解しなければならず、請求された発明の付加的な説明が提供されるものとして考慮しなければならない。参照符号が本発明の望ましい実施形態に詳細に表示されており、その例が参照図面に表示されている。同一の参照番号が同一の又は類似の部分を参照するために説明及び図面に使用される。
【００１２】
以下では、本発明の特徴及び機能を説明するための不揮発性格納媒体としてフラッシュメモリ装置を一例として使用する。しかし、この技術分野に熟練された人はここに記載された内容によって本発明の他の長所及び性能を容易に理解できる。また、格納媒体はその他の不揮発性メモリ装置で構成され得る。例えば、格納媒体としてＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ（登録商標）、ＮＯＲフラッシュメモリ等が使用でき、異種のメモリ装置が混用されるメモリシステムにも適用され得る。
【００１３】
本発明では‘グローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｍｅ）’という用語が使用される。グローバルタイムは地球の標準時刻を意味する。例えば、グリニッチ天文台を基準として経度にしたがって異なる各々の時間帯域別の標準時刻を意味する。グローバルタイムは衛星通信網、有無線インターネット網のようなネットワークを通じて実時間で提供され得る。
【００１４】
そして、本発明では‘データリテンション（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）’という用語が使用される。データリテンションは期間の経過にしたがって電荷漏洩等の原因で発生するエラーを解決するために周期的に同一のデータを再び書き込む動作を指称する。また、本発明では‘オンライン’及び‘オフライン’という用語が使用される。‘オンライン’は格納装置がホストに電気的に連結されて駆動される状態を意味する。一方、‘オフライン’は格納装置がホストから電気的に分離されてあらゆる動作が停止された状態を意味する。
【００１５】
本発明は他の実施形態を通じて具現されるか、或いは適用され得る。その上に、詳細な説明は本発明の範囲、技術的思想、及び他の目的から相当に逸脱しない観点及び応用にしたがって修正されるか、或いは変更できる。以下、本発明による実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による使用者装置を示すブロック図である。図１を参照すれば、本発明による使用者装置１００はホスト１１０と格納装置１２０とを含む。図示されていないが、格納装置１２０は不揮発性メモリ（Ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）を包含できる。
【００１６】
ホスト１１０は格納装置１２０へグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｍｅ：以下、ＧＴ）を伝送する。ホスト１１０は格納装置１２０が連結されたオンライン状態で周期的にグローバルタイムＧＴを伝送できる。又は、ホスト１１０は格納装置１２０がホスト１１０に電気的に連結された後、一回のみグローバルタイムＧＴを伝送することもできる。ホスト１１０は、例えば、個人用／携帯用コンピュータ、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ＭＰ３プレーヤ等のような携帯用電子装置、ＨＤＴＶ、及びそのようなものを包含できる。
【００１７】
格納装置１２０はホスト１１０から伝送されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。データリテンション動作は、格納装置１２０に格納されたデータを読出し、再び書き込むリフレッシュと、リフレッシュの結果をメタ領域にアップデートする動作を含む。
【００１８】
例えば、格納装置１２０は内部に格納されたデータを周期的にリフレッシュする。格納装置１２０は選択されたメモリ領域のデータを読み出す。そして、格納装置１２０は同一のメモリ領域又は他のメモリ領域に読み出したデータを再び書き込む。リフレッシュが完了されれば、格納装置１２０はリフレッシュが発生したメモリ領域の位置情報及びリフレッシュが発生した時点をメタ領域に書き込む。ここで、リフレッシュが発生した時点はグローバルタイムＧＴとして記録される。リフレッシュが発生したメモリ領域の位置情報及びリフレッシュが発生した時点を以下、リテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。
【００１９】
オフライン状態でホスト１１０に接続されれば、格納装置１２０はパワーオンリセットＰＯＲ動作を実行する。そして、格納装置１２０はオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｐｅｒｉｏｄ）の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。
【００２０】
補償リテンション動作のために格納装置１２０はメタ領域からリテンション情報を読み出す。リテンション情報を通じて、格納装置１２０はオフラインされる以前に最終的にデータリテンション動作によって処理されたメモリ領域と、時刻とを把握する。そして、格納装置１２０はホスト１１０から伝達されるグローバルタイムＧＴとデータリテンション情報とを参照してオフラインの間にデータリテンション動作で処理されなかったメモリ領域を把握する。そして、格納装置１２０はこれらメモリ領域に対する補償リテンション動作を実施する。
【００２１】
以上の本発明による使用者装置１００によれば、格納装置１２０はグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行するので、オフライン時間を正確に計算できる。格納装置１２０はオフライン時間の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間の間に実行されなかったデータリテンション動作から発生される多様な問題を解決できる。
【００２２】
図２は本発明のリテンション動作を説明するための図である。図２を参照すれば、電荷漏洩や欠陥のような原因でメモリセルの閾値電圧は時間が経過するにしたがって、低くなり得る。データリテンション動作はこのようにメモリセルの低くなった閾値電圧を復旧させる動作である。
【００２３】
データの記入によって複数のメモリセルはプログラム状態Ｐ１にプログラムされる。プログラム動作の時、メモリセルは検証電圧Ｖｆｙ以上の閾値電圧を有するようにプログラムされる。しかし、時間の経過にしたがって、又は欠陥絶縁膜によってフローティングゲートに注入された電子が漏洩され得る。この場合、メモリセルの閾値電圧分布はプログラム状態Ｐ１から漏洩状態Ｐ１’に移動する。
【００２４】
漏洩状態Ｐ１’は時間の経過にしたがって段々とさらに低い閾値電圧レベルに移動する。もし、読出し電圧Ｖｒｄより低い閾値電圧を有するメモリセルが発生すれば、プログラム状態Ｐ１にプログラムされたメモリセルの中では消去状態Ｅ０として読み出される事態が発生する。このような問題を解決し、データの信頼性を維持するためにメモリセルは周期的にリテンション動作によってプログラム状態Ｐ１に再プログラムされなければならない。上書きが不可能であるメモリ素子ではリテンション対象になるメモリ領域が先ず消去される（(1)）。そして、消去された領域に消去以前に記録されたデータを再び書き込む（(2)）。
【００２５】
結局、最初にプログラム状態Ｐ１にプログラムされたメモリセルはリテンション動作によって消去状態Ｅ０に消去される。その以後に、消去されたメモリセルはプログラム状態Ｐ１に再プログラムされる。このような手続にしたがってデータリテンション動作が行われる。
【００２６】
ここで、データリテンションはフラッシュメモリ装置を例として説明したが、本発明はこれに制限されない。データの書込みの後に、時間の経過にしたがってメモリセルの抵抗値や閾値が移動（Ｄｒｉｆｔ）するあらゆるメモリ素子に適用され得る。特に、上書きできるメモリ素子は消去手続き無しで読み出されたデータが再び書き込まれる。そして、データリテンション動作の信頼性を高くするために、読み出されたデータに対するエラー検出及び訂正動作が追加され得る。
【００２７】
図３は本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の一実施形態を示す図である。図３を参照すれば、ホスト１１０は格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、グローバルタイムＧＴを１回伝送する。
【００２８】
格納装置１２０はホスト１１０から提供されたグローバルタイムＧＴを参照して内部のカウンタを通じて持続的にグローバルタイムＧＴをアップデートできる。したがって、オンライン状態の下では格納装置１２０はデータリテンション動作を周期的に実行できる。周期的に実施される各々のデータリテンション動作で、格納装置１２０はリフレッシュされたメモリ領域の位置情報とデータリフレッシュが発生したグローバルタイムＧＴとをアップデートする。
【００２９】
ある時、格納装置１２０がホスト１１０から分離されてオフライン状態になれば、データリテンション動作を含む格納装置１２０のあらゆる内部動作が中止される。格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、ホスト１１０はこれを感知し、グローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。ホスト１１０が格納装置１２０のオンラインの可否を判断する方法は、例えば、プラグアンドプレイ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）機能を通じて支援され得る。格納装置１２０のオンライン状態が感知されれば、ホスト１１０は最初に少なくとも１回グローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。
【００３０】
結論的に、ホスト１１０はオンライン状態を感知してグローバルタイムＧＴを少なくとも１回格納装置１２０へ伝送する。格納装置１２０はホスト１１０に電気的に接続されてオフライン状態からオンライン状態に転換される時毎に少なくとも１回グローバルタイムＧＴを受信する。そして、格納装置１２０は最初に伝達されたグローバルタイムＧＴに基づいてオンライン状態の間に内部グローバルタイムＧＴを維持する。そして、格納装置１２０は内部でカウントされるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を周期的に実行する。
【００３１】
特に、格納装置１２０はホスト１１０から提供される第１グローバルタイムＧＴ１と、オフラインされる以前に最後にデータリテンション動作が実行された第２グローバルタイムＧＴ２とを比較する。比較結果を参照して格納装置１２０はオフライン状態であった時間、即ちオフライン時間を推定できる。そして、推定されたオフライン時間を参照してオフライン時間の間にデータリテンション動作によって管理されなかったメモリ領域を把握できる。
【００３２】
図４は本発明のホスト１１０がグローバルタイムＧＴを提供する方法の他の実施形態を示す図である。図４を参照すれば、ホスト１１０は格納装置１２０にグローバルタイムＧＴを周期的に伝送する。
【００３３】
ホスト１１０は格納装置１２０のオンライン状態を感知してグローバルタイムＧＴを周期的に伝送する。格納装置１２０は周期的に提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実施する。そして、格納装置１２０はデータリテンション動作が実行された時刻をホスト１１０から周期的に提供されるグローバルタイムＧＴとして記録できる。したがって、格納装置１１０でグローバルタイムＧＴと内部カウント時間とを同期させるための別のカウンタは必要としない。データリテンション動作が実施される時毎に、格納装置１２０はデータがリフレッシュされたメモリ領域の位置情報とグローバルタイムＧＴとを不揮発性メモリ領域に格納する。
【００３４】
結論的に、ホスト１１０はオンライン状態の間に周期的にグローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。ホスト１１０が格納装置１２０のオンライン状態を感知する方法は先に図３で説明したプラグアンドプレイ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ ｐｌａｙ）方式の機能で具現され得る。オフライン状態で格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、格納装置１２０はホスト１１０から最初に提供される第１グローバルタイムＧＴ１とオフライン以前に実行された最後のデータリテンション動作の第２グローバルタイムＧＴ２とを比較する。そして、比較結果を参照してオフライン時間を推定する。
【００３５】
オフライン時間の推定を通じて格納装置１２０はオフライン時間の間に、リテンション動作によって管理されなかったメモリ領域を認識できる。格納装置１２０はオフライン時間の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。以下では、このようなリテンション動作を補償リテンション動作（Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）と称する。
【００３６】
図５は本発明の実施形態による格納装置１２０を例示的に示すブロック図である。図５を参照すれば、格納装置１２０はメモリコントローラ２１０とフラッシュメモリ装置２２０とを含む。
【００３７】
メモリコントローラ２１０はホスト１１０（図１参照）と不揮発性メモリ装置２２０とをインターフェイスする。メモリコントローラ２１０はホスト１１０の書込み命令に応答してホスト１１０から提供されるデータをフラッシュメモリ装置２２０に書き込むためにフラッシュメモリ装置２２０を制御する。また、メモリコントローラ２１０はホスト１１０からの読出し命令に応答してフラッシュメモリ装置２２０の読出し動作を制御する。
【００３８】
メモリコントローラ２１０はホスト１１０（図１参照）から提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。グローバルタイムＧＴは周期的に提供され得る。周期的にグローバルタイムＧＴが提供される場合、メモリコントローラ２１０はホスト１１０から提供されたグローバルタイムＧＴをデータリテンション動作が実行された時点（第２グローバルタイム）として記録できる。そして、メモリコントローラ２１０はデータリテンション動作が完了されたメモリ領域に対する位置情報を格納できる。第２グローバルタイムとリテンション動作の対象になったメモリ領域情報とをリテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と先に称した。リテンション情報はデータリテンション動作の時毎にフラッシュメモリ装置２２０のメタデータ領域にアップデートされる。
【００３９】
一方、格納装置１２０のオンラインの初期に１回グローバルタイムＧＴが提供される場合、メモリコントローラ２１０は最初に伝達されるグローバルタイムＧＴに基づいて内部的なグローバルタイムをカウントする。そして、メモリコントローラ２１０は内部的にカウントされるグローバルタイムＧＴに基づいてデータリテンション動作が発生する時毎にリテンション情報を生成し、アップデートする。
【００４０】
上述した機能を提供するためにメモリコントローラ２１０はグローバルタイムマネージャ２１２、リテンションマネージャ２１４、及びバッファメモリ２１６を包含できる。
グローバルタイムマネージャ２１２はホスト１１０から提供されるグローバルタイムＧＴをデータリテンション動作の時に時刻情報として提供できる。ホスト１１０から周期的にグローバルタイムＧＴが提供される場合、グローバルタイムマネージャ２１２は周期的に入力される値にグローバルタイムＧＴをアップデートする。そして、グローバルタイムマネージャ２１２はデータリテンション動作が実行される時毎に、アップデートされたグローバルタイムＧＴをリテンション情報として提供する。
【００４１】
一方、ホスト１１０からオンライン状態の初期に１回のみにグローバルタイムＧＴが提供される場合、グローバルタイムマネージャ２１２は最初に提供されたグローバルタイムＧＴをカウントアップする。そして、オンライン状態の間にカウントアップされる時刻をグローバルタイムＧＴに維持し、データリテンションが実施される時点にはリテンション情報に提供できる。
【００４２】
リテンションマネージャ２１４はフラッシュメモリ装置２２０に格納されたデータを周期的にリフレッシュするデータリテンション動作を実行する。特に、本発明のリテンションマネージャ２１４はデータリテンション動作の時にグローバルタイムマネージャ２１２から提供されるグローバルタイムＧＴを時刻情報として格納する。格納装置１２０がオフライン状態からオンライン状態に変われば、リテンションマネージャ２１４はホスト１１０から最初に提供される第１グローバルタイムＧＴ１と、オフライン状態になる以前に格納された第２グローバルタイムＧＴ２とを参照して、オフライン時間を推定する。
【００４３】
リテンションマネージャ２１４は推定されたオフライン時間の間にデータリテンション動作にしたがって処理されなかったメモリ領域を把握できる。そして、リテンションマネージャ２１４は把握されたメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作の方法はオフライン時間の間にリテンション動作にしたがって処理されなかったメモリ領域に対するリテンション動作を一時に処理する方式で構成され得る。又は、リテンション周期を調整するか、或いは一回に処理されるリテンションデータの量を増加させて速やかに補償リテンション動作が実行され得る。このような補償リテンション動作は後述する図８乃至１０で詳細に説明する。
【００４４】
バッファメモリ２１６はデータリテンション動作の時にフラッシュメモリ装置２２０から読み出されたデータを一時的に格納する。もし、リテンション動作がフラッシュメモリ装置２２０の最小消去単位であるメモリブロック単位に行われれば、バッファメモリ２１６のサイズは少なくともメモリブロック単位より大きい。リテンション動作の対象になるメモリブロックのデータがバッファメモリ２１６に格納されれば、メモリコントローラ２１０はリテンション対象メモリブロックに対する消去動作を実施する。そして、消去が完了されれば、バッファメモリ２１６に格納されたデータが消去されたメモリブロックに再び書き込まれる。この時、消去されたメモリブロックのアドレスとグローバルタイムとがメタデータ領域にリテンション情報として格納される。
【００４５】
メモリコントローラ２１０はオフライン状態で格納装置１２０がホスト１１０に連結される時点に、ホスト１１０からのグローバルタイムＧＴを受信してオフライン時間を計算する。オフライン時間が計算されれば、オフライン時間の間にデータリテンション動作が実施されなかったメモリ領域に対する情報が導出できる。したがって、メモリコントローラ２１０はオフラインの間にデータリテンション動作が適用されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間によって発生するフラッシュメモリ装置に含まれる全体メモリ領域に対するリテンション動作の遅延を防止できる。
【００４６】
フラッシュメモリ装置２２０は格納装置１２０の格納媒体（Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍｅｄｉｕｍ）として提供される。フラッシュメモリ装置２２０はセルアレイ２２２とページバッファ２２４とを含む。セルアレイ２２２は複数のメモリブロックを含む。そして、各々のメモリブロックはページ単位に区分され得る。メモリブロックはフラッシュメモリ装置で最小消去単位になる。したがって、データリテンション動作はメモリブロック単位に行うことができる。セルアレイ２２２にはデータリテンション動作が発生する時毎にリテンション情報をアップデートするためのメタデータ領域を含む。リテンション情報にはデータリテンション動作の対象になったメモリ領域のアドレスとグローバルタイムＧＴのようなリテンション履歴とが包含される。ページバッファ２２４はセルアレイ２２２にデータを書き込むか、或いはセルアレイ２２２からデータを読み出す。
【００４７】
フラッシュメモリ装置２２０は大容量の格納能力を有するＮＡＮＤフラッシュメモリ（ＮＡＮＤ−ｔｙｐｅ Ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）で構成され得る。又は、フラッシュメモリ装置２２０はＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ等の次世代不揮発性メモリやＮＯＲフラッシュメモリで構成され得る。データリテンションの単位がメモリブロックとして説明したが、本発明はこれに制限されない。データリテンション単位はメモリの種類や特性にしたがって多様に設定され得る。
【００４８】
以上の説明によれば、本発明の格納装置１２０はホスト１１０から提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。特に、本発明の格納装置１２０はオフラインからオンラインに転換される時点に補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間にしたがって発生する全体のメモリ領域に対するリテンション動作の遅延を防止できる。
【００４９】
図６は本発明によるリテンション方法を示す順序図である。図６を参照すれば、グローバルタイムＧＴに基づいた格納装置のデータリテンション動作が説明される。ここで、格納装置１２０がオフライン状態からオンライン状態に転換される時点でのリテンション動作が説明される。
Ｓ１１０段階で、格納装置１２０がホスト１１０に装着されれば、ホスト１１０はグローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。この時、格納装置１２０はホスト１１０からのグローバルタイムＧＴを受信してグローバルタイムマネージャ２１２（図５参照）へ伝達する。
【００５０】
Ｓ１２０段階で、グローバルタイムマネージャ２１２はホスト１１０から受信されたグローバルタイムＧＴとリテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを参照して格納装置１２０のオフライン時間を計算する。即ち、リテンション情報にはフラッシュメモリ装置２２０の最終リテンション動作が実施されたグローバルタイムＧＴ情報が含まれている。グローバルタイムマネージャ２１２は現在のホスト１１０から提供される第１グローバルタイムＧＴ１とリテンション情報から提供される第２グローバルタイムＧＴ２との時間差を計算してオフライン時間を計算する。
【００５１】
オフライン時間の計算が完了すると、格納装置１２０がオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作に対する情報が生成され得る。一般的にメモリブロックはブロックアドレス順に、又は、プログラム時間順序にしたがってデータリテンション動作を実行できる。したがって、オフライン時間が計算されれば、オフライン時間の間に正常的にリテンションが実行されなかったメモリブロックに対する情報が生成される。
【００５２】
Ｓ１３０段階で、格納装置１２０はオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を実施するための補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作はオフライン時間の間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域に対するリテンション動作をオンライン状態の初期に実施する動作である。補償リテンション動作は多様な方式にしたがって実行され得る。オフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を一時に実行する方法があり得、格納装置のパフォーマンスを考慮して漸進的に実行する方法があり得る。補償リテンション動作の方法は後述する図８乃至１０でより詳細に説明する。
【００５３】
Ｓ１４０段階で、格納装置１２０は補償リテンション動作の次にノーマルデータリテンション動作を実行する。ノーマルデータリテンション動作は最初設定された周期、メモリサイズ、順序にしたがって実行されるリテンション動作を意味する。即ち、選択されたメモリブロックのデータを読み出してバッファメモリに格納し、メモリブロックを消去し、バッファメモリに一時的に格納されたデータを消去されたメモリブロックに再び書き込む動作が包含される。そして、リテンション動作にはリテンション動作が行われたメモリブロックのアドレス、発生した時点（グローバルタイム）がメタ領域にリテンション情報として格納される動作がさらに包含される。
【００５４】
以上の本発明の実施形態によるリテンション方法によれば、本発明の格納装置１２０はオフライン時間に実行されなかったリテンション動作をオンライン状態で行われる補償リテンション動作で実行する。したがって、本発明のリテンション方法によれば、オフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作にしたがう残りメモリ領域のデータ信頼度の低下を防止できる。
【００５５】
ここで、オフライン時間の間に実行されなかった動作としてデータリテンション動作を例示的に説明した。しかし、本発明はこれに制限されない。例えば、周期的にアップデートや実行されなければならない各種の動作にグローバルタイムを使用する本発明が適用され得る。
【００５６】
図７は本発明のリテンション方法を簡略に示すタイミング図である。図７を参照すれば、本発明の実施形態による補償リテンション動作の実行手続が簡略に説明される。
先ず、Ｔ１時点まではホスト１１０（図１参照）と格納装置１２０（図１参照）とが電気的に接続されたオンライン状態である。オンライン状態で、格納装置１２０は周期的にリテンション動作を実行する。例えば、格納装置１２０はリテンション周期ΔＴｎにしたがって選択されたメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、第１グローバルタイムＧＴｍで最後リテンション動作が実行され、Ｔ１時点で格納装置１２０はホスト１１０から電気的に分離される。
【００５７】
Ｔ１時点からＴ２時点まで格納装置１２０がホスト１１０と電気的に分離されるオフライン状態を維持する。Ｔ１時点とＴ２時点との間の時間差はオフライン時間ΔＴｏｆｆに対応する。そして、Ｔ２時点に格納装置１２０がホスト１１０に電気的に連結される。
【００５８】
Ｔ２時点に格納装置１２０がホスト１１０に連結されれば、格納装置１２０はオンライン状態になる。そうすると、ホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。格納装置１２０はリテンション動作の後に格納された第２グローバルタイムＧＴｍとオンライン状態で最初に伝達された第１グローバルタイムＧＴｎとに基づいてオフライン時間ΔＴｏｆｆを推定する。そして、格納装置１２０は推定されたオフライン時間ΔＴｏｆｆの間に実行されなかったリテンション動作を補償するための補償リテンション動作をΔＴ１時間の間に実施する。補償リテンション動作が完了すれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を最初に設定されたリテンション周期ΔＴｎにしたがって実行する。
【００５９】
図８は本発明の一実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図８を参照すれば、オフライン状態からオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間に実行されなかったリテンション動作を一時に実行する。より詳細に説明すれば、次の通りである。
【００６０】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。
【００６１】
格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間に実行されなかったメモリ領域を計算する。そして、格納装置１２０は補償リテンション時間ΔＴ１の間にオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を一時に実施する。補償リテンション時間ΔＴ１の間に、補償リテンション動作が完了されれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を実施する。
【００６２】
図９は本発明の一実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図９を参照すれば、オフライン状態からオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域を把握する。そして、把握されたメモリ領域の大きさにしたがって補償リテンション動作の周期ΔＴｃを決定する。決定された補償リテンション周期ΔＴｃにしたがって補償リテンション動作を実行し、それ以後にはノーマルリテンション動作を実行する。より詳細に説明すれば次の通りである。
【００６３】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間に実行されなかったメモリ領域を計算する。
【００６４】
格納装置１２０はオフライン時間ΔＴｏｆｆの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを参照して補償リテンション動作のための補償リテンション周期ΔＴｃを計算する。もし、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に長い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズも大きい。この場合には相対的に短い補償リテンション周期ΔＴｃが決定され、補償リテンション時間ΔＴ１の間の補償リテンション動作の回数は増加する。
【００６５】
一方、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に短い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズは小さい。この場合には相対的に長い補償リテンション周期ΔＴｃが決定され、補償リテンション時間ΔＴ１の間の補償リテンション動作の回数は減少する。
補償リテンション時間ΔＴ１の間に、補償リテンション動作が完了すれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を実施する。
【００６６】
図１０は本発明のその他の実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図１０を参照すれば、オフライン状態でオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域を把握する。そして、把握されたメモリ領域の大きさにしたがって１回の動作の時にリテンション実行されるメモリサイズを決定する。より詳細に説明すれば次の通りである。
【００６７】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間にデータリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを計算する。
【００６８】
格納装置１２０はオフライン時間ΔＴｏｆｆの間にデータリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを参照して補償リテンション時間の間に実行される１回の補償リテンション動作の時に処理されるデータ量を決定する。もし、相対的にオフライン時間ΔＴｏｆｆが長い場合、データリテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズも大きい。
【００６９】
この場合には１回の補償リテンション動作によって処理するデータの量は増加する。しかし、補償リテンション時間ΔＴ１の間に発生する補償リテンション動作の周期ΔＴｃはノーマルリテンション周期ΔＴｎと同一である。
【００７０】
一方、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に短い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズは小さい。この場合には１回の補償リテンション動作によって処理するデータの量は減少する。同様に、補償リテンション時間ΔＴ１の間に発生する補償リテンション動作の周期ΔＴｃはノーマルリテンション周期ΔＴｎと同一である。
【００７１】
上述した補償リテンションによって処理されるデータの量を調整する実施形態によれば、補償リテンション動作やノーマルリテンション動作の周期は変わらない。代わりに、補償リテンション動作の時には１回のリテンション動作の時に処理されるデータ量が増加するだけである。
【００７２】
図１１は本発明の実施形態を適用したソリッドステートディスクＳＳＤシステムを示すブロック図である。図１１を参照すれば、ＳＳＤシステム１０００はホスト１１００とＳＳＤ１２００とを含む。ＳＳＤ１２００はＳＳＤコントローラ１２１０、バッファメモリ１２２０、及び不揮発性メモリ装置１２３０を含む。
【００７３】
ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００とＳＳＤ１２００との物理的連結を提供する。即ち、ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００のバスフォーマット（Ｂｕｓ ｆｏｒｍａｔ）に対応してＳＳＤ１２００とのインターフェイスを提供する。特に、ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００から提供される命令語をデコーディングする。デコーディングされた結果にしたがって、ＳＳＤコントローラ１２１０は不揮発性メモリ装置１２３０をアクセスする。ホスト１１００のバスフォーマット（Ｂｕｓ ｆｏｒｍａｔ）にＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ、ＡＴＡ、ＰＡＴＡ（Ｐａｒａｌｌｅｌ ＡＴＡ）、ＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ）、ＳＡＳ（Ｓｅｒｉａｌ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ）等が包含され得る。
【００７４】
ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００から提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。ＳＳＤコントローラ１２１０はオンライン状態では周期的に不揮発性メモリ装置１２３０のメモリ領域を読出し、バッファメモリ１２２０に格納する。そして、データが読み出されたメモリ領域を消去した後、バッファメモリに格納されたデータを消去された領域に再び書き込む。特に、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、ＳＳＤコントローラ１２１０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがって不揮発性メモリ装置１２３０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００７５】
バッファメモリ１２２０にはホスト１１００から提供される書込みデータ又は不揮発性メモリ装置１２３０から読み出されたデータが一時的に格納される。ホスト１１００の読出し要請の時に不揮発性メモリ装置１２３０に存在するデータがキャッシュされている場合には、バッファメモリ１２２０はキャッシュされたデータを直接ホスト１１００に提供するキャッシュ機能を支援する。一般的に、ホスト１１００のバスフォーマット（例えば、ＳＡＴＡ又はＳＡＳ）によるデータ伝送速度はＳＳＤ１２００のメモリチャンネルの伝送速度より著しく速い。即ち、ホスト１１００のインターフェイス速度が著しく速い場合、大容量のバッファメモリ１２２０を提供することによって、速度差異によって発生するパフォーマンスの低下を最小化できる。
【００７６】
バッファメモリ１２２０は大容量の補助記憶装置として使用されるＳＳＤ１２００で充分なバッファリングを提供するために同期式ＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）で提供され得る。しかし、バッファメモリ１２２０がこの開示に制限されないことはこの分野の通常的な知識を習得した者に明確である。
【００７７】
不揮発性メモリ装置１２３０はＳＳＤ１２００の格納媒体として提供される。例えば、不揮発性メモリ装置１２３０は大容量の格納能力を有するＮＡＮＤフラッシュメモリ（ＮＡＮＤ−ｔｙｐｅ Ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）で提供され得る。不揮発性メモリ装置１２３０は複数のメモリ装置で構成され得る。この場合、各々のメモリ装置はチャンネル単位にＳＳＤコントローラ１２１０に連結される。格納媒体として不揮発性メモリ装置１２３０をＮＡＮＤフラッシュメモリを例として説明したが、その他の不揮発性メモリ装置で構成され得る。例えば、格納媒体としてＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＮＯＲフラッシュメモリ等が使用でき、異種のメモリ装置が混用されるメモリシステムも適用され得る。そして、格納媒体として揮発性メモリ装置装置（例えば、ＤＲＡＭ）が包含されることもあり得る。
【００７８】
図１２は本発明の実施形態によるメモリカードを示す。メモリカードシステム２０００はホスト２１００とメモリカード２２００とを含む。ホスト２１００はホストコントローラ２１１０及びホスト接続ユニット２１２０を含む。メモリカード２２００はカード接続ユニット２２１０、カードコントローラ２２２０、そしてフラッシュメモリ２２３０を含む。
【００７９】
ホスト接続ユニット２１２０及びカード接続ユニット２２１０は複数のピンで構成される。これらのピンにはコマンドピン、データピン、クロックピン、電源ピン等が含まれている。ピンの数はメモリカード２２００の種類にしたがって異なる。例として、ＳＤカードは９つのピンを有することができる。
【００８０】
ホスト２１００はメモリカード２２００にデータを書き込むか、メモリカード２２００に格納されたデータを読み出す。ホストコントローラ２１１０はコマンド（例えば、書込みコマンド）、ホスト２１００内のクロック発生器（図示せず）で発生したクロック信号（ＣＬＫ）、及びデータ（ＤＡＴＡ）をホスト接続ユニット２１２０を通じてメモリカード２２００へ伝送する。特に、ホスト１２００は周期的に又はメモリカード２２００がオンライン状態に転換される初期にグローバルタイムＧＴを提供する。
【００８１】
カードコントローラ２２２０はカード接続ユニット２２１０を通じて受信された書込みコマンドに応答してカードコントローラ２２２０内にあるクロック発生器（図示せず）で発生したクロック信号に同期してデータをメモリ２２３０に格納する。メモリ２２３０はホスト２１００から伝送されたデータを格納する。例えば、ホスト２１００がデジタルカメラである場合には映像データを格納する。
【００８２】
ＳＳＤコントローラ２２２０はホスト２１００から提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。カードコントローラ２２２０はオンライン状態では周期的にフラッシュメモリ装置２２３０のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、カードコントローラ２２２０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってフラッシュメモリ装置２２３０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００８３】
カード接続ユニット２２１０はＵＳＢ、ＭＭＣ、ＰＣＩ−Ｅ、ＳＡＳ、ＳＡＴＡ、ＰＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＥＳＤＩ、及びＩＤＥ等のような多様なインターフェイスプロトコルの中で１つを通じて外部（例えば、ホスト）と通信するように構成される。
【００８４】
図１３は本発明のグローバルタイムに基づいたリテンション動作を実行するフュージョンメモリ装置３０００を簡略に示すブロック図である。例えば、フュージョンメモリ装置としてｏｎｅ ＮＡＮＤフラッシュメモリ装置に本発明の技術的特徴が適用され得る。図１３を参照すれば、ホストは本発明のフュージョンメモリ装置３０００へグローバルタイムＧＴを提供する。そして、フュージョンメモリ装置３０００はグローバルタイムに基づいてオフライン時点に実行されなかったリテンション動作を補償できる。
【００８５】
フュージョンメモリ装置３０００は互に異なるプロトコルを使用する装置との各種情報交換のためのホストインターフェイス３１００と、メモリ装置を駆動するためのコードを内装するか、或いはデータを一時的に格納するバッファＲＡＭ３２００と、外部で与えられた制御信号と命令語に応答して読出しとプログラム及び全ての状態を制御する制御部３３００と、命令語とアドレス、メモリ装置内部のシステム動作環境を定義する設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）等のデータが格納されるレジスタ３４００及び不揮発性メモリセルとページバッファとで構成されたＮＡＮＤセルアレイ３５００を含む。
【００８６】
制御部３３００はホストから提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。制御部３３００はオンライン状態では周期的にＮＡＮＤセルアレイ３５００のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態からオンライン状態に転換される時点で、制御部３３００はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間にもとづいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってＮＡＮＤセルアレイ３５００に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００８７】
図１４には本発明の実施形態が適用され得るコンピューティングシステム４０００が概略的に図示されている。本発明によるコンピューティングシステム４０００はシステムバス４７００に電気的に連結されたメモリシステム４１００、マイクロプロセッサ４２００、ＲＡＭ４３００、使用者インターフェイス４４００、ベースバンドチップセット（Ｂａｓｅｂａｎｄ ｃｈｉｐｓｅｔ）のようなモデム４５００及びネットワークアダプタ４６００を含む。メモリシステム４１００は図１１、図１２、図１３に図示されたものと実質的に同様に構成される。
【００８８】
本発明によるコンピューティングシステム４０００がモバイル装置である場合、コンピューティングシステム４０００の動作電圧を供給するためのバッテリ（図示せず）が追加的に提供される。たとえ図面には図示されていないが、本発明によるコンピューティングシステム４０００には応用チップセット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈｉｐｓｅｔ）、カメライメージプロセッサ（Ｃａｍｅｒａ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＣＩＳ）、モバイルＤＲＡＭ、等がさらに提供され得ることはこの分野の通常的な知識を習得した者に明確である。メモリシステム４１００は、例えば、データを格納するのに不揮発性メモリを使用するＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ／Ｄｉｓｋ）で構成することができる。
【００８９】
メモリコントローラ４１１０はネットワークアダプタ４６００を通じて提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。メモリコントローラ４１１０はオンライン状態では周期的にフラッシュメモリ４１２０のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、メモリコントローラ４１１０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってフラッシュメモリ４１２０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００９０】
本発明による不揮発性メモリ装置及び／又はメモリコントローラは多様な形態のパッケージを利用して実装され得る。例えば、フラッシュメモリ装置及び／又はメモリコントローラはＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）、Ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙｓ（ＢＧＡｓ）、Ｃｈｉｐ ｓｃａｌｅ ｐａｃｋａｇｅｓ（ＣＳＰｓ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ（ＰＬＣＣ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｄｕａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＰＤＩＰ）、Ｄｉｅ ｉｎ Ｗａｆｆｌｅ Ｐａｃｋ、Ｄｉｅ ｉｎ Ｗａｆｅｒ Ｆｏｒｍ、Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ（ＣＯＢ）、Ｃｅｒａｍｉｃ Ｄｕａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＣＥＲＤＩＰ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｅｔｒｉｃ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ（ＭＱＦＰ）、Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ ｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ（ＳＯＩＣ）、Ｓｈｒｉｎｋ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ（ＴＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ ｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）、Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ（ＭＣＰ）、Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＦＰ）、Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｓｔａｃｋ Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＳＰ）等のような方式にパッケージング化されて実装され得る。
【００９１】
以上のように図面と明細書とで最適の実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使用されたが、これは単なる本発明を説明するための目的で使用され、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されるものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能である点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定まる。
【符号の説明】
【００９２】
１１０・・・ホスト
１２０・・・格納装置
２１０・・・メモリコントローラ
２１２・・・グローバルタイムマネージャ
２１４・・・リテンションマネージャ
２１６・・・バッファメモリ
２２０・・・不揮発性メモリ装置
２２２・・・セルアレイ
２２４・・・ページバッファ
１１００・・・ホスト
１２００・・・ＳＳＤ
１２１０・・・ＳＳＤコントローラ
１２２０・・・バッファメモリ
１２３０・・・不揮発性メモリ装置
２１００・・・ホスト
２１１０・・・ホストコントローラ
２１２０・・・ホスト接続ユニット
２２００・・・メモリカード
２２１０・・・カード接続ユニット
２２２０・・・カードコントローラ
２２３０・・・フラッシュメモリ
３１００・・・ホストインターフェイス
３２００・・・バッファＲＡＭ
３３００・・・制御部
３４００・・・レジスタ
３５００・・・ＮＡＮＤセルアレイ
４１００・・・メモリシステム
４１１０・・・メモリコントローラ
４１２０・・・フラッシュメモリ装置
４２００・・・中央処理装置
４３００・・・ＲＡＭ
４４００・・・ユーザーインターフェイス
４５００・・・モデム
４６００・・・ネットワークアダプタ
４７００・・・システムバス
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体メモリ装置に係り、より詳細にはグローバルタイムを参照してデータリテンション動作を実行する使用者装置、格納装置、及びそれのデータリテンション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤ、携帯電話、タブレットＰＣ等のようなモバイル電子装置が多く使用されている。このようなモバイル電子装置にはフラッシュメモリのような不揮発性メモリ装置がデータの格納媒体として使用されている。不揮発性メモリ装置は電源が遮断されてもデータを失わず、低電力及び高集積特性を有する。
【０００３】
不揮発性メモリ装置において、データ保有特性（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）はデータの信頼性に関連する重要な要素である。フラッシュメモリ装置の場合、フローティングゲートに格納された電荷（又は、電子）は多様な原因にしたがって外部へ漏洩され得る。例えば、欠陥絶縁膜を通じての熱イオン放出及び電荷拡散、イオン不純物、時間の経過等のような多様なフェイルメカニズムを通じてフローティングゲートから漏洩され得る。電荷の漏洩はメモリセルの閾値電圧の減少を発生させる。反対に多様なストレスによって、メモリセルの閾値電圧は上昇することもあり得る。
【０００４】
結果的に、時間の経過にしたがってメモリセルに格納されたデータが変更されないように管理する必要がある。このようなデータの管理動作をデータリテンション（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）と称する。データリテンションは特定メモリ領域のデータをデータリテンション周期毎にリフレッシュする動作を意味する。即ち、選択されたメモリ領域を消去し、消去の前に記録されたデータを再び書き込む動作をデータリテンションと称する。効率的なデータリテンションスキームを適用すれば、電荷漏洩のような原因で発生する信頼性の低下を効果的に遮断できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開第２００９／０１６１４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は不揮発性メモリ装置を含む格納装置でデータリテンションの効率を高くすることにある。本発明の他の目的はオフラインに維持された時間を参照してデータリテンションを実行する方法及び格納装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によるデータ格納装置の駆動方法は、データ格納装置をオフライン状態でオンライン状態に転換する段階と、前記オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を受信する段階と、前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイム（Ｃｕｒｒｅｎｔ ｇｌｏｂａｌ ｔｉｍｅ）を参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含む。
【０００８】
本発明の他の特徴にしたがう使用者装置は、現在のグローバルタイムを伝送するホストと、前記現在のグローバルタイムを受信するように、そしてオフライン状態でオンライン状態に転換するように、そして前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュするデータ格納装置と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オフライン時間を考慮したデータリテンション動作を実行できるので、高信頼性の格納装置を具現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による使用者装置を示すブロック図。
【図２】本発明のリテンション動作を示す図面である。
【図３】本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の一実施形態を示す図。
【図４】本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の他の実施形態を示す図。
【図５】本発明の実施形態による格納装置を示すブロック図。
【図６】本発明によるリテンション方法を示す順序図。
【図７】本発明のリテンション方法を示すタイミング図。
【図８】本発明の補償リテンション動作の一例を示すタイミング図。
【図９】本発明の補償リテンション動作の他の例を示すタイミング図。
【図１０】本発明の補償リテンション動作のその他の例を示すタイミング図。
【図１１】本発明の実施形態を適用したソリッドステートディスクＳＳＤシステムを示すブロック図。
【図１２】本発明の実施形態によるメモリカードを示す図。
【図１３】本発明の実施形態によるフュージョンメモリ装置を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施形態によるコンピューティングシステムを示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
先の一般的な説明及び次の詳細な説明は全て例示的に開示されていることを理解しなければならず、請求された発明の付加的な説明が提供されるものとして考慮しなければならない。参照符号が本発明の望ましい実施形態に詳細に表示されており、その例が参照図面に表示されている。同一の参照番号が同一の又は類似の部分を参照するために説明及び図面に使用される。
【００１２】
以下では、本発明の特徴及び機能を説明するための不揮発性格納媒体としてフラッシュメモリ装置を一例として使用する。しかし、この技術分野に熟練された人はここに記載された内容によって本発明の他の長所及び性能を容易に理解できる。また、格納媒体はその他の不揮発性メモリ装置で構成され得る。例えば、格納媒体としてＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ（登録商標）、ＮＯＲフラッシュメモリ等が使用でき、異種のメモリ装置が混用されるメモリシステムにも適用され得る。
【００１３】
本発明では‘グローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｍｅ）’という用語が使用される。グローバルタイムは地球の標準時刻を意味する。例えば、グリニッチ天文台を基準として経度にしたがって異なる各々の時間帯域別の標準時刻を意味する。グローバルタイムは衛星通信網、有無線インターネット網のようなネットワークを通じて実時間で提供され得る。
【００１４】
そして、本発明では‘データリテンション（Ｄａｔａ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）’という用語が使用される。データリテンションは期間の経過にしたがって電荷漏洩等の原因で発生するエラーを解決するために周期的に同一のデータを再び書き込む動作を指称する。また、本発明では‘オンライン’及び‘オフライン’という用語が使用される。‘オンライン’は格納装置がホストに電気的に連結されて駆動される状態を意味する。一方、‘オフライン’は格納装置がホストから電気的に分離されてあらゆる動作が停止された状態を意味する。
【００１５】
本発明は他の実施形態を通じて具現されるか、或いは適用され得る。その上に、詳細な説明は本発明の範囲、技術的思想、及び他の目的から相当に逸脱しない観点及び応用にしたがって修正されるか、或いは変更できる。以下、本発明による実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による使用者装置を示すブロック図である。図１を参照すれば、本発明による使用者装置１００はホスト１１０と格納装置１２０とを含む。図示されていないが、格納装置１２０は不揮発性メモリ（Ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）を包含できる。
【００１６】
ホスト１１０は格納装置１２０へグローバルタイム（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｍｅ：以下、ＧＴ）を伝送する。ホスト１１０は格納装置１２０が連結されたオンライン状態で周期的にグローバルタイムＧＴを伝送できる。又は、ホスト１１０は格納装置１２０がホスト１１０に電気的に連結された後、一回のみグローバルタイムＧＴを伝送することもできる。ホスト１１０は、例えば、個人用／携帯用コンピュータ、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ＭＰ３プレーヤ等のような携帯用電子装置、ＨＤＴＶ、及びそのようなものを包含できる。
【００１７】
格納装置１２０はホスト１１０から伝送されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。データリテンション動作は、格納装置１２０に格納されたデータを読出し、再び書き込むリフレッシュと、リフレッシュの結果をメタ領域にアップデートする動作を含む。
【００１８】
例えば、格納装置１２０は内部に格納されたデータを周期的にリフレッシュする。格納装置１２０は選択されたメモリ領域のデータを読み出す。そして、格納装置１２０は同一のメモリ領域又は他のメモリ領域に読み出したデータを再び書き込む。リフレッシュが完了されれば、格納装置１２０はリフレッシュが発生したメモリ領域の位置情報及びリフレッシュが発生した時点をメタ領域に書き込む。ここで、リフレッシュが発生した時点はグローバルタイムＧＴとして記録される。リフレッシュが発生したメモリ領域の位置情報及びリフレッシュが発生した時点を以下、リテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。
【００１９】
オフライン状態でホスト１１０に接続されれば、格納装置１２０はパワーオンリセットＰＯＲ動作を実行する。そして、格納装置１２０はオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｐｅｒｉｏｄ）の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。
【００２０】
補償リテンション動作のために格納装置１２０はメタ領域からリテンション情報を読み出す。リテンション情報を通じて、格納装置１２０はオフラインされる以前に最終的にデータリテンション動作によって処理されたメモリ領域と、時刻とを把握する。そして、格納装置１２０はホスト１１０から伝達されるグローバルタイムＧＴとデータリテンション情報とを参照してオフラインの間にデータリテンション動作で処理されなかったメモリ領域を把握する。そして、格納装置１２０はこれらメモリ領域に対する補償リテンション動作を実施する。
【００２１】
以上の本発明による使用者装置１００によれば、格納装置１２０はグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行するので、オフライン時間を正確に計算できる。格納装置１２０はオフライン時間の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間の間に実行されなかったデータリテンション動作から発生される多様な問題を解決できる。
【００２２】
図２は本発明のリテンション動作を説明するための図である。図２を参照すれば、電荷漏洩や欠陥のような原因でメモリセルの閾値電圧は時間が経過するにしたがって、低くなり得る。データリテンション動作はこのようにメモリセルの低くなった閾値電圧を復旧させる動作である。
【００２３】
データの記入によって複数のメモリセルはプログラム状態Ｐ１にプログラムされる。プログラム動作の時、メモリセルは検証電圧Ｖｆｙ以上の閾値電圧を有するようにプログラムされる。しかし、時間の経過にしたがって、又は欠陥絶縁膜によってフローティングゲートに注入された電子が漏洩され得る。この場合、メモリセルの閾値電圧分布はプログラム状態Ｐ１から漏洩状態Ｐ１’に移動する。
【００２４】
漏洩状態Ｐ１’は時間の経過にしたがって段々とさらに低い閾値電圧レベルに移動する。もし、読出し電圧Ｖｒｄより低い閾値電圧を有するメモリセルが発生すれば、プログラム状態Ｐ１にプログラムされたメモリセルの中では消去状態Ｅ０として読み出される事態が発生する。このような問題を解決し、データの信頼性を維持するためにメモリセルは周期的にリテンション動作によってプログラム状態Ｐ１に再プログラムされなければならない。上書きが不可能であるメモリ素子ではリテンション対象になるメモリ領域が先ず消去される（(1)）。そして、消去された領域に消去以前に記録されたデータを再び書き込む（(2)）。
【００２５】
結局、最初にプログラム状態Ｐ１にプログラムされたメモリセルはリテンション動作によって消去状態Ｅ０に消去される。その以後に、消去されたメモリセルはプログラム状態Ｐ１に再プログラムされる。このような手続にしたがってデータリテンション動作が行われる。
【００２６】
ここで、データリテンションはフラッシュメモリ装置を例として説明したが、本発明はこれに制限されない。データの書込みの後に、時間の経過にしたがってメモリセルの抵抗値や閾値が移動（Ｄｒｉｆｔ）するあらゆるメモリ素子に適用され得る。特に、上書きできるメモリ素子は消去手続き無しで読み出されたデータが再び書き込まれる。そして、データリテンション動作の信頼性を高くするために、読み出されたデータに対するエラー検出及び訂正動作が追加され得る。
【００２７】
図３は本発明によるグローバルタイムＧＴの提供方法の一実施形態を示す図である。図３を参照すれば、ホスト１１０は格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、グローバルタイムＧＴを１回伝送する。
【００２８】
格納装置１２０はホスト１１０から提供されたグローバルタイムＧＴを参照して内部のカウンタを通じて持続的にグローバルタイムＧＴをアップデートできる。したがって、オンライン状態の下では格納装置１２０はデータリテンション動作を周期的に実行できる。周期的に実施される各々のデータリテンション動作で、格納装置１２０はリフレッシュされたメモリ領域の位置情報とデータリフレッシュが発生したグローバルタイムＧＴとをアップデートする。
【００２９】
ある時、格納装置１２０がホスト１１０から分離されてオフライン状態になれば、データリテンション動作を含む格納装置１２０のあらゆる内部動作が中止される。格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、ホスト１１０はこれを感知し、グローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。ホスト１１０が格納装置１２０のオンラインの可否を判断する方法は、例えば、プラグアンドプレイ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）機能を通じて支援され得る。格納装置１２０のオンライン状態が感知されれば、ホスト１１０は最初に少なくとも１回グローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。
【００３０】
結論的に、ホスト１１０はオンライン状態を感知してグローバルタイムＧＴを少なくとも１回格納装置１２０へ伝送する。格納装置１２０はホスト１１０に電気的に接続されてオフライン状態からオンライン状態に転換される時毎に少なくとも１回グローバルタイムＧＴを受信する。そして、格納装置１２０は最初に伝達されたグローバルタイムＧＴに基づいてオンライン状態の間に内部グローバルタイムＧＴを維持する。そして、格納装置１２０は内部でカウントされるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を周期的に実行する。
【００３１】
特に、格納装置１２０はホスト１１０から提供される第１グローバルタイムＧＴ１と、オフラインされる以前に最後にデータリテンション動作が実行された第２グローバルタイムＧＴ２とを比較する。比較結果を参照して格納装置１２０はオフライン状態であった時間、即ちオフライン時間を推定できる。そして、推定されたオフライン時間を参照してオフライン時間の間にデータリテンション動作によって管理されなかったメモリ領域を把握できる。
【００３２】
図４は本発明のホスト１１０がグローバルタイムＧＴを提供する方法の他の実施形態を示す図である。図４を参照すれば、ホスト１１０は格納装置１２０にグローバルタイムＧＴを周期的に伝送する。
【００３３】
ホスト１１０は格納装置１２０のオンライン状態を感知してグローバルタイムＧＴを周期的に伝送する。格納装置１２０は周期的に提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実施する。そして、格納装置１２０はデータリテンション動作が実行された時刻をホスト１１０から周期的に提供されるグローバルタイムＧＴとして記録できる。したがって、格納装置１１０でグローバルタイムＧＴと内部カウント時間とを同期させるための別のカウンタは必要としない。データリテンション動作が実施される時毎に、格納装置１２０はデータがリフレッシュされたメモリ領域の位置情報とグローバルタイムＧＴとを不揮発性メモリ領域に格納する。
【００３４】
結論的に、ホスト１１０はオンライン状態の間に周期的にグローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。ホスト１１０が格納装置１２０のオンライン状態を感知する方法は先に図３で説明したプラグアンドプレイ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ ｐｌａｙ）方式の機能で具現され得る。オフライン状態で格納装置１２０がホスト１１０に接続されれば、格納装置１２０はホスト１１０から最初に提供される第１グローバルタイムＧＴ１とオフライン以前に実行された最後のデータリテンション動作の第２グローバルタイムＧＴ２とを比較する。そして、比較結果を参照してオフライン時間を推定する。
【００３５】
オフライン時間の推定を通じて格納装置１２０はオフライン時間の間に、リテンション動作によって管理されなかったメモリ領域を認識できる。格納装置１２０はオフライン時間の間にデータリテンション動作によって処理されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。以下では、このようなリテンション動作を補償リテンション動作（Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）と称する。
【００３６】
図５は本発明の実施形態による格納装置１２０を例示的に示すブロック図である。図５を参照すれば、格納装置１２０はメモリコントローラ２１０とフラッシュメモリ装置２２０とを含む。
【００３７】
メモリコントローラ２１０はホスト１１０（図１参照）と不揮発性メモリ装置２２０とをインターフェイスする。メモリコントローラ２１０はホスト１１０の書込み命令に応答してホスト１１０から提供されるデータをフラッシュメモリ装置２２０に書き込むためにフラッシュメモリ装置２２０を制御する。また、メモリコントローラ２１０はホスト１１０からの読出し命令に応答してフラッシュメモリ装置２２０の読出し動作を制御する。
【００３８】
メモリコントローラ２１０はホスト１１０（図１参照）から提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。グローバルタイムＧＴは周期的に提供され得る。周期的にグローバルタイムＧＴが提供される場合、メモリコントローラ２１０はホスト１１０から提供されたグローバルタイムＧＴをデータリテンション動作が実行された時点（第２グローバルタイム）として記録できる。そして、メモリコントローラ２１０はデータリテンション動作が完了されたメモリ領域に対する位置情報を格納できる。第２グローバルタイムとリテンション動作の対象になったメモリ領域情報とをリテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と先に称した。リテンション情報はデータリテンション動作の時毎にフラッシュメモリ装置２２０のメタデータ領域にアップデートされる。
【００３９】
一方、格納装置１２０のオンラインの初期に１回グローバルタイムＧＴが提供される場合、メモリコントローラ２１０は最初に伝達されるグローバルタイムＧＴに基づいて内部的なグローバルタイムをカウントする。そして、メモリコントローラ２１０は内部的にカウントされるグローバルタイムＧＴに基づいてデータリテンション動作が発生する時毎にリテンション情報を生成し、アップデートする。
【００４０】
上述した機能を提供するためにメモリコントローラ２１０はグローバルタイムマネージャ２１２、リテンションマネージャ２１４、及びバッファメモリ２１６を包含できる。
グローバルタイムマネージャ２１２はホスト１１０から提供されるグローバルタイムＧＴをデータリテンション動作の時に時刻情報として提供できる。ホスト１１０から周期的にグローバルタイムＧＴが提供される場合、グローバルタイムマネージャ２１２は周期的に入力される値にグローバルタイムＧＴをアップデートする。そして、グローバルタイムマネージャ２１２はデータリテンション動作が実行される時毎に、アップデートされたグローバルタイムＧＴをリテンション情報として提供する。
【００４１】
一方、ホスト１１０からオンライン状態の初期に１回のみにグローバルタイムＧＴが提供される場合、グローバルタイムマネージャ２１２は最初に提供されたグローバルタイムＧＴをカウントアップする。そして、オンライン状態の間にカウントアップされる時刻をグローバルタイムＧＴに維持し、データリテンションが実施される時点にはリテンション情報に提供できる。
【００４２】
リテンションマネージャ２１４はフラッシュメモリ装置２２０に格納されたデータを周期的にリフレッシュするデータリテンション動作を実行する。特に、本発明のリテンションマネージャ２１４はデータリテンション動作の時にグローバルタイムマネージャ２１２から提供されるグローバルタイムＧＴを時刻情報として格納する。格納装置１２０がオフライン状態からオンライン状態に変われば、リテンションマネージャ２１４はホスト１１０から最初に提供される第１グローバルタイムＧＴ１と、オフライン状態になる以前に格納された第２グローバルタイムＧＴ２とを参照して、オフライン時間を推定する。
【００４３】
リテンションマネージャ２１４は推定されたオフライン時間の間にデータリテンション動作にしたがって処理されなかったメモリ領域を把握できる。そして、リテンションマネージャ２１４は把握されたメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作の方法はオフライン時間の間にリテンション動作にしたがって処理されなかったメモリ領域に対するリテンション動作を一時に処理する方式で構成され得る。又は、リテンション周期を調整するか、或いは一回に処理されるリテンションデータの量を増加させて速やかに補償リテンション動作が実行され得る。このような補償リテンション動作は後述する図８乃至１０で詳細に説明する。
【００４４】
バッファメモリ２１６はデータリテンション動作の時にフラッシュメモリ装置２２０から読み出されたデータを一時的に格納する。もし、リテンション動作がフラッシュメモリ装置２２０の最小消去単位であるメモリブロック単位に行われれば、バッファメモリ２１６のサイズは少なくともメモリブロック単位より大きい。リテンション動作の対象になるメモリブロックのデータがバッファメモリ２１６に格納されれば、メモリコントローラ２１０はリテンション対象メモリブロックに対する消去動作を実施する。そして、消去が完了されれば、バッファメモリ２１６に格納されたデータが消去されたメモリブロックに再び書き込まれる。この時、消去されたメモリブロックのアドレスとグローバルタイムとがメタデータ領域にリテンション情報として格納される。
【００４５】
メモリコントローラ２１０はオフライン状態で格納装置１２０がホスト１１０に連結される時点に、ホスト１１０からのグローバルタイムＧＴを受信してオフライン時間を計算する。オフライン時間が計算されれば、オフライン時間の間にデータリテンション動作が実施されなかったメモリ領域に対する情報が導出できる。したがって、メモリコントローラ２１０はオフラインの間にデータリテンション動作が適用されなかったメモリ領域に対する補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間によって発生するフラッシュメモリ装置に含まれる全体メモリ領域に対するリテンション動作の遅延を防止できる。
【００４６】
フラッシュメモリ装置２２０は格納装置１２０の格納媒体（Ｓｔｏｒａｇｅ Ｍｅｄｉｕｍ）として提供される。フラッシュメモリ装置２２０はセルアレイ２２２とページバッファ２２４とを含む。セルアレイ２２２は複数のメモリブロックを含む。そして、各々のメモリブロックはページ単位に区分され得る。メモリブロックはフラッシュメモリ装置で最小消去単位になる。したがって、データリテンション動作はメモリブロック単位に行うことができる。セルアレイ２２２にはデータリテンション動作が発生する時毎にリテンション情報をアップデートするためのメタデータ領域を含む。リテンション情報にはデータリテンション動作の対象になったメモリ領域のアドレスとグローバルタイムＧＴのようなリテンション履歴とが包含される。ページバッファ２２４はセルアレイ２２２にデータを書き込むか、或いはセルアレイ２２２からデータを読み出す。
【００４７】
フラッシュメモリ装置２２０は大容量の格納能力を有するＮＡＮＤフラッシュメモリ（ＮＡＮＤ−ｔｙｐｅ Ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）で構成され得る。又は、フラッシュメモリ装置２２０はＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ等の次世代不揮発性メモリやＮＯＲフラッシュメモリで構成され得る。データリテンションの単位がメモリブロックとして説明したが、本発明はこれに制限されない。データリテンション単位はメモリの種類や特性にしたがって多様に設定され得る。
【００４８】
以上の説明によれば、本発明の格納装置１２０はホスト１１０から提供されるグローバルタイムＧＴを参照してデータリテンション動作を実行する。特に、本発明の格納装置１２０はオフラインからオンラインに転換される時点に補償リテンション動作を実行する。したがって、オフライン時間にしたがって発生する全体のメモリ領域に対するリテンション動作の遅延を防止できる。
【００４９】
図６は本発明によるリテンション方法を示す順序図である。図６を参照すれば、グローバルタイムＧＴに基づいた格納装置のデータリテンション動作が説明される。ここで、格納装置１２０がオフライン状態からオンライン状態に転換される時点でのリテンション動作が説明される。
Ｓ１１０段階で、格納装置１２０がホスト１１０に装着されれば、ホスト１１０はグローバルタイムＧＴを格納装置１２０へ伝送する。この時、格納装置１２０はホスト１１０からのグローバルタイムＧＴを受信してグローバルタイムマネージャ２１２（図５参照）へ伝達する。
【００５０】
Ｓ１２０段階で、グローバルタイムマネージャ２１２はホスト１１０から受信されたグローバルタイムＧＴとリテンション情報（Ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）とを参照して格納装置１２０のオフライン時間を計算する。即ち、リテンション情報にはフラッシュメモリ装置２２０の最終リテンション動作が実施されたグローバルタイムＧＴ情報が含まれている。グローバルタイムマネージャ２１２は現在のホスト１１０から提供される第１グローバルタイムＧＴ１とリテンション情報から提供される第２グローバルタイムＧＴ２との時間差を計算してオフライン時間を計算する。
【００５１】
オフライン時間の計算が完了すると、格納装置１２０がオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作に対する情報が生成され得る。一般的にメモリブロックはブロックアドレス順に、又は、プログラム時間順序にしたがってデータリテンション動作を実行できる。したがって、オフライン時間が計算されれば、オフライン時間の間に正常的にリテンションが実行されなかったメモリブロックに対する情報が生成される。
【００５２】
Ｓ１３０段階で、格納装置１２０はオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を実施するための補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作はオフライン時間の間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域に対するリテンション動作をオンライン状態の初期に実施する動作である。補償リテンション動作は多様な方式にしたがって実行され得る。オフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を一時に実行する方法があり得、格納装置のパフォーマンスを考慮して漸進的に実行する方法があり得る。補償リテンション動作の方法は後述する図８乃至１０でより詳細に説明する。
【００５３】
Ｓ１４０段階で、格納装置１２０は補償リテンション動作の次にノーマルデータリテンション動作を実行する。ノーマルデータリテンション動作は最初設定された周期、メモリサイズ、順序にしたがって実行されるリテンション動作を意味する。即ち、選択されたメモリブロックのデータを読み出してバッファメモリに格納し、メモリブロックを消去し、バッファメモリに一時的に格納されたデータを消去されたメモリブロックに再び書き込む動作が包含される。そして、リテンション動作にはリテンション動作が行われたメモリブロックのアドレス、発生した時点（グローバルタイム）がメタ領域にリテンション情報として格納される動作がさらに包含される。
【００５４】
以上の本発明の実施形態によるリテンション方法によれば、本発明の格納装置１２０はオフライン時間に実行されなかったリテンション動作をオンライン状態で行われる補償リテンション動作で実行する。したがって、本発明のリテンション方法によれば、オフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作にしたがう残りメモリ領域のデータ信頼度の低下を防止できる。
【００５５】
ここで、オフライン時間の間に実行されなかった動作としてデータリテンション動作を例示的に説明した。しかし、本発明はこれに制限されない。例えば、周期的にアップデートや実行されなければならない各種の動作にグローバルタイムを使用する本発明が適用され得る。
【００５６】
図７は本発明のリテンション方法を簡略に示すタイミング図である。図７を参照すれば、本発明の実施形態による補償リテンション動作の実行手続が簡略に説明される。
先ず、Ｔ１時点まではホスト１１０（図１参照）と格納装置１２０（図１参照）とが電気的に接続されたオンライン状態である。オンライン状態で、格納装置１２０は周期的にリテンション動作を実行する。例えば、格納装置１２０はリテンション周期ΔＴｎにしたがって選択されたメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、第１グローバルタイムＧＴｍで最後リテンション動作が実行され、Ｔ１時点で格納装置１２０はホスト１１０から電気的に分離される。
【００５７】
Ｔ１時点からＴ２時点まで格納装置１２０がホスト１１０と電気的に分離されるオフライン状態を維持する。Ｔ１時点とＴ２時点との間の時間差はオフライン時間ΔＴｏｆｆに対応する。そして、Ｔ２時点に格納装置１２０がホスト１１０に電気的に連結される。
【００５８】
Ｔ２時点に格納装置１２０がホスト１１０に連結されれば、格納装置１２０はオンライン状態になる。そうすると、ホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。格納装置１２０はリテンション動作の後に格納された第２グローバルタイムＧＴｍとオンライン状態で最初に伝達された第１グローバルタイムＧＴｎとに基づいてオフライン時間ΔＴｏｆｆを推定する。そして、格納装置１２０は推定されたオフライン時間ΔＴｏｆｆの間に実行されなかったリテンション動作を補償するための補償リテンション動作をΔＴ１時間の間に実施する。補償リテンション動作が完了すれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を最初に設定されたリテンション周期ΔＴｎにしたがって実行する。
【００５９】
図８は本発明の一実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図８を参照すれば、オフライン状態からオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間に実行されなかったリテンション動作を一時に実行する。より詳細に説明すれば、次の通りである。
【００６０】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。
【００６１】
格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間に実行されなかったメモリ領域を計算する。そして、格納装置１２０は補償リテンション時間ΔＴ１の間にオフライン時間の間に実行されなかったリテンション動作を一時に実施する。補償リテンション時間ΔＴ１の間に、補償リテンション動作が完了されれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を実施する。
【００６２】
図９は本発明の一実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図９を参照すれば、オフライン状態からオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域を把握する。そして、把握されたメモリ領域の大きさにしたがって補償リテンション動作の周期ΔＴｃを決定する。決定された補償リテンション周期ΔＴｃにしたがって補償リテンション動作を実行し、それ以後にはノーマルリテンション動作を実行する。より詳細に説明すれば次の通りである。
【００６３】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間に実行されなかったメモリ領域を計算する。
【００６４】
格納装置１２０はオフライン時間ΔＴｏｆｆの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを参照して補償リテンション動作のための補償リテンション周期ΔＴｃを計算する。もし、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に長い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズも大きい。この場合には相対的に短い補償リテンション周期ΔＴｃが決定され、補償リテンション時間ΔＴ１の間の補償リテンション動作の回数は増加する。
【００６５】
一方、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に短い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズは小さい。この場合には相対的に長い補償リテンション周期ΔＴｃが決定され、補償リテンション時間ΔＴ１の間の補償リテンション動作の回数は減少する。
補償リテンション時間ΔＴ１の間に、補償リテンション動作が完了すれば、格納装置１２０はノーマルリテンション動作を実施する。
【００６６】
図１０は本発明のその他の実施形態による補償リテンション動作を示すタイミング図である。図１０を参照すれば、オフライン状態でオンライン状態に転換されれば、格納装置１２０はオフラインの間にリテンション動作が実行されなかったメモリ領域を把握する。そして、把握されたメモリ領域の大きさにしたがって１回の動作の時にリテンション実行されるメモリサイズを決定する。より詳細に説明すれば次の通りである。
【００６７】
オフライン時間ΔＴｏｆｆの間に電気的にホスト１１０と分離状態に存在した格納装置１２０がＴ１時点にホスト１１０と連結される。そうすると、格納装置１２０はホスト１１０から第１グローバルタイムＧＴｎを受信する。そして、格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後のリテンション動作に対する情報（リテンション情報）をメタ領域から読み出す。格納装置１２０はオフラインの以前に実行された最後リテンション動作時点に対応する第２グローバルタイムＧＴｍをリテンション情報から取出する。格納装置１２０は第１グローバルタイムＧＴｎ及び第２グローバルタイムＧＴｍを参照してオフライン時間を推定し、オフライン時間の間にデータリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを計算する。
【００６８】
格納装置１２０はオフライン時間ΔＴｏｆｆの間にデータリテンション動作が実行されなかったメモリ領域の大きさを参照して補償リテンション時間の間に実行される１回の補償リテンション動作の時に処理されるデータ量を決定する。もし、相対的にオフライン時間ΔＴｏｆｆが長い場合、データリテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズも大きい。
【００６９】
この場合には１回の補償リテンション動作によって処理するデータの量は増加する。しかし、補償リテンション時間ΔＴ１の間に発生する補償リテンション動作の周期ΔＴｃはノーマルリテンション周期ΔＴｎと同一である。
【００７０】
一方、オフライン時間ΔＴｏｆｆが相対的に短い場合、リテンション動作が実行されなかったデータ領域のサイズは小さい。この場合には１回の補償リテンション動作によって処理するデータの量は減少する。同様に、補償リテンション時間ΔＴ１の間に発生する補償リテンション動作の周期ΔＴｃはノーマルリテンション周期ΔＴｎと同一である。
【００７１】
上述した補償リテンションによって処理されるデータの量を調整する実施形態によれば、補償リテンション動作やノーマルリテンション動作の周期は変わらない。代わりに、補償リテンション動作の時には１回のリテンション動作の時に処理されるデータ量が増加するだけである。
【００７２】
図１１は本発明の実施形態を適用したソリッドステートディスクＳＳＤシステムを示すブロック図である。図１１を参照すれば、ＳＳＤシステム１０００はホスト１１００とＳＳＤ１２００とを含む。ＳＳＤ１２００はＳＳＤコントローラ１２１０、バッファメモリ１２２０、及び不揮発性メモリ装置１２３０を含む。
【００７３】
ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００とＳＳＤ１２００との物理的連結を提供する。即ち、ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００のバスフォーマット（Ｂｕｓ ｆｏｒｍａｔ）に対応してＳＳＤ１２００とのインターフェイスを提供する。特に、ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００から提供される命令語をデコーディングする。デコーディングされた結果にしたがって、ＳＳＤコントローラ１２１０は不揮発性メモリ装置１２３０をアクセスする。ホスト１１００のバスフォーマット（Ｂｕｓ ｆｏｒｍａｔ）にＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ、ＡＴＡ、ＰＡＴＡ（Ｐａｒａｌｌｅｌ ＡＴＡ）、ＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ）、ＳＡＳ（Ｓｅｒｉａｌ Ａｔｔａｃｈｅｄ ＳＣＳＩ）等が包含され得る。
【００７４】
ＳＳＤコントローラ１２１０はホスト１１００から提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。ＳＳＤコントローラ１２１０はオンライン状態では周期的に不揮発性メモリ装置１２３０のメモリ領域を読出し、バッファメモリ１２２０に格納する。そして、データが読み出されたメモリ領域を消去した後、バッファメモリに格納されたデータを消去された領域に再び書き込む。特に、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、ＳＳＤコントローラ１２１０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがって不揮発性メモリ装置１２３０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００７５】
バッファメモリ１２２０にはホスト１１００から提供される書込みデータ又は不揮発性メモリ装置１２３０から読み出されたデータが一時的に格納される。ホスト１１００の読出し要請の時に不揮発性メモリ装置１２３０に存在するデータがキャッシュされている場合には、バッファメモリ１２２０はキャッシュされたデータを直接ホスト１１００に提供するキャッシュ機能を支援する。一般的に、ホスト１１００のバスフォーマット（例えば、ＳＡＴＡ又はＳＡＳ）によるデータ伝送速度はＳＳＤ１２００のメモリチャンネルの伝送速度より著しく速い。即ち、ホスト１１００のインターフェイス速度が著しく速い場合、大容量のバッファメモリ１２２０を提供することによって、速度差異によって発生するパフォーマンスの低下を最小化できる。
【００７６】
バッファメモリ１２２０は大容量の補助記憶装置として使用されるＳＳＤ１２００で充分なバッファリングを提供するために同期式ＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）で提供され得る。しかし、バッファメモリ１２２０がこの開示に制限されないことはこの分野の通常的な知識を習得した者に明確である。
【００７７】
不揮発性メモリ装置１２３０はＳＳＤ１２００の格納媒体として提供される。例えば、不揮発性メモリ装置１２３０は大容量の格納能力を有するＮＡＮＤフラッシュメモリ（ＮＡＮＤ−ｔｙｐｅ Ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）で提供され得る。不揮発性メモリ装置１２３０は複数のメモリ装置で構成され得る。この場合、各々のメモリ装置はチャンネル単位にＳＳＤコントローラ１２１０に連結される。格納媒体として不揮発性メモリ装置１２３０をＮＡＮＤフラッシュメモリを例として説明したが、その他の不揮発性メモリ装置で構成され得る。例えば、格納媒体としてＰＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＮＯＲフラッシュメモリ等が使用でき、異種のメモリ装置が混用されるメモリシステムも適用され得る。そして、格納媒体として揮発性メモリ装置装置（例えば、ＤＲＡＭ）が包含されることもあり得る。
【００７８】
図１２は本発明の実施形態によるメモリカードを示す。メモリカードシステム２０００はホスト２１００とメモリカード２２００とを含む。ホスト２１００はホストコントローラ２１１０及びホスト接続ユニット２１２０を含む。メモリカード２２００はカード接続ユニット２２１０、カードコントローラ２２２０、そしてフラッシュメモリ２２３０を含む。
【００７９】
ホスト接続ユニット２１２０及びカード接続ユニット２２１０は複数のピンで構成される。これらのピンにはコマンドピン、データピン、クロックピン、電源ピン等が含まれている。ピンの数はメモリカード２２００の種類にしたがって異なる。例として、ＳＤカードは９つのピンを有することができる。
【００８０】
ホスト２１００はメモリカード２２００にデータを書き込むか、メモリカード２２００に格納されたデータを読み出す。ホストコントローラ２１１０はコマンド（例えば、書込みコマンド）、ホスト２１００内のクロック発生器（図示せず）で発生したクロック信号（ＣＬＫ）、及びデータ（ＤＡＴＡ）をホスト接続ユニット２１２０を通じてメモリカード２２００へ伝送する。特に、ホスト１２００は周期的に又はメモリカード２２００がオンライン状態に転換される初期にグローバルタイムＧＴを提供する。
【００８１】
カードコントローラ２２２０はカード接続ユニット２２１０を通じて受信された書込みコマンドに応答してカードコントローラ２２２０内にあるクロック発生器（図示せず）で発生したクロック信号に同期してデータをメモリ２２３０に格納する。メモリ２２３０はホスト２１００から伝送されたデータを格納する。例えば、ホスト２１００がデジタルカメラである場合には映像データを格納する。
【００８２】
ＳＳＤコントローラ２２２０はホスト２１００から提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。カードコントローラ２２２０はオンライン状態では周期的にフラッシュメモリ装置２２３０のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、カードコントローラ２２２０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってフラッシュメモリ装置２２３０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００８３】
カード接続ユニット２２１０はＵＳＢ、ＭＭＣ、ＰＣＩ−Ｅ、ＳＡＳ、ＳＡＴＡ、ＰＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＥＳＤＩ、及びＩＤＥ等のような多様なインターフェイスプロトコルの中で１つを通じて外部（例えば、ホスト）と通信するように構成される。
【００８４】
図１３は本発明のグローバルタイムに基づいたリテンション動作を実行するフュージョンメモリ装置３０００を簡略に示すブロック図である。例えば、フュージョンメモリ装置としてｏｎｅ ＮＡＮＤフラッシュメモリ装置に本発明の技術的特徴が適用され得る。図１３を参照すれば、ホストは本発明のフュージョンメモリ装置３０００へグローバルタイムＧＴを提供する。そして、フュージョンメモリ装置３０００はグローバルタイムに基づいてオフライン時点に実行されなかったリテンション動作を補償できる。
【００８５】
フュージョンメモリ装置３０００は互に異なるプロトコルを使用する装置との各種情報交換のためのホストインターフェイス３１００と、メモリ装置を駆動するためのコードを内装するか、或いはデータを一時的に格納するバッファＲＡＭ３２００と、外部で与えられた制御信号と命令語に応答して読出しとプログラム及び全ての状態を制御する制御部３３００と、命令語とアドレス、メモリ装置内部のシステム動作環境を定義する設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）等のデータが格納されるレジスタ３４００及び不揮発性メモリセルとページバッファとで構成されたＮＡＮＤセルアレイ３５００を含む。
【００８６】
制御部３３００はホストから提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。制御部３３００はオンライン状態では周期的にＮＡＮＤセルアレイ３５００のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態からオンライン状態に転換される時点で、制御部３３００はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間にもとづいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってＮＡＮＤセルアレイ３５００に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００８７】
図１４には本発明の実施形態が適用され得るコンピューティングシステム４０００が概略的に図示されている。本発明によるコンピューティングシステム４０００はシステムバス４７００に電気的に連結されたメモリシステム４１００、マイクロプロセッサ４２００、ＲＡＭ４３００、使用者インターフェイス４４００、ベースバンドチップセット（Ｂａｓｅｂａｎｄ ｃｈｉｐｓｅｔ）のようなモデム４５００及びネットワークアダプタ４６００を含む。メモリシステム４１００は図１１、図１２、図１３に図示されたものと実質的に同様に構成される。
【００８８】
本発明によるコンピューティングシステム４０００がモバイル装置である場合、コンピューティングシステム４０００の動作電圧を供給するためのバッテリ（図示せず）が追加的に提供される。たとえ図面には図示されていないが、本発明によるコンピューティングシステム４０００には応用チップセット（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｈｉｐｓｅｔ）、カメライメージプロセッサ（Ｃａｍｅｒａ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＣＩＳ）、モバイルＤＲＡＭ、等がさらに提供され得ることはこの分野の通常的な知識を習得した者に明確である。メモリシステム４１００は、例えば、データを格納するのに不揮発性メモリを使用するＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ／Ｄｉｓｋ）で構成することができる。
【００８９】
メモリコントローラ４１１０はネットワークアダプタ４６００を通じて提供されるグローバルタイムＧＴを参照して補償リテンション動作を実行する。メモリコントローラ４１１０はオンライン状態では周期的にフラッシュメモリ４１２０のメモリ領域に対するリテンション動作を実行する。そして、オフライン状態でオンライン状態に転換される時点で、メモリコントローラ４１１０はグローバルタイムに基づいてオフライン時間（Ｏｆｆ−ｌｉｎｅ ｔｉｍｅ）を計算し、計算されたオフライン時間に基づいて補償リテンション動作を実行する。補償リテンション動作にしたがってフラッシュメモリ４１２０に格納されたデータの信頼度が向上され得る。
【００９０】
本発明による不揮発性メモリ装置及び／又はメモリコントローラは多様な形態のパッケージを利用して実装され得る。例えば、フラッシュメモリ装置及び／又はメモリコントローラはＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ ｏｎ Ｐａｃｋａｇｅ）、Ｂａｌｌ ｇｒｉｄ ａｒｒａｙｓ（ＢＧＡｓ）、Ｃｈｉｐ ｓｃａｌｅ ｐａｃｋａｇｅｓ（ＣＳＰｓ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ（ＰＬＣＣ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｄｕａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＰＤＩＰ）、Ｄｉｅ ｉｎ Ｗａｆｆｌｅ Ｐａｃｋ、Ｄｉｅ ｉｎ Ｗａｆｅｒ Ｆｏｒｍ、Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ（ＣＯＢ）、Ｃｅｒａｍｉｃ Ｄｕａｌ Ｉｎ−Ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＣＥＲＤＩＰ）、Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｅｔｒｉｃ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ（ＭＱＦＰ）、Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ ｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ（ＳＯＩＣ）、Ｓｈｒｉｎｋ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔ ｌｉｎｅ（ＴＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ ｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）、Ｍｕｌｔｉ Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ（ＭＣＰ）、Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＦＰ）、Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ Ｓｔａｃｋ Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＳＰ）等のような方式にパッケージング化されて実装され得る。
【００９１】
以上のように図面と明細書とで最適の実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使用されたが、これは単なる本発明を説明するための目的で使用され、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されるものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能である点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定まる。
【符号の説明】
【００９２】
１１０・・・ホスト
１２０・・・格納装置
２１０・・・メモリコントローラ
２１２・・・グローバルタイムマネージャ
２１４・・・リテンションマネージャ
２１６・・・バッファメモリ
２２０・・・不揮発性メモリ装置
２２２・・・セルアレイ
２２４・・・ページバッファ
１１００・・・ホスト
１２００・・・ＳＳＤ
１２１０・・・ＳＳＤコントローラ
１２２０・・・バッファメモリ
１２３０・・・不揮発性メモリ装置
２１００・・・ホスト
２１１０・・・ホストコントローラ
２１２０・・・ホスト接続ユニット
２２００・・・メモリカード
２２１０・・・カード接続ユニット
２２２０・・・カードコントローラ
２２３０・・・フラッシュメモリ
３１００・・・ホストインターフェイス
３２００・・・バッファＲＡＭ
３３００・・・制御部
３４００・・・レジスタ
３５００・・・ＮＡＮＤセルアレイ
４１００・・・メモリシステム
４１１０・・・メモリコントローラ
４１２０・・・フラッシュメモリ装置
４２００・・・中央処理装置
４３００・・・ＲＡＭ
４４００・・・ユーザーインターフェイス
４５００・・・モデム
４６００・・・ネットワークアダプタ
４７００・・・システムバス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ格納装置の駆動方法において、
前記データ格納装置をオフライン状態からオンライン状態に転換する段階と、
前記オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイムを受信する段階と、
前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含むデータ格納装置の駆動方法。
【請求項２】
前記データ格納装置によって受信される前記現在のグローバルタイムは前記オンライン状態間に１回提供される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項３】
前記リフレッシュ段階は複数のノーマルデータリテンション動作を実行する段階を含む請求項２に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項４】
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々は前記現在のグローバルタイムから生成される内部リフレッシュクロックに応答して実行される請求項３に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項５】
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々はメモリ領域の各々に対応するリテンション情報をアップデートする段階を含む請求項４に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項６】
前記リテンション情報にはメモリ領域とリフレッシュタイム情報を示す位置情報とを含む請求項５に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項７】
前記オフライン状態の以前のオンライン状態の間に受信された最終のグローバルタイムを受信する段階と、
前記現在のグローバルタイムと前記最終グローバルタイムとを使用して前記オフライン状態の持続期間を計算する段階と、をさらに含む請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項８】
前記オフライン状態の持続期間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域を決定する段階と、
前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に、前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域に対する少なくとも１つの補償リテンション動作を実行する段階と、を含む請求項７に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの補償リテンション動作は、前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域の各々に対応する複数の補償リテンション動作を含む請求項８に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１０】
複数の補償リテンション動作は、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に同時に実行される請求項９に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１１】
複数の補償リテンション動作は、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に同時に実行される請求項９に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記データ格納装置によって受信される前記現在のグローバルタイムは前記オンライン状態の間に複数回提供される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記リフレッシュ段階は複数のノーマルデータリテンション動作を実行する段階を含み、
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々は前記オンライン状態間に複数回提供される複数のグローバルタイムの中で対応するいずれか１つに応答して実行される請求項１２に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記データ格納装置が前記ホストに電気的に連結されれば、前記オフライン状態から前記オンライン状態に転換される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１５】
現在のグローバルタイムを伝送するホストと、
前記現在のグローバルタイムを受信するように、そしてオフライン状態でオンライン状態に転換するように、そして前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュするデータ格納装置と、を含む使用者装置。
【請求項１６】
前記ホストは前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを１回伝送する請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１７】
前記ホストは前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを複数回伝送する請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１８】
前記データ格納装置は、前記格納データをリフレッシュした直後に前記リフレッシュされたデータの位置情報とリフレッシュタイムとを含むリフレッシュ情報とをメタデータ領域にアップデートする請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１９】
前記データ格納装置は、前記オフライン状態以前のオンライン状態の間に受信された最終グローバルタイムを受信するように、前記最終グローバルタイムを格納するように、そして前記現在のグローバルタイムと前記最終グローバルタイムとを使用して前記オフライン状態の持続期間を計算するように設定される請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項２０】
前記データ格納装置は、前記オフライン状態の持続期間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域を決定し、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に実行される補償リテンション区間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域に対する少なくとも１つの補償リテンション動作を実行するように設定される請求項１９に記載の使用者装置。
【請求項２１】
前記補償リテンション区間の時間は前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域のサイズにしたがって可変される請求項２０に記載の使用者装置。
【請求項２２】
前記ホストは前記データ格納装置が前記ホストに連結されれば、電力を供給するように設定され、前記データ格納装置は前記ホストに連結された直後に前記オフライン状態で前記オンライン状態に転換するように設定される請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１】
データ格納装置の駆動方法において、
前記データ格納装置をオフライン状態からオンライン状態に転換する段階と、
前記オンライン状態の間にホストから現在のグローバルタイムを受信する段階と、
前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュする段階と、を含むデータ格納装置の駆動方法。
【請求項２】
前記データ格納装置によって受信される前記現在のグローバルタイムは前記オンライン状態間に１回提供される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項３】
前記リフレッシュ段階は複数のノーマルデータリテンション動作を実行する段階を含む請求項２に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項４】
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々は前記現在のグローバルタイムから生成される内部リフレッシュクロックに応答して実行される請求項３に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項５】
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々はメモリ領域の各々に対応するリテンション情報をアップデートする段階を含む請求項４に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項６】
前記リテンション情報にはメモリ領域とリフレッシュタイム情報を示す位置情報とを含む請求項５に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項７】
前記オフライン状態の以前のオンライン状態の間に受信された最終のグローバルタイムを受信する段階と、
前記現在のグローバルタイムと前記最終グローバルタイムとを使用して前記オフライン状態の持続期間を計算する段階と、をさらに含む請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項８】
前記オフライン状態の持続期間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域を決定する段階と、
前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に、前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域に対する少なくとも１つの補償リテンション動作を実行する段階と、を含む請求項７に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの補償リテンション動作は、前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域の各々に対応する複数の補償リテンション動作を含む請求項８に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１０】
複数の補償リテンション動作は、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に同時に実行される請求項９に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１１】
複数の補償リテンション動作は、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に同時に実行される請求項９に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記データ格納装置によって受信される前記現在のグローバルタイムは前記オンライン状態の間に複数回提供される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記リフレッシュ段階は複数のノーマルデータリテンション動作を実行する段階を含み、
前記複数のノーマルデータリテンション動作の各々は前記オンライン状態間に複数回提供される複数のグローバルタイムの中で対応するいずれか１つに応答して実行される請求項１２に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記データ格納装置が前記ホストに電気的に連結されれば、前記オフライン状態から前記オンライン状態に転換される請求項１に記載のデータ格納装置の駆動方法。
【請求項１５】
現在のグローバルタイムを伝送するホストと、
前記現在のグローバルタイムを受信するように、そしてオフライン状態でオンライン状態に転換するように、そして前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータを少なくとも１つのノーマルデータリテンション動作を通じてリフレッシュするデータ格納装置と、を含む使用者装置。
【請求項１６】
前記ホストは前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを１回伝送する請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１７】
前記ホストは前記オンライン状態の間に前記現在のグローバルタイムを複数回伝送する請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１８】
前記データ格納装置は、前記格納データをリフレッシュした直後に前記リフレッシュされたデータの位置情報とリフレッシュタイムとを含むリフレッシュ情報とをメタデータ領域にアップデートする請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項１９】
前記データ格納装置は、前記オフライン状態以前のオンライン状態の間に受信された最終グローバルタイムを受信するように、前記最終グローバルタイムを格納するように、そして前記現在のグローバルタイムと前記最終グローバルタイムとを使用して前記オフライン状態の持続期間を計算するように設定される請求項１５に記載の使用者装置。
【請求項２０】
前記データ格納装置は、前記オフライン状態の持続期間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域を決定し、前記現在のグローバルタイムを参照して前記データ格納装置に格納されたデータをリフレッシュする前に実行される補償リテンション区間の間に前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域に対する少なくとも１つの補償リテンション動作を実行するように設定される請求項１９に記載の使用者装置。
【請求項２１】
前記補償リテンション区間の時間は前記ノーマルデータリテンション動作が実行されなかった少なくとも１つのメモリ領域のサイズにしたがって可変される請求項２０に記載の使用者装置。
【請求項２２】
前記ホストは前記データ格納装置が前記ホストに連結されれば、電力を供給するように設定され、前記データ格納装置は前記ホストに連結された直後に前記オフライン状態で前記オンライン状態に転換するように設定される請求項１５に記載の使用者装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１６８９２７（Ｐ２０１２−１６８９２７Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８６２５７（Ｐ２０１１−２８６２５７）
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２７日（２０１１．１２．２７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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