在数据突发之前冷却存储器的温度控制的存储模块制造技术

技术编号:13111735 阅读:176 留言:0更新日期:2016-03-31 17:30
一种在数据突发之前冷却存储器的温度控制的存储器。在一个实施例中,提供一种存储模块,其包括存储器、温度传感器、热电冷却器和控制器。控制器确定与存储模块通信的主机即将发送数据的突发,然后激活热电冷却器以冷却存储器。控制器可以从来自主机的通知,或者通过基于一段时间的来自主机的写入活动进行推断来确定主机即将发送数据突发。这使得在突发期间更高的并行性,因此改进突发的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
存储器、诸如NAND闪存的表现往往非常依赖于它的操作和存储温度。在高温下,由于更好的退火,耐久性被改进,但是数据保持性根据阿列纽斯(Arrhenius)方程而恶化。在非常低的温度下,其他效果突出。存储器设计者考虑到这种依赖来生产在宽的温度范围内操作的存储器,该存储器提供数据保存性、耐久性和其他存储器特征之间的折衷。然而,在宽的温度范围内操作是一种折衷,因为某些特征更适合于为其具体操作定制的较小温度范围。与温度相关的问题也能通过其他方式影响存储模块。例如,增加的读取和写入性能往往需要多个存储器裸芯或平面并行以实现所需的性能。电流消耗和散热量是可能限制在存储模块中并行的数量的两个主要因素。即使对电流消耗没有限制并且主机可以保证所需的壳体温度,但由于存储器裸芯和壳体之间的被动耐热性仍然可能是热问题。此外,对存储模块的典型主机访问往往是对于被称为突发的数据的短时间、集中的需求。在突发的时间期间,更多的需求放置在存储器上,这可能将存储器的温度增加到达到或超过最大操作温度额定值的水平。
技术实现思路
本专利技术的实施例由权利要求来限定,并且在该部分不会被认为是作为对该权利要求的限制。通过介绍,下面的实施例涉及在接收数据突发之前冷却存储器的温度控制的存储模块。在一个实施例中,提供一种存储模块,其包括存储器、温度传感器、热电冷却器和控制器。该控制器确定与存储模块通信的主机即将发送数据的突发,并且然后激活热电冷却器以冷却存储器。控制器可以从来自主机的通知,或者通过基于一段时间的来自主机的写入活动做出推断,来确定主机即将发送数据突发。这使能在突发期间的更高的并行性,因此改进突发的性能。其他实施例是可能的,并且实施例的每个可以单独使用或结合在一起使用。因此,现在各个实施例将参考附图来描述。【附图说明】图1是实施例的示例存储模块的框图。图2A是实施例的主机的框图,其中图1的示例的存储模块被嵌入在主机中。图2B是可拆卸地连接到主机的图1的示例存储模块的框图,其中该存储模块和主机是可分离的、可移动的装置。图3是用于控制存储模块的温度的实施例的方法的流程图。图4是用于控制存储模块的温度的实施例的电路的示意图。图5是具有单个热电冷却器的实施例的存储模块的示意图。图6是示出了从图5的存储模块的热传递的示意图。图7是具有两个热电冷却器的实施例的存储模块的示意图。图8是示出了从图7的存储模块的热传递的示意图。图9A和图9B是在突发时段之前冷却存储器裸芯的实施例的图示。图10是另一个实施例的存储模块的图示。图11是现有技术的热电冷却器的图示。【具体实施方式】参见附图,图1是实施例的存储模块100的示意图。如图1中所示,存储模块100包括与一个或多个存储器裸芯120通信的控制器110,存储器裸芯120具有在存储器裸芯120中或在存储器裸芯120上的温度传感器125。如这里所使用的,短语“与......通信”能够意味着与其直接地通信或通过一个或多个组件而间接地通信,该一个或多个组件可能在这里示出或描述,或者可能不在这里示出或描述。图1显示了存储器裸芯120作为NAND存储器裸芯;然而,可以使用其它存储器技术。而且,存储器120可以是一次性可编程的、少次可编程的、或多次可编程的。存储器120也可以使用单级单元(single-level cell,SLC)、多级单元(multiple-level cell,MLC)cell,TLC)、或现在已知的或以后开发的其它存储器技术。而且,存储器120可以是二维或三维的(例如,位成本存储器(BitCost Memory,BiCS),并且可以是多芯片封装体或单芯片封装体。图1中的存储模块^^还包括温度传递器件’诸如热电冷却器!;!:]^!.!]^^]^^:!.;^cooler,TEC) 130。(在一个实施例中,控制器110、存储器裸芯130、和TEC 130都堆叠在基板上,以及所有那些组件都被包裹在集成电路封装体50中。)热电冷却器是使用珀尔帖效应(Peltier effect)来创建两个不同类型的材料的接合体之间的热通量的固态装置。通常,热电冷却器通过珀耳帖效应来操作。如图11所示,一种类型的现有技术的热电冷却器1100(可以使用其他类型)具有两侧,并且当直流电流流过冷却器1100,它将热量从冷却器1100一侧带到另一侧。这会导致一侧变得冷却,而另一侧变得更热。变得冷却的一侧被附接到冷却板1110,并且变得更热的一侧被附接到散热器1120。热电冷却器1100可以由具有不同的电子密度的两个独特的半导体(一个P型1130和一个η型1140)制成。半导体1130、1140彼此热并行且电串联地放置,然后与在每侧上的导热板1150、1160 (在它们旁边有绝缘体1170、1180)结合。当将电压施加到两个半导体1130、1140的自由端时,直流电流流动穿过半导体1130、1140的接合体引起温度差。具有冷却板1110的一侧吸收热量,热量然后被移动到具有散热器1112的另一侧。因为热电冷却器是热栗,该热栗由于电能的消耗而将热量从装置的一侧传递到另一侧,热电冷却器可以用于依赖于电流的方向而冷却(制冷)或加热。如将在下面所讨论的,在这些实施例中,热电冷却器用于冷却或加热存储器裸芯120,以保持期望的温度。因为冷却和加热需要来自电源的额外的电流,当设计系统用于与存储模块100—起使用时应当考虑到这样的电力需求,以确保有足够的电力被供给存储模块100。由于电力需求,存储模块100可能发现在没有电力不足的情形下的特定用途,诸如在固态盘中或在具有嵌入式存储器的主机装置(例如,机顶盒)中。然而,这些实施例也可以与可移动存储装置一起使用。例如,存储模块100可以从外部源接收电力以供电给控制器110和存储器120,或者可以具有其自己的电源(例如,电池)。此外,如将在下面描述的,还可以有存储模块100的内部或外部的附加的TEC(诸如(TEC 2) 150)。热电冷却器130的使用将在下面详细地讨论。如图2A所示,存储模块100可以被嵌入在具有主控制器220的主机210中。也就是说,主机210体现了主机控制器220和存储模块100,使得主机控制器220与嵌入式存储模块100接口以管理其操作。例如,存储模块100可以采取由SanDisk公司的iNANDTMeSD/eMMC嵌入式快闪盘的形式。在主机210中的主机控制器220或另一个组件将为存储模块100提供电力。例如,主机控制器220可以使用存储接口,诸如6丽(:、皿3、1^8、34了4、343、当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储模块,包括:存储器;温度传感器;热电冷却器;以及与所述存储器、所述温度传感器、和所述热电冷却器通信的控制器,其中所述控制器被配置为:确定与所述存储模块通信的主机即将发送数据突发;以及激活所述热电冷却器以冷却所述存储器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y杜兹利AS科查夫耶尔A马库
申请(专利权)人:桑迪士克科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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