存储设备、存储设备的备电电路的自检方法和控制芯片技术

本发明专利技术公开了一种存储设备、存储设备的备电电路的自检方法和控制芯片，属于备电技术领域。存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片；备电电路包括由N组相互并联的备电支路组成的备电支路阵列；控制芯片每隔一预设周期测量备电支路阵列的电容值，判断该电容值是否小于第一预设阈值，若是，则产生提示信息指示备电电路对存储设备进行有效供电的时长小于预设时长，通过在备电电路中设置由多组备电支路组成的备电支路阵列，并定期检测备电支路阵列的电容值，当其中部分备电支路发生短路时，能够及时对用户发出提醒，以便用户在备电电路完全失效之前采取必要的补助措施，从而提高备电电路的备电效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及备电
，特别涉及一种存储设备、存储设备的备电电路的自检方法和控制芯片。
技术介绍
在存储设备中，SSD(Solid-state Drive，固态硬盘)是一种基于半导体固态存储器技术的新型存储设备，与传统机械硬盘相比，具有读写速度快、抗震能力强、温度范围大、体积小、重量轻等优点。现有技术中，主机设备向SSD进行的写入操作分为透写(Write-Through)和回写(Write-Back)两种模式。回写模式的速度要快于透写模式，但是在回写模式下SSD先将数据写在SSD的缓存区(buffer)里，随即向主机设备返回写入成功，主机认为SSD已完成数据的存储。之后，SSD的主控芯片将数据下刷到SSD的后端闪存芯片(FLASH)，若此时SSD盘片掉电，则缓存区中的数据就会丢失。因此，在SSD设计中，一般会增加一个备电电路，该备电电路中包含若干个并联的电容器，这若干个电容器的一端连接在备电电路的输入端和输出端之间，另一端接地，用于在意外掉电发生时，为SSD提供将缓存区中的数据下刷到闪存芯片所需的电能，避免发生数据丢失的问题。但是现有技术存在以下问题：备电电路中的各个电容器之间互相并联，若其中一个电容发生短路，则整个备电电路就会失效，而存储设备无法及时发现备电电路是否失效，用户无法及时做出相应的补救措施，从而影响备电电路的备电效果。
技术实现思路
为了在备电电路完全失效之前能够及时提醒用户采取必要的补助措施，以提高备电电路的备电效果，本专利技术实施例提供了一种存储设备、存储设备的备电电路的自检方法和控制芯片。所述技术方案如下：存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片，该备电电路包括由N组相互并联的备电支路组成的备电支路阵列，N是大于或等于2的整数，每组备电支路包括电容组件和单向导电元件，该单向导电元件分别与该备电支路阵列的输入端、该备电支路阵列的输出端以及该电容组件电性相连，该单向导电元件用于截断该N组相互并联的备电支路中的电容组件之间的电流通路，且该单向导电元件允许电流由该备电支路阵列的输入端流入，并由该备电支路阵列的输出端流出。第一方面，提供了一种存储设备的备电电路的自检方法，该方法包括：控制芯片每隔一预设周期测量备电支路阵列的电容值；控制芯片判断该电容值是否小于第一预设阈值；若该电容值小于第一预设阈值，则控制芯片产生提示信息指示该备电电路能够对存储设备进行有效供电的时长小于预设时长。本专利技术所示的方案，对于一个存储设备的备电电路，将该备电电路中的备电支路阵列的电容值与第一预设阈值进行比较，当该电容值小于第一预设阈值时，提示该备电电路能够对存储设备进行有效供电的时长小于预设时长，通过在备电电路中设置多组备电支路，并定期检测多组备电支路组成的备电支路阵列的电容值，当其中部分备电支路发生短路时，能够及时对用户发出提醒，以便用户在备电电路完全失效之前采取必要的补助措施。上述备电电路还包括恒流源，该恒流源包括：控制端、电流输入端和电流输出端，该控制端和该电流输入端分别与该控制芯片电性相连，该电流输出端接地，该电流输入端还与该备电电路的输出端电性相连。在第一方面的第一种可能的实施方式中，控制芯片在测量备电支路阵列的电容值时，控制该备电电路停止充电；控制恒流源以恒定电流I0进行放电；测量该电流输入端的电压从第一预设电压值V1降到第二预设电压值V2耗费的时间T0，V1大于V2；根据下列公式计算所述备电支路阵列的电容值C：C＝I0T0/(V1-V2)。在备电电路中设置用于以恒定电流放电的恒流源，通过在控制恒流源放电时测量恒流源的电流输入端的电压从第一预设电压值降到第二预设电压值耗费的时间来计算备电支路阵列的电容值，以实现备电电路的电容自检，以便在其中部分备电支路发生短路时能及时对用户发出提醒。在第一方面的第二种可能的实施方式中，该方法还包括：若电容值不小于
第一预设阈值，则判断该电容值是否小于第二预设阈值，该第一预设阈值小于该第二预设阈值；若该电容值小于该第二预设阈值，则将该预设周期设置为第一周期；若该电容值不小于该第二预设阈值，则将该预设周期设置为第二周期，该第二周期大于该第一周期。根据自检的结果设置下一次启动检测的周期，当备电支路阵列的电容值相对正常时设置较长的自检周期，当备电支路阵列的电容值相对较低时设置较短的自检周期，当有部分备电支路发生短路时缩短自检周期，提高备电提醒的频率，进一步提高提醒效果。结合第一方面或者第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式中，该方法还包括：该第一预设阈值为[C0*(N-1-x)/N+C0*(N-x)/N]/2；其中，C0为N组相互并联的备电支路中各个电容器均处于有效工作状态时，备电支路阵列的电容值，x是大于或等于1的整数，且x＜N-1，x为N组备电支路中冗余设计的备电支路的组数。提供x组备电支路作为备电冗余，即便备电电路中有x组备电支路发生短路，也不会影响存储设备的最大备电要求，从而提高备电电路的备电效果。结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，该方法还包括：该第二预设阈值为[C0+C0*(N-x)/N]/2；其中，C0为N组相互并联的备电支路中各个电容器均处于有效工作状态时，备电支路阵列的电容值，x是大于或等于1的整数，且x＜N-1。第二方面，提供了一种存储设备，该存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片；该备电电路包括由N组相互并联的备电支路，N是大于或等于2的整数；每组备电支路包括电容组件和单向导电元件，该单向导电元件分别与该备电支路阵列的输入端、该备电支路阵列的输出端以及该电容组件电性相连，该单向导电元件用于截断该N组相互并联的备电支路中的电容组件之间的电流通路，且该单向导电元件允许电流由该备电支路阵列的输入端流入，并由该备电支路阵列的输出端流出。该存储设备还包括恒流源，该恒流源包括：控制端、电流输入端和电流输出端，该控制端和该电流输入端分别与该控制芯片电性相连，该电流输出端接地，该电流输入端还与该备电支路阵列的输出端电性相连；该控制芯片通过执行指令来实现上述第一方面或第一方面中任意一种可能的实
现方式所提供的存储设备的备电电路的自检方法。在第二方面的第一种可能的实施方式中，该单向导电元件包括第一二极管和第二二极管；该第一二极管的负极与该第二二极管的正极电性相连，该第一二极管的正极与该备电支路阵列的输入端电性相连，该第二二极管的负极与该备电支路阵列的输出端电性相连；该电容组件包括M个相互并联的电容器，且每个该电容器的一端连接于该第一二极管的负极与该第二二极管的正极之间，每个该电容器的另一端接地，M是大于或等于1的整数。通过在电容器非接地端的两侧分别设置第一二极管和第二二极管，以截断该N组相互并联的备电支路中的电容组件之间的电流通路，并允许电流由该备电支路阵列的输入端流入，由该备电支路阵列的输出端流入，使得其中一组备电支路中有电容器短路时，不会对其它各组备电支路中的电容器的备电效果产生影响。结合第二方面的第一种可能的实施方式，在第二方面的第二种可能的实施方式中，每组该备电支路还包括：电阻器；该电阻器一端与该第一二极管的负极电性相连，该电阻器的另一端与该第二二极管的正极电性相连；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储设备，其特征在于，所述存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片；所述备电电路包括由N组相互并联的备电支路组成的备电支路阵列，N是大于或等于2的整数；每组所述备电支路包括电容组件和单向导电元件；所述单向导电元件分别与所述备电支路阵列的输入端、所述备电支路阵列的输出端以及所述电容组件电性相连；所述单向导电元件用于截断所述N组相互并联的备电支路之间的电流通路，且所述单向导电元件允许电流由所述备电支路阵列的输入端流入，并由所述备电支路阵列的输出端流出；所述控制芯片，用于每隔一预设周期测量所述备电支路阵列的电容值，判断所述电容值是否小于第一预设阈值，若所述电容值小于所述第一预设阈值，则产生提示信息指示所述备电电路对所述存储设备进行有效供电的时长小于预设时长。

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片；所述备电电路包括由N组相互并联的备电支路组成的备电支路阵列，N是大于或等于2的整数；每组所述备电支路包括电容组件和单向导电元件；所述单向导电元件分别与所述备电支路阵列的输入端、所述备电支路阵列的输出端以及所述电容组件电性相连；所述单向导电元件用于截断所述N组相互并联的备电支路之间的电流通路，且所述单向导电元件允许电流由所述备电支路阵列的输入端流入，并由所述备电支路阵列的输出端流出；所述控制芯片，用于每隔一预设周期测量所述备电支路阵列的电容值，判断所述电容值是否小于第一预设阈值，若所述电容值小于所述第一预设阈值，则产生提示信息指示所述备电电路对所述存储设备进行有效供电的时长小于预设时长。2.根据权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述备电电路还包括恒流源，所述恒流源包括：控制端、电流输入端和电流输出端，所述控制端和所述电流输入端分别与所述控制芯片电性相连，所述电流输出端接地，所述电流输入端还与所述备电支路阵列的输出端电性相连；所述控制芯片，具体用于在测量所述备电支路阵列的电容值时，控制所述备电电路停止充电，并控制所述恒流源以恒定电流I0进行放电；测量所述电流输入端的电压从第一预设电压值V1降到第二预设电压值V2耗费的时间T0，V1大于V2；根据下列公式计算所述备电支路阵列的电容值C：C＝I0T0/(V1-V2)。3.根据权利要求1所述的存储设备，其特征在于，所述控制芯片，用于在所述电容值不小于第一预设阈值时，判断所述电容值是否小于第二预设阈值，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值；若所述电容值小于所述第二预设阈值，则将所述预设周期设置为第一周期；若所述电容值不小于所述第二预设阈值，则将所述预设周期设置为第二周期，所述第二周期大于所述第一周期。4.根据权利要求1至3任一所述的存储设备，其特征在于，所述单向导电元件包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极电性相连，所述第一二极管的正极与所述备电支路阵列的输入端电性相连，所述第二二极管的负极与所述备电支路阵列的输出端电性相连；所述电容组件包括M个相互并联的电容器，且每个所述电容器的一端连接于所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极之间，每个所述电容器的另一端接地，M是大于或等于1的整数。5.根据权利要求4所述的存储设备，其特征在于，每组所述备电支路还包括：电阻器；所述电阻器一端与所述第一二极管的负极电性相连，所述电阻器的另一端与所述第二二极管的正极电性相连；每个所述电容器的一端连接于所述电阻器与所述第二二极管的正极之间。6.一种存储设备的备电电路的自检方法，所述存储设备包括电性相连的备电电路和控制芯片，所述备电电路包括由N组相互并联的备电支路组成的备电支路阵列，N是大于或等于2的整数，每组所述备电支路包括电容组件和单向导电元件，所述单向导电元件分别与所述备电支路阵列的输入端、所述备电支路阵列的输出端以及所述电容组件电性相连，所述单向导电元件用于截断...

【专利技术属性】
技术研发人员：余霄，陈冠，廖良，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44