非易失性存储器控制器的无功功率管理制造技术

本申请公开了非易失性存储器控制器的无功功率管理，提供了可以在多种情况下响应于存储器命令积压而减少存储器控制器的功耗的系统、方法和装置。数据存储设备包括多组非易失性存储器(NVM)设备、中央控制器和多个通道控制器。每个通道控制器耦合到多组NVM设备的不同组。每个通道控制器包括命令队列，该命令队列经配置以存储待处理存储器命令并提供积压信息。中央控制器经配置以接收多个通道控制器的命令队列的积压信息，并且基于积压信息来调整中央控制器的时钟频率和多个通道控制器的一个或更多个时钟频率，使得命令队列中的每一个中的待处理存储器命令低于预定阈值水平。

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储器控制器的无功功率管理
技术介绍
固态数据存储系统越来越多地用于存储和管理电子设备的数据。固态数据存储使用非易失性存储器来存储数据。典型的非易失性数据存储设备将数据存储为非易失性存储器单元中的与电有关的值(例如，电压)，并且利用一个或更多个存储器控制器来管理跨越存储系统的多个非易失性存储器设备的数据事务。通常通过执行存储器命令来完成固态数据存储系统中的数据事务。一些示例性的存储器命令是读取、写入和擦除非易失性存储器芯片，例如，NAND闪存芯片。为了促进这一过程，存储器控制器通常由命令队列构成，该命令队列促进跨越多个存储器单元执行命令。在一些数据存储系统中，可以跨越数据存储系统的多个通道并行执行多个命令。然而，由于在执行存储器命令时的功率限制和/或处理延迟，存储器控制器可能无法在某些情况下全速运行。
技术实现思路
在所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的多种实施例各自具有若干方面，其中没有任何单独一方面唯一地负责本文描述的属性。在考虑本公开之后，并且特别是在考虑标题为“具体实施方式”的部分之后，将理解如何使用多种实施例的各方面来管理存储设备(例如，固态驱动器，有时称为SSD)的功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储设备，包括：多组非易失性存储器设备，即多组NVM设备；中央控制器；以及多个通道控制器，每个通道控制器耦合到所述多组NVM设备的不同组，每个通道控制器包括命令队列，所述命令队列经配置以存储待处理存储器命令并提供积压信息，其中所述中央控制器经配置以：接收所述多个通道控制器的所述命令队列的所述积压信息；以及基于所述积压信息调整所述中央控制器的时钟频率和所述多个通道控制器的一个或更多个时钟频率，使得所述命令队列中的每一个中的所述待处理存储器命令低于预定阈值水平。

【技术特征摘要】
2017.09.27 US 15/716,9611.一种数据存储设备，包括：多组非易失性存储器设备，即多组NVM设备；中央控制器；以及多个通道控制器，每个通道控制器耦合到所述多组NVM设备的不同组，每个通道控制器包括命令队列，所述命令队列经配置以存储待处理存储器命令并提供积压信息，其中所述中央控制器经配置以：接收所述多个通道控制器的所述命令队列的所述积压信息；以及基于所述积压信息调整所述中央控制器的时钟频率和所述多个通道控制器的一个或更多个时钟频率，使得所述命令队列中的每一个中的所述待处理存储器命令低于预定阈值水平。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述中央控制器进一步经配置以：当所述积压信息指示所述通道控制器中的至少一个的所述命令队列中的所述待处理存储器命令超过预定阈值水平时，降低所述中央控制器的所述时钟频率。3.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述中央控制器进一步经配置以：基于所述积压信息降低所述多个通道控制器的所述一个或更多个时钟频率或所述中央控制器的所述时钟频率中的至少一个。4.根据权利要求3所述的数据存储设备，其中所述中央控制器进一步经配置以：当所述积压信息指示所述中央控制器的存储器命令处理吞吐量与所述通道控制器中的至少一个的存储器命令处理吞吐量不同时，降低所述多个通道控制器的所述一个或更多个时钟频率或所述中央控制器的所述时钟频率中的至少一个。5.根据权利要求3所述的数据存储设备，其中所述多个通道控制器中的每一个经配置以：保持耦合在所述多个通道控制器与所述多组NVM设备之间的存储器接口的时钟频率。6.根据权利要求3所述的数据存储设备，其中所述中央控制器进一步经配置以：当降低所述多个通道控制器的所述一个或更多个时钟频率或所述中央控制器的所述时钟频率中的至少一个时，确定对应于节省功率的回收功率额度；以及将所述回收功率额度分配给所述多个通道控制器中的一个或更多个以用于执行存储器命令。7.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述多个通道控制器中的每一个经配置以：确定所述积压信息；至少部分地基于所述积压信息接收由所述中央控制器分配的功率额度；以及根据接收到的所述功率额度来限制所述命令队列中的存储器命令的执行。8.根据权利要求7所述的数据存储设备，其中所述多个通道控制器中的每一个进一步经配置以：基于所述功率额度控制向所述多组NVM设备中的所述不同组发布所述存储器命令的速度。9.一种操作包括中央控制器和多个通道控制器的数据存储设备的方法，所述方法包括：在所述中央控制器处，向所述多个通道控制器发出存储器命令，所述通道控制器中的每一个包括命令队列，所述命令队列用于存储针对多组非易失性存储器设备即多组NVM设备的不同组的对应的存储器命令，并且提供积压信息；在所述中央控制器处，接收所述命令队列中的待处理存储器命令的所述积压信息；以及基于所述积压信息调整所述中央控制器的时钟频率和所述多个通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·P·蒂德韦尔，Y·温伯格，D·图尔斯，M·戴维森，E·埃雷兹，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US