最大化存储器接口块中的功率效率的方法技术

一种数据存储装置包含控制器和存储器。所述控制器包含主机接口和存储器接口。所述控制器在第一电压电平下通过所述主机接口或所述存储器接口将第一数据测试写入到存储器装置，以确定第一写入值。所述控制器在第二电压电平下通过同一接口，即所述主机接口或所述存储器接口，读取写入到所述存储器装置的所述第一数据测试，以确定第一读取值。所述控制器接着基于确定所述第一读取值是否等于所述第一写入值而将所述第二电压更改为第三电压，以响应于更改工艺、电压以及温度条件而动态地改变所述存储装置的工作电压电平。

Method of maximizing power efficiency in memory interface block

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】最大化存储器接口块中的功率效率的方法相关申请的交叉引用本申请案要求2018年5月3日申请的美国申请案第15/970,832号的优先权，所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。
本公开大体上涉及数据存储装置，且更确切地说，涉及数据存储装置的组件之间的接口总线。
技术介绍
在数据存储装置的操作期间，数据可经由数据总线在数据存储装置的控制器与存储器之间传达，所述数据总线耦合所述控制器和所述存储器。数据可在数据存储装置的控制器与存储器之间传达的速度是一个重要因素。然而，可能发生一些不利地影响所述速度的常见事件。举例来说，这些事件可包含数据存储装置自身的速度限制、更改数据存储装置的操作温度以及更改数据存储装置的功率使用。这些事件中的每一个可能减小数据存储装置的操作速度，且导致装置的工艺、电压以及温度(process,voltage,andtemperature，PVT)条件频繁变化。存储装置的PVT条件为动态的，且在任何给定时间在不同的装置和工作环境之间可能发生很大变化。为了以最大的系统频率改进存储装置的可靠性能，选择覆盖所有PVT条件的特定电压电平，且通常选择确保装置能够处理最坏的情况(例如在高温条件下操作的缓慢装置)的特定电压电平。然而，对于具有更快及改进的PVT条件的装置来说，这一电压电平可能过高，且因此，热量浪费了额外功率。在例如移动平台的具有电池组的数据存储装置中，非必需加热装置可能导致损失电池功率和电池寿命。因此，本领域中需要一种能够响应于更改PVT条件而动态地改变工作电压电平的存储系统。
技术实现思路
一种数据存储装置包含控制器和存储器。控制器包含主机接口和存储器接口。控制器在第一电压电平下通过主机接口或存储器接口将第一数据测试写入到存储器装置，以确定第一写入值。控制器在第二电压电平下通过同一接口，即主机接口或存储器接口，读取写入到存储器装置的第一数据测试，以确定第一读取值。控制器接着基于确定第一读取值是否等于第一写入值而将第二电压更改为第三电压，以响应于更改PVT条件而动态地改变存储装置的工作电压电平。在一个实施例中，一种用于监测存储装置的读取操作的电压影响的方法包括利用第一电压电平初始化存储装置的系统。存储装置包括控制器和一或多个存储器装置，且控制器包括主机接口和存储器接口。方法进一步包括利用控制器通过主机接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到一或多个存储器装置中的第一存储器装置以确定控制器的写入值，以及利用控制器通过主机接口在第三电压电平下读取第一数据测试以确定读取值。第三电压电平低于第二电压电平。方法包括：确定读取值是否等于写入值；在读取值等于写入值时，确定第三电压电平是否与主机接口的预定最小电压电平相同；以及在第三电压电平并不与预定最小电压电平相同时使第三电压电平降低为供应到系统的第四电压电平，以响应于更改PVT条件而动态地改变存储装置的工作电压电平。在另一实施例中，一种用于监测存储装置的写入操作的电压影响的方法包括利用第一电压电平初始化存储装置的系统。存储装置包括控制器和一或多个存储器装置，且控制器包括存储器接口和主机接口。方法进一步包括利用控制器通过存储器接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到一或多个存储器装置中的第一存储器装置以确定写入值，以及利用控制器通过存储器接口在第三电压电平下读取第一数据测试以确定读取值。第三电压电平高于第二电压电平。方法包括：确定读取值是否等于写入值；以及在读取值并不等于写入值时使第三电压电平增大为供应到系统的第四电压电平，以响应于更改PVT条件而动态地改变存储装置的工作电压电平。在又一实施例中，一种数据存储装置包括一或多个存储器装置以及具有第一接口和第二接口的控制器。控制器配置成在第一电压电平下通过控制器的第一接口将第一数据测试写入到一或多个存储器装置中的第一存储器装置，以确定第一写入值。控制器进一步配置成在第二电压电平下通过第一接口读取写入到第一存储器装置的第一数据测试，以确定第一读取值。控制器进一步配置成基于确定第一读取值是否等于第一写入值而将第二电压更改为第三电压，以响应于更改PVT条件而动态地改变存储装置的工作电压电平。在另一实施例中，一种数据存储装置包括：一或多个存储器装置；用于在第一电压电平下通过第一接口将第一数据测试写入到一或多个存储器装置中的第一存储器装置以确定第一写入值的构件；用于在第二电压电平下通过第一接口读取写入到第一存储器装置的第一数据测试以确定第一读取值的构件；以及用于比较第一读取值与第一写入值且基于确定第一读取值是否等于第一写入值而动态地改变系统的工作电压电平的构件。在另一实施例中，一种数据存储系统包括主机装置和耦合到所述主机装置的存储装置。存储装置包含控制器，所述控制器具有耦合到主机装置的主机接口和耦合到一或多个存储器装置的存储器接口。控制器配置成在第一电压电平下通过主机接口将第一数据测试写入到一或多个存储器装置中的第一存储器装置以确定写入值，且配置成在第二电压电平下通过主机接口读取写入到第一存储器装置的第一数据测试以确定读取值。控制器进一步配置成比较读取值与写入值以及进一步配置成基于确定读取值是否等于写入值而动态地改变系统的工作电压电平。附图说明为了可以详细地理解本公开的上述特征，可通过参考实施例来作出上文简要地概括的本公开的更加具体的描述，所述实施例中的一些实施例在附图中得以说明。然而，应注意，附图仅示出示例性实施例且因此不应被视为限制其范围，可准许其它同等有效的实施例。图1为根据一个实施例的数据存储系统的说明性实例的框图。图2为根据另一实施例的包含可各自含有控制器的多个数据存储系统的存储模块的说明性实例的框图。图3为根据另一实施例的包含多个控制器的层次型数据存储系统的说明性实例的框图。图4为示出根据一个实施例的控制器的实例的框图。图5为示出根据一个实施例的可耦合到控制器的非易失性存储器裸片的示例性组件的框图。图6为根据一个实施例的包含数据存储装置的数据存储系统的特定说明性实例的框图。图7A到图7B示出根据一个实施例的用于监测存储系统的读取和写入操作的电压影响的方法为了促进理解，已经使用相同的参考标号来在可能的情况下表示图中共有的相同元件。预期一个实施例的元件和特征可以有利地结合在其它实施例中而无需进一步的引述。具体实施方式下文参考图式描述根据本公开的特定实例。在说明书中，共同的特征由共同的参考标号表示。如本文中所使用，“示例性”可指示实例、实施方案和/或方面，且不应理解为限制或指示偏好或优选实施方案。此外，应了解，可提供特定序数术语(例如“第一”或“第二”)以用于识别且便于参考，而不一定暗示物理特性或次序。因此，如本文中所使用，用于修饰例如结构、组件、操作等元件的序数术语(例如“第一”、“第二”、“第三”等)未必指示所述元件相对于另一元件的优先级或次序，而是仅区分所述元件与具有相同名称(但所用序数术语不同)的另一元件。另外，如本文中所使用，不定冠词(“一(a和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测存储装置的读取操作的电压影响的方法，其包括：/n利用第一电压电平初始化所述存储装置的系统，其中所述存储装置包括控制器和一或多个存储器装置，且其中所述控制器包括主机接口和存储器接口；/n利用所述控制器通过所述主机接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到所述一或多个存储器装置中的第一存储器装置，以确定所述控制器的写入值；/n利用所述控制器通过所述主机接口在第三电压电平下读取所述第一数据测试以确定读取值，其中所述第三电压电平低于所述第二电压电平；/n确定所述读取值是否等于所述写入值；/n在所述读取值等于所述写入值时，确定所述第三电压电平是否与所述主机接口的预定最小电压电平相同；以及/n在所述第三电压电平并不与所述预定最小电压电平相同时使所述第三电压电平降低为供应到所述系统的第四电压电平，以响应于更改工艺、电压以及温度条件而动态地改变所述存储装置的工作电压电平。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180503 US 15/970,8321.一种用于监测存储装置的读取操作的电压影响的方法，其包括：
利用第一电压电平初始化所述存储装置的系统，其中所述存储装置包括控制器和一或多个存储器装置，且其中所述控制器包括主机接口和存储器接口；
利用所述控制器通过所述主机接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到所述一或多个存储器装置中的第一存储器装置，以确定所述控制器的写入值；
利用所述控制器通过所述主机接口在第三电压电平下读取所述第一数据测试以确定读取值，其中所述第三电压电平低于所述第二电压电平；
确定所述读取值是否等于所述写入值；
在所述读取值等于所述写入值时，确定所述第三电压电平是否与所述主机接口的预定最小电压电平相同；以及
在所述第三电压电平并不与所述预定最小电压电平相同时使所述第三电压电平降低为供应到所述系统的第四电压电平，以响应于更改工艺、电压以及温度条件而动态地改变所述存储装置的工作电压电平。


2.根据权利要求1所述的方法，其中写入所述第一数据测试在所定义间隔时间帧期间进行。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述读取值等于所述写入值指示所述系统能够在所述第四电压电平下操作，所述第四电压电平低于所述第二电压电平。


4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：
重复以下操作：
利用所述控制器通过所述主机接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到所述一或多个存储器装置中的第一存储器装置，以确定所述控制器的写入值；
利用所述控制器通过所述主机接口在第三电压电平下读取所述第一数据测试以确定读取值，其中所述第三电压电平低于所述第二电压电平；
确定所述读取值是否等于所述写入值；
在所述读取值等于所述写入值时，确定所述第三电压电平是否与所述系统的预定最小电压电平相同；以及
在所述第三电压电平并不与所述主机接口的所述预定最小电压电平相同时使所述第三电压电平降低为供应到所述系统的第四电压电平，以逐渐降低所述第四电压电平。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第四电压电平等于或大于所述预定最小电压电平。


6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在所述读取值并不等于所述写入值时使所述第三电压电平增大为供应到所述系统的第五电压电平。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第五电压电平为所述系统的改变的工作电压电平。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第五电压电平等于或大于所述预定最小电压电平。


9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第三电压电平与所述预定最小电压电平相同时，所述第三电压电平保持不变。


10.一种用于监测存储装置的写入操作的电压影响的方法，其包括：
利用第一电压电平初始化所述存储装置的系统，其中所述存储装置包括控制器和一或多个存储器装置，且其中所述控制器包括存储器接口和主机接口；
利用所述控制器通过所述存储器接口在第二电压电平下将第一数据测试写入到所述一或多个存储器装置中的第一存储器装置，以确定写入值；
利用所述控制器通过所述存储器接口在第三电压电平下读取所述第一数据测试以确定读取值，其中所述第三电压电平高于所述第二电压电平；
确定所述读取值是否等于所述写入值；以及
在所述读取值并不等于所述写入值时使所述第三电压电平增大为供应到所述系统的第四电压电平，以响应于更改工艺、电压以及温度条件而动态地改变所述存储装置的工作电压电平。


11.根据权利要求10所述的方法，其中写入所述第一数据测试在所述系统的空闲中断期间进行。


12.根据权利要求10所述的方法，其中所述读取值并不等于所述写入值指示存在违反所述系统的设置/保存的风险。


13.根据权利要求10所述的方法，其中所述第四电压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·泽哈维，M·阿斯弗，Y·扎弗里尔，
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