检测供应电流限值的数据存储装置制造方法及图纸

公开一种数据存储装置，其包括存储介质、配置成从电压源接收供应电压的输入和由所述供应电压供电的控制电路。所述控制电路配置成：调整所述数据存储装置的负载，检测所调整负载下的负载电压，检测所述所调整负载下的负载电流，处理检测到的负载电压和检测到的负载电流以检测所述电压源的电流限值，以及响应于所述电压源的检测到的电流限值来配置所述数据存储装置。

【技术实现步骤摘要】
检测供应电流限值的数据存储装置
技术介绍
数据中心采用通常呈硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)形式的大型数据存储装置阵列。数据存储装置通常安装在能够容纳多个存储装置的机箱中，其中多个机箱被安装到存储架中。每一机箱通常向数据存储装置提供一个或多个供应电压，例如用于为主轴电机和音圈电机供电的12v供应器，以及用于为磁盘驱动器的控制电路供电的5v供应器。机箱的制造商通常向数据存储装置的制造商提供例如关于在操作时应从每一供应电压汲取的最大电流的规格。另外，机箱可以制造有限制可以由每一数据存储装置汲取的最大电流的电熔丝电路。如果数据存储装置汲取过量电流，则电熔丝电路将“断开”，以防止出现过载状况。附图说明图1展示根据实施例的数据存储装置，其包括存储介质和由从电压源接收到的供应电压供电的控制电路。图1B为根据实施例的流程图，其中基于检测到的负载电压和检测到的负载电流来检测电压源的电流限值。图1C展示其中多个数据存储装置安装到存储架的机箱中的实施例，其中由电熔丝限制到每一数据存储装置的供应电流。图1D展示其中DC电流限值可以跨越机箱的电熔丝发生变化的实施例。图2展示其中通过增加数据存储装置内的负载，并检测电熔丝的电阻何时超出阈值来测量电熔丝的电流限值的实施例。图3A和3B展示其中通过在数据存储装置内创建瞬态负载，并检测供应电压的斜率极性何时匹配供应电流的斜率极性来测量电熔丝的电流限值的实施例。图4A展示根据实施例的呈磁盘驱动器形式的数据存储装置，其包括用于旋转磁盘的主轴电机，和由音圈电机(VCM)在磁盘上方致动的磁头。图4B展示根据实施例的磁盘驱动器，其包括用于在相应磁盘表面上方致动相应磁头集合的分离式致动器。图5A展示其中配置多个VCM的搜寻轮廓，以便不超出电压源的检测到的电流限值的实施例。图5B展示其中使多个VCM的搜寻轮廓偏移(通过延迟至少一个搜寻轮廓)，以便不超出电压源的检测到的电流限值的实施例。图6展示根据实施例的呈固态驱动器(SSD)形式的数据存储装置，其包括可以并行存取的多个存储器装置。图7A展示其中多个读取通道可以并行处理多个数据流(例如，来自多个磁盘表面或多个存储器装置)的实施例。图7B展示其中可以使多个数据流的并行处理交错，以便对数据存储装置进行存取限制并避免超出电压源的检测到的电流限值的实施例。具体实施方式图1A展示根据实施例的数据存储装置，其包括存储介质2和由从电压源接收到的供应电压6供电的控制电路4。控制电路4配置成执行图1B的流程图，其中调整存储装置的负载(框8)，检测所调整负载下的负载电压(框10)，且检测所调整负载下的负载电流(框12)。处理检测到的负载电压和检测到的负载电流以检测电压源的电流限值(框14)，且响应于电压源的检测到的电流限值来配置数据存储装置(框16)。图1C展示其中多个数据存储装置181到18N被安装到存储架的机箱中的实施例。电力供应器20生成通过电流限制电子保险丝(电熔丝)221到22N施加到每一数据存储装置的供应电压Vs和对应供应电流。在图1D中所示的一个实施例中，由于制造公差，每一电熔丝的DC电流限值可以跨越装置而发生变化。另外，电熔丝的瞬态响应可以跨越装置而发生变化，这意指每一电熔丝在数据存储装置的瞬态负载状况期间可以传导不同的峰值电流。常规地，每一数据存储装置配置成不超出最差情况电熔丝的最小DC电流限值，借此确保在所有负载状况下无电熔丝断开。然而，将安装于机箱中的所有数据存储装置配置成不超出电熔丝的最小DC电流限值意指数据存储装置中的至少一些将以次优水平执行。因此，在一个实施例中，每一数据存储装置内的控制电路4检测其相应电熔丝的电流限值，且接着基于检测到的电流限值优化操作性能，以例如最大化数据存储装置的处理量。在一个实施例中，控制电路4可以检测其电熔丝的DC电流限值和/或AC电流限值，以便配置数据存储装置的不同操作模式(例如，配置对应于电熔丝的相应电流限值的最大DC和AC负载)。可以采用任何合适的技术来检测电熔丝的电流限值，其中在图2中所示的实施例中，控制电路4可以在测量电熔丝的电阻时调整数据存储装置的负载。可以将电熔丝的电阻测量为跨越电熔丝的电压除以流过电熔丝的电流。跨越电熔丝的电压(V_fuse)可以通过从由图1C的电力供应器20生成的已知供应电压Vs减去数据存储装置内检测到的负载电压(V_load)来测量。接着，可以在电熔丝的所测量电阻超出预定阈值时检测电熔丝的电流限值，如图2中所示。也就是说，随着数据存储装置内的负载增加，流过电熔丝的供应电流将增加，直到达到电熔丝的电流限值为止，借此使电熔丝的电阻随着保险丝转变为断开状态而增加。图3A和3B展示用于检测电熔丝的电流限值的替代性实施例。在此实施例中，控制电路4在调整数据存储装置的负载时，监视检测到的负载电压和检测到的负载电流的斜率极性。参考图3A，随着负载电流增加，负载电压由于负载电流增加跨越电力供应器20和电熔丝的电压降而降低。如果未达到电熔丝的电流限值，则当负载电流降低(负斜率)时，负载电压对应增加(正斜率)，如图3A中所示。然而，如果达到了电熔丝的电流限值，使得电熔丝的电阻开始增加，则即使负载电流正降低(负斜率)，电熔丝的瞬态响应仍将使负载电压降低(负斜率)，如图3B中所示。因此，在一个实施例中，为了检测电熔丝的电流限值，增加数据存储装置的瞬态负载，直到在瞬态负载状况的至少部分期间，检测到的负载电压的斜率极性匹配检测到的负载电流的斜率极性为止。图4A展示根据实施例的呈磁盘驱动器形式的数据存储装置，其包括配置成旋转磁盘26的主轴电机24。音圈电机(VCM)28绕枢轴旋转致动器臂30，以便在磁盘26上方径向地致动磁头32。控制电路4将控制信号34施加到主轴电机24，以便控制磁盘26的旋转速度，并基于搜寻轮廓将控制信号36施加到VCM28，以便在磁盘26上方搜寻磁头32以存取目标数据磁道。在图4B中所示的实施例中，磁盘驱动器可以包括配置成旋转相应致动器臂集合30A和30B的多个VCM(例如，VCM28A和VCM28B)。多个VCM可以包括分离式致动器配置，其中VCM绕共同枢轴旋转其相应致动器臂，如在图4B的实施例中，或每一VCM可以绕独立枢轴致动相应致动器臂。在一个实施例中，当检测电熔丝的电流限值时，控制电路4通过将驱动电流施加到VCM和/或主轴电机中的任一个或两个来增加磁盘驱动器的负载。可以在正常存取操作期间，或可以周期性地执行的校准程序期间或在磁盘驱动器通电时，将驱动电流施加到VCM和/或主轴电机。例如，在一个实施例中，在磁盘驱动器通电时，控制电路4可以在磁头停在斜面上时将驱动电流施加到VCM28(例如，抵着碰撞止挡件驱动VCM28，以便增加磁盘驱动器的负载)。在一个实施例中，控制电路4可以将驱动电流并行施加到两个或更多个VCM，以便进一步增加磁盘驱动器的负载(例如，在每一VCM在损害音圈或耗尽电压余量之前可能具有电流限值的实施例中)。在又一实施例中，当通电时，控制电路4可以在主轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据存储装置，其包括：/n存储介质；/n输入，其配置成从电压源接收供应电压；以及/n控制电路，其由所述供应电压供电，其中所述控制电路配置成：/n调整所述数据存储装置的负载；/n检测所调整负载下的负载电压；/n检测所述所调整负载下的负载电流；/n处理检测到的负载电压和检测到的负载电流，以检测所述电压源的电流限值；以及/n响应于所述电压源的检测到的电流限值，配置所述数据存储装置。/n

【技术特征摘要】
20190625 US 16/451,3681.一种数据存储装置，其包括：
存储介质；
输入，其配置成从电压源接收供应电压；以及
控制电路，其由所述供应电压供电，其中所述控制电路配置成：
调整所述数据存储装置的负载；
检测所调整负载下的负载电压；
检测所述所调整负载下的负载电流；
处理检测到的负载电压和检测到的负载电流，以检测所述电压源的电流限值；以及
响应于所述电压源的检测到的电流限值，配置所述数据存储装置。


2.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路进一步配置成：
基于所述检测到的负载电压和所述检测到的负载电流，检测所述电压源的电阻；以及
响应于检测到的电阻，检测所述电压源的所述电流限值。


3.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述控制电路进一步配置成当在瞬态负载状况的至少部分期间，所述检测到的负载电压的斜率极性匹配所述检测到的负载电流的斜率极性时，检测所述电压源的所述电流限值。


4.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述存储介质包括使用磁头存取的磁盘，且所述控制电路进一步配置成响应于所述电压源的所述检测到的电流限值，调整用于在所述磁盘上方搜寻所述磁头的搜寻轮廓。


5.根据权利要求4所述的数据存储装置，其中所述控制电路进一步配置成通过降低所述搜寻轮廓的加速度来调整所述搜寻轮廓。


6.根据权利要求4所述的数据存储装置，其中所述控制电路进一步配置成通过增加所述搜寻轮廓的延迟来调整所述搜寻轮廓。


7.根据权利要求1所述的数据存储装置，其中所述存储介质包括非易失性半导体存储器(NVSM)，且所述控制电路进一步配置成响应于所述电压源的所述检测到的电流限值，配置对所述NVSM的存取限制。


8.一种数据存储装置，其包括：
存储介质；
输入，其配置成从电压源接收供应电压；以及
控制电路，其由所述供应电压供电，其中所述控制电路配置成：
在存取所述存储介质时检测由负载状况所引起的所述电压源的电流限值；以及
响应于所述电压源的检测到的电流限值，配置所述数据存储装置以减小所述负载状况。


9.根据权利要求8所述的数据存储装置，其中所述控制电路进一步配置成：
调整所述数据存储装置的负载，
检测所调整负载下的负载电压；
检测所述所调整负载下的负载电流；
基于检测到的负载电压和检测到的负载电流，检测所述电压源的电阻；以及
响应于检测到的电阻，检测所述电压源的所述电流限值。


10.根据权利要求8所述的数据存储装置，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·P·赖安，B·约翰逊，R·玛尤，S·卡纳，
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