用于多管芯操作的模拟峰值功率管理制造技术

公开了用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)方法。每个存储管芯包括一个第一PPM电路和一个第二PPM电路。所述多个存储管芯的第一PPM电路是电连接的以形成第一PPM组。类似地，第二PPM电路是电连接的以形成第二PPM组。可以通过以下操作管理峰值功率操作：在所述第一PPM组的第一PPM使能信号为零时，接通选择的存储管芯上的所述第一PPM电路的第一下拉驱动器；等待第一延迟时段；在所述第二PPM组的第二PPM使能信号为零时，接通所述选择的存储管芯上的所述第二PPM电路的第二下拉驱动器。所述第一和第二PPM使能信号取决于流过所述第一和第二PPM组中的每个下拉驱动器的电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多管芯操作的模拟峰值功率管理
概括地说，本公开内容涉及半导体
，具体地说，涉及用于存储系统中的峰值功率管理的电路设计和方法。
技术介绍
在许多服务器和移动设备中，NAND存储系统由于其高存储密度和相对低的访问等待时间而被广泛用作主要非易失性存储器件。然而，高密度存储系统(例如，三维(3D)NAND存储系统)的性能通常受其可以使用的最大功率量(或者峰值电流)的限制。当前，由NAND存储系统的各种存储管芯实现的消耗高功率的操作(即，峰值功率操作)可以被系统控制器交错开。可以同时执行仅有限数量的峰值功率操作。该方法还可以导致伴随不必要的过度管理的增大的系统负载。可以建立不同存储管芯之间的通信以协调峰值功率操作。当前，可以安排两个存储管芯之间的协调，并且可以在这两个存储管芯之间将峰值功率操作交错开。在将存储管芯分组成每组两个管芯时，组之间的协调仍然成问题。其它的方法可以在每个组中提供多个存储管芯以协调峰值功率操作，但也限于每个组中一个峰值功率操作。因此，有必要优化控制电路和峰值功率管理方案以同时协调多个存储管芯，以允许在存储芯片上执行的多个峰值功率操作。因此，可以充分利用存储系统的功率或者电流预算。
技术实现思路
本公开内容的目的是为存储器存储系统提供有效的峰值功率管理。本公开内容的一个方面提供一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)系统。所述PPM系统包括两个或更多个PPM组，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组具有多个PPM电路。所述多个PPM电路中的每个PPM电路包括：电连接到电源和上拉电阻的上拉驱动器；电连接到下拉电阻的下拉驱动器；以及连接到所述上拉电阻和所述下拉电阻的PPM引脚。所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的所述PPM引脚彼此电连接。所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组被配置为基于所述PPM引脚的电位管理数量m个峰值功率操作，其中，m是整数。在一些实施例中，每个存储管芯包括至少一个PPM电路。在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的所述PPM引脚的所述电位是由流过所述多个PPM电路中的所述下拉驱动器的下拉电流确定的。在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括具有电连接到所述PPM引脚的第一输入端子和电连接到参考电压的第二输入端子的比较器。所述比较器的输出端子连接到反相器。在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括电连接到所述PPM引脚和所述比较器的所述第一输入端子的RC滤波器。在一些实施例中，所述参考电压在所述PPM引脚的第一电位到所述PPM引脚的第二电位的范围中，所述PPM引脚的所述第一电位和所述第二电位分别与m-1和数量m个峰值功率操作相对应。在一些实施例中，所述PPM引脚的所述第一电位是并且，所述PPM引脚的所述第二电位是其中，Ru是所述上拉电阻的电阻值，Rd是所述下拉电阻的电阻值；以及Vdd是所述电源电压。在一些实施例中，所述上拉驱动器是p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且所述下拉驱动器是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在一些实施例中，每个PPM组中的所述PPM引脚是通过管芯到管芯连接电连接的，每个管芯到管芯连接包括金属互连。在一些实施例中，每个PPM组中的所述PPM引脚是通过倒装芯片键合、管芯到管芯键合或者引线键合电连接的。本公开内容还提供一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)方法，其中，所述多个存储管芯中的每个存储管芯包括第一PPM电路和第二PPM电路。所述多个存储管芯的第一PPM电路是电连接的以形成第一PPM组，并且所述多个存储管芯的第二PPM电路是电连接的以形成第二PPM组。所述方法包括以下步骤：在所述第一PPM组的第一PPM使能信号为零时，接通选择的存储管芯上的所述第一PPM电路的第一下拉驱动器；等待第一延迟时段；在所述第二PPM组的第二PPM使能信号为零时，接通所述选择的存储管芯上的所述第二PPM电路的第二下拉驱动器；以及，在所述选择的存储管芯上执行峰值功率操作。所述第一和第二PPM使能信号取决于流过所述第一和第二PPM组中的所述下拉驱动器中的每个下拉驱动器的电流。在一些实施例中，在执行所述峰值功率操作之后，关断所述选择的存储管芯上的所述第二PPM电路的所述第二下拉驱动器。在一些实施例中，在关断所述第二PPM电路的所述第二下拉驱动器之后，关断所述第一PPM电路的所述第一下拉驱动器。在一些实施例中，在关断所述第一PPM电路的所述第一下拉驱动器之前，执行第二延迟时段。在一些实施例中，所述第二延迟时段是预定的时间段。在一些实施例中，所述第一延迟时段是对于所述存储芯片上的所述多个存储管芯之中的所述选择的存储管芯是唯一的时间段。在一些实施例中，所述方法还包括：在所述第一PPM使能信号和/或所述第一PPM使能信号不为零时，重复地轮询和校验所述第一PPM使能信号和所述第二PPM使能信号。在一些实施例中，所述方法还包括：通过将参考电压与所述第一PPM组中的所述第一PPM电路的第一多个PPM引脚的第一电位进行比较生成所述第一PPM使能信号，其中，所述第一PPM电路通过所述第一多个PPM引脚电连接；以及，通过将所述参考电压与所述第二PPM组中的所述第二PPM电路的第二多个PPM引脚的第二电位进行比较生成所述第二PPM使能信号，其中，所述第二PPM电路通过所述第二多个PPM引脚电连接。在一些实施例中，所述生成所述第一PPM使能信号还包括：如果所述第一多个PPM引脚的所述第一电位高于所述参考电压，则将所述第一PPM使能信号设置为0；并且，所述生成所述第二PPM使能信号还包括：如果所述第二多个PPM引脚的所述第二电位高于所述参考电压，则将所述第二PPM使能信号设置为0。在一些实施例中，所述生成所述第一PPM使能信号还包括：如果所述第一多个PPM引脚的所述第一电位低于所述参考电压，则将所述第一PPM使能信号设置为1；并且，所述生成所述第二PPM使能信号还包括：如果所述第二多个PPM引脚的所述第二电位低于所述参考电压，则将所述第二PPM使能信号设置为1。在一些实施例中，所述方法还包括：基于所述存储芯片的峰值功率操作的最大数量m选择所述参考电压。在一些实施例中，所述方法还包括：通过所述第一下拉驱动器调节所述第一多个PPM引脚的所述第一电位；以及，通过所述第二下拉驱动器调节所述第二多个PPM引脚的所述第二电位。根据本公开内容的说明书、权利要求书和附图，本领域的技术人员可以理解本公开内容的其它方面。附图说明被并入本文并且构成本说明书的一部分的附图说明了本公开内容的实施例，并且与本说明书一起进一步用于阐述本公开内容的原理和使相关领域的技术人员能够制作和使用本公开内容。图1A说明了根据本公开内容的一些实施例的具有一个或多个存储芯片的一个存储系统。图1B说明了根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)系统，包括：/n两个或更多个PPM组，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组包括多个PPM电路，并且所述多个PPM电路中的每个PPM电路包括：/n电连接到电源和上拉电阻的上拉驱动器；/n电连接到下拉电阻的下拉驱动器；以及/n连接到所述上拉电阻和所述下拉电阻的PPM引脚，/n其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的PPM引脚彼此电连接；并且/n其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组被配置为基于所述PPM引脚的电位来管理数量m个峰值功率操作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)系统，包括：
两个或更多个PPM组，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组包括多个PPM电路，并且所述多个PPM电路中的每个PPM电路包括：
电连接到电源和上拉电阻的上拉驱动器；
电连接到下拉电阻的下拉驱动器；以及
连接到所述上拉电阻和所述下拉电阻的PPM引脚，
其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的PPM引脚彼此电连接；并且
其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组被配置为基于所述PPM引脚的电位来管理数量m个峰值功率操作。


2.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，每个存储管芯包括至少一个PPM电路。


3.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的所述PPM引脚的所述电位是由流过所述多个PPM电路中的所述下拉驱动器的下拉电流确定的。


4.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括具有电连接到所述PPM引脚的第一输入端子和电连接到参考电压的第二输入端子的比较器。


5.根据权利要求4所述的PPM系统，其中，所述比较器的输出端子连接到反相器。


6.根据权利要求4所述的PPM系统，其中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括电连接到所述PPM引脚和所述比较器的所述第一输入端子的RC滤波器。


7.根据权利要求4所述的PPM系统，其中，所述参考电压在所述PPM引脚的第一电位到所述PPM引脚的第二电位的范围中，所述PPM引脚的所述第一电位和所述第二电位分别与数量m-1和数量m个峰值功率操作相对应。


8.根据权利要求7所述的PPM系统，其中，所述PPM引脚的所述第一电位是并且，所述PPM引脚的所述第二电位是其中
Ru是所述上拉电阻的电阻值，
Rd是所述下拉电阻的电阻值；以及
Vdd是所述电源电压。


9.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，所述上拉驱动器是p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。


10.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，所述下拉驱动器是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。


11.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，每个PPM组中的所述PPM引脚是通过管芯到管芯连接来电连接的，每个管芯到管芯连接包括金属互连。


12.根据权利要求1所述的PPM系统，其中，每个PPM组中的所述PPM引脚是通过倒装芯片键合、管芯到管芯键合或者引线键合来电连接的。


13.一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)方法，其中，所述多个存储管芯中的每个存储管芯包括第一PPM电路和第二PPM电路，所述多个存储管芯的第一PPM电路是电连接的以形成第一PPM组，并且所述多个存储管芯的第二PPM电路是电连接的以形成第二PPM组，所述方法包括：
在所述第一PPM组的第一PPM...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·郭，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42