电子设备的温度测量方法、温度控制方法及其设备技术

提供了电子设备的温度测量方法、温度/功耗控制及其设备。所提供的电子设备的温度控制方法，包括：根据电子设备的一个或多个温度传感器的输出计算综合温度；若计算的综合温度大于报警综合温度，降低所述电子设备的功耗；以及若计算的综合温度大于临界综合温度，关闭所述电子设备或将所述电子设备的功耗限制为不超过最小值。超过最小值。超过最小值。

【技术实现步骤摘要】
电子设备的温度测量方法、温度控制方法及其设备


[0001]本申请涉及电子设备的温度、功耗控制技术，尤其涉及支持NVMe协议的存储设备的温度和/或功耗的控制方法与存储设备。

技术介绍

[0002]图1展示了存储设备的框图。存储设备102同主机相耦合，用于为主机提供存储能力。主机同存储设备102之间可通过多种方式相耦合，耦合方式包括但不限于通过例如SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件)、SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)、SAS(Serial Attached SCSI，串行连接SCSI)、IDE(Integrated Drive Electronics，集成驱动器电子)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、PCIE(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe，高速外围组件互联)、NVMe(NVM Express，高速非易失存储)、以太网、光纤通道、无线通信网络等连接主机与固态存储设备102。主机可以是能够通过上述方式同存储设备相通信的信息处理设备，例如，个人计算机、平板电脑、服务器、便携式计算机、网络交换机、路由器、蜂窝电话、个人数字助理等。存储设备102包括接口103、控制部件104、一个或多个NVM芯片105以及DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机访问存储器)110。/>[0003]NAND闪存、相变存储器、FeRAM(Ferroelectric RAM，铁电存储器)、MRAM(Magnetic Random Access Memory，磁阻存储器)、RRAM(Resistive Random Access Memory，阻变存储器)、XPoint存储器等是常见的NVM。
[0004]接口103可适配于通过例如SATA、IDE、USB、PCIE、NVMe(NVMExpress)、SAS、以太网、光纤通道等方式与主机交换数据。
[0005]控制部件104用于控制在接口103、NVM芯片105以及DRAM 110之间的数据传输，还用于存储管理、主机逻辑地址到闪存物理地址映射、擦除均衡、坏块管理等。控制部件104可通过软件、硬件、固件或其组合的多种方式实现，例如，控制部件104可以是FPGA(Field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，应用专用集成电路)或者其组合的形式。控制部件104也可以包括处理器或者控制器，在处理器或控制器中执行软件来操纵控制部件104的硬件来处理IO(Input/Output)命令。控制部件104还可以耦合到DRAM 110，并可访问DRAM 110的数据。在DRAM可存储FTL表和/或缓存的IO命令的数据。
[0006]控制部件104包括闪存接口控制器(或称为介质接口控制器、闪存通道控制器)，闪存接口控制器耦合到NVM芯片105，并以遵循NVM芯片105的接口协议的方式向NVM芯片105发出命令，以操作NVM芯片105，并接收从NVM芯片105输出的命令执行结果。已知的NVM芯片接口协议包括“Toggle”、“ONFI”等。
[0007]电子设备工作过程中会产生热。通常，热对电子设备是不利的，既影响电子设备的安全工作，又引入了额外的功耗。诸如服务器中，要容纳诸如硬盘的多个电子设备。服务器为其容纳的电子设备提供的功率是有限的，服务器的散热能力也是有限的。为了满足服务
器的容纳能力，电子设备需要遵循指定的协议或标准。诸如NVMe协议(在https://nvmexpress.org/wp-content/uploads/NVM-Express-1_4-2019.06.10-Ratified.pdf可获得)定义了主机与存储设备之间交换数据的方式。NVMe协议还定义了综合温度(Composite Temperature)参数，代表存储设备的控制器与同控制器关联的命名空间的当前综合温度。根据综合温度参数的值，主机和/或控制器可采取相应的行动来调节功耗和/或温度，以确保存储设备与主机的正常工作。NVMe协议还定义了同综合温度有关的阈值，包括WCTEMP和CCTEMP。WCTEMP代表报警综合温度，其代表指示控制器过热的阈值，过热发生后会做出警报，但控制器可继续工作。CCTEMP代表临界综合温度，其代表过热事件已经发生，控制器将停止正常的数据，存储设备可能关闭，数据可能损坏。综合温度还反应了主机所允许的工作温度阈值。例如，为了主机的安全与散热能力，要求置于其内部的各设备的温度不超过例如70度(摄氏度)，为此主机通过将CCTEMP设置为70度，而将WCTEMP设置为60度，以避免存储设备工作时的综合温度超过70度。从而存储设备或主机以WCTEMP与CCTEMP为综合温度的控制阈值。在存储设备工作期间，监视综合温度的值，以避免使其超过CCTEMP。
[0008]在被称为SMART(Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology)的广泛应用于多种存储设备的状态监视系统中，也定义了温度参数，来报告存储设备的当前温度。
[0009]申请号为2016108874366、专利技术名称为“固态存储设备及其功率控制方法”的中国专利申请，与申请号为“2016108860679”、专利技术名称为“固态存储设备及其温度控制方法”的中国专利申请，提供了存储设备的功率、温度控制方法。通过调节存储设备的工作状态，来调节存储设备的功耗，进而调节其温度(综合温度)。
[0010]测量存储设备的温度并不简单。集成电路芯片工作时，由于电流的热效应产生热，并向环境中散播。热量从芯片的电流通路产生、经过芯片封装、电子设备容器传导到主机内，并最终向主机所在环境散发。该过程中，随着距离热源的距离增加，温度逐步降低。并且，电子设备中可包括多个发热部件。例如，图1的存储设备中，控制部件104、DRAM 110与NVM芯片105各自都发出大量的热，这些芯片的发热在环境中叠加后，随形成的温度分布是复杂且难以估计的，并使得存储设备内部的不同位置具有不同的温度。
[0011]测量温度通常使用温度传感器。温度传感器所检测的是其所在位置的温度，而非热源的温度。申请号为2018115821470、专利技术名称为“功耗测量系统及其方法”的中国专利申请中，为测量半导体开关的温度，将温度传感器临近半导体开关的位置，并根据温度传感器所在位置相对于半导体开关的温度变化系数估计半导体开关的温度。

技术实现思路

[0012]为了获得存储设备的综合温度，采用类似的基于温度传感器的测量技术，并基于经验或实验室得到的参数来估计发热部件的实际温度。也通过设置多个温度传感器并利用多个温度传感器的测量值的组合来得到综合温度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备的温度控制方法，包括：根据电子设备的一个或多个温度传感器的输出计算综合温度；若计算的综合温度大于报警综合温度，降低所述电子设备的功耗；以及若计算的综合温度大于临界综合温度，关闭所述电子设备或将所述电子设备的功耗限制为不超过最小值。2.根据权利要求1所述的温度控制方法，还包括：从所述电子设备的多个发热部件中选择第一发热部件；获取所述电子的除第一发热部件之外的其他发热部件所邻近的温度传感器的测量值与所述第一发热部件的温度差异；获取第一发热部件的温度同所述电子设备的指定位置的温度的第一温度差异；根据所述其他发热部件所邻近的温度传感器的测量值与第一温度传感器的测量值估计第一发热部件的温度；根据估计的第一发热部件的温度与第一温度差异估计所述电子设备的指定位置的温度作为综合温度。3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其中：在所述电子设备被完成制造之前，从所述电子设备的多个发热部件中选择第一发热部件，获取所述电子的除第一发热部件之外的其他发热部件所邻近的温度传感器的测量值与所述第一发热部件的温度差异，以及获取第一发热部件的温度同所述电子设备的指定位置的温度的第一温度差异；在所述电子设备被完成制造之后，根据所述其他发热部件所邻近的温度传感器的测量值与第一温度传感器的测量值估计第一发热部件的温度，据估计的第一发热部件的温度与第一温度差异估计所述电子设备的指定位置的温度作为综合温度。4.根据权利要求1所述的温度控制方法，其中所述电子设备包括多个发热部件，所述多个发热部件的一个或多个的每个被临近地设置温度传感器；所述综合温度反应发热部件的预警温度同温度传感器的输出的差异，以及所述差异对应于所述综合温度同所述电子设备的预警温度的差异。5.根据权利要求4所述的温度控制方法，还包括：获取第一温度传感器的输出；获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪勇，蔡述楠，
申请(专利权)人：北京忆恒创源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：