CN101719377A - 功耗控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种功耗控制方法及装置，该方法包括：检测存储设备中控制芯片的温度，其中，控制芯片功耗随存储设备中存储单元的并发数的增加而增加；在检测到温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。通过上述处理，实现了根据存储设备中控制芯片的温度控制功耗，保证了读写数据的正确性。

Description

功耗控制方法及装置

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种功耗控制方法及装置。

背景技术

在现有技术中，固态硬盘(Solid State Disk；以下简称：SSD)是由控制单元和固态存储单元(DRAM或Flash)组成的硬盘，SSD的接口规范、功能、使用方法、产品外形、以及尺寸等均与普通硬盘相似。由于SSD是由多片固态存储单元组成存储阵列，使其不具有普通硬盘的机械结构，从而具有低功耗、无噪声、抗震动、低热量、传输速度快等优点。

在SSD中，单片固态存储单元的读写效率非常低，SSD的高读写性能完全依赖于多片固态存储单元的并发操作，固态存储单元的并发数越多，SSD的读写性能就越高。因此，除命令解析、地址映射、数据传输所占有的开销外，可以将SSD的整体性能近似地认为是固态存储单元的单片性能与并发数的乘积。态存储单元的并发数越多，SSD的功耗就越大。在实际应用中，由于环境等因素的影响，非常容易引起SSD盘片温度过高；并且，随着SSD温度的升高，使得SSD的功耗也随之升高。在上述情况下，如果SSD仍然持续工作在高功耗状态下，非常容易造成数据的读写错误，甚至造成SSD的控制芯片的损坏。

发明内容

本发明实施例提供一种功耗控制方法及装置，用以解决现有技术中由于存储设备中的控制芯片持续工作在高温高功耗状态下而造成的数据读写错误、以及控制芯片损坏的缺陷，实现根据控制芯片的温度控制功耗。

本发明实施例提供一种功耗控制方法，包括：

检测存储设备中控制芯片的温度，其中，控制芯片功耗随存储设备中存储单元的并发数的增加而增加；在检测到温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。

本发明实施例提供一种功耗控制装置，包括：

检测模块，用于检测存储设备中控制芯片的温度，其中，控制芯片的功耗随存储设备中存储单元的并发数的增加而增加；控制模块，用于在检测模块检测到温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。

本发明实施例的功耗控制方法及装置，通过根据存储设备的温度控制存储单元的并发数，克服了现有技术中由于存储设备中控制芯片持续工作在高温高功耗状态下而造成的数据读写错误、以及控制芯片损坏的缺陷，实现了根据存储设备中控制芯片的温度控制功耗，保证了读写数据的正确性，并避免了由于控制芯片功耗随温度升高而导致的控制芯片损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的功耗控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的功耗控制方法的详细处理的流程图；

图3是根据本发明实施例的功耗控制装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的以SSD为例的功耗控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。

根据本发明的实施例，提供了一种功耗控制方法，图1是根据本发明实施例的功耗控制方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的功耗控制方法包括：

步骤101，检测存储设备中控制芯片的温度；需要说明的是，本发明实施例所述的存储设备需要符合以下两个条件：1、该存储设备包括控制芯片以及多个存储单元；2、该存储设备中控制芯片的功耗随存储单元的并发数的增加而增加，也就是说，进行操作的存储单元的数目越多，控制芯片的功耗也就越大。只要符合上述两个条件的存储设备均可以使用本发明实施例所述的方法对其进行功耗控制。SSD就是符合上述两个条件的存储设备。

步骤102，在检测到该存储设备中控制芯片的温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。

在步骤102之后，在检测到该存储设备中控制芯片的温度恢复为小于上述第一阈值时，可以取消对存储单元的并发数的控制。

通过上述处理，能够在存储设备中控制芯片温度过高时，降低其功耗，使功耗不会随着控制芯片温度的上升而上升，从而使得使控制芯片不会长时间工作在高温、高功耗状态下，提高了存储设备的可靠性。

下面，以SSD为例，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。

具体地，SSD中的固态存储单元(Nand Flash)在处于空闲(Stand By)状态时的空闲功耗远远低于处于工作状态时的工作功耗，Nand Flash并发操作数越多，SSD中控制芯片的功耗就越大。因此，限制Nand Flash并发操作数可以实现降低控制芯片功耗的目的。在过温时，即，在检测到存储设备中控制芯片的温度超过预先设置的第一阈值时，可以通过限制NandFlash的并发数的方式降低控制芯片的功耗，使控制芯片的温度恢复正常。当控制芯片的温度恢复正常后，又可以增加Nand Flash并发数。

下面，对在SSD中控制芯片温度过高时，控制存储单元的并发数的操作进行详细说明。

首先，如果检测到SSD中控制芯片的温度大于或等于预先设置的第一阈值，则向命令控制单元发送过温通知；命令控制单元接收到过温通知后，需要判断并发计数器中记录的存储单元的并发数是否大于预先设置的第二阈值；在判断存储单元的并发数小于或等于第二阈值时，命令控制单元将主机下发的命令发送给存储控制单元，或者，在上述情况下，为了保证SSD中数据的安全，也可以直接根据存储单元的并发数的实际情况调整第二阈值；在判断存储单元的并发数大于第二阈值时，命令控制单元在等待存储单元的并发数小于第二阈值后，再将主机下发的命令发送给存储控制单元。

如果检测到温度恢复为小于第一阈值，则向命令控制单元发送温度恢复通知；命令控制单元在接收到温度恢复通知后，不需要判断并发计数器中记录的固态存储单元的并发数是否大于第二阈值，直接将主机下发的命令发送到存储控制单元。

在将主机下发的命令发送到存储控制单元之后，存储控制单元控制存储单元执行主机下发的命令；并发计数器根据当前存储单元的并发数更新其保存的存储单元的并发数。

从上述处理可以看出，本发明实施例通过实时检测SSD中控制芯片的温度，在温度超过某个阈值时，限制Nand Flash的并发数来降低盘片的功耗；当温度恢复到正常水平后，又可以恢复Nand Flash并发操作数，在SSD中控制芯片温度过高时，降低控制芯片的功耗，使功耗不会随着温度上升而上升，从而使得SSD不会长时间工作在高温、高功耗状态下，提高了SSD的可靠性。

下面，结合图2对本发明实施例的功耗控制方法的处理过程进行详细说明，图2是根据本发明实施例的功耗控制方法的详细处理的流程图，如图2所示，包括如下处理：

步骤1，主机向控制模块下发命令；

步骤2，控制单元中的命令解析单元解析主机的命令；

步骤3，命令解析单元判断缓存单元是否已满，如果判断为是，则等待，如果判断为否，则执行步骤4；

步骤4，命令解析单元将解析后的命令存入缓存单元；

步骤5，控制单元中的命令控制单元判断缓存单元中是否还缓存有未处理的命令，如果判断为是，执行步骤6，如果判断为否，则继续判断缓存单元中是否还缓存有未处理的命令。

步骤6，命令控制单元判断检测模块检测到的温度是否过温，如果判断为否，则执行步骤7，如果判断为是，则将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内，并等待温度恢复后再执行步骤7；

步骤7，命令控制单元将命令分发到存储控制单元；

步骤8，存储控制单元控制存储单元执行该命令，并根据执行命令过程中当前存储单元的并发数增加并发计数器中保存的存储单元的并发数；

步骤9，在完成命令的执行后，根据当前存储单元的并发数减少并发计数器中保存的存储单元的并发数。

通过上述处理，能够在SSD中控制芯片过温时，及时降低功耗，以实现数据存取和对SSD中盘片的有效保护。

根据本发明的实施例，提供了一种功耗控制装置，图3是根据本发明实施例的功耗控制装置的示意图，如图3所示，根据本发明实施例的功耗控制装置包括：检测模块30、控制模块32。下面对本发明实施例的功耗控制装置进行详细的说明。

检测模块30用于检测存储设备中控制芯片的温度；需要说明的是，本发明实施例所述的存储设备需要符合以下两个条件：1、该存储设备包括控制芯片以及多个存储单元；2、该存储设备中控制芯片的功耗随存储单元的并发数的增加而增加，也就是说，进行操作的存储单元的数目越多，控制芯片的功耗也就越大。SSD就属于符合上述两个条件的存储设备。因此，可以将本发明实施例的功耗控制装置设置于SSD中。

控制模块32用于在检测到该存储设备中控制芯片的温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。在检测到该存储设备中控制芯片的温度恢复为小于上述第一阈值时，控制模块32可以取消对存储单元的并发数的控制。

通过上述处理，能够在存储设备中控制芯片温度过高时，降低其功耗，使功耗不会随着控制芯片温度的上升而上升，从而使得使控制芯片不会长时间工作在高温、高功耗状态下，提高了存储设备的可靠性。

下面对本发明实施例的功耗控制装置中的控制模块32进行详细说明。

具体地，控制模块32包括：第一命令控制单元320、第二命令控制单元322、并发计数器324、存储控制单元326，下面，对本发明实施例的控制模块32进行详细说明。

第一命令控制单元320用于在检测模块30检测到温度大于或等于第一阈值时，接收检测模块30发送的过温通知，并判断并发计数器324中记录的存储单元的并发数是否大于第二阈值，其中，并发计数器324用于保存存储单元的并发数；在判断存储单元的并发数小于或等于第二阈值时，将主机下发的命令发送给存储控制单元326，其中，存储控制单元326用于控制存储单元执行主机下发的命令；在判断存储单元的并发数大于第二阈值时，在等待存储单元的并发数小于第二阈值后，将主机下发的命令发送给存储控制单元326；

第二命令控制单元322用于在检测模块30检测到温度恢复为小于第一阈值时，接收检测模块30发送的温度恢复通知，不需要判断并发计数器中记录的固态存储单元的并发数是否大于第二阈值，直接将主机下发的命令发送到存储控制单元326；

在本发明实施例中，并发计数器324进一步用于根据当前存储单元的并发数更新其保存的存储单元的并发数。

下面，以SSD为例，对本发明实施例的上述技术方进行举例说明。图4是根据本发明实施例的以SSD为例的功耗控制装置的结构示意图，如图4所示，包括主机40、Flash阵列44，以及控制单元42，其中，控制单元42位于控制芯片中，是控制芯片的一部分，控制单元42包括：命令解析单元421、缓存单元422、温度检测单元423、Flash控制单元424、命令控制单元425、并发计数器426。

主机40向SSD中控制单元42的命令解析单元421发送命令，命令解析单元421解析主机发送的命令，并将解析后的命令发送到缓存单元422，缓存单元422对接收到的命令进行缓存。当温度检测单元423检测到SSD中控制芯片的温度超过规定上限值时，会通知命令控制单元425，命令控制单元425收到过温通知后，在向Flash控制单元424分发命令前，需要判断并发计数器426记录的Flash并发数，若命令控制单元425判断小于或等于规定阈值，则将命令分发至Flash控制单元424，否则等待，直到并发计数器426记录的Flash并发数降到规定阈值下。当温度检测单元423检测到温度恢复正常范围后，也会通知命令控制单元425，命令控制单元425收到温度恢复通知后，在向Flash控制单元424分发命令前不需要去判断并发计数器426中的值，直接将命令分发到Flash控制单元424。其中，Flash控制单元424用于控制NandFlash芯片，完成数据读写等操作。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动时，即可以理解并实施。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或任意其它形式的存储设备中。

综上所述，借助于本发明实施例的技术方案，通过根据存储设备的温度控制存储单元的并发数，克服了现有技术中由于存储设备持续工作在高温高功耗状态下而造成的数据读写错误、以及控制单元的芯片损坏的缺陷，实现了根据存储设备的温度控制功耗，保证了读写数据的正确性，并避免了由于存储设备功耗随温度升高而导致的控制芯片损坏，提高了存储设备的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种功耗控制方法，其特征在于，包括：

检测存储设备中控制芯片的温度；

在检测到所述温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将所述存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到所述温度恢复为小于所述第一阈值时，取消对所述存储单元的并发数的控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到所述温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将所述存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内包括：

当所述温度大于或等于所述第一阈值时，判断所述存储单元的并发数是否大于所述第二阈值；

若所述存储单元的并发数小于或等于所述第二阈值，将主机下发的命令发送给存储控制单元；

若所述存储单元的并发数大于所述第二阈值，在等待所述存储单元的并发数小于或等于所述第二阈值后，再将所述主机下发的命令发送给所述存储控制单元。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述存储单元的并发数小于或等于所述第二阈值，将主机下发的命令发送给存储控制单元，还包括：

根据所述存储单元的并发数重新设置所述第二阈值。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述将主机下发的命令发送到所述存储控制单元之后，所述方法还包括：

所述存储控制单元控制所述存储单元执行所述主机下发的命令。

6.一种功耗控制装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测存储设备中控制芯片的温度；

控制模块，用于在所述检测模块检测到所述温度大于或等于预先设置的第一阈值时，将所述存储单元的并发数控制在预先设置的第二阈值之内。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

在检测到所述温度恢复为小于所述第一阈值时，取消对所述存储单元的并发数的控制。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：

第一命令控制单元，用于判断所述存储单元的并发数是否大于所述第二阈值；在判断所述存储单元的并发数小于或等于所述第二阈值时，将主机下发的命令发送给存储控制单元；在判断所述存储单元的并发数大于所述第二阈值时，在等待所述存储单元的并发数小于所述第二阈值后，再将所述主机下发的命令发送给所述存储控制单元；

第二命令控制单元，用于在所述检测模块检测到所述温度恢复为小于所述第一阈值时，将所述主机下发的命令发送到所述存储控制单元。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一命令控制单元还用于根据所述存储单元的并发数重新设置所述第二阈值。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述功耗控制装置位于固态硬盘中。

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