CN106486150B - 存储控制器和具有该存储控制器的存储系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种存储控制器，其包括：电流信息储存单元，其储存关于存储系统的各种电流量的信息；电流管理单元，其通过计算关于各种电流量的信息来控制操作运行信号的输出时间；以及命令控制器，其响应于操作运行信号输出命令以操作存储装置。

Description

存储控制器和具有该存储控制器的存储系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年9月2日提交的申请号为10-2015-0124343的韩国专利申请的优先权，其公开全文通过引用并入本文。
技术领域
各种示例性实施例总体涉及存储装置，且更具体地涉及一种用于存储系统的存储控制器和一种能够管理电流利用率以防止故障的存储控制器的操作方法。
背景技术
存储系统可包括用于储存数据的存储装置和用于控制存储装置的存储控制器。
存储控制器可控制存储装置的一般操作和主机与存储装置之间的数据交换。
主机可通过使用诸如以下的接口协议与存储系统通讯：外围组件互连高速(PCI-E)，高级技术附件(ATA)，串行ATA(SATA)，并行ATA(PATA)和串行附加SCSI(SAC)。
存储控制器可响应于从主机提供的主机命令同时控制包括在存储装置中的多个储存装置。多个储存装置可同时执行操作，然而，如果存储系统的电流消耗增加太快，其可由于电流的暂时短缺引起储存装置执行故障操作。因此，存储系统的可靠性可能恶化。
发明内容
各种实施例涉及能够根据存储系统消耗的电流量来控制存储装置的存储控制器及具有该存储控制器的存储系统。
根据一个实施例，存储控制器可包括：电流信息储存单元，其储存关于存储系统的各种电流量的信息；电流管理单元，其通过计算关于各种电流量的信息来控制操作运行信号的输出时间；以及命令控制器，其响应于操作运行信号输出命令以操作存储装置。
根据一个实施例的存储控制器可包括：命令控制器，其响应于从主机接收的主机命令输出操作类型信号和操作状态检查信号；以及电流管理单元，其响应于操作状态检查信号将操作类型信号转移到电流信息储存单元，并通过根据从电流信息储存单元接收的信息计算电流量将操作运行信号输出到命令控制器，其中，电流信息储存单元响应于从电流管理单元接收的操作类型信号储存关于多种电流量的信息并输出关于电流量的信息。
根据一个实施例的存储系统可包括：存储装置，其被配置为将数据储存在其中；以及存储控制器，其响应于从主机接收的第一命令而控制第二命令的输出时间以控制存储装置，其中，存储控制器通过计算关于预期的电流量的信息、关于允许的电流量的信息和关于对应于各种操作的有效电流量的信息来控制第二命令的输出时间。
附图说明
图1示出根据本发明的一个实施例的存储系统；
图2示出图1中所示的储存装置的示例；
图3示出根据本发明的一个实施例的存储控制器；
图4示出图3中所示的命令控制器的示例；
图5示出图3中所示的电流管理单元的示例；
图6示出图3中所示的电流信息储存单元的示例；
图7示出图6中所示的电流信息储存单元的示例；
图8示出根据本发明的另一个实施例的存储控制器；
图9示出图8中所示的计时器的示例操作；
图10示出图8中所示的时间管理单元的示例；
图11示出图8中所示的电流信息储存单元的示例；
图12示出图11中所示的电流信息储存单元的示例；
图13示出根据本发明的另一个实施例的存储控制器；
图14示出图11中所示的电流管理单元的示例；
图15示出根据本发明的另一个实施例的存储系统；以及
图16示出根据本发明的再一个实施例的存储系统。
具体实施方式
现在将参照附图描述各种实施例。然而，本发明可以不同的形式呈现且不应被解释为限于在本文中提出的实施例。而是，这些实施例被提供使得本公开将是彻底且完整的。此外，在附图中，为了便于说明，组件的厚度和长度可被夸大。另外，为简单起见，在整个说明书和附图中，相似的参考数字指的是相似的元件。
图1说明根据本发明的一个实施例的存储系统。
参照图1，存储系统1000可包括存储装置1100和存储控制器1200。
存储装置1100可包括多个储存装置1110。储存装置1110是基于半导体的存储装置。储存装置可以是非易失性存储装置。储存装置可以是易失性存储装置。合适的储存装置的示例可包括双倍数据速率同步动态随机访问存储器(DDR SDRAM)、第四代低功耗双倍数据速率(LPDDR4)SDRAM、图形双倍数据速率(GDDR)SDRAM、低功耗DDR(LPDDR)、Rambus动态随机访问存储器(RDRAM)、电阻式随机访问存储器(ReRAM)、自旋扭矩传输磁性随机访问存储器(STTMRAM)、相变随机访问存储器(PCRAM)或闪速存储器。
存储控制器1200可控制存储装置1100的一般操作。存储控制器1200可响应于来自主机(未示出)的主机命令H_CMD将存储命令M_CMD和数据DATA应用于存储装置1100，或可从存储装置1100接收数据DATA。
虽然没有在图1中示出，但主机可通过使用接口协议与存储系统1000通讯。任何合适的接口协议可被使用，例如外围组件互联高速(PCI-E)、高级技术附件(ATA)、串行ATA(SATA)、并行ATA(PATA)、串行附加SCSI(SAS)等。
每个储存装置1110可执行一个或多个操作。例如，每个储存装置可响应于从存储控制器1200提供的存储命令M_CMD和数据DATA执行程序操作、读取操作、擦除操作和或其任意组合。多个储存装置中的一个或多个可同时被操作。
存储控制器1200可控制存储系统1000的存储装置1100以保证由储存装置的全部电流消耗不超过有效电流从而防止由于缺少电流导致的由储存装置的故障操作。
图2示出可被应用在如图1中所示的存储装置1100中的储存装置1110的示例。
参照图2，储存装置1110可以是闪速存储器。然而，要注意的是，本发明不限于仅闪速存储储存装置且任意其它合适的储存装置可被使用。储存装置1110可包括用于将数据储存在其中的存储单元阵列110、通常被指定为具有数字120的外围电路和用于控制外围电路120的控制器130。外围电路120可被配置为将数据编程在存储单元阵列110中、读取储存的数据、擦除数据和或执行其的任意组合。
存储单元阵列110可包括多个存储块。字线WL和位线BL可被联接至每个存储块。字线WL可被联接至每个存储块，且位线BL可被共同联接至存储块。存储块可包括二维或三维结构的单元字符串。单元字符串可包括多个存储单元。在二维单元字符串中，存储单元可与基板平行地设置。在三维单元字符串中，存储单元可在与基板垂直的方向上被堆叠。
外围电路120可包括电压生成器121、行解码器122、列解码器123和输入/输出电路124。
电压生成器121可生成操作电压Vop，其具有各种电压等级以响应于操作信号OP_SIG执行程序操作、读取操作和擦除操作。例如，电压生成器121可生成作为操作电压Vop的程序电压、读取电压、擦除电压、校验电压和通过电压。
行解码器122可响应于行地址RADD将操作电压Vop转移到被联接至选择的存储块的字线WL。
列解码器123可响应于列地址CADD通过位线BL与选择的存储块交换数据。
输入/输出电路124可从存储控制器1200接收存储命令M_CMD和数据DATA以及地址ADD、将存储命令M_CMD和地址ADD转移到控制器130且与列解码器123交换数据DATA。地址ADD可包括在输入/输出电路124接收的数据DATA中。
控制器130可响应于存储命令M_CMD和地址ADD通过输出操作信号OP_SIG、行地址RADD和列地址CADD控制外围电路120。
图3示出根据本发明的一个实施例的存储控制器1200a。存储控制器1200a可与图1的存储系统1000一起被应用。
参照图3，存储控制器1200a可包括命令控制器310、电流管理单元320和电流信息储存单元330。
命令控制器310可确定响应于主机命令H_CMD待被执行的操作是否需要储存装置1110的电流消耗。根据该确定的结果，命令控制器310可输出存储命令M_CMD，或可输出操作状态检查信号CHK和操作类型信号OPT#以调整存储命令M_CMD的输出时间。
例如，当命令控制器310确定主机命令H_CMD没有导致储存装置1110的电流消耗时，命令控制器310可输出存储命令M_CMD使得选择的储存装置1110可执行用于主机命令H_CMD的操作。
当命令控制器310确定主机命令H_CMD导致储存装置1110的电流消耗时，命令控制器310可将操作状态检查信号CHK和操作类型信号OPT#输出到电流管理单元320，并可响应于从电流管理单元320提供的操作运行信号R_CHK输出存储命令M_CMD。
电流管理单元320可响应于操作状态检查信号CHK将操作类型信号OPT#从命令控制器310转移到电流信息储存单元330，并可根据电流消耗的稳定性输出操作运行信号R_CHK。为了确定电流消耗的稳定性，电流管理单元320可接收从电流信号储存单元330输出的关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息。例如，电流管理单元320可接收关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息，并可通过确定电流消耗的稳定性输出操作运行信号R_CHK。预期电流量R#可以是储存装置1110执行用于主机命令H_CMD的操作所消耗的电流的量。允许电流量T#可以是用于存储系统1000的电流的最大量，其中，存储装置1110可以通过该电流的最大量无误地执行操作。当前消耗的电流量C#可以是存储系统1000当前消耗的电流的量。
例如，当预期电流量R#小于有效电流量时，其中该有效电流量为允许电流量T#减去当前消耗的电流量C#，电流管理单元320可不管储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗来确定存储系统1000的电流消耗是稳定的，且因此输出操作运行信号R_CHK。当预期电流量R#大于有效电流量时，电流管理单元320可确定由于储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储系统1000的电流消耗将是不稳定的，且因此延迟操作运行信号R_CHK的输出多达储存装置1110的延迟时间。
电流信息储存单元330可响应于对应的主机命令H_CMD提供关于用于各种操作的电流量的信息。例如，电流信息储存单元330可包括储存关于电流量的信息的储存单元并将关于电流量的信息提供至电流管理单元320。例如，电流信息储存单元330可包括其中分别储存关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息的储存单元。电流信息储存单元330可根据操作类型信号OPT#为电流管理单元320提供关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息。
下面更详细地描述命令控制器310、电流管理单元320和电流信息储存单元330。
图4示出图3中所示的命令控制器310。
参考图4，命令控制器310可包括命令确定单元311、命令输出单元312和操作检查信号生成单元313。
命令确定单元311可从主机接收主机命令H_CMD并通过确定主机命令H_CMD是否导致储存装置1110的电流消耗来输出前置信号NC或检查信号YC。例如，当命令确定单元311确定主机命令H_CMD没有导致储存装置1110的电流消耗时，命令确定单元311可将前置信号NC输出至命令输出单元312。另一方面，当命令确定单元311确定主机命令H_CMD导致储存装置1110的电流消耗时，命令确定单元311可将检查信号YC输出至操作检查信号生成单元313。
当命令输出单元312从命令确定单元311接收前置信号NC时，命令输出单元312可生成存储命令M_CMD并将存储命令M_CMD输出至存储装置1100。而且，当命令输出单元312从电流管理单元320接收操作运行信号R_CHK时，命令输出单元312可生成存储命令M_CMD并将存储命令M_CMD输出至存储装置1100。
操作检查信号生成单元313可响应于从命令确定单元311提供的检查信号YC输出操作类型信号OPT#和操作状态检查信号CHK。
图5示出如图3中所示的电流管理单元320的示例。
参考图5，电流管理单元320可包括信号转移单元321和操作运行确定单元322。
信号转移单元321可响应于从操作检查信号生成单元313提供的操作状态检查信号CHK将操作类型信号OPT#从操作检查信号生成单元313转移到电流信息储存单元330。
操作运行确定单元322可根据基于从电流信息储存单元330提供的预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的电流的稳定性的确定而输出操作运行信号R_CHK。如上所述，当预期电流量R#小于有效电流量，其中该有效电流量为允许电流量T#减去当前消耗的电流量C#，操作运行确定单元322可不管储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗来确定存储系统1000的电流消耗是稳定的，并因此输出操作运行信号R-CHK。当预期电流量R#大于有效电流量时，操作运行确定单元322可确定由于储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储系统1000的电流消耗将是不稳定的，并因此延迟操作运行信号R_CHK的输出。
图6示出可与图3的控制器1200a一起使用的电流信息储存单元330的示例。参照图6，电流信息储存单元330可包括预期电流量表331、允许电流量表332和当前消耗的电流量储存器333。
预期电流量表331可储存关于用于可由储存装置1110响应于各种主机命令H_CMD执行的各种操作的预期电流量R#的信息。预期电流量R#的值可被预先设定，例如，在储存装置1110的制造阶段或稍后通过测试操作时预先设定。例如，在测试操作期间，在储存装置1110执行用于各种主机命令H_CMD的各种操作之后，执行每个操作所消耗的电流的量可被设定为预期电流量R#的值。当操作类型信号OPT#被应用到预期电流量表331时，对应于操作类型信号OPT#的预期电流量R#可被从预期电流量表331输出。
关于允许电流量T#的信息可被储存在允许电流量表332中。具有不同电气特性的多个储存装置1110可包括在存储系统1000的存储装置1100中。因此，存储系统1000的最大电流量可根据哪个储存装置1110被包括在存储系统1100中而变化。另外，多个储存装置1110中的每个可根据存储系统1000的功率管理选项具有各种等级的最大电流量，且因此允许电流量T#可根据存储系统1000的选择的功率管理选项被改变。例如，存储系统1000可具有低功率模式、平衡模式和执行模式作为功率管理选项，且因此允许电流量T#可根据选择的功率管理选项被改变。允许电流量T#可被设定为用于低功率模式的最低值，且可在平衡模式中被设定为用于低功率模式和执行模式的值之间的中间值。另外，最大功率量可在执行模式中被设定为最高值。换言之，当操作类型信号OPT#被应用到允许电流量表332时，根据功率管理选项选择的允许电流量T#可被从允许电流量表332输出。
关于当前消耗的电流量C#的信息可被储存在当前消耗的电流量储存器333中。例如，在储存装置1110的一个或多个的操作中，存储系统1000的当前消耗的电流量可根据正被执行的操作不断地变化。因此，储存在当前消耗的电流量储存器333中的当前消耗的电流量C#可以不断被更新。当操作类型信号OPT#被应用到当前消耗的电流量储存器333时，当前消耗的电流量C#可被输出。图7示出图6中所示的电流信息储存单元的示例。
参照图7，提供可与图6中所示的控制器一起使用的电流信息储存单元330的示例。因此，关于待被由储存装置1110执行的用于各种主机命令H_CMD的各自的操作的预期电流量R1-Ri的信息可被储存在预期电流量表331。如上所述，各自的操作的预期电流量R1-Ri可具有预设值。当操作类型信号OPT#被应用到预期电流量表331时，关于预期电流量R1-Ri的信息中的一个可根据操作类型信号OPT#被输出。
关于允许电流量T1-Tj的信息可被储存在允许电流量表332中。如上所述，关于各种允许电流量T1-Tj的信息可考虑到多个储存装置1110的各自的电气特性和存储系统1000的功率管理选项来设定。当操作类型信号OPT#被应用到允许电流量表332时，关于允许电流量T1-Tj的信息中的一个可根据操作类型信号OPT#和存储系统1000的功率管理选项被输出。
当前消耗的电流量储存器333可利用存储系统1000的当前消耗的电流量C#来更新。例如，当前消耗的电流量储存器333可利用关于存储系统1000的当前消耗的电流量C#的信息不断更新。当操作类型信号OPT#被应用到当前消耗的电流量储存器333，最后更新的当前消耗的电流量C#可被输出。
图8示出根据本发明的另一实施例的存储控制器。
参照图8，存储控制器1200b可包括命令控制器410、电流管理单元420、电流信息储存单元430和计时器440。命令控制器410、电流管理单元420和电流信息储存单元430可与参照图3-图7所述的命令控制器310、电流管理单元320和电流信息储存单元330相同，除了关于电流管理单元420和计时器440之间的开始信号START和结束信号END以及电流管理单元420和电流信息储存单元430之间的电流量信息更新信号STINFO的操作。
例如，命令控制器410可确定主机命令H_CMD是否导致储存装置1110的电流消耗。根据确定的结果，命令控制器410可输出存储命令M_CMD或操作状态检查信号CHK和操作类型信号OPT#以调整存储命令M_CMD的输出时间。
例如，当命令控制器410确定主机命令H_CMD没有导致储存装置1110的电流消耗时，命令控制器410可输出存储命令M_CMD使得选择的储存装置1110可执行用于主机命令H_CMD的操作。当命令控制器410确定主机命令H_CMD导致储存装置1110的电流消耗时，命令控制器410可将操作状态检查信号CHK和操作类型信号OPT#输出至电流管理单元420，并可响应于从电流管理单元420提供的操作运行信号R_CHK输出存储命令M_CMD。
电流管理单元420可响应于操作状态检查信号CHK将操作类型信号OPT#从命令控制器410转移到电流信息储存单元430，且可根据电流消耗的稳定性输出操作运行信号R_CHK。为了确定电流消耗的稳定性，电流管理单元420可接收关于从电流信息储存单元440输出的预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息。例如，电流管理单元420可接收关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息，并可通过确定电流消耗的稳定性输出操作运行信号R_CHK。预期电流量R#可以是储存装置1110执行用于主机命令H_CMD的操作所消耗的电流的量。允许电流量T#可以是存储装置1110可无误地执行操作的用于存储系统1000的电流的最大量。当前消耗的电流量C#可以是存储系统1000当前所消耗的电流的量。
例如，当预期电流量R#小于有效电流量，其中有效电流量为允许电流量T#减去当前消耗的电流量C#，电流管理单元420可不管储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗来确定存储系统1000的电流消耗是稳定的，且因此输出操作运行信号R_CHK。当预期电流量R#大于有效电流量时，电流管理单元420可确定由于储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储系统1000的电流消耗将是不稳定的，因此可延迟操作运行信号R_CHK的输出。
另外，每当储存装置1110的预定操作开始时，电流管理单元420可生成开始信号START并将开始信号START输出至计时器440。当电流管理单元420从计时器440接收结束信号END时，电流管理单元420可将电流量信息更新信号STINFO输出至电流信息储存单元430。在电流管理单元420输出电流量信息更新信号STINFO后，电流管理单元420可从电流信息储存单元430接收更新的当前消耗的电流量C#并可在电流消耗的稳定性的肯定确定后输出操作运行信号R_CHK。
电流信息储存单元430可响应于对应的主机命令H_CMD提供关于用于各种操作的电流的量的信息。电流信息储存单元430可包括储存关于电流量的信息的储存单元并将关于电流量的信息提供至电流管理单元420。例如，电流信息储存单元430可包括其中分别储存关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息的储存单元。电流信息储存单元430可根据操作类型信号OPT#为电流管理单元420提供关于预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的信息。进一步地，电流信息储存单元430可响应于电流量信息更新信号STINFO更新并输出当前消耗的电流量C#。
当电流管理单元420为计时器440提供开始信号START时，在为储存装置1110的预定操作设定的预定时间量流逝后，计时器440可输出结束信号END。
图9示出图8中所示的计时器440的操作的示例。
参照图9，当开始信号START被应用为储存装置1110的预定操作的检测结果时，计时器440可计数预设时间量，在预设时间量期间储存装置1110正在执行的操作所消耗的电流的量可减少至小于峰值电流量Ct。当预设时间量流逝且因此储存装置1110的预选操作所消耗的电流量小于峰值电流量Ct时，计时器440可输出结束信号END。储存装置1110的预选操作所消耗的电流的量可在执行预选操作期间被改变。储存装置1110的预选操作的这种操作特性可通过使用计时器440被灵活地利用。例如，假设从其起始点执行程序操作100μs所消耗的电流量是100，则从程序操作开始100μs后所消耗的电流的量可减少至20。根据储存装置1110的预选操作的这种操作特性，计时器440可从开始信号START被应用的时间点开始计算预选操作时间(即，示例中的100μs)，以及可当预选的操作时间量流逝且因此储存装置1110的预选操作所消耗的电流量小于峰值电流量Ct(即，示例中的值“20”)时输出结束信号END。
图10示出图8中所示的时间管理单元的示例。
参照图10，电流管理单元420可包括信号转移单元421和操作运行确定单元422。
信号转移单元421可响应于从命令控制410提供的操作状态检查信号CHK将操作类型信号OPT#从命令控制器410转移到电流信息储存单元430。另外，每当储存装置1110执行预选操作时，信号转移单元421可将开始信号START输出至计时器440并可响应于从计时器440输出的结束信号END将电流量信息更新信号STINFO输出至电流信息储存单元430。
操作运行确定单元422可根据基于从电流信息储存单元430提供的预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电路量C#的电流的稳定性的确定而输出操作运行信号R_CHK。如上所述，当预期电流量R#小于有效电流量，其中该有效电流量为允许电流量T#减去当前消耗的电流量C#，操作运行确定单元422可不管储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗来确定存储系统1000的电流消耗是稳定的，且因此输出操作运行信号R_CHK。当预期电流量R#大于有效电流量时，操作运行确定单元422可确定由于储存装置1110用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储系统1000的电流消耗将是不稳定的，且因此延迟操作运行信号R_CHK的输出。
当更新的当前消耗的电流量C#响应于电流量信息更新信号STINFO被应用到操作运行确定单元422时，操作运行确定单元422可基于预期电流量R#、允许电流量T#和更新的当前消耗的电流量C#确定电流的稳定性。作为再确定的结果，当预期电流量R#小于更新的有效电流量时，操作运行确定单元422可输出操作运行信号R_CHK。操作运行确定单元422可不输出操作运行信号R_CHK直到预期电流量R#小于更新的有效电流量。当预期电流量R#小于更新的有效电流量时，操作运行确定单元422可输出操作运行信号R_CHK。
图11示出图8中所示的电流信息储存单元的示例。
参照图11，电流信息储存单元430可包括预期电流量表431、允许电流量表432和当前消耗的电流量储存器433。预期电流量表431和允许电流量表432与参照图6所描述的预期电流量表331和允许电流量表332是相同的。当前消耗的电流量储存器433与参照图6所描述的当前消耗的电流量储存器333相似。图11的电流信息单元430可另外地，当电流量信息更新信号STINFO被应用到当前消耗的电流量储存器433时，当前消耗的电流量储存器433可响应于电流量信息更新信号STINFO更新并输出当前消耗的电流量C#。
图12示出图11中所示的电流信息储存单元的示例。
参照图12，电流信息储存单元430可与参照图7所描述的电流信息储存单元330相同，但是，它可具有额外的特征。例如，当电流量信息更新信号STINFO被应用到当前消耗的电流量储存器433时，当前消耗的电流量储存器433可响应于电流量信息更新信号STINFO更新并输出当前消耗的电流量C#。例如，假设第一当前消耗的电流量C#响应于操作类型信号OPT#被输出，当前消耗的电流量储存器433可响应于电流量信息更新信号STINFO利用第二当前消耗的电流量C#来更新。由于电流量信息更新信号STINFO可被频繁地更新，当前消耗的电流量储存器433可频繁地更新并输出当前消耗的电流量C#。
图13示出根据本发明的另一个实施例的存储控制器。
参照图13，存储控制器1200c可包括命令控制器510、电流管理单元520、电流信息储存单元530、计时器540和误差校正单元550。误差校正单元550是不同于存储装置1100的消耗大量电流的装置的示例。命令控制器510、电流管理单元520、电流信息储存单元530和计时器540可与参照图8-图12所描述的命令控制器410、电流管理单元420、电流信息储存单元430和计时器440相同，除了关于电流管理单元520和误差校正单元550之间的监控命令E_CMD以及电流信息储存单元530和误差校正单元550之间的误差校正单元550的预期电流量R＇的操作。
当误差校正单元550的误差校正操作响应于操作类型信号OPT#被要求时，电流管理单元520可将监控命令E_CMD输出至误差校正单元550以监控误差校正单元550的电流消耗。
误差校正单元550可执行误差校正操作以保证储存装置1110的可靠性。误差校正单元550可响应于监控命令E_CMD将其的预期电流量R＇输出至电流信息储存单元530。
电流信息储存单元530可将误差校正单元550的预期电流量R＇转移至电流管理单元520以用于在主机命令H_CMD要求误差校正单元550的误差校正操作的情况下确定电流消耗的稳定性。
图14示出图11中所示的电流管理单元的示例。
参照图14，电流管理单元520可包括信号转移单元521和操作运行确定单元522。
信号转移单元521可响应于从命令控制器510提供的操作状态检查信号CHK将操作类型信号OPT#从电流信息储存装置530转移到命令控制器510。另外，每当储存装置1110执行预选的操作时，信号转移单元521可将开始信号START输出至计时器540且可响应于从计时器540输出的结束信号END将电流量信息更新信号STINFO输出到电流信息储存单元530。另外，信号转移单元521可响应于操作状态检查信号CHK将监控命令E_CMD输出至误差校正单元550以便在主机命令H_CMD要求误差校正单元550的误差校正操作的情况下使误差校正单元550的预期电流量R＇反映电流消耗的稳定性的确定。误差校正单元550可响应于监控命令E_CMD将其预期电流量R＇输出至电流信息储存单元530。电流信息储存单元530可将误差校正单元550的预期电流量R＇转移至电流管理单元520以用于在主机命令H_CMD要求误差校正单元550的误差校正操作的情况下确定电流消耗的稳定性。
操作运行确定单元522可根据基于从电流信息储存单元530提供的预期电流量R#、允许电流量T#和当前消耗的电流量C#的电流的稳定性的确定输出操作运行信号R_CHK。如上所述，当预期电流量R#小于有效电流量，其中有效电流量为允许电流量T#减去当前消耗的电流量C#，操作运行确定单元522可不管储存装置1110和误差校正单元550中的一个或多个用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗来确定存储系统1000的电流消耗是稳定的，且因此输出操作运行信号R_CHK。当预期电流量R#大于有效电流量时，操作运行确定单元522可确定由于储存装置1110和误差校正单元550中的一个或多个用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储系统1000的电流消耗将是不稳定的，且因此延迟操作运行信号R-CHK的输出。
例如，当误差校正单元550的预期电流量R＇大于有效电流量时，操作运行确定单元422可确定由于误差校正单元550用于主机命令H-CMD的操作的预期电流消耗导致存储装置1000的电流消耗将是不稳定的，且因此延迟并输出操作运行信号R_CHK到储存装置1110，使得储存装置1110的操作可被延迟。因此，误差校正单元550的误差校正操作可被延迟多达储存装置1110的延迟时间。因此，误差校正单元550的电流量的激增可被防止。
图15示出根据本发明的另一个实施例的存储系统。
参照图15，根据另一个实施的存储系统可包括存储装置1100、控制器2000和主机3000。
控制器2000可包括存储控制器1200、SRAM2100、主机接口2200、误差校正单元2300和存储接口2400。
存储控制器1200可控制半导体装置1100。SRAM2100可被用作存储控制器1200的工作存储器。主机接口2200可包括与控制器2000电联接的主机3000的数据交换协议。误差校正单元2300可检测并纠正从半导体装置1100读取的数据的误差。存储接口2400可与半导体装置1100接合。存储控制器1200可执行用于控制器2000和存储装置1100之间的数据交换的控制操作。另外，尽管未在图15中示出，但用于储存用于与主机3000接合的代码数据的只读存储器(ROM)(未示出)可被设置在控制器2000中。
存储系统可被应用至下列中的一个：计算机，超便携移动PC(UMPC)、工作站、上网本、PDA、便携式计算机、网络平板、无线电话、移动电话、智能手机、数码相机、数字音频记录器、数字音频播放器、数字图像记录器、数字图像播放器、数字视频记录器、数字视频播放器、在无线环境中发出并接收信息的装置、组成家庭网络的各种装置等等。
图16示出根据本发明的另一实施例的存储系统。参照图16，根据这个实施例的存储系统可包括存储装置1100、存储控制器1200、MICRO4100和被电连接至总线的用户接口4200。当存储系统是移动装置时，电池4300可被额外设置以提供存储系统的操作电压。虽然未在图16中示出，但存储系统可进一步包括诸如例如应用芯片组、相机图像处理器(CIS)和移动DRAM的其它装置。
存储控制器1200和存储装置1100可形成固态驱动器/磁盘(SSD)。
存储装置1100和存储控制器1200可使用各种类型的封装来安装。例如，存储装置1100和存储控制器1200可使用诸如以下的封装来安装：堆叠式封装(PoP)、球栅阵列(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、塑料引线芯片载体(PLCC)、塑料双列直插式封装(PDIP)、叠片包装式管芯、晶片形式的管芯、板上芯片(COB)、陶瓷双列直插式封装(CERDIP)、塑料公制四方扁平封装(MQFP)、薄型四方扁平封装(TQFP)、小外形集成电路(SOIC)、收缩型小外形封装(SSOP)、薄型小外形封装(TSOP)、系统级封装(SIP)、多芯片封装(MCP)、晶片级焊接封装(WFP)、晶片级处理堆栈封装(WSP)等。
根据描述的实施例，提供存储控制器、存储系统和其操作方法以允许通过管理电流消耗控制具有多个储存装置的存储装置的操作以防止由电流的短缺引起的存储系统的故障操作。因此，本发明提供更可靠的存储系统。
对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下可对本发明的上述示例性实施例作出各种变型。因此，本发明旨在覆盖提供的进入权利要求和它们的等价方案的范围内的所有这种变型。

Claims (22)

1.一种用于控制存储系统的存储装置的存储控制器，所述存储控制器包括：
电流管理单元，其适用于通过确定所述存储系统的电流消耗的稳定性来控制操作运行信号的输出时间；以及
命令控制器，其适用于响应于主机命令控制所述存储系统的所述存储装置以执行操作，以及适用于响应于所述操作运行信号输出命令以操作所述存储装置，
其中所述命令控制器确定响应于主机命令执行的操作是否导致所述存储装置的电流消耗，并且当响应于主机命令执行的操作没有导致所述存储装置的电流消耗时立即输出命令以操作所述存储装置。
2.根据权利要求1所述的存储控制器，其进一步包括电流信息储存单元，所述电流信息储存单元适用于储存关于所述存储系统的电流量的信息，其中，所述电流管理单元基于储存在所述电流信息储存单元中的关于所述存储系统的电流量的信息确定所述存储系统的电流消耗的稳定性。
3.根据权利要求2所述的存储控制器，其中，所述电流信息储存单元储存关于通过将被由所述存储装置响应于所述主机命令执行的操作所消耗的预期电流量的信息、关于所述存储系统的允许电流量的信息和关于所述存储系统的当前消耗的电流量的信息。
4.根据权利要求3所述的存储控制器，其中，所述允许电流量根据所述存储系统的功率管理选项包括多个最大电流量。
5.根据权利要求4所述的存储控制器，其中，所述功率管理选项包括：低功率模式，其中最大功率量被设定为最低；平衡模式，其中最大功率量被设定为高于所述低功率模式中的最大功率量；以及执行模式，其中最大功率量被设定为最高。
6.根据权利要求3所述的存储控制器，其中，所述电流管理单元通过比较所述预期电流量和有效电流量来确定所述电流消耗的稳定性，所述有效电流量为所述允许电流量减去所述当前消耗的电流量。
7.根据权利要求3所述的存储控制器，其中，所述当前消耗的电流量根据所述存储系统的操作不断地被更新。
8.根据权利要求6所述的存储控制器，
其中，当所述预期电流量小于所述有效电流量时，所述电流管理单元将所述操作运行信号输出至所述命令控制器，以及
其中，当所述预期电流量大于所述有效电流量时，所述电流管理单元延迟所述操作运行信号的输出。
9.根据权利要求2所述的存储控制器，其进一步包括计时器，当来自所述电流管理单元的开始信号被应用时所述计时器计数预设时间量，并且将结束信号输出至所述电流管理单元，在所述预设时间量期间，由正被储存装置执行的操作所消耗的电流量被减少至小于峰值电流量。
10.根据权利要求9所述的存储控制器，其中，当所述预设时间量流逝且因此由所述储存装置的预选操作所消耗的电流量小于峰值电流量时，所述计时器输出所述结束信号。
11.根据权利要求2所述的存储控制器，其进一步包括误差校正单元，所述误差校正单元适用于对所述存储装置执行误差校正操作，并当所述主机命令要求所述误差校正操作时将所述误差校正操作的预期电流量输出至所述电流信息储存单元。
12.根据权利要求1所述的存储控制器，其中所述命令控制器在从所述电流管理单元接收操作运行信号后输出所述命令。
13.一种存储控制器，其包括：
电流信息储存单元，其适用于储存关于存储系统的电流量的信息；
命令控制器，其适用于响应于主机命令输出操作类型信号和操作状态检查信号；以及
电流管理单元，其适用于响应于所述操作状态检查信号将所述操作类型信号转移到所述电流信息储存单元，并通过基于关于所述电流量的信息确定所述存储系统的电流消耗的稳定性将操作运行信号输出至所述命令控制器，
其中，所述电流信息储存单元响应于所述操作类型信号为所述电流管理单元提供关于所述电流量的信息。
14.根据权利要求13所述的存储控制器，其中，所述命令控制器响应于所述操作运行信号输出存储命令以操作所述存储系统的存储装置。
15.根据权利要求13所述的存储控制器，其中，所述电流管理单元包括：
信号转移单元，其响应于所述操作状态检查信号将所述操作类型信号转移到所述电流信息储存单元；以及
操作运行确定单元，其通过确定所述电流消耗的稳定性输出所述操作运行信号。
16.根据权利要求14所述的存储控制器，其中，所述电流信息储存单元包括：
预期电流量表，其适用于响应于所述主机命令储存关于通过所述存储装置执行操作所消耗的预期电流量的信息；
允许电流量表，其适用于储存关于所述存储系统的允许电流量的信息；以及
当前消耗的电流量储存器，其适用于储存关于所述存储系统的当前消耗的电流量的信息。
17.根据权利要求13所述的存储控制器，其进一步包括计时器，所述计时器响应于从所述电流管理单元输出的开始信号计数预设时间量，并且将结束信号输出至所述电流管理单元，在所述预设时间量期间，由正被储存装置执行的操作所消耗的电流量被减少至小于峰值电流量。
18.根据权利要求13所述的存储控制器，其进一步包括误差校正单元，所述误差校正单元适用于对所述存储系统的存储装置执行误差校正操作，并当所述主机命令要求所述误差校正操作时将所述误差校正操作的预期电流量输出至所述电流信息储存单元。
19.一种存储系统，其包括：
存储装置；以及
存储控制器，其适用于响应于主机命令控制所述存储装置执行操作，
其中，所述存储控制器响应于所述主机命令通过基于所述存储装置的操作的预期电流量、关于所述存储系统的允许电流量的信息和关于所述存储系统的当前消耗的电流量的信息确定所述存储系统的电流消耗的稳定性来输出存储命令以操作所述存储装置，并且
其中命令控制器确定响应于主机命令执行的操作是否导致所述存储装置的电流消耗，并且当响应于主机命令执行的操作没有导致所述存储装置的电流消耗时立即输出命令以操作所述存储装置。
20.根据权利要求19所述的存储系统，其中，所述存储控制器包括：
电流信息储存单元，其适用于储存关于所述预期电流量的信息、关于所述允许电流量的信息和关于所述当前消耗的电流量的信息；
电流管理单元，其适用于通过确定所述存储系统的电流消耗的稳定性来控制操作运行信号的输出时间；以及
命令控制器，其适用于响应于所述操作运行信号输出所述存储命令。
21.根据权利要求19所述的存储系统，其中，所述允许电流量根据所述存储系统的功率管理选项包括所述存储系统的最大电流量。
22.根据权利要求20所述的存储系统，
其中，当所述预期电流量小于有效电流量时，所述电流管理单元将所述操作运行信号输出至所述命令控制器，所述有效电流量为所述允许电流量减去所述当前消耗的电流量，以及
其中，当所述预期电流量大于所述有效电流量时，所述电流管理单元延迟所述操作运行信号的输出。
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