CN112817518B - 存储器系统及其操作方法 - Google Patents

存储器系统及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112817518B
CN112817518B CN202010869694.8A CN202010869694A CN112817518B CN 112817518 B CN112817518 B CN 112817518B CN 202010869694 A CN202010869694 A CN 202010869694A CN 112817518 B CN112817518 B CN 112817518B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter values
host
signal
emphasis
new
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010869694.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112817518A (zh
Inventor
金铉哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
SK Hynix Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Hynix Inc filed Critical SK Hynix Inc
Publication of CN112817518A publication Critical patent/CN112817518A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112817518B publication Critical patent/CN112817518B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0653—Monitoring storage devices or systems
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02—Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/022—Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters in I/O circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10—Program control for peripheral devices
    • G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/122—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware performs an I/O function other than control of data transfer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0604—Improving or facilitating administration, e.g. storage management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G06F3/0619—Improving the reliability of storage systems in relation to data integrity, e.g. data losses, bit errors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0629—Configuration or reconfiguration of storage systems
    • G06F3/0632—Configuration or reconfiguration of storage systems by initialisation or re-initialisation of storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0629—Configuration or reconfiguration of storage systems
    • G06F3/0634—Configuration or reconfiguration of storage systems by changing the state or mode of one or more devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0655—Vertical data movement, i.e. input-output transfer; data movement between one or more hosts and one or more storage devices
    • G06F3/0658—Controller construction arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671—In-line storage system
    • G06F3/0673—Single storage device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/30098—Register arrangements
    • G06F9/30101—Special purpose registers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02—Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/028—Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters with adaption or trimming of parameters
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04—Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08—Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12—Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/38—Response verification devices
    • G11C29/42—Response verification devices using error correcting codes [ECC] or parity check
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/56—External testing equipment for static stores, e.g. automatic test equipment [ATE]; Interfaces therefor
    • G11C2029/5602—Interface to device under test

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

本公开涉及一种存储器系统。该存储器系统包括：存储器装置，适用于存储数据；控制器，适用于控制存储器装置；接口，适用于在主机与控制器之间通信；以及寄存器，适用于存储与通过接口提供到主机的信号的波形和幅度相关联的参数值组，其中控制器适用于：针对候选参数值组执行信号传输操作；将基于信号传输操作的响应确定的新参数值组存储在寄存器中；并且控制接口以基于新参数值组将具有调整后的波形和幅度的新信号传送到主机。

Description

存储器系统及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月18日提交的申请号为10-2019-0147473的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明的各个实施例涉及一种存储器系统。
背景技术
近来，计算机环境的范例已转换为使得能够随时随地使用计算机系统的普适计算。因此，诸如移动电话、数码相机、膝上型计算机等的便携式电子装置的使用已经快速增加。这些便携式电子装置通常使用包括存储器装置的存储器系统，即数据存储装置。数据存储装置被用作便携式电子装置的主存储器装置或辅助存储器装置。
使用存储器装置的数据存储装置具有许多优点，因为它不具有机械驱动部件。它具有优异的稳定性和耐久性以及快速数据访问速率和低功耗。具有这种优点的存储器系统即数据存储装置的示例包括通用串行总线(USB)存储器装置、具有多种接口的存储卡、固态驱动器(SSD)等。
发明内容
本发明的实施例涉及一种不论安装环境如何都确保主机和存储器系统之间的通信可靠性的存储器系统。
根据本发明的实施例，一种存储器系统包括：存储器装置，适用于存储数据；控制器，适用于控制存储器装置；接口，适用于在主机与控制器之间通信；以及寄存器，适用于存储与通过接口提供给主机的信号的波形和幅度相关联的参数值组，其中控制器适用于：针对候选参数值组执行操作，该操作中的每一个包括控制该接口以将第一信号传送到主机并从主机接收指示第一信号在主机中是否被识别为有效的响应，该第一信号的幅度和波形基于候选参数值组来确定；将基于操作的响应确定的新参数值组存储在寄存器中；并且控制该接口以基于新参数值组将具有调整后的波形和幅度的新信号传送到主机。
根据本发明的另一实施例，一种用于操作存储器系统的方法包括：针对候选参数值组执行以下操作：将第一信号传送到主机并从主机接收指示第一信号在主机中是否被识别为有效的响应，该第一信号的幅度和波形基于候选参数值组中的一个来确定；将基于操作的结果确定的新参数值组存储在寄存器中；并且基于新参数值组，将具有调整后的波形和幅度的新信号传送到主机。
根据本发明的又一实施例，一种控制器的操作方法，该操作方法包括：通过向外部装置提供第一信号并从外部装置接收响应来启发式地获得针对通信信号的一个或多个最优参数组；并且基于一个或多个最优参数组中的至少一个，通过通信信号与外部装置进行通信，以控制存储器装置执行操作。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的包括存储器系统的数据处理系统的框图。
图2是示出主机接口和存储器接口的示例的框图。
图3A至图3C示出了驱动电平参数、加重(emphasis)操作和加重参数。
图4A和图4B是示出由主机物理层接收到的信号的眼状图。
图5是描述根据本发明的实施例的存储器系统的操作的流程图。
图6A至图6B是示出参数值的组合的表格。
图7是描述本发明的实施例的效果的图表。
具体实施方式
以下参照附图更详细地描述本发明的各个实施例。然而，本发明可以以不同的形式实现，因此不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开是彻底的和完全的，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个本公开中，相同的附图标记在本发明的各个附图和实施例中始终表示相同的部件。而且，在整个说明书中，对“实施例”、“另一实施例”等的参考不一定仅针对一个实施例，并且对任何这种短语的不同参考不一定针对相同的实施例。
在下文中，参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的实施例的包括存储器系统300的数据处理系统100的框图。
参照图1，数据处理系统100可以包括主机200和存储器系统300。
主机200可以包括诸如移动电话、MP3播放器、膝上型计算机等的各种便携式电子装置或者诸如台式计算机、游戏机、TV、投影仪等的非便携式电子装置中的任一种。
主机200可以包括至少一个操作系统(OS)。操作系统可以管理和控制主机200的一般功能和操作，并提供主机200与使用数据处理系统100或存储器系统300的用户之间的交互。操作系统可以支持与用户的目的和用途相对应的功能和操作，并且可以根据主机200的移动性将操作系统分为通用操作系统和移动操作系统。根据用户服务环境，操作系统的一般操作系统也可以分为个人操作系统和企业操作系统。
存储器系统300可以响应于主机200的请求操作以存储主机200的数据。例如，存储器系统300可以是根据诸如通用闪存(UFS)和通用串行总线(USB)的MIPI M-PHY协议而操作的接口，并且存储器系统300可以与主机200通信以存储主机200的数据。
主机200可以向存储器系统300提供各种命令。该命令可以包括读取命令和写入命令。存储器系统300可以联接到主机200。
当主机200的命令是写入命令时，存储器系统300可以存储从主机200接收到的数据。当主机200的命令是读取命令时，存储器系统300可以向主机200提供存储在其中的数据。
主机200可以包括主机控制器230和主机接口250。
主机控制器230可以输出用于控制主机200的各种信号。例如，主机控制器230可以生成用于从存储器系统300读取数据的读取命令，并且将所生成的读取命令提供到存储器系统300。
主机接口250可以在主机控制器230和存储器系统300之间交换信号。主机接口250可以通过标准接口联接到存储器系统300。
主机接口250可以包括主机物理层252和主机链路层254。
主机物理层252可以向存储器系统300提供电信号，并且从存储器系统300接收电信号。根据本发明的实施例，主机物理层252可以支持移动工业处理器接口(MIPI)M-PHY协议。
主机链路层254可以是主机物理层252上的层。主机链路层254可以将来自主机控制器230的消息转换为电信号，将电信号提供到主机物理层252，确定从主机物理层252输入的电信号是否有效，并且将消息提供到主机控制器230。根据本发明的实施例，主机链路层254可以支持MIPI UNIPRO协议。
存储器系统300可以包括存储器装置310、存储器控制器330、存储器接口350和寄存器370。
存储器装置310可以存储用于主机200的数据。存储器装置310可以是非易失性存储器装置，即使在没有供应电力时也可以保留所存储的数据。存储器装置310可以通过编程操作存储从主机200提供的数据，并且可以通过读取操作将存储器装置310中存储的数据提供到主机200。根据本发明的实施例，存储器装置310可以是闪速存储器。闪速存储器可具有三维堆叠结构。
存储器控制器330可以控制存储器系统300的全部操作。
例如，存储器控制器330可以通过被实现为微处理器或中央处理单元(CPU)的处理器来执行主机200所请求的操作。存储器控制器330可以执行作为与从主机200接收到的命令相对应的命令操作的前台操作。
存储器控制器330可以对存储器装置310执行后台操作。例如，针对存储器装置310的后台操作可以包括垃圾收集(GC)操作、损耗均衡(WL)操作、映射清除操作、坏块管理操作等。
存储器接口350可以在主机200和存储器控制器330之间交换信号。存储器接口350可以通过标准接口联接到主机接口250。
存储器接口350可以包括存储器物理层352和存储器链路层354。存储器物理层352和存储器链路层354可以与主机物理层252和主机链路层254配对。例如，存储器物理层352可以支持MIPI M-PHY协议，并且存储器链路层354可以支持MIPI UNIPRO协议。主机物理层252的传送器(未示出)可以联接到存储器物理层352的接收器(未示出)。主机物理层252的接收器(未示出)可以联接到存储器物理层352的传送器(未示出)。
用于在主机200和存储器系统300之间传送和接收信号而形成的通道可以被称为通路。主机物理层252的一对传送器和接收器可以联接到存储器物理层352的一对接收器和传送器以形成通路。图1示出了从存储器物理层352的传送器传送到主机物理层252的接收器的第一信号SIG1，以及从主机物理层252的传送器传送到存储器物理层352的接收器的第二信号SIG2。根据本发明的实施例，主机200和存储器系统300可以通过一个或多个通路联接。
寄存器370可以存储用于确定存储器系统300的操作模式的数据。例如，寄存器370可以存储确定从存储器物理层352传送到主机物理层252的电信号的幅度和波形的参数值组。
可以将诸如存储器装置310、存储器控制器330、存储器接口350和寄存器370的存储器系统300的组成元件集成到一个半导体装置中。而且，存储器系统300的组成元件可以集成到一个半导体装置中以形成诸如UFS存储装置的存储卡。
确定电信号的幅度的参数的示例可以是确定电信号的峰间电压的驱动电平参数，并且确定电信号的波形的参数的示例可以是确定加重操作的程度的加重参数。下面参照图3A至图3C描述驱动电平参数、加重操作和加重参数。
可以在制造存储器系统300的同时确定电信号的驱动电平参数值和加重参数值，将其存储在存储器装置中，然后在存储器系统300的操作期间加载在寄存器370中并使用。
当从存储器物理层352接收到的电信号具有在设定范围内的噪声容限时，主机物理层252可以接收正常的即有效的电信号。主机物理层252是否可以从存储器物理层352接收正常的电信号不仅可以基于在传送电信号时的电信号的幅度和波形来确定，而且可以基于在主机物理层252和存储器物理层352之间形成的通路的环境来确定。
通路的环境可以根据主机200和存储器系统300的安装环境而变化。例如，当主机200和存储器系统300被安装在智能电话上时，主机200和存储器系统300在电路上的布置可以根据其被安装的智能电话的类型而不同。
随着对快速数据输入和输出的需求增加，主机接口250和存储器接口350之间的通信也被加速。随着数据传输速率的增加，从存储器物理层352传送的电信号可能更受安装环境的影响。即使存储器物理层352传送相同的电信号，主机物理层252接收到的电信号的噪声容限也可根据安装环境而极大地变化。
当制造存储器系统300时，不是所有类型的存储器系统300的安装环境都会被考虑。当存储器物理层352通过使用存储器系统300的制造期间确定的大小和加重参数的值来传送电信号时，根据安装环境，主机200可能接收不到存储器系统300的正常信号。因此，存储器系统300的可靠性可能会劣化。
因此，需要一种能够根据安装环境设置驱动电平参数和加重参数的值的存储器系统300。
根据本发明的实施例，存储器控制器330可以响应于来自主机200的命令对多个候选参数值组重复地执行信号传输操作，并基于信号传输操作结果确定新参数值组。候选参数值可以包括驱动电平参数值和加重参数值。
具体而言，存储器控制器330可以控制存储器接口350以将调谐信号传送到主机接口250，并执行信号传输操作，接收表示从主机接口250接收到的调谐信号是否正常即有效的响应。存储器控制器330可以通过改变候选参数值组之中的参数值组来多次执行信号传输操作，并且将每个信号传输操作的结果临时存储在内部存储器中。当信号传输操作中的信号传输成功时，存储器控制器330可以基于候选参数值组来确定新参数值组。新参数值组可以存储在寄存器370中。存储器物理层352可以基于新参数值组将信号传送到主机物理层252。
信号传输操作可以在存储器系统300的安装环境下执行。当通过信号传输操作确定新参数值组时，存储器接口350可以通过使用适合于安装环境的参数值组将信号传送到主机接口250。因此，无论主机200和存储器系统300的安装环境如何，都可以确保主机200和存储器系统300之间的信号传输的可靠性。
在下文中，详细描述根据本发明的实施例的存储器系统300和用于操作存储器系统300的方法。
图2是示出主机接口250和存储器接口350的示例的框图。
图2示出了包括主机200和存储器系统300的数据处理系统100。图2的数据处理系统100可以对应于参照图1描述的数据处理系统100。
主机控制器230和存储器控制器330可以提供分离的应用层。主机控制器230和存储器控制器330可以通过主机接口250和存储器接口350交换消息(MESSAGE)。
参照图1，主机接口250可以包括主机物理层252和主机链路层254，并且存储器接口350可以包括存储器物理层352和存储器链路层354。在图2中，主机物理层252和存储器物理层352可以被统称为物理层，并且主机链路层254和存储器链路层354可以被统称为链路层。
参照图1，链路层可以支持MIPI UNIPRO，并且物理层可以支持MIPI M-PHY。
物理层可以根据标准输出或接收电信号。根据本发明的实施例，物理层可以输出经错误校正编码的数据的电信号。当物理层接收电信号时，物理层可以通过对与电信号相对应的数据进行解码来检测并校正错误。当在物理层中接收到的信号的噪声容限不足时，错误可能包含在与所接收到的信号相对应的数据位中，并且物理层可以检测并校正该错误。
链路层可以基于标准来转换电信号。
链路层可以包括物理适配器层L1.5(PHY ADAPTER)、数据链路层L2(DATALINK)、网络层L3(NETWORK)、传输层L4(TRANSPORT)和用于控制层L1.5至L4的设备管理实体(DME)。
包括在链路层中的层L1.5至L4可以将来自控制器的消息顺序地转换为段、数据包、帧和符号，并将它们提供到物理层。层L1.5至L4可以将在物理层中接收到的电信号顺序地转换为符号、帧、数据包和段，并将它们提供到控制器。层L1.5至L4可以在将电信号转换为符号、帧、数据包和段的同时确定转换后的信号是否有效。例如，当转换后的信号不适合可以预定的设定格式时，层L1.5至L4可以确定转换后的信号无效。
通过上述层之间的信号类型转换操作，可以在信号通过每层时将数据头添加到信号中或从信号中移除数据头。在下文中，即使在转换之后，也可以用相同的名称来指代信号。
图3A至图3C示出了驱动电平参数、加重操作和加重参数。
图3A示出了从存储器物理层352输出的信号的电位。
存储器物理层352可以输出差分信号，其中两个信号围绕共模电压摆动以消除信号的噪声。
M-PHY协议可以提供从存储器物理层352输出的信号的多种选项。
存储器物理层352可以根据协议提供的选项以大振幅(LA)模式或小振幅(SA)模式输出差分信号。存储器物理层352可以使用终端电阻器来进行通路的阻抗匹配，并且可以根据由协议提供的选项来激活或停用终端电阻器。可以由主机200确定存储器物理层352将以哪种模式进行操作以及是否将激活终端电阻器。例如，当存储器系统300将以高速模式操作时，主机200可以向存储器系统300提供命令，使得存储物理层352以小振幅模式激活并操作终端电阻器。
图3A示出了根据每个选项的差分信号的电势。图3A中的VCM_SA_TX可以表示小振幅模式下的差分信号的共模电压，而VCM_LA_TX可以表示大振幅模式下的差分信号的共模电压。当终端电阻器被停用时，VDIF_SA_NT_TX可以表示小振幅模式下的差分信号的摆幅，而当终端电阻器被激活时，VDIF_SA_RT_TX可以表示小振幅模式下的差分信号的摆幅。当终端电阻器被停用时，VDIF_LA_NT_TX可以表示大振幅模式下的差分信号的摆幅，而当终端电阻器被激活时，VDIF_LA_RT_TX可以表示大振幅模式下的差分信号的摆幅。
图3B示出了每种模式的公共电压和摆幅的范围。
M-PHY协议可以为每种模式提供公共电压和摆幅的范围。
图3B的表格中的VDIF_LA_RT_TX、VDIF_LA_NT_TX、VDIF_SA_RT_TX、VDIF_SA_NT_TX、VCM_LA_TX和VCM_SA_TX可以与参照图3A描述的那些相同。
例如，当存储器物理层352以大振幅模式激活并操作终端电阻器时，共模电压可以被确定为在约160mV和约260mV之间的电压，并且摆幅可以被确定为在约320mV至约480mV之间的电压。由于差分信号的峰间振幅是由两个差分信号之间的差值确定的，因此具有在约320mV和约480mV之间的摆幅值的差分信号的峰间振幅可以在约640mV和约960mV之间。
可以根据参照图1描述的寄存器370的驱动电平参数的值，确定存储器物理层352将以何种振幅在设定的峰间振幅的范围内传送输出信号。下面参照图6A描述驱动电平参数的值的非限制性示例。
同时，在来自存储器物理层352的输出信号中可能发生符号间干扰(ISI)现象，并且由于ISI现象，输出信号的高频分量可能会衰减，从而导致信号波形失真。存储器物理层352可以执行加重操作以增加信号衰减的的部分信号的摆幅，使得接收器所接收到的信号是正常的。
图3C示出了根据加重操作的信号的波形。
当存储器物理层352执行加重操作时，输出信号可以具有数据转变的区段的电压电平高于保持数据的区段的电压电平的波形。在下文中，该数据波形可以被称为加重波形。通过该加重波形，可以改善根据上述通道带宽限制的输出信号的ISI。
对于根据加重操作生成输出信号的加重波形的方法，存在预加重方法和去加重方法。
预加重方法基于保持数据的区段的电压电平，通过将数据转变的区段的电压电平升高到高于保持数据的区段的电压电平来生成加重波形。
去加重方法基于数据转变的区段的电压电平，通过将保持数据的区段的电压电平降低到低于数据转变的区段的电压电平来生成加重波形。
图3C示出了当应用预加重方法和去加重方法两者时输出信号的加重波形。Va可以表示紧接在数据转变之后的区段的摆幅，Vb可以表示保持数据的区段的摆幅，并且Vc可以表示紧接在数据转变之前的区段的摆幅。
在图3C的示例中，可以应用基于Va将Vb降低到低于Va的去加重方法。Vb和Va的去加重比可以对应于20log(Vb/Va)[dB]。而且，可以应用基于Vb将Vc提高到高于Vb的预加重方法。Vc和Vb的预加重比可以对应于20log(Vc/Vb)[dB]。在图3C的示例中，可以基于参考摆幅Va、去加重比和预加重比来确定Vb和Vc。
可以基于寄存器370的加重参数来确定加重波形。根据本发明的实施例，加重参数可以包括去加重参数和预加重参数。
存储器物理层352可以将Va设置为基于寄存器370的驱动电平参数确定的摆幅，并且可以基于去加重参数和预加重参数来确定Vb和Vc。
存储器物理层352可以基于驱动电平参数和加重参数的值将不同幅度和波形的信号提供到主机物理层252。主机物理层252可以基于参数值和存储器系统300的安装环境来接收具有不同噪声容限的信号。
图4A和图4B是示出由主机物理层252接收到的信号的眼状图。
通常，主机物理层252可以仅接收具有在设定范围内的噪声容限的信号。当所接收到的信号的噪声容限小于最小噪声容限MARGIN_MIN或超过最大噪声容限MARGIN_MAX时，主机物理层252可能不会接收到信号。
图4A和图4B的阴影部分可以代表眼罩区域。
图4A示出了所接收到的信号的噪声容限落入设定范围内的情况。当所接收到的信号的噪声容限在设定范围内时，该信号不会进入眼状图中的眼罩区域，并且主机物理层252可以接收该信号。
图4B示出了所接收到的信号的噪声容限没有落入设定范围内的情况。当所接收到的信号的噪声容限超出设定范围时，信号可能会进入眼状图中的眼罩区域，并且主机物理层252可能不会接收到该信号。
为了防止主机物理层252根据存储器系统300的安装环境没有接收到正常即有效的信号的问题，主机200可以向存储器系统300提供信号调谐命令。存储器系统300可以响应于信号调谐命令，通过改变寄存器370的驱动电平参数和加重参数来输出主机物理层252可以接收到的正常信号。
图5是描述根据本发明的实施例的存储器系统300的操作的流程图。
在步骤S510中，主机200可以向存储器系统300提供信号调谐命令，以优化存储器系统300对安装环境的参数值组。参数值组可以包括驱动电平参数值和加重参数值。
例如，当数据处理系统100最初被启动时，主机200可以向存储器系统300提供信号调谐命令。
在步骤S530中，存储器系统300可以执行信号传输操作以调谐与该信号相关联的参数值组。
测试操作可以包括步骤S532至S538的操作。
在步骤S532中，存储器控制器330可以调整参数值组。换言之，存储器控制器330可以在候选参数值组之中选择一个。候选参数值组可以包括候选驱动电平参数值和候选加重参数值。
在步骤S534中，存储器控制器330可以控制存储器物理层532以向主机200提供调谐信号。
可以根据所选择的候选参数值组来确定调谐信号的幅度和波形。
在步骤S536中，主机接口250可以接收调谐信号并且检查调谐信号的有效性或者调谐信号是否具有错误。
当所选择的参数值组不适合安装环境时，主机接口250可能接收不到正常的调谐信号。由主机接口250接收到的非正常信号可以是位翻转信号，并且可以将位翻转信号确定为错误信号(即，具有一位或多位错误)或无效信号。
根据本发明的实施例，调谐信号可以是错误校正编码信号，并且主机物理层252可以通过错误校正解码来检查调谐信号是否具有错误。
根据本发明的实施例，当调谐信号不遵循设定模式时，主机链路层254中包括的每个层可以确定调谐信号无效。
在步骤S538中，主机接口250可以向存储器系统300提供表示是否已经接收到正常调谐信号的响应。
例如，当调谐信号没有位错误或调谐信号被确定为有效信号时，主机接口250可以提供指示已经接收到正常调谐信号的响应。例如，当调谐信号具有位错误或调谐信号被确定为无效信号时，主机接口250可以提供指示所接收到的调谐信号异常的响应。
存储器系统300可以针对多个参数值的组合重复执行步骤S530的信号传输操作。
图6A至图6B是示出参数值组的表格。
图6A显示基于驱动电平参数值的信号的振幅。
在图6A中，以十进制数Dec、二进制数Bin和十六进制数Hex的形式表示候选驱动电平参数值。在图6A的示例中，总共有32个驱动电平参数值。信号的振幅可以由峰间振幅表示。根据驱动电平参数值的信号的峰间振幅可以以可以从存储器物理层352输出的最大振幅(Vcca的％)和实际振幅值(mV)之比的形式表示。
可以根据由存储器系统300的协议提供的选项来选择驱动电平参数值。存储器系统300的协议选项可以由主机200预先选择。
例如，如先前参照图3A所述，当存储器系统300通过以大振幅模式停用终端电阻器而操作时，输出信号的摆幅可能会落在约320mV至约480mV的范围内，并且输出信号的峰间振幅可能会落在约640mV至约960mV的范围内。在图6A的示例中，存储器系统300可以在21至31的范围内选择驱动电平参数值，以满足峰间振幅的范围条件。
图6B显示信号的波形根据加重参数值变化的程度。根据本发明的实施例，加重参数可以包括预加重参数和去加重参数。
在图6B中，候选预加重参数值和候选去加重参数值可以十进制数Dec、二进制数Bin和十六进制数Hex的形式表示。
图6B的上部图表示出了根据分贝(dB)和百分比(％)的形式的预加重参数值，紧接在数据转变之前的区段Vc中的信号振幅与保持数据的区段Vb中的信号振幅的比。存储器系统300可以从0到10的范围选择预加重参数值。
图6B的下部图表示出了根据分贝(dB)和百分比(％)的表示的去加重参数值，保持数据的区段Vb中的信号振幅与紧接在数据转变之后的区段Va中的信号振幅的比。存储器系统300可以从0到5的范围选择去加重参数值。
当存储器系统300通过以大振幅模式停用终端电阻器来操作时，存储器控制器330可以通过在(21,0,0)至(31,10,5)的总共726个组合(726＝11×11×6)中的所有或一些组合之中选择驱动电平参数值、预加重参数值和去加重参数值，来重复执行信号传输操作。
根据本发明的实施例，存储器物理层352可以传送未经错误校正编码的调谐信号，以减少计算量并提高对主机链路层254中的错误的敏感性。这样，可以快速地执行多个信号传输操作。
重新参照图5，在步骤S550中，存储器控制器330可以将与信号传输操作的成功结果相对应的候选参数值组之中的中间参数值组确定为新参数值组。例如，当候选参数值组中的预加重参数的最小值为6并且预加重参数的最大值为10时，可以将新预加重参数值确定为8，这是最小值和最大值之间的中间值。
在步骤S570中，存储器控制器330可以将新参数值组存储在寄存器370和存储器装置310中。
在步骤S590中，存储器接口350可以将基于新参数值组确定其幅度和波形的信号传送到主机200。另外，由于存储器控制器330将新参数值组存储在存储器装置310中，因此当存储器系统300再次通电时，存储器控制器330可以通过使用新参数值组将信号传送到主机200。当主机200需要改变新参数值组时，它可以再次向存储器系统300提供信号调谐命令。例如，当主机200改变为不同的协议选项时，存储器系统300的输出信号的摆幅可以改变。因此，需要改变新参数值组。
图7是描述本发明实施例的效果的图表。
图7示出了根据本发明实施例，当考虑到存储器系统300的安装环境来确定参数的值时，可以确保通信的可靠性。
图7以位图形式示出了当在高电压模式下停用终端电阻器时存储器系统300的多个信号传输操作的结果的示例。在图7的位图的水平方向上示出了存储器系统300可具有的候选预加重参数值，在图7的位图的垂直方向上示出了存储器系统300可具有的候选驱动电压参数值。图7的示例示出了通过改变预加重参数值和驱动电压参数值来执行信号传输操作的情况。
灰色阴影部分可以指示显示主机200接收到正常信号的结果，而非阴影部分可以指示显示主机200接收到异常信号的结果。
在图7的左位图中以黑色示出的部分可以表示在信号调谐完成之前存储在寄存器370中的参数值组，例如，在制造存储器系统300时所设置的默认参数值组。在基于默认参数值组的信号传输操作中，信号不会被识别为有效，因为默认参数值组超出了将信号识别为有效的候选参数值组的范围。这样，当通过在不考虑存储器系统300的安装环境的默认组合中确定信号的幅度和波形而将信号提供到主机200时，提供到主机200的信号可能不会被识别为有效。
在图7的右位图中以黑色示出的部分可以表示在信号调谐完成之后存储在寄存器370中的新参数值组。由于新参数值组在被有效识别的信号中的候选参数值组的范围内，因此当存储器物理层352根据新参数值组将输出信号传送到主机200时，可以有效地识别信号。
根据本发明的实施例，存储器系统300可以响应于主机200的信号调谐命令来针对安装环境优化提供到主机200的信号的波形和幅度。因此，无论安装环境如何，存储器系统300都可以将有效识别的信号传送到主机200。因此，可以提高存储器系统300的可靠性。
根据本发明的实施例，可以充分地确保从存储器系统传送到主机的信号的噪声容限，而不管存储器系统的安装环境的差异如何。
根据本发明的实施例，即使当主机与存储器系统之间以高速执行通信时，也可以确保主机与存储器系统之间的信号传输的可靠性。
虽然已经针对具体实施例说明和描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改。也就是说，本发明涵盖落入权利要求书范围内的任何公开实施例的所有变型和修改。

Claims (11)

1.一种存储器系统，包括：
存储器装置，存储数据；
控制器，控制所述存储器装置；
接口，在主机与所述控制器之间通信；以及
寄存器，存储与通过所述接口提供到所述主机的信号的波形和幅度相关联的参数值组，
其中所述控制器：
针对候选参数值组执行操作，所述操作中的每种操作包括：
控制所述接口以将第一信号传送到所述主机，所述第一信号的幅度和波形基于所述候选参数值组来确定，并且
从所述主机接收指示所述第一信号在所述主机中是否被识别为有效的响应，
将基于所述操作的响应确定的新参数值组存储在所述寄存器中；并且
控制所述接口以基于所述新参数值组将具有调整后的波形和幅度的新信号传送到所述主机；
所述参数值组包括驱动电平参数值和一个或多个加重参数值；并且
所述一个或多个加重参数值包括预加重参数值和去加重参数值。
2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述控制器进一步：将被识别为有效的所述第一信号的所述候选参数值组之中的最大值组和最小值组之间的中间值组确定为所述新参数值组。
3.根据权利要求1所述的存储器系统，
其中所述控制器响应于来自所述主机的信号调谐命令重复地执行所述操作，并且
其中所述控制器将所述新参数值组存储在所述寄存器中。
4.根据权利要求1所述的存储器系统，
其中所述控制器控制所述接口以针对候选驱动电平参数值和一个或多个候选加重参数值的多个组合中的每个组合，将所述第一信号传送到所述主机，并且
其中所述控制器将新驱动电平参数值和一个或多个新加重参数值作为所述新参数值组存储在所述寄存器中，所述新驱动电平参数值和所述一个或多个新加重参数值基于针对所述候选驱动电平参数值和所述一个或多个候选加重参数值的多个组合的所述操作的结果来确定。
5.根据权利要求4所述的存储器系统，
其中所述控制器进一步：将所述候选驱动电平参数值之中的最大值和最小值之间的中间值确定为所述新驱动电平参数值，所述候选驱动电平参数值包括在被识别为有效的所述第一信号的组合中，并且
其中所述控制器进一步：将所述一个或多个候选加重参数值之中的最大值和最小值之间的中间值确定为所述新加重参数值，所述一个或多个候选加重参数值包括在被识别为有效的所述第一信号的组合中。
6.一种操作存储器系统的方法，包括：
针对候选参数值组执行以下操作：
将第一信号传送到主机，所述第一信号的幅度和波形基于所述候选参数值组之中的一个来确定，并且
从所述主机接收指示所述第一信号在所述主机中是否被识别为有效的响应；
将基于所述操作的结果确定的新参数值组存储在寄存器中；并且
基于所述新参数值组，将具有调整后的波形和幅度的新信号传送到所述主机；
其中所述参数值组包括驱动电平参数值和一个或多个加重参数值，并且
所述一个或多个加重参数值包括预加重参数值和去加重参数值。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：将被识别为有效的所述第一信号的所述候选参数值组之中的最大值组和最小值组之间的中间值组确定为所述新参数值组。
8.根据权利要求6所述的方法，其中响应于来自所述主机的信号调谐命令，重复地执行所述操作。
9.根据权利要求6所述的方法，
其中所述传送包括：
针对候选驱动电平参数值和一个或多个候选加重参数值的多个组合中的每个组合，将所述第一信号传送到所述主机，
其中所述存储包括将新驱动电平参数值和一个或多个新加重参数值存储在所述寄存器中作为所述新参数值组，所述新驱动电平参数值和所述一个或多个新加重参数值基于针对所述候选驱动电平参数值和所述一个或多个候选加重参数值的多个组合的所述操作的结果来确定。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中所述存储进一步包括：
将所述候选驱动电平参数值之中的最大值和最小值之间的中间值确定为所述新驱动电平参数值，所述候选驱动电平参数值包括在被识别为有效的所述第一信号的组合中，并且
将所述一个或多个候选加重参数值之中的最大值和最小值之间的中间值确定为所述新加重参数值，所述一个或多个候选加重参数值包括在被识别为有效的所述第一信号的组合中。
11.一种控制器的操作方法，所述操作方法包括：
通过将第一信号提供到外部装置并从所述外部装置接收响应来启发式地获得针对通信信号的一个或多个最优参数组；并且
基于所述一个或多个最优参数组中的至少一个，通过所述通信信号与所述外部装置通信，以控制存储器装置执行操作；
其中所述一个或多个最优参数组包括驱动电平参数值和一个或多个加重参数值，并且
所述一个或多个加重参数值包括预加重参数值和去加重参数值。
CN202010869694.8A 2019-11-18 2020-08-26 存储器系统及其操作方法 Active CN112817518B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190147473A KR20210059988A (ko) 2019-11-18 2019-11-18 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법
KR10-2019-0147473 2019-11-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112817518A CN112817518A (zh) 2021-05-18
CN112817518B true CN112817518B (zh) 2024-04-26

Family

ID=75853192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010869694.8A Active CN112817518B (zh) 2019-11-18 2020-08-26 存储器系统及其操作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11354062B2 (zh)
KR (1) KR20210059988A (zh)
CN (1) CN112817518B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114726457B (zh) * 2020-12-22 2023-07-18 华为技术有限公司 通信方法、电子装置、处理装置与电子设备
KR20220126364A (ko) * 2021-03-09 2022-09-16 에스케이하이닉스 주식회사 컴퓨터 시스템 및 이를 위한 인터페이스 회로
TW202306365A (zh) * 2021-07-29 2023-02-01 韓商愛思開海力士有限公司 用於互連協定的訊框接收的資料處理的方法以及儲存裝置
TWI800327B (zh) * 2022-03-23 2023-04-21 慧榮科技股份有限公司 資料儲存系統與參數裕度估計方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110275672A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 爱思开海力士有限公司 存储装置及其操作方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006107561A (ru) * 2003-08-13 2007-09-20 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) Сигнальный интерфейс для высоких скоростей передачи данных
KR100565212B1 (ko) 2004-10-26 2006-03-30 엘지전자 주식회사 시스템 클럭신호를 위한 오토 튜닝 방법
KR101300036B1 (ko) 2006-11-24 2013-08-29 삼성전자주식회사 메모리 세팅 조건을 결정하는 메모리 테스트 장치 및 그방법
US10782902B2 (en) * 2018-08-27 2020-09-22 Seagate Technology Llc Device parameter tuning

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110275672A (zh) * 2018-03-13 2019-09-24 爱思开海力士有限公司 存储装置及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112817518A (zh) 2021-05-18
US20210149581A1 (en) 2021-05-20
US11354062B2 (en) 2022-06-07
KR20210059988A (ko) 2021-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112817518B (zh) 存储器系统及其操作方法
USRE47543E1 (en) Card and host device
CN110321315B (zh) 用于串行数据总线的方法及发送器
US8692574B2 (en) Methods and systems for reducing supply and termination noise
KR102064889B1 (ko) 데이터 압축 레벨을 최적화하는 harq 신호 처리 장치 및 그 처리 방법
US20120272114A1 (en) Memory controller, memory system, and operating method
CN105700732A (zh) 用于传输触摸传感器信息的装置、系统和方法
CN101436118A (zh) 面向对象数据存储的方法和系统
CN106850476A (zh) 均衡器调整方法、可适性均衡器及存储器存储装置
US10326622B2 (en) Equalizer tuning method, signal receiving circuit and a memory storage device
US11249893B2 (en) Flash memory controller, SD card device, method used in flash memory controller, and host device coupled to SD card device
US20040203483A1 (en) Interface transceiver power mangagement method and apparatus
US11901961B2 (en) Interface circuit, memory controller and method for calibrating signal processing devices in an interface circuit of a memory controller
US8209450B2 (en) Maintenance operations using configurable parameters
US10061720B2 (en) Storage system and signal transfer method
CN113206683A (zh) 电路参数调整系统、方法及主机系统
US7549094B2 (en) Method for receiving data by a universal asynchronous receiver transmitter
CN113644935B (zh) 信号重驱动装置、数据存储系统及模式控制方法
US20230305716A1 (en) Data storage system and parameter margin evaluation method
US11210241B1 (en) High-level output voltage training for non-volatile memory
US11062781B1 (en) Equalizer circuit, memory storage device and signal adjustment method
CN108337068A (zh) 数据通信及相关产品
US20240152348A1 (en) Firmware updating method and data storage device utilizing the same
WO2021102962A1 (zh) 一种译码的方法、装置及控制设备
CN116560486A (zh) 调整存储介质的接口参数的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant