DE102011054333A1

DE102011054333A1 - Verfahren zum Laden von Hilfsspannungsversorgungsleitungen in Datenspeichervorrichtungen und damit in Beziehung stehenden Vorrichtungen

Info

Publication number: DE102011054333A1
Application number: DE102011054333A
Authority: DE
Inventors: Sang-geol Lee; Sanghoon Song
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-05-10
Also published as: KR20120048999A; CN102467969B; US20120117409A1; CN102467969A; US9208894B2; KR101777376B1

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben einer Datenspeichereinrichtung kann durch Aufnehmen einer ersten Leistung und einer zweiten Leistung durch eine Datenspeichereinheit, welche einen Halbleiterspeicher aufweist, nach Einschalten der Datenspeichereinheit oder Hot-Plugging der Datenspeichereinheit bereitgestellt werden. Die erste Leistung kann an die Datenspeichereinheit angelegt werden und die zweite Leistung kann nach einer Verzögerung an die Hilfsleistungsversorgung angelegt werden, welche in der Datenspeichereinheit enthalten ist, in Abhängigkeit davon warm ein Einschaltstrom, der durch Anlegen der ersten Spannung erzeugt wird, aufgetreten ist. Entsprechende Einrichtungen werden ebenfalls offenbart.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile nach 35 U.S.C. § 119 der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0110536 , angemeldet am 8. November 2010, deren Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND
1. Gebiet
Exemplarische Ausführungsbeispiele beziehen sich auf das Gebiet der Elektronik und genauer auf Halbleiterdatenspeichereinrichtungen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Datenspeichereinrichtung, wie z. B. ein Festkörperlaufwerk (SSD), wurde verwendet, um Festplattenlaufwerke (HDD) zu ersetzen. Anders als ein HDD kann ein SSD weniger mechanische Komponenten und insbesondere weniger bewegliche Komponenten enthalten. Ein SSD kann eine geringere Latenz im Vergleich zu einer HDD aufweisen, so dass Lese- und Schreiboperationen mit höherer Geschwindigkeit durchgeführt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsbeispiele nach dem erfinderischen Konzept können Verfahren zum Laden von Hilfsleistungsversorgungen in Datenspeichereinrichtungen und verwandten Einrichtungen bereitstellen. Nach diesen Ausführungsbeispielen kann ein Verfahren zum Betreiben einer Datenspeichereinrichtung durch Einschalten oder Hot-Plugging der Datenspeichereinrichtung bereitgestellt werden, die einen Halbleiterspeicher als Hauptspeichereinheit aufweist. Leistung kann der Datenspeichereinrichtung zugeführt und eine Ladeoperation einer Hilfsleistungsversorgung der Datenspeichereinrichtung kann verzögert werden und die Hilfsleistungsversorgung kann geladen werden, nachdem ein Einschaltstrom erzeugt wurde.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann das Laden der Hilfsleistungsversorgung durchgeführt werden, nachdem das Zuführen von Leistung zu inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung endet. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann ein Verfahren zum Betreiben einer Datenspeichereinrichtung vorgesehen sein, bei dem ein Einschalten oder Hot-Plugging der Datenspeichereinrichtung, die einen Halbleiterspeicher als Hauptspeichereinheit aufweist, vorgesehen ist. Eine erste Leistung und eine zweite Leistung kann der Datenspeichereinrichtung zugeführt werden und die erste Leistung kann den inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung zugeführt werden. Eine Hilfsleistungsversorgung kann mit der zweiten Leistung versorgt werden, nachdem die zweite Leistung an die Datenspeichereinrichtung geliefert wird und eine vorbestimmte Zeit abläuft, und Leistung kann von der Hilfsleistungsversorgung nach einem plötzlichen Leistungsverlust an die inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung die Datenspeichereinrichtung geliefert werden.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept wird das Laden der Hilfsleistungsversorgung durchgeführt, nachdem ein Einschaltstrom generiert ist. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept wird das Laden der Hilfsleistungsversorgung durchgeführt, nachdem die Leistungszufuhr an die inneren Elemente der Datenspeichereinrichtung endet. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept haben die ersten Leistung und die zweite Leistung unterschiedliche Spannungsniveaus. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept haben die erste Leistung und die zweite Leistung gleiche Spannungsniveaus.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann die Datenspeichereinrichtung wenigstens einen permanenten Speicher aufweisen, der in der Hauptspeichereinheit enthalten ist. Ein Speichervorrichtungscontroller, der Operationen des wenigstens einen permanenten Speichers regeln kann. Eine Hilfsleistungsversorgung kann dafür konfiguriert sein, eine Hilfsleistung für den wenigstens einen permanenten Speicher und den Speichereinrichtungscontroller bei plötzlichem Leistungsverlust bereit zu stellen. Die Hilfsleistungsversorgung kann dafür konfiguriert sein, eine Ladeoperation zu beginnen, nachdem ein Einschaltstrom bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation erzeugt wurde.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann der Ladevorgang der Hilfsleistung beginnen, nachdem die Zufuhr von Leistung an den wenigstens einen permanenten Speicher und dem Speichereinrichtungscontroller endet. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept wird Leistung, die an den wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher und den Speichereinrichtungscontroller geliefert wird, und Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung von einer externen Einrichtung zugeführt.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann die Einrichtung weiterhin eine Spannungsversorgung beinhalten, welche derart konfiguriert sein kann, dass sie Leistung, die für den wenigstens einen permanenten Speicher und den Speichereinrichtungscontroller vorgesehen ist, und Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung liefert.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann ein Verfahren zum Betreiben einer Datenspeichereinrichtung durch Aufnahme von erster Leistung und zweiter Leistung durch eine Datenspeichereinheit, welche einen Halbleiterspeicher beinhaltet, nach Einschalten der Datenspeichereinrichtung oder Hot-Plugging der Datenspeichereinrichtung bereitgestellt werden. Die erste Leistung kann an die Datenspeichereinrichtung angelegt werden und die zweite Leistung kann angelegt werden, nachdem eine Verzögerung einer Hilfsleistungsversorgung, die in der Datenspeichereinrichtung enthalten ist, basierend auf wann ein Einschaltstrom, der durch das Anlegen der Leistung erzeugt wird, aufgetreten ist.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann das Anlegen der zweiten Leistung an die Hilfsleistungsversorgung für eine vorbestimmte Zeit, in Abhängigkeit davon auf wann der Einschaltstrom auftritt, verzögert werden, um ein Beginnen des Ladens der Hilfsleistungsversorgung zu ermöglichen, nachdem der Einschaltstrom auftritt.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann das Liefern von zweiter Leistung an die Hilfsleistungsversorgung in Abhängigkeit des Erfassens des Auftretens des Einschaltstrom verzögert werden. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann die zweite Leistung an die Hilfsleistungsversorgung nach einer Verzögerung angelegt werden, die auf ein Erfassen reagiert, das ein Auftreten des Einschaltstroms vergangen ist. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann das Verfahren weiterhin umfassen, ein Ermöglichen eines Ladens der Hilfsleistungsversorgung zu beginnen, nachdem ein Einschaltstrom auftritt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Datenspeichereinrichtung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts und eine Nutzereinrichtung umfassend die Datenspeichereinrichtung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, welches einen Speichereinrichtungscontroller, der in 1 dargestellt ist, nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
3 ist ein Blockdiagramm, welches einen Speichereinrichtungscontroller, der in 1 gezeigt ist, nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das einer Hilfsleistungsversorgung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Verzögerungseinheit, welche in 4 dargestellt ist, zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, welches Betriebsverfahren für eine Datenspeichereinrichtung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts beschreibt.
7 ist ein Diagramm, welches eine Veränderung der Spannung zeigt, die erzeugt wird beim Betreiben einer konventionellen Datenspeichereinrichtung.
8 ist ein Diagramm, welches einen Einschaltstrom zeigt, der beim Betreiben einer Datenspeichereinrichtung erzugt wird.
9 ist ein Diagramm, welches eine Veränderung der Spannung zeigt, welche erzeugt wird beim Betreiben einer Datenspeichereinrichtung mit einem Verfahren zum Reduzieren des Einschaltstroms bei einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept.
10 ist ein Blockdiagramm, welches eine Datenspeichereinrichtung nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
11 ist ein Blockdiagramm, welches eine Computeranlage nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
12 ist ein Blockdiagramm, welches ein Datenverarbeitungssystem nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
13 ist ein Blockdiagramm, welches eine Massenspeichereinrichtung, die in 12 dargestellt ist, zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN NACH DEM ERFINDERISCHEN KONZEPT
Das erfinderische Konzept wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen Ausführungsbeispiele des erfinderischen Konzepts gezeigt sind. Dieses erfinderische Konzept kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als beschränkt auf die Ausführungsbeispiele wie nachfolgend dargelegt beschränkt ausgelegt werden. Vielmehr sind die Ausführungsbeispiele vorgesehen, so dass diese Offenbarung gründlich und komplett sein wird und der Geist des erfinderischen Konzeptes den Fachleuten mitgeteilt wird. In den Zeichnungen können die Größen und die relativen Größen von Schichten und Regionen zur Verdeutlichung überhöht sein. Ähnliche Nummern beziehen sich durchweg auf ähnliche Elemente.
Es wird verstanden werden, dass obwohl die Begriffe erste, zweite, dritte usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollen diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht auf diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element, eine Komponente, eine Region, eine Schicht oder einen Abschnitt von einer anderen Region, Schicht oder Abschnitt zu unterscheiden. Deshalb könnte ein erstes Element, Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt, welches oben diskutiert ist, als zweites Element, Komponente, Region, Schicht oder Abschnitt benannt werden, ohne von der Lehre des erfinderischen Konzepts abzuweichen.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck eines Beschreibens bestimmter Ausführungsbeispiele und ist nicht dafür gedacht, einschränkend für das erfinderische Konzept zu sein. Wie hierin verwendet, sind die einzahligen Formen „ein”, „eine” und „der”, „die” und „das” gemeint, auch die Pluralformen zu umfassen, soweit der Kontext nicht klar etwas anderes anzeigt. Es wird weiter verstanden werden, dass die Begriffe „umfassen” und/oder „aufweisen”, wenn sie in dieser Spezifikation verwendet werden, die Anwesenheit der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder das Zufügen von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, kann der Begriff „und/oder” alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgezählten Dinge einschließen.
Es wird verstanden werden, dass wenn auf ein Element oder auf eine Schicht Bezug genommen wird als „auf”, „verbunden mit”, „gekuppelt mit” oder „benachbart zu” einem anderen Element oder Schicht zu sein, kann es direkt auf, verbunden, gekuppelt oder benachbart zu dem anderen Element oder Schicht sein oder Zwischenelemente oder -schichten können vorhanden sein. Im Gegensatz dazu, wenn auf Element als „direkt auf”, „direkt verbunden mit”, „direkt gekuppelt mit” oder „unmittelbar benachbart zu” einem anderen Element oder Schicht Bezug genommen ist, sind keine Zwischenelemente oder -schichten vorhanden.
Soweit nicht anders definiert, haben alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe), die hierin benutzt werden, die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von Fachleuten, zu denen das erfinderische Konzept gehört, verstanden werden. Es wird weiterhin verstanden werden, dass Begriffe, beispielsweise solche definiert in üblicherweise verwendeten Lexika, so interpretiert werden sollten, eine Bedeutung zu haben, die mit ihrer Bedeutung in dem Kontext der relevanten Technik und/oder der vorliegenden Spezifikation konsistent ist, und nicht in einer idealisierten oder einem übermäßig formalisierten Sinne interpretiert werden, soweit dieses hierin nicht ausdrücklich so definiert ist.
Das erfinderische Konzept wird z. B. beschrieben, dass es als eine Speichereinrichtung ein Festkörperlaufwerk (SSD) verwendet, welches Flashspeicher aus Halbleiterspeichern als Hauptspeicher einsetzt. Jedoch kann eine Speichereinrichtung und ein Datenspeicherverfahren nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts nicht nur mit den SSD verwendet werden, sondern auch mit andere Typen von Speichereinrichtungen (z. B. eine Speicherkarte usw.) angewendet werden.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept ist eine erste Leistung PWR1 die einzige Leistung, die an eine Datenspeichereinrichtung angelegt wird, wenn ein Einschaltstrom auftritt, beispielsweise gleich nach dem Einschalten oder nach dem Hot-plugging der Datenspeichereinrichtung. Eine zweite Leistung PWR2 (von z. B. 12 V) ist nicht für eine Energiespeicherschaltung vorgesehen bis nachdem ein Einschaltstrom bereits auftrat (nämlich nachdem der Einschaltstrom vergangen ist), so dass Strom, der mit dem Laden eines Superkondensators (der als Hilfsleistung verwendet wird) einhergeht, nicht simultan mit dem Einschaltstrom auftritt. Das bedeutet, dass eine hohe Leistungsaufnahme der Datenspeichereinrichtung verhindert werden kann, wenn ein Einschaltstrom generiert wird. Als ein Ergebnis kann es möglich sein, einen unerwarteten Systemabsturz zu verhindern und einen sicheren und stabilen Betrieb der Datenspeichereinrichtung bereitzustellen.
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine Datenspeichereinrichtung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts und eine Nutzereinrichtung zeigt, welche die Datenspeichereinrichtung umfasst.
Bezug nehmend auf 1 schließt eine Nutzereinrichtung 1000 nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts einen Leitrechner 1100 und eine Datenspeichereinrichtung 1200 ein. Die Datenspeichereinrichtung 1200 schließt einen Speichereinrichtungscontroller 220, einen oder mehrere permanente Speicher 201 bis 20n (wobei n 2 oder mehr ist) und eine Hilfsleistungsversorgung 230 ein.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele nach dem erfinderischen Konzept beschrieben, worin die Datenspeichereinrichtung 1200 eine Festkörperspeicherplatte oder -laufwerk (SSD) ist. Jedoch ist die Datenspeichereinrichtung 1200 nicht auf SSD begrenzt. Zum Beispiel kann die Datenspeichereinrichtung 1200 in einer Halbleiterspeichereinrichtung wie in einer Personal-Computer-Memory-Card-International Association(PCMCIA)-Karte, einem CF, einem SM, einem SMC, einem Speicherstift, einem MMC, einem RS-MMC, einem MMC-micro, einer SD-Karte (SD, miniSD, -microSD, SDHC), einem UFS oder dergleichen integriert sein.
Der Leitrechner 1100 kann zum Steuern der Datenspeichereinrichtung 1200 konfiguriert sein. Der Leitrechner kann z. B. tragbare elektronische Einrichtung, wie z. B. einen Arbeitsplatz-/tragbaren Rechner, PDA, PMP, MP3-Spieler und dergleichen umfassen. Der Leitrechner 1100 und die Datenspeichereinrichtung 1200 können durch eine standardisierte Schnittstelle, wie beispielsweise ein USB-, SCSI-, ESDI-, SATA-, SAS-, PCI-express-, oder IDE-Schnittstelle miteinander verbunden sein. Jedoch kann die Weise der Verbindung zwischen dem Leitrechner 1100 und der Datenspeichereinrichtung 1200 auf vielfältige Weise implementiert sein ohne diese Offenbarung zu limitieren.
Wie in 1 gezeigt, in welcher die Datenspeichereinrichtung 1200 den SSD bildet, kann der Speichereinrichtungscontroller 220 einen SSD-Controller bilden.
Die Datenspeichereinrichtung 1200 sendet und erhält Signale zu und von dem Leitrechner 1100 über eine Signalverbindung 221 und erhält Leistung über einen Netzanschluss 231.
Die permanenten Speicher 201 bis 20n in der Datenspeichereinrichtung 1200 können als ein Hauptspeicher oder ein Speichermedium der Datenspeichereinrichtung 1200 eingesetzt werden. Der Speichereinrichtungscontroller 220 steuert Lese-, Schreibe- und Löschoperationen der permanenten Speicher 201 bis 20n aufgrund von Anforderungen von dem Leitrechner 1100. Die permanenten Speicher 201 bis 20n können eine permanente Speicheeinrichtung NVM sein, welche eine Massenspeicherkapazität aufweist. In diesem Fall kann die Datenspeichereinrichtung 1200 darin gespeicherte Daten sogar dann speichern, nachdem Leistung abgeschaltet ist.
Unter den permanenten Speichern kann ein Flashspeicher benutzt werden, um die permanenten Speicher 201 bis 20n zu implementieren. Weiterhin können PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM usw. benutzt werden, um die permanenten Speicher 201 bis 20n zu implementieren. In einigen Ausführungsbeispielen können flüchtige Speicher, wie z. B. DRAM oder SRAM oder Hybridspeicher, die aus zwei Typen von Speichern gebildet sind, benutzt werden, um die permanenten Speicher 201 bis 20n zu implementieren.
Flashspeicherchips, welche die permanenten Speicher 201 bis 20n bilden, können aus einer NAND-Flashspeicherzelle oder einer NOR-Flashspeicherzelle gebildet sein. Alternativ können Flashspeicherchips, welche die permanenten Speicher 201 bis 20n bilden, aus NAND- und NOR-Flashspeicherzellen gebildet sein. Eine Gruppe von Speicherzellen wird als Speicherzellefeld bezeichnet. Ein Speicherzellfeld in jedem der permanenten Speicher 201 bis 20n kann aus einer Mehrzahl von Blöcken gebildet sein, von denen jeder eine Mehrzahl von Seiten aufweist. Jede Seite schließt eine Mehrzahl von Speicherzellen ein, die eine Wortlinie miteinander teilen. Speicherzellen in einer Wortlinie werden verwendet, um eine oder mehrere Seiten zu speichern. Mit anderen Worten kann jede Speicherzelle 1-Bitdaten oder M-Bitdaten (M ist 2 oder eine größere ganze Zahl) speichern.
Eine Ladungsspeicherlage einer Speicherzelle kann in verschiedenen Typen gebildete werden. Zum Beispiel kann eine Ladungsspeicherlage einer Speicherzelle aus Polysilikon oder einem Isolationsfilm, wie beispielsweise Si3N4, Al2O3, HfAlO, HfSiO usw. gebildet sein. Ein Flashspeicher, der einen Isolationsfilm, wie beispielsweise Si3N4, Al2O3, HfAlO, HfSiO usw. als eine Ladungsspeicherlage einsetzt, wird als charge-trap-flash(CTF)-Speicher bezeichnet.
Die permanenten Speicher 201 bis 20n können mit dem Datenspeichercontroller 220 über eine Mehrzahl von Kanälen CH1 bis CHn verbunden sein. Ein Kanal ist mit einem oder mehreren Speichereinrichtungen verbunden, welche mit demselben Datenbus verbunden sind.
Der Speichereinrichtungscontroller 220 sendet und erhält ein Signal SGL von dem Leitrechner 1100 über den Signalanschluss 221. Hier kann das Signal SGL Kommandos, Adressen und Daten enthalten. Der Speichereinrichtungscontroller 220 kann Daten in oder von einer Speichereinrichtung gemäß eines Kommandos des Leitrechners 1100 schreiben oder lesen.
Die Datenspeichereinrichtung 1200 wird mit Leistung PWRi, die für Operationen verwendet wird, von einer internen oder externen Leistungsquelle versorgt. Eine Leistung PWRi, die zu der Datenspeichereinrichtung 1200 von einer externen Einrichtung zugeführt wird, kann internen Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 über eine Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk zugeführt werden. Innere Elemente der Datenspeichereinrichtung 1200 können in eine Mehrzahl von Leistungsdomänen unterteilt werden. Jedoch kann die Leistung plötzlich aufgrund von Benutzerunachtsamkeit oder Einrichtungsdefekten unterbrachen werden. Dieses wird hierin manchmal als „plötzlicher Leistungsausfall” bezeichnet.
Die Datenspeichereinrichtung 1200 kann nach einem plötzlichen Leistungsausfall den Betrieb beenden. Weiterhin kann die Datenspeichereinrichtung 1200 einen Schaden aufgrund des plötzlichen Leistungsausfalles erleiden. Zum Beispiel können Daten, die auf oder von der Datenspeichereinrichtung 1200 geschrieben oder gelesen werden sollen, verloren gehen.
Um mit dem plötzlichen Leistungsausfall umzugehen, schließt die Datenspeichereinrichtung 1200 eine Hilfsleistungsversorgung 230 ein. Die Hilfsleistungsversorgung 230 ist innerhalb oder außerhalb der Datenspeichereinrichtung 1200 platziert. Zum Beispiel ist die Hilfsleistungsversorgung 230 auf einem Mainboard platziert, um Hilfsleistung zu der Datenspeichereinrichtung 120 zu liefern. Die Hilfsleistungsversorgung 230 kann einen Energiespeicherkreis umfassen, der in der Lage ist, Hilfsleistung zu speichern. Kondensatoren von ladender und entladender Ladung können als die Energiespeicherschaltung verwendet werden. Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben, dass ein Kondensator (zeitweilig hierin auch als „Superkondensator” bezeichnet) (siehe 235 in 4) als Energiespeicherschaltung verwendet werden, die in der Lage sind, Ladung zu speichern. Die Hilfsleistungsversorgung 230 kann mit dem Leitrechner 1100 über einen Netzanschluss 231 verbunden sein. Die Hilfsleistungsversorgung 230 lädt die Energiespeicherschaltung, wie beispielsweise den Superkondensator, unter Verwendung der Leistung PWRi von dem Leitrechner 1100.
Die Hilfsleistungsversorgung 230 kann als eine Hilfsleistung für die Datenspeichereinrichtung 1200 verwendet werden, um Operationen auszuführen, um einen Daten- oder Berechnungsverlust nach einem plötzlichen Leistungsausfall zu vermeiden. Eine Spannung von der Hilfsleistungsversorgung 230 kann an innere Elemente der Datenspeichereinrichtung 1200 über eine Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk angelegt werden.
Um ein Anlaufen des Stroms (Einschaltstrom) bei einem Anschalten oder einer Hot-Plug-Operation zu reduzieren, kann die Datenspeichereinrichtung 1200 das Laden der Energiespeicherschaltung verzögern, indem sie, wenn Leistung (z. B. PWR2 in 4) an die Energiespeicherschaltung (z. B. den Superkondensator) in der Hilfsleistungsversorgung 230 angelegt wird, verzögern oder zeitlich bestimmen, wann es der Energiespeicherschaltung erlaubt wird, zu laden.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann es der Energiespeicherschaltung der Hilfsleistungsversorgung 230 erlaubt sein, zu laden, nachdem der Einschaltstrom bereits nach einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation aufgetreten ist. Das heißt, da das Laden einer Energiespeicherschaltung (was eine große Leistungsaufnahme verursachen kann) erlaubt wird, nachdem der Einschaltstrom aufgetreten ist, dass die Leistungsaufhahme der Datenspeichereinrichtung 1200 bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation der Datenspeichereinrichtung 1200 reduziert werden kann. Dementsprechend kann es möglich sein, ein unerwartetes Systemabsturzphänomen zu vermeiden und einen sicheren und stabilen Betrieb der Datenspeichereinrichtung 1200 zu ermöglichen.
2 ist ein Diagramm, welches einen Speichereinrichtungscontroller, der in 1 darstellt ist, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
Bezug nehmend auf 2 schließt der Speichereinrichtungscontroller 220A eine Leitrechnerschnittstelle 222, eine Flash-Schnittstelle 224, eine Verarbeitungseinheit 226 und einen lokalen Speicher 228 ein. Der Speichereinrichtungscontroller 220A kann weiterhin eine ECC-Schaltung zum Ausführen einer Erfassung und einer Korrektur von Fehlern von Daten in dem permanenten Speichern 201 bis 20n umfassen, andere Schaltungen können ebenfalls enthalten sein.
Die Leitrechnerschnittstelle 222 liefert eine Schnittstelle mit dem Leitrechner 1100 und die Flash-Schnittstelle 224 liefert eine Schnittstelle mit den permanenten Speichern 201 bis 20n. Die Verarbeitungseinheit 226 steuert einen Gesamtbetrieb des Speichereinrichtungscontrollers 220A. Nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Verarbeitungseinheit 226 ein kommerzieller oder ein kundenspezifischer Mikroprozessor sein.
Der lokale Speicher 228 kann ein oder mehrer Universalspeicher sein, welche Software zum Betreiben der Datenspeichereinrichtung 1200 oder Daten speichert. Der lokale Speicher 228 kann einen Zwischenspeicher, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, PRAM, Flashspeicher, SRAM oder DRAM umfassen. Der lokale Speicher 228 wird zum Speichern von Daten verwendet, die in oder von den permanenten Speichern 201 bis 20n geschrieben oder gelesen werden sollen.
3 ist ein Diagramm, welches einen Speichereinrichtungscontroller, der in 1 dargestellt ist, nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
In 3 ist ein Beispiel dargestellt, dass ein Speichereinrichtungscontroller 220B eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 226-1 bis 226-N umfasst. Die Architektur, dass ein Speichereinrichtungscontroller 220B eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 226-1 bis 226-N umfasst, wird als Mehrkernprozessor bezeichnet. Auf der anderen Seite, wie in 2 gezeigt, wird die Architektur, dass der Speichereinrichtungscontroller 220A eine Verarbeitungseinheit 226 umfasst, als ein Einkernprozessor bezeichnet.
Der Speichereinrichtungscontroller 226B führt eine Gesamtoperation über eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 226-1 bis 226-N aus. Der Speichereinrichtungscontroller 220B verteilt eine Mehrzahl von Steueroperationen in Gruppen und weist Gruppen zu der Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 226-1 bis 226-N zu. Mit der obigen Konfiguration können mehrere Steueroperationen parallel ausgeführt werden. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 226-1 bis 226-N jeweils mit einer Mehrzahl von Kanälen CH1 bis CHn korrespondieren. Dementsprechend können die Kanäle CH1 bis CHn unabhängig voneinander gesteuert werden. Mit dieser Architektur, obwohl der Speichereinrichtungscontroller 220B durch eine Niederfrequenzuhr angetrieben wird, kann die Performance des Speichereinrichtungscontrollers 220B über die unabhängige Steuerung von einer Mehrzahl von Kanälen CH1 bis CHn verbessert werden.
4 ist ein Diagramm, welches eine Hilfsleistungseinrichtung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt, und 5 ist ein Diagramm, welches eine Verzögerungseinheit zeigt, die in 4 dargestellt ist.
Bezug nehmend auf 4 wird die Datenspeichereinrichtung 1200 mit einer Leistung PWRi von einer externen Einrichtung (z. B. einem Leitrechner 1100) über einen Netzanschluss 231 versorgt. Eine Leistungsquelle, die Leistung PWRi zu der Datenspeichereinrichtung 1200 zuführt, kann eine Gleichspannungsquelle, eine Wechselspannungsquelle oder eine wieder aufladbare Batterie oder dergleichen umfassen.
Die Leistung PWRi, die von einer externen Einrichtung über den Netzanschluss 231 zugeführt wird, kann einen oder mehrere Niveaus haben. Zum Beispiel werden im Falle einer Nutzereinheit 1000, die eine SATA Schnittstelle unterstützt, Leistungen bei 3,5 V, 5 V und 12 V simultan zu der Datenspeichereinrichtung 1200 über den Netzanschluss 231 von einer externen Einrichtung zugeführt. Hierfür können P1 bis P3 Anschlussstifte des SATA Anschlusses zu der Leistung bei 3,3 V zugewiesen sein, P7 bis P9 Anschlussstifte können einer Leistung bei 5 V zugewiesen sein und P13 bis P15 Anschlussstifte können einer Leistung bei 12 V zugewiesen sein.
Wenigstens einige oder alle der Leistungen, mit denen die Datenspeichereinrichtung 1200 versorgt wird, können dabei gemäß der Gestaltungsweise und der Verwendung der Datenspeichereinrichtung 1200 verwendet werden. Zum Beispiel, wenn die Datenspeichereinrichtung 1200 eine Massenspeichereinrichtung innerhalb eines Servers ist, kann sie Leistungen bei 5 V und 12 V verwenden. Das heißt, eine Leistung bei 3,3 V wird nicht verwendet.
In 4 ist ein Beispiel dargestellt, das eine erste Leistung PWR1 und eine zweite Leistung PWR2 von einer externen Einrichtung über den Netzanschluss 231 bereitgestellt werden. Es wird angenommen, dass die erste Leistung PWR1 bei 5 V ist und die zweite Leistung PWR2 bei 12 V ist, Die Anzahl und Arten von Leistung, die über den Netzanschluss 231 zugeführt wird, ist nicht durch diese Offenbarung limitiert. Zum Beispiel können die erste Leistung PWR1 und die zweite Leistung PWR2 das gleiche Niveau oder voneinander unterschiedliche Niveaus besitzen. Weiterhin können weitere Leistungen an die Datenspeichereinrichtung 1200 zusammen mit der ersten und zweiten Leistung PWR1 und PWR2 geliefert werden.
Wie in 4 dargestellt, kann die erste Leistung PWR1, die über den Netzanschluss 231 bereitgestellt wird, den inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 über eine Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk zugeführt werden. Zum Beispiel kann die erste Leistung PWR1 bei 5 V einem Speichereinrichtungscontroller, der Mehrzahl von permanenten Speichern 201 bis 20n, einem Spannungsregler, Spannungssensoren 223_1 bis 223_k (wobei k 2 oder mehr ist), einem Pufferspeicher und dergleichen zugeführt werden. Innere Elemente der Datenspeichereinrichtung 1200, wie beispielsweise der Speichereinrichtungscontroller 220, die Mehrzahl von permanenten Speichern 201 bis 20n, die Spannungsregler 223_1 bis 223_k und der Pufferspeicher können in eine Mehrzahl von Leistungsdomänen unterteilt sein. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die erste Leistung PWR1 als Leistung zum Betreiben der Datenspeichereinrichtung 1200 zu einer Zeit, wenn die Datenspeichereinrichtung 1200 an einer Zeit eingeschaltet wird, wenn sie normalerweise ausgeschaltet ist, verwendet. Die Datenspeichereinrichtung 1200 kann weiterhin einen oder mehrere Spannungsregler zum Stabilisieren der Spannung, die dem inneren Element der Datenspeichereinrichtung 1200 zugeführt wird, umfassen.
Die zweite Leistung PWR2, die über den Netzanschluss 231 bereitgestellt wird, wird einer Hilfsleistungsversorgung 230 bereitgestellt, um eine Energiespeicherschaltung zu laden, die in der Hilfsleistungsversorgung 230 vorgesehen ist. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann nach einem plötzlichen Leistungsausfall der Datenspeichereinrichtung 1200 eine Hilfsleistung, die in der Energiespeicherschaltung gespeichert ist, den inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 über die Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk zugeführt werden. Daher werden Daten- und Berechnungsverluste durch die Verwendung der Hilfsleistung vermieden, obwohl die Zuführung von Leistung von der externen Einrichtung plötzlich unterbrochen sein kann.
Die Hilfsleistungsversorgung 230 schließt eine Verzögerungseinheit 232, einen Ladegerät 234 und ein Ladezellenfeld 235 ein.
Das Ladezellenfeld 235 kann wenigstens eine Ladezelle umfassen. Die Ladezelle indiziert eine Ladungsspeicherschaltung, wie beispielsweise einen Superkondensator. Der Superkondensator kann im Wesentlichen Ladung speichern. In 4 wird exemplarisch ein Beispiel gezeigt, dass hier Paare von seriell miteinander verbundenen Ladungskondensatoren parallel geschaltet sind. Die Konfiguration des Ladungszellenfeldes 235 ist nicht durch diese Offenbarung begrenzt.
Die Verzögerungseinheit 232 ist zwischen den Netzanschluss 231 und das Ladegerät 234 geschaltet und verzögert die zweite Leistung PWR2, die von dem Netzanschluss 231 zugeführt wird und an das Ladegerät 234 angelegt wird, um eine vorbestimmte Zeit. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel verzögert die Verzögerungseinheit 232 um eine Sekunde, wenn die zweite Leistung PWR2 an das Ladegerät 234 angelegt wird. Die Verzögerung in der Zuführung der zweiten Leistung PWR2 durch Verwenden der Verzögerungseinheit 232 kann mit einer Zeit (z. B. 620 ms), nachdem ein Einschaltstrom von der Datenspeichereinheit 1200 bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation generiert wird, korrespondieren. Die Verzögerung in der Zuführung der zweiten Leistung PWR2 unter Verwendung der Verzögerungseinheit 232 ist nicht auf ein spezifisches Beispiel (z. B. eine Sekunde) begrenzt. Es ist möglich, eine solche Zeit bei jeder Zeit, nachdem ein Einschaltstrom generiert ist, zu bestimmen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsbeispielen die Verzögerung spezifiziert sein, jede Zeit zu sein, um ein Laden, nachdem ein Einschaltstrom detektiert wurde, zu ermöglichen.
In 5 ist eine Verzögerungseinheit 232 exemplarisch dargestellt, basierend auf der NE555 Timer-Schaltung. Anwenden einer Zeitvorgabe auf eine zweite Leistung PWR2 (nämlich einer Verzögerungszeit der Verzögerungseinheit 232) kann durch Einstellen von Werten von Widerständen R1 und R2 und eines Kondensators C der Verzögerungseinheit 232 bestimmt werden. Die Konfiguration der Verzögerungseinheit 232 ist nicht auf diese Offenbarung beschränkt.
Zurückkommend auf die 4 kann das Ladegerät 234 das Ladezellenfeld 235 unter Verwendung der zweiten Leistung PWR2 von dem Netzanschluss 231 laden. Während der Ladeoperation kann das Ladegerät 234 Ladung zu dem Ladezellenfeld 235 zuführen. Nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Ladegerät 234 eine innere Spannungsversorgungseinheit (nicht gezeigt) aufweisen. In diesem Fall kann das Ladegerät 234 das Ladezellenfeld 235 unter Verwendung der inneren Spannungsversorgungseinheit laden.
Das Ladegerät 234 kann eine Endstufe umfassen, welche ein unidirektionales Element aufweist. Hier kann das unidirektionale Element verwendet werden, um Strom oder Spannung von dem Ladegerät 234 am Fließen in Gegenrichtung zu verhindern. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das unidirektionale Element eine Diode sein.
Die Hilfsleistung, die durch das Ladezellenfeld 235 geladen wird, kann den inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 über eine Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitung PWL1 bis PWLk bei einem plötzlichen Leistungsausfall zugeführt werden. Eine Mehrzahl von Leistungsverstärkern kann zwischen das Ladezellenfeld 235 und der Mehrzahl von Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk geschaltet sein. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel verstärkt jeder Leistungsverstärker Leistung, die von dem Ladezellenfeld 235 zugeführt wird, um eine erhöhte Spannung zu der korrespondierenden Spannungsversorgungsleitung zuzuführen. Jeder Verstärker kann ein unidirektionales Element umfassen, welches an seiner Endstufe vorgesehen ist.
Die Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk können mit Spannungssensoren 223_1 bis 223_k verbunden sein, welche jeweils Spannungsniveaus der Spannungsversorgungsleitungen PWL1 bis PWLk abtasten (oder erfassen). In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept kann jeder der Spannungssensoren 223_1 bis 223_k durch einen CMOS-Transistor implementiert sein. Nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel kann jeder Spannungssensor 223_1 bis 223_k als ein Open-Drain-Transistor implementiert sein.
Spannungen, die durch die Spannungssensoren 223_1 bis 223_k erfasst werden, sind in einer Weise eines verdrahteten ORs verbunden, um ein Rücksetzsignal nRST zu erzuegen. Mit dieser Konfiguration kann das Rücksetzsignal nRST produziert werden, falls wenigstens einer der Spannungssensoren 223_1 bis 223_k eine Spannung unterhalb einer vorbestimmten Spannung erfasst. Das Rücksetzsignal nRST, welches durch die Spannungssensoren 223_1 bis 223_k erzeugt wird, indiziert ein Abschaltrücksetzsignal. In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept wird das Rücksetzsignal nRST generiert, bevor ein Leistungsausfall auftritt, so dass Daten- und Berechnungsverluste in der Datenspeichereinrichtung 1200 verhindert werden können.
6 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Betriebsverfahrens einer Datenspeichereinrichtung nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts.
Bezugnehmend auf 6 kann ein Betriebsverfahren für eine Datenspeichereinrichtung 1200 nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel das Durchführen einer Einschaltoperation oder einer Hot-Plug-Operation (S1000) umfassen. Die Hot-Plug-Operation schließt das Zufügen oder Ersetzen einer neuen Datenspeichereinrichtung ohne das Anhalten eines Services eines Servers oder eines Computers ein. In diesem Fall kann der Server oder Computer das Zuführen oder Ersetzen einer Datenspeichereinrichtung ohne Verzögerung erkennen.
Die Datenspeichereinrichtung 1200 wird mit erster Leistung PWR1 und zweiter Leistung PWR2 von einer externen Einrichtung (z. B. dem Leitrechner 1100) versorgt und liefert die erste Leistung PWR1 zu inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200. Zu dieser Zeit kann eine Ladeoperation an einer Energiespeicherschaltung (z. B. einem Superkondensator) einer Hilfsleistungsversorgung 230 verzögert werden (S1100).
Hier wird geprüft, ob Einschaltstrom an der Datenspeichereinrichtung 1200 erzeugt wird. Falls zum Beispiel kein Einschaltstrom generiert wird, schreitet das Verfahren zu Operation S1100, so dass die Ladeoperation an der Energiespeicherschaltung (z. B. dem Superkondensator) verzögert wird, bis der Einschaltstrom generiert wird. Nachdem der Einschaltstrom vorbei ist, lädt das Ladegerät 234 die Energiespeicherschaltung (z. B. den Superkondensator) unter Verwendung der zweiten Leistung PWR2 von der externen Einrichtung (z. B. dem Leitrechner 1100) (S1300).
In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die erste Leistung PWR1 und die zweite Leistung PWR2 dasselbe Spannungsniveau haben (z. B. 5 V). Alternativ können die erste Leistung PWR1 und die zweite Leistung PWR2 unterschiedliche Spannungsniveaus haben. Vorliegend sind die Spannungsniveaus der ersten und zweiten Leistung PWR1 und PWR2 nicht auf einen vorbestimmten Wert begrenzt.
Die Startzeit der Ladeoperation der Hilfsleistung kann variieren. Zum Beispiel kann eine Ladeoperation der Hilfsleistung verzögert werden bis nach einer Zeit, wenn die Leistung, die den inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 zugeführt wird, endet. Da die Hilfsleistung verwendet wird, um Datensicherungsfunktionen bei einem plötzlichen Leistungsausfall durchzuführen, wird sie nicht bei einer inneren Betriebsoperation verwendet, in welcher keine Sicherungsdaten existieren.
7 ist ein Diagramm, welches eine Variation von Spannung zeigt, die bei Betrieb einer Datenspeichereinrichtung generiert wird, wenn ein Verfahren zum Reduzieren des Einschaltstroms nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht angewendet wird.
Wenn eine Datenspeichereinrichtung 1200 mit einer ersten Leistung PWR1 bei 5 V und einer zweiten Leistung PWR2 bei 12 V von einer externen Einrichtung über den Netzanschluss 231 versorgt wird, kann die erste Leistung PWR1 bei 5 V und die zweite Leistung PWR2 bei 12 V simultan an der Datenspeichereinrichtung 1200 gemäß den SATA-Schnittstellenspezifikation angelegt werden. In diesem Fall kann die erste Leistung PWR1 bei 5 V an inneren Elementen der Datenspeichereinrichtung 1200 angelegt werden. Die zweite Leistung PWR2 bei 12 V kann verwendet werden, um einen Superkondensator einer Hilfsleistungsversorgung 230 zu laden.
Bezugnehmend auf 7 kann in einem Fall, dass ein Einschaltstromreduzierungsschema nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts nicht eingesetzt wird (oder wenn eine Hilfsleistungsversorgung 230 keine Verzögerungseinheit hat), Laden des Superkondensators zu einer Zeit beginnen, wenn die ersten und zweiten Leistungen PWR1 und PWR2 angelegt werden. Wie in 7 dargestellt, beginnt der Superkondensator zu laden, nachdem die Datenspeichereinheit 1200 angeschaltet wird oder nachdem die Datenspeichereinheit durch eine neue Datenspeichereinheit ersetzt wird (oder eine Hot-Plug-Operation ausgeführt wurde) und eine Zeit von etwa 18,4 ms abgelaufen ist. Zu dieser Zeit verbraucht die Datenspeichereinheit Strom von etwa 350 mA verbunden mit dem Laden des Superkondensators mit der zweiten Leistung PWR2 bei 12 V und eine Einschaltleistung von 4,2 W wird verbraucht.
In 7 ist nur der Strom gezeigt, der zu einer Datenspeichereinrichtung bei der zweiten Leistung PWR2 bei 12 V fließt. Das heißt, kein Strom, der zu der Datenspeichereinrichtung bei der ersten Leistung PWR1 bei 5 V fließt, ist in 7 dargestellt. Auf der anderen Seite ist Strom, der zu der Datenspeichereinrichtung bei der ersten Leistung PWR1 bei 5 V fließt, dargestellt, während Strom, der zu der Datenspeichereinrichtung bei der zweiten Leistung PWR2 bei 12 V fließt, in 8 nicht dargestellt ist.
Hier sind ein Zeitpunkt des Ladens eines Superkondensators und ein Wert eines Stroms, der zu der Datenspeichereinrichtung fließt, exemplarisch gemäß dem Simulationsergebnis dargestellt. Dementsprechend sind ein Zeitpunkt des Ladens eines Superkondensators und ein Wert einer Spannung, die zu einer Datenspeichereinrichtung fließt, nicht durch diese Offenbarung begrenzt.
8 ist ein Diagramm, welches Einschaltstrom zeigt, der bei Betreiben einer Datenspeichereinrichtung generiert wird, und 9 ist ein Diagramm, welches eine Variation der Spannung zeigt, die bei Betreiben einer Datenspeichereinrichtung generiert wird, wenn ein Verfahren zum Reduzieren des Einschaltstroms gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts angewendet wird.
Bezugnehmend auf 8 kann ein Einschaltstrom generiert werden, nachdem eine Datenspeichereinrichtung angeschaltet oder ersetzt wird, wenn eine Zeit von etwa 620 ms abgelaufen ist. Zum Beispiel, wie in 7 dargestellt, während der Strom von etwa 350 mA weiter mit Bezug auf eine zweite Leistung PWR2 bei 12 V fließt, kann ein Einschaltstrom von 2,12 A weiter generiert werden in Bezug auf eine erste Leistung PWR1 mit 5 V, wie dargestellt in 8. Zu dieser Zeit kann Einschaltstrom, der über die erste und zweite Leistung PWR1 und PWR2 fließt, durch den Ausdruck von 2,47 A (2,12 A + 0,35 A) gegeben werden und eine Einschaltleistung von 14,8 W (2,12 A·5 V + 0,35 A·12 V) verbraucht werden. Das bedeutet, das Generieren des Einschaltstroms eine Menge von Strom, die zu der Datenspeichereinrichtung fließt, und einer Einschaltleistung, die verbraucht wird, um etwa das 3- bis 4-fache erhöht wird im Vergleich zu der Situation, wo kein Einschaltstrom generiert wird. Dies bedeutet, dass die Menge von verbrauchter Leistung durch die Datenspeichereinrichtung durch Generieren des Einschaltstroms scharf erhöht werden kann.
Eine scharfe Erhöhung der verbrauchten Leistung aufgrund von Einschaltstrom kann hervorrufen, dass Bestandselemente einer Datenspeichereinrichtung beschädigt werden, verwendbare Leistungszufuhrspannungen anderer Schaltungen herabgesetzt werden und einen Systemfehler verursachen. Insbesondere, wenn eine Mehrzahl von Datenspeichereinrichtungen mit der Nutzereinrichtung 1000 verbunden sind, kann eine Einschaltleistung, die bei einem Erzeugen eines Einschaltstroms verbraucht wird, noch schärfer ansteigen. Deshalb ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Systemfehler aufgrund des Einschaltstroms verursacht wird, wenn die Zahl der Datenspeichereinrichtungen, die mit der Nutzereinrichtung 1000 verbunden sind, erhöht wird.
Um dem obigen Rechnung zu tragen, wie von 9 verstanden wird, kann eine Datenspeichereinrichtung 1200 nach einigen Ausführungsbeispielen des erfinderischen Konzepts konfiguriert sein, um die Zeit, wenn eine Energiespeicherschaltung (z. B. ein Superkondensator) einer Hilfsleistungsversorgung 230 erlaubt wird, nach einer Einschaltoperation oder einer Hot-Plug-Operation zu laden, wie zum Beispiel nach etwa 1 s nach Einschalten, zu verzögern. Nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Verzögern des Ladens der Energiespeicherschaltung durchgeführt werden durch eine Spannungsverzögerungsoperation einer Verzögerung 232, welche zwischen dem Netzanschluss 231 und dem Ladegerät 234 geschaltet ist.
Die Verzögerungseinheit 232 verzögert den Zeitpunkt, wann die zweite Leistung PWR2 an die Energiespeicherschaltung über das Ladegerät 234 angelegt wird, um eine vorbestimmte Zeit (z. B. 1 s), so dass die Energiespeicherschaltung (z. B. der Superkondensator) geladen wird, wenn der Einschaltstrom von der Datenspeichereinrichtung 1200 bei einer Einschaltoperation oder einer Hot-Plug-Operation generiert wird (oder vorbei ist). Zum Beispiel wird die Energiespeicherschaltung (z. B. der Superkondensator) geladen, nachdem eine Einschaltoperation oder eine Hot-Plug-Operation ausgeführt ist und eine Zeit (z. B. 620 ms) abgelaufen ist. Hier ist ein Anwendungspunkt einer Zeit der zweiten Leistung PWR2, der durch die Verzögerungseinheit 232 verzögert ist, nicht durch diese Offenbarung begrenzt und er kann vielfältig zu jeder Zeit, nachdem der Einschaltstrom generiert ist, geändert werden.
In einigen Ausführungsbeispielen nach dem erfinderischen Konzept ist die erste Leistung PWR1 die einzige Leistung, die an der Datenspeichereinrichtung anliegt, wenn ein Einschaltstrom auftritt, wie zum Beispiel gleich nach einem Einschalten oder nach Hot-Plugging der Datenspeichereinheit. Eine zweite Leistung PWR2 (z. B. 12 V) ist nicht für die Energiespeicherschaltung vorgesehen, bis nachdem der Einschaltstrom bereits aufgetreten ist (nämlich nachdem der Einschaltstrom vorüber ist), so dass Strom, der mit dem Laden eines Superkondensators (verwendet als Hilfsleistung) verbunden ist, nicht simultan mit dem Einschaltstrom auftritt. Das bedeutet, dass eine höhere Leistungsaufnahme der Speichereinrichtung verhindert werden kann, wenn der Einschaltstrom generiert wird. Als ein Ergebnis kann es möglich sein, einen unakzeptablen Systemabsturz zu verhindern und einen sicheren und stabilen Betrieb der Datenspeichereinrichtung bereitzustellen.
Mit dem oben beschriebenen Schema zum Reduzieren der Einschaltspannung ist es möglich, die Leistungsaufnahme der Datenspeichereinrichtung 1200 um 30% zu reduzieren, indem nur der Zeitpunkt verzögert wird, bis die zweite Leistung PWR2 zugeführt wird. Dementsprechend kann der Eingangsstrom bei geringen Kosten effektiv reduziert werden.
Ein Einschaltstromreduktionseffekt nach dem erfinderischen Konzept kann erhöht werden, wenn eine Datenspeichereinrichtung 1200 als eine Massenspeichereinrichtung eines Servers verwendet wird oder eine Zahl von Datenspeichereinrichtungen, die innerhalb eines Systems angeschlossen sind, erhöht wird. Ein Datenspeichersystem umfassend eine Mehrzahl von Datenspeichereinrichtungen wird unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben.
10 ist ein Blockdiagramm, welches eine Datenspeichereinrichtung nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
Bezugnehmend auf 10 schließt eine Datenspeichereinrichtung 2000 nach einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts einen Flashspeicher 2200 und einen Speichercontroller 2100 ein.
Der Flashspeicher 2200, der in 10 dargestellt ist, ist im Wesentlichen identisch mit dem in 1 dargestellten und eine Beschreibung desselben ist deshalb ausgespart. Der Flashspeicher 2200 kann ausgebildet sein als eine Source-Drain-freie Flashstruktur, eine Pin-Type-Flashstruktur, eine dreidimensionale Flashstruktur oder eine gestapelte Flashstruktur, bei der Felder in mehreren Lagen gestapelt sind.
Der Speichercontroller 2100 ist konfiguriert, um den Flashspeicher 2200 zu steuern. Der Speichercontroller 2100 ist im Wesentlichen identisch mit dem Speichereinrichtungscontroller, der in 1 gezeigt ist.
RAM 2130 kann als ein Arbeitsspeicher der CPU 2110 verwendet werden. Eine Leitrechnerschnittstelle 2120 kann das Datenaustauschprotokoll des Leitrechners haben, der mit der Datenspeichereinrichtung 2000 verbunden ist. Eine Flashschnittstelle 2140 kann mit dem Flashspeicher 2200 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts koppeln. Die CPU 2110 kann Gesamtoperation des Datenaustauschs des Speichercontrollers 2100 steuern. Die Datenspeichereinheit 2000 kann weiterhin ein ROM zum Speichern von Codedaten zum Koppeln mit dem Leitrechner, einen ECC-Block zum Erfassen und Korrigieren von Fehlern in den Daten, die von dem Flashspeicher 2200 gelesen werden, und dergleichen haben.
Eine Hilfsleistungsversorgung 2150 kann eine Energiespeicherschaltung aufweisen, welche geeignet ist, Hilfsleistung zu speichern. Die Energiespeicherschaltung kann ein Kondensator sein, der zum Laden und Entladen geeignet ist. Die Hilfsleistungsversorgung 2150 kann die Energiespeicherschaltung durch Verwenden von Leistung, die von dem Leitrechner bereitgestellt wird, laden. Die Energiespeicherschaltung kann als Hilfsleistung der Datenspeichereinrichtung 2000 verwendet werden, um Daten- oder Berechnungsverlust bei einem plötzlichen Leistungsausfall zu verhindern.
Die Datenspeichereinrichtung 2000 kann konfiguriert sein, um die Energiespeicherschaltung (z. B. einen Superkondensator) der Hilfsleistungsversorgung 2100 nach dem Generieren des Einschaltstroms zu laden, so dass der Einfluss des Einschaltstroms bei einer Einschaltoperation oder einer Hot-Plug-Operation reduziert ist. Da es der Energiespeicherschaltung erlaubt ist, zu Laden, nachdem ein Einschaltstrom auftritt, ist es möglich, die Leistungsaufnahme der Datenspeichereinrichtung 2000 bei Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation zu reduzieren. Deshalb ist es möglich, das unerwartete Systemabsturzphänomen zu verhindern und einen stabilen Betrieb der Datenspeichereinrichtung 2000 sicherzustellen.
Die Hilfsleistungsversorgung 2150 kann innerhalb oder außerhalb der Datenspeichereinrichtung 2000 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Hilfsleistungsversorgung 2150 auf einem Mainboard zum Zuführen von Hilfsleistung zu der Datenspeichereinrichtung 2000 angeordnet sein. Die Hilfsleistungsversorgung 2150 kann im Wesentlichen identisch zu der sein, die zum Beispiel in 1 und 4 dargestellt ist.
In den gleichen Ausführungsbeispielen kann die Datenspeichereinrichtung 2000 als ein Computer, tragbarer Computer, Ultramobiler PC (UMPC), Arbeitsstation, Netbook, PDA, Webtablet, kabelloses Telefon, Mobiltelefon, Smartphone, e-Book, PMP (tragbarer Medienspieler), Digitalkamera, digitaler Audiorecorder-/Player, digitaler Bild/Video-Recorder-/Player, e-Book, tragbare Spielkonsole, Navigationssystem, Blackbox, digitaler Multimedia Broadcasting(DMB)-Player, dreidimensionale Television, einer Einrichtung, die geeignet ist, Informationen unter kabellosen Bedingungen zu übertragen und zu empfangen, eine von vielen elektronischen Einrichtungen, die ein Heimnetzwerk bilden, eine von vielen elektronischen Einrichtungen, die ein Computernetzwerk bilden, eine von vielen elektronischen Einrichtungen, die ein Telematiknetzwerk bilden, RFID, oder einer (SSD oder Speicherkarte) von vielen elektronischen Einrichtungen, die ein Computersystem bilden, sein.
11 ist ein Diagramm, welches ein Computersystem nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt.
Bezugnehmend auf 11 schließt ein Computersystem 3000 einen Speichercontroller 3120, eine Spannungsversorgung 3200, eine Hilfsleistungsversorgung 3250, eine CPU 3300, RAM 3400, ein Benutzerschnittstelle 3500 und einen Flashspeicher 3110, der mit dem Speichercontroller 3120 verbunden ist, ein. Die Flashspeichereinrichtung 3110, die in 11 dargestellt ist, ist im Wesentlichen identisch mit der gezeigt in 1 und eine Beschreibung derselben wird deshalb unterlassen.
Wenn das Computersystem eine mobile Einrichtung ist, kann sie weiterhin eine Batterie umfassen, welche eine Betriebsspannung für das Computersystem an die Spannungsversorgung 3200 liefert. Obwohl in 11 nicht dargestellt, kann das Computersystem weiterhin ein Anwendungschipset, einen Kamerabildprozessor (CIS), einen mobilen DRAM oder dergleichen aufweisen. Der Speichercontroller 3120 und die Flashspeichereinrichtung 3110 können ein festes Laufwerk/Disc (SSD) 3100 bilden, welche permanente Speicher verwenden, um Daten zu speichern.
Die Flashspeichereinrichtung 3110 und/oder der Speichercontroller 3120 können verschiedenen Paketen, wie zum Beispiel PoP (Package on Package), Kugelgitteranordnungen (BGAs), Chip Scale Packages (CSPs), Plastic Lead Chip Carrier (PLCC), Plastic Dual In-Line Package (PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board (COB), Ceramic Dual In-Line Package (CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack (MQFP), Thin Quad Flatpack (TQFP), Small Outline (SOIC), Shrink Small Outline Package (SSOP), Thin Small Outline (TSOP), Thin Quad Flatpack (TQFP), System In Package (SIP), Multi Chip Package (MCP), Wafer-Level Fabricated Package (WFP), Wafer-Level Processed Stack Package (WSP), und dergleichen aufweisen.
Die Hilfsleistungsversorgung 3250 kann eine Energiespeicherschaltung (z. B. einen Superkondensator) der Hilfsleistungsversorgung 3250 durch Verwenden von Leistung von der Spannungsversorgung 3200 laden. Die Energiespeicherschaltung der Hilfsleistungsversorgung 3250 kann eingesetzt werden, um einen Daten- oder Berechnungsverlust zu vermeiden. Die Hilfsleistungsversorgung 3250, die in 11 dargestellt ist, kann im Wesentlich identisch mit der sein, die zum Beispiel in 1 und 4 dargestellt ist.
Das Computersystem 3000 kann konfiguriert sein, um ein Laden der Energiespeicherschaltung (z. B. des Superkondensators) der Hilfsleistungsversorgung 3250 zu ermöglichen, nachdem ein Einschaltstrom bereits aufgetreten ist, so dass der Einfluss des Einschaltstroms bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation reduziert werden kann. Da die Energiespeicherschaltung ein Laden beginnt, nachdem ein Einschaltstrom bereits aufgetreten ist, ist es möglich, das Problem zu vermeiden, dass die Leistungsaufnahme durch das Computersystem 3000 bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation sehr groß ist. Deshalb ist es möglich, ein unerwartetes Systemabsturzphänomen zu vermeiden und einen stabilen Betrieb des Computersystems 3000 sicherzustellen.
Ein Einschaltstromreduktionseffekt nach dem erfinderischen Konzept kann erhöht werden, wenn eine Datenspeichereinrichtung 1200 oder 2000 als eine Massenspeichereinrichtung eines Servers verwendet wird oder wenn die Zahl der Datenspeichereinrichtungen, die mit einem System verbunden sind, erhöht wird. Eine Datenspeichereinrichtung, die eine Vielzahl von Datenspeichereinrichtungen umfasst, wird nachfolgend genauer beschrieben.
12 ist ein Diagramm, welches ein Datenverarbeitungssystem nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts zeigt. In 12 ist ein Beispiel für ein Datenverarbeitungssystem 4000 exemplarisch dargestellt, welches eine Datenspeichereinrichtung 1200 nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts als eine Massenspeichereinrichtung eines Servers verwendet.
Bezugnehmend auf 12 kann das Datenverarbeitungssystem 4000 eine Mehrzahl von Nutzersystemen, welche über ein lokales Netzwerk, wie beispielsweise ein LAN, verbunden sind, eine Mehrzahl von Servern 4101 bis 4104, einen Ethernet-Switch 4150 und eine Massenspeichereinrichtung 4200 umfassen.
Das Datenspeichersystem 4000 kann eine zentralisierte Datenverwaltung (Network Attached Storage (NAS)) und ein Speichernetz (Storage Area Network (SAN)) bilden. Das Datenverarbeitungssystem 4000 kann konfiguriert sein, verstreute Datenspeichereinrichtungen in einer Massenspeichereinrichtung 4200 zu erfassen und es kollektiv zu managen. Die Mehrzahl von Servern 4101 bis 4104 kann gemeinsam mit einem Ethernet-Switch 4150 über eine Ethernet-LAN-Karte verbunden sein. Ein Datenspeicherraum der Datenspeichereinrichtung 4200 ist jedem der Server 4101 bis 4104 über den Ethernet-Switch 4150 zugewiesen und die zugewiesenen Datenspeicherräume werden durch Benutzersysteme, die mit den Servern 4101 bis 4104 verbunden sind, genutzt. Die Massenspeichereinrichtung 4200, welche die oben beschriebene Datenspeicherweise unterstützt, wird als Netzwerkspeicher bezeichnet. Das NAS kann das Ethernet durch Auswählen eines Netzwerks als ein Zwischenmedium verwenden und das SAS kann den Faserkanal durch Auswählen eines Netzwerks als ein Zwischenmedium verwenden.
13 ist ein Diagramm, welches eine Massenspeichereinrichtung zeigt, die in 12 dargestellt ist.
Bezugnehmend auf 13 kann die Massenspeichereinrichtung 4200 ein Speicherserver sein, der eine Mehrzahl von Maschinen aufweist. Zum Beispiel umfasst die Massenspeichereinrichtung 4200 wenigstens eine oder mehrere Maschinen, von denen jede acht Plattenfeldgehäuse 4201 bis 4204 aufweist. Jede DAE schließt 15 Datenspeichereinrichtungen (z. B. SSD) 1200 ein. Dementsprechend hat eine Maschine 120 Datenspeichereinrichtungen 1200. Falls die Datenspeichereinrichtung 4200 acht Maschinen aufweist, kann sie 960 Datenspeichereinrichtungen 1200 aufweisen.
Die Datenspeichereinrichtung 1200, die in 13 dargestellt ist, kann im Wesentlichen mit der identisch sein, die zum Beispiel in 1 gezeigt ist. Weiterhin kann ein Einschaltstromreduktionsschema, das bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation angewendet wird, im Wesentlichen auf die Datenspeichereinrichtung 1200, die zum Beispiel in 13 dargestellt ist, angewendet werden.
Wie in 8 dargestellt, kann der Einschaltstrom größer als der Strom während normalen Betriebs sein. Weiterhin kann der Einschaltstrom, der generiert wird, wenn ein Datenspeichersystem 4000 in 12 und 13 eine Mehrzahl von zum Beispiel 960 Datenspeichereinrichtungen 1200 aufweist, viele Male multipliziert werden. Jedoch kann ein solcher Einschaltstrom auch effektiv durch das Einschaltstromreduktionsschema nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel des erfinderischen Konzepts reduziert werden.
Die Massenspeichereinrichtung 4200 kann derart konfiguriert sein, dass eine Energiespeicherschaltung (z. B. ein Superkondensator) einer Hilfsleistungsversorgung innerhalb der Datenspeichereinrichtung 1200 geladen wird, nachdem ein Einschaltstrom erzeugt wurde, so dass der Einfluss aufgrund des Einschaltstroms bei einer Einschaltoperation oder einer Hot-Plug-Operation reduziert ist. Da es der Energiespeicherschaltung erlaubt ist, ein Laden zu beginnen, nachdem der Einschaltstrom bereits aufgetreten ist, ist es möglich, eine höhere Leistungsaufnahme des Datenverarbeitungssystems bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation zu verhindern. Deshalb ist es möglich, einen unerwarteten Systemfehler zu verhindern und einen sicheren und stabilen Betrieb des Datenverarbeitungssystems 4000 zu ermöglichen.
Der oben beschriebene Gegenstand ist illustrativ gemeint und nicht begrenzend und die angehängten Ansprüche sind dafür gedacht, alle solchen Modifikationen, Verbesserungen und andere Ausführungsbeispiele zu umfassen, welche innerhalb des wahren Geistes und Bereich fallen. Deshalb ist bis zu einem maximalen Grad, der durch das Gesetz erlaubt ist, der Bereich nach der am weitest möglichen Interpretation der nachfolgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente zu bestimmen und soll nicht eingeschränkt oder begrenzt werden durch die vorangestellte detaillierte Beschreibung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2010-0110536 [0001]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Datenspeichervorrichtung umfassend: Einschalten oder Hot-Plugging einer Datenspeichervorrichtung (1200), die einen Halbleiterspeicher (201 bis 20n) als eine Hauptspeichereinheit aufweist; Zuführen einer ersten Leistung (PWR1) und einer zweiten Leistung (PWR2) zu der Datenspeichervorrichtung (1200); Zuführen der ersten Leistung (PWR1) an innere Elemente der Datenspeichervorrichtung (1200); Laden einer Hilfsleistungsversorgung mit der zweiten Leistung (PWR2), nachdem die zweite Leistung (PWR2) an die Datenspeichervorrichtung (1200) angelegt wurde und eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist; und Zuführen von Leistung von der Hilfsleistungsversorgung (230) an die inneren Elemente der Datenspeichervorrichtung (1200) nach einem plötzlichen Ausfall der Leistungsversorgung der Datenspeichervorrichtung (1200).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Laden der Hilfsleistungsversorgung (230) ausgeführt wird, nachdem ein Einschaltstrom erzeugt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Laden der Hilfsleistungsversorgung (230) ausgeführt wird, nachdem ein Zuführen von Leistung zu inneren Elementen der Datenspeichervorrichtung (1200) endet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Leistung (PWR1) und die zweite Leistung (PWR2) unterschiedliche Spannungsniveaus aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Leistung (PWR1) und die zweite Leistung (PWR2) gleiche Spannungsniveaus aufweisen.
Datenspeichervorrichtung umfassend: wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n), der in einer Hauptspeichereinheit enthalten ist; einen Speichervorrichtungs-Controller (220), der den Betrieb des wenigstens einen nichtflüchtigen Speichers (NVM_1 bis NVM_n) steuert; und eine Hilfsleistungsversorgung (230), die konfiguriert ist, um Hilfsleistung für den wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und den Speichervorrichtungs-Controller (220) bei einem plötzlichen Leistungsausfall bereitzustellen, wobei die Hilfsleistungsversorgung (230) konfiguriert ist, eine Ladeoperation zu beginnen nachdem ein Einschaltstrom bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation wurde.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Ladeoperation der Hilfsleistung startet, nachdem ein Zuführen von Leistung zu dem wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und dem Speichervorrichtungs-Controller (220) endet.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Leistung, die dem wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und dem Speichereinrichtungs-Controller (220) bereitgestellt wird, und Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung (230) von einer externen Einrichtung geliefert werden.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend: eine Spannungsversorgung, die konfiguriert ist, die Leistung, die für den wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und den Speichervorrichtungs-Controller (220) bereitgestellt wird, und die Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung (230) zuzuführen.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Spannungsversorgung eine Batterie umfasst.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Hilfsleistungsversorgung umfasst: eine Verzögerungseinheit (232), die dazu konfiguriert ist, Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung (230) um eine vorbestimmte Zeit zu verzögern; ein Ladezellenfeld (235), welches wenigstens eine Ladezelle aufweist; und ein Ladegerät (234), das konfiguriert ist, die wenigstens eine Ladezelle mit der Leistung zu laden, die durch die Verzögerungseinheit (232) verzögert ist, wobei das Ladezellenfeld Leistung von der wenigstens einen Ladezelle dem wenigstens einen nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und den inneren Elementen des Speichereinrichtungs-Controllers (220) als eine Hilfsleistung bereitstellt.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 11, wobei wenigstens ein oder mehrere Ladezellen einen Superkondensator aufweisen.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Verzögerungseinheit (232) eine NE555-Timerschaltung aufweist, die dafür konfiguriert ist, die Verzögerungszeit basierend auf Widerständen und Kondensatoren, die mit der NE555-Timerschaltung gekoppelt sind, einzustellen.
Datenspeichervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die verzögerte Zeit eingestellt derart ist, dass ein Laden ermöglicht wird nachdem ein Einschaltstrom bereits aufgetreten ist.
Nutzervorrichtung mit: einem Host (1100); und einer Datenspeichervorrichtung (1200), welche Daten als Antwort auf einen von dem Host (1100) empfangenen Befehl liest oder schreibt, wobei die Datenspeichervorrichtung (1200) aufweist: wenigstens einen oder mehrere nichtflüchtige Speicher (NVM_1 bis NVM_n), die als Hauptspeichereinheit verwendet werden; einen Speichervorrichtungs-Controller (220), der Schreib-, Lösch- und Leseoperationen von dem wenigstens einen oder mehreren nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) steuert; und eine Hilfsleistungsversorgung (230), die eine Hilfsleistung für den wenigstens einen oder die mehreren nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und den Speichereinrichtungs-Controller (220) bei einem plötzlichen Leistungsausfall bereitstellt, wobei die Hilfsleistungsversorgung (230) beginnt, eine Ladeoperation auszuführen nachdem ein Einschaltstrom bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation erzeugt wurde.
Datenverarbeitungssystem umfassend: eine Mehrzahl von Nutzern, die durch ein lokales Netzwerk verbunden sind; eine Massenspeichervorrichtung, die eine Mehrzahl von Datenspeichervorrichtungen (1200) aufweist; einen Ethernet-Switch (4150), der mit der Massenspeichervorrichtung (4200) verbunden ist; und eine Mehrzahl von Servern (4101, 4102, 4103, 4104), welche die Nutzer mit Datenspeicherraum der Massenspeichervorrichtung (4200) versorgt, welche durch den Ethernet-Switch (4150) zugewiesen sind, wobei jede der Mehrzahl von Datenspeichervorrichtungen (1200) aufweist: wenigstens einen oder mehrere nichtflüchtige Speicher (NVM_1 bis NVM_n), die als Hauptspeichereinheit verwendet werden; einen Speichervorrichtungs-Controller (220), der Schreib-, Lösch- und Leseoperationen von dem wenigstens einen oder den mehreren nichtflüchtigen Speichern (NVM_1 bis NVM_n) steuert; und eine Hilfsleistungsversorgung (230), die eine Hilfsleistung zu dem wenigstens oder mehreren nichtflüchtigen Speichern (NVM_1 bis NVM_n) und den Speichervorrichtungs-Controller (220) bei einem plötzlichen Leistungsverlust bereitstellt, wobei die Hilfsleistungsversorgung (230) beginnt, eine Ladeoperation durchzuführen, nachdem ein Einschaltstrom bei einem Einschalten oder einer Hot-Plug-Operation erzeugt wurde.
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 16, wobei die Massenspeichervorrichtung (4200) wenigstens eine oder mehrere Funktionseinheiten aufweist, von denen jede eine Mehrzahl von Plattenfeldgehäusen (4201, 4202, 4203, 4204) aufweist und jede der Mehrzahl von Plattenfeldgehäusen (4201, 4202, 4203, 4204) die Datenspeichervorrichtung (1200) in einer Mehrzahl aufweist.
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 16, wobei eine Ladeoperation der Hilfsleistung startet, nachdem ein Zuführen von Leistung zu dem wenigstens einen oder den mehreren nichtflüchtigen Speichern (NVM_1 bis NVM_n) und inneren Elemente des Speichervorrichtungs-Controllers (220) beendet ist.
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 16, wobei die Hilfsleistungsversorgung umfasst: eine Verzögerungseinheit (232), die eine Leistung zum Laden der Hilfsleistungsversorgung um eine vorbestimmte Zeit verzögert; ein Ladezellenfeld (235), welches eine oder mehrere Ladezellen aufweist; und ein Ladegerät (234), welches die wenigstens eine oder die mehrere Ladezellen mit der Leistung lädt, die durch die Verzögerungseinheit (232) verzögert ist, wobei das Ladenzellenfeld (235) Leistung, welche durch die wenigstens eine oder mehrere Ladezellen geladen ist, für den wenigstens einen oder die mehreren nichtflüchtigen Speicher (NVM_1 bis NVM_n) und die inneren Elemente des Speichervorrichtungs-Controllers (220) als eine Hilfsleistung bereitstellt.
Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 19, wobei die wenigstens einen oder mehreren Ladezellen einen Superkondensator zum Laden einer großen Menge an Strom aufweisen.