DE102017128942A1

DE102017128942A1 - Thermische Drosselung für Speichervorrichtungen

Info

Publication number: DE102017128942A1
Application number: DE102017128942.9A
Authority: DE
Inventors: Nian Niles Yang; Dmitry Vaysman; Eran Erez; Grishma Shah
Original assignee: Western Digital Technologies Inc
Current assignee: Western Digital Technologies Inc
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-10-04
Also published as: CN108693938A; KR102044610B1; US11016545B2; US20180284857A1; KR20180110574A; CN108693938B

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Speichervorrichtung mit einem Steuersystem für eine thermische Drosselung. Das Steuersystem akquiriert die Temperatur eines nichtflüchtigen Speicherelements von einem Temperaturdetektor bei einer ersten Frequenz. Bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem vorbestimmten Schwellwert ist, akquiriert das Steuersystem die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor bei einer zweiten Frequenz, die höher als die erste Frequenz ist, und aktiviert die thermische Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen allgemein eine thermische Drosselung für Speichervorrichtungen wie z.B. Solid-State-Laufwerke (SSIDs).
Beschreibung der verwandten Technik
Flash-Speicher-SSDs weisen darin Vorteile gegenüber traditionellen Festplattenlaufwerken (HDDs) auf, dass SDDs einen höheren Durchsatz, eine niedrigere Lese-/Schreib-Latenz und einen niedrigeren Energieverbrauch aufweisen. NAND-Flash-Speicher weisen insbesondere einen niedrigen Preis und eine große Kapazität verglichen mit anderen nichtflüchtigen Speichern auf.
NAND-Flash-Speicher, die in SSD-Systemen verwendet werden, erfahren Temperaturheizeffekte, die nachteilige Auswirkungen auf die Hardware, die Systemverlässlichkeit und die Datenintegrität der SSD-Systeme bewirken. Eine thermische Drosselung wird verwendet, um die Heizeffekte durch Steuern der NAND-Flash-Speicher, weniger Hitze zu erzeugen und abzukühlen, zu lindern.
Ein Zugang zur thermischen Drosselung ist das Verwenden einer einzelnen Temperatur des SSD-Systems. Wenn die einzelne Temperatur des SSD-Systems höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist, wird die thermische Drosselung aktiviert. Weil jedoch der Anstieg der Temperatur des SSD-Systems ein allmähliches Ereignis ist, ist der zuvor erwähnte thermische Drosselungszugang basierend auf einer einzelnen Temperatur nicht genau.
Daher gibt es einen Bedarf nach einem effizienteren und intelligenterem Zugang zur thermischen Drosselung.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart eine Speichervorrichtung, die ein Steuersystem zur thermischen Drosselung aufweist. Das Steuersystem ist konfiguriert, um die Temperatur von einem nichtflüchtigen Speicherelement von einem Temperaturdetektor mit einer ersten Frequenz zu akquirieren. Bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem vorbestimmten Schwellwert ist, ist das Steuersystem konfiguriert, die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz zu akquirieren, die höher als die erste Frequenz ist und die thermische Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement zu aktivieren.
In einer anderen Ausführungsform weist eine Speichervorrichtung ein nichtflüchtiges Speicherelement, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von Lese-/Schreib-Operationen zu verarbeiten; einen Temperaturdetektor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements zu messen; und ein Steuersystem in Kommunikation mit dem nichtflüchtigen Speicherelement und dem Temperaturdetektor auf. Das Steuersystem ist konfiguriert um: einen ersten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen; die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer ersten Frequenz zu akquirieren; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem ersten Schwellwert ist: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz zu akquirieren, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und einen zweiten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen, wobei der zweite Leistungsbetrag niedriger als der erste Leistungsbetrag ist.
In einer anderen Ausführungsform weist eine Speichervorrichtung ein Verarbeitungsmittel, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von Lese-/SchreibOperationen zu verarbeiten; ein Messmittel, das konfiguriert ist, um eine Temperatur des Verarbeitungsmittels zu messen; ein Steuermittel, das konfiguriert ist um: einen ersten Leistungsbetrag dem Verarbeitungsmittel zuzuweisen; die Temperatur des Verarbeitungsmittels mit einer ersten Frequenz zu akquirieren; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des Verarbeitungsmittels über einem ersten Schwellwert ist: die Temperatur des Verarbeitungsmittels von dem Messmittel mit einer zweiten Frequenz zu akquirieren, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und einen zweiten Leistungsbetrag dem Verarbeitungsmittel zuzuweisen, wobei der zweite Leistungsbetrag niedriger als der erste Leistungsbetrag ist, auf.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Akquirieren der Temperatur eines nichtflüchtigen Speicherelements in einer Speichervorrichtung von einem Temperaturdetektor mit einer ersten Frequenz. Das Verfahren umfasst auch, bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem ersten Schwellwert ist, das Akquirieren der Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und das Aktivieren der thermischen Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Messen einer Temperatur eines NAND-Chips mit einer ersten Frequenz und das Bestimmen, dass die Temperatur über einem ersten Schwellwert ist. Das Verfahren umfasst auch das Messen der Temperatur des NAND-Chips bei einem zweiten Schwellwert und das Bestimmen, dass die Temperatur des NAND-Chips unter dem zweiten Schwellwert ist. Das Verfahren umfasst ferner das Reduzieren der Leistung, die dem NAND-Chip zugeordnet ist.
Figurenliste
Damit die oben vorgetragenen Merkmale der vorliegenden Erfindung im Detail verstanden werden können, kann eine spezifischere Beschreibung der Erfindung, die oben kurz zusammengefasst ist, durch Bezugnahme auf Ausführungsformen erhalten werden, von denen einige in den angehängten Zeichnungen dargestellt sind. Es soll bemerkt werden, dass die angehängten Zeichnungen nur typische Ausführungsformen dieser Erfindung darstellen und daher nicht betrachtet werden sollten, ihren Umfang zu beschränken, da die Erfindung andere gleich wirksame Ausführungsformen erlauben kann.

1 stellt ein SSD-System gemäß einer Ausführungsform hierin dar.
2 stellt ein Steuersystem für thermische Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin dar.
3 stellt eine Temperaturerfassung bei verschiedenen Frequenzen gemäß einer Ausführungsform hierin dar.
4 stellt eine Nachschlagetabelle für thermische Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin dar.
5 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Verfahren zur thermischen Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin zeigt.

Um das Verständnis zu vereinfachen, sind identische Bezugszeichen verwendet worden, wo es möglich ist, um identische Elemente zu bezeichnen, die gemeinsam in den Figuren sind. Es wird in Erwägung gezogen, dass Elemente, die in einer Ausführungsform offenbart sind, vorteilhaft für andere Ausführungsformen verwendet werden können ohne spezifische Rezitation.
Detaillierte Beschreibung
In dem Folgenden wird eine Bezugnahme auf Ausführungsformen der Erfindung hergestellt. Jedoch sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf spezifische beschriebene Ausführungsformen beschränkt ist. Anstelle dessen wird jede Kombination der folgenden Merkmale und Elemente, ob sie verschiedene Ausführungsformen betreffen oder nicht, in Erwägung gezogen, die Erfindung zu implementieren und zu betreiben. Ferner ist, obwohl Ausführungsformen der Erfindung Vorteile gegenüber anderen möglichen Lösungen und/oder gegenüber dem Stand der Technik erreichen können, ob ein besonderer Vorteil von einer gegebenen Ausführungsform erreicht wird oder nicht, nicht beschränkend für die Erfindung. Daher sind die folgenden Aspekte, Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile lediglich darstellend und werden nicht als Elemente oder Beschränkungen der angehängten Ansprüche berücksichtigt, außer wo sie explizit in einem Anspruch/mehreren Ansprüchen rezitiert sind. Ähnlich soll eine Bezugnahme auf „die Erfindung“ nicht als eine Verallgemeinerung von irgend einem erfindungsgemäßen Gegenstand, der hierin offenbart ist, ausgelegt werden, und soll nicht als ein Element oder eine Beschränkung der angehängten Ansprüche berücksichtigt werden, außer wo sie explizit in einem Anspruch/mehreren Ansprüchen rezitiert ist.
1 stellt ein SSD-System 100 gemäß einer Ausführungsform hierin dar. Wie in 1 gezeigt, weist das SSD-System 100 einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) 101 auf. Der ASIC 101 steuert die Operationen des SSD-Systems 100. Zum Beispiel steuert der ASIC 101 die I-/O-Operationen von Speicherelementen in dem SSD-System 100 und die Kommunikationen unter verschiedenen Komponenten des SSD-Systems 100. In einer Ausführungsform ist der ASIC 101 auf einer Leiterplatte (PCB) (nicht in 1 gezeigt) montiert. Das SSD-System 100 weist auch einen Leistungsmanagement-integrierten Schaltkreis (PMIC) 102 auf. In einer Ausführungsform beobachtet und misst der PMIC 102 den Energieverbrauch des SSD-Systems 100. Darüber hinaus weist das SSD-System 100 eine Schnittstelle (IF) 103 auf. In einer Ausführungsform ist die IF 103 eine Hostschnittstelle, die Daten mit einer Host-Vorrichtung, z.B. einem Computer kommuniziert. Das SSD-System 100 weist ferner mehrere Speicherelemente auf. Wie in 1 gezeigt, sind in einer Ausführungsform die Speicherelemente NAND-Pakete 111- 114. In einer Ausführungsform weist jedes der NAND-Pakete 111-114 einen oder mehrere Flash-Chips, d.h. NAND-Chips auf. In einer Ausführungsform weist jeder NAND-Chip mehrere Speicherzellen oder Blöcke .z.B. Block 0- Block n+1 auf wie in 1 gezeigt.
In einer Ausführungsform weist der ASIC 101 ein Steuersystem 104 auf. In einer Ausführungsform akquiriert das Steuersystem 104 die Temperatur von einem oder mehreren NAND-Chips der NAND-Pakete 111-114 mit einer ersten Frequenz. Bei Bestimmen, dass die Temperatur des einen oder der mehreren NAND-Chips über einem vorbestimmten Schwellwert ist, akquiriert das Steuersystem 104 die Temperatur des einen oder der mehreren NADN-Chips mit einer zweiten Frequenz, die höher als die erste Frequenz ist. Auch aktiviert das Steuersystem 104 die thermische Drosselung für den einen oder die mehreren NAND-Chips, was im Detail unten beschrieben wird.
1 zeigt nur eine Ausführungsform. In anderen Ausführungsformen weist das SSD-System 100 auch andere Komponenten. z.B. einen Systembus und einen Random Access Memory (RAM) auf, wie es in der Technik verstanden wird.
2 stellt das Steuersystem 104 für thermische Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin dar. Wie in 2 gezeigt, weist das Steuersystem 104 ein Temperaturbeobachtungsmodul 201 auf. In einer Ausführungsform akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur von verschiedenen Komponenten des SSD-Systems 100 durch Temperaturdetektoren (TDETs) oder Temperatursensoren, die an den Komponenten befestigt sind. Zum Beispiel kann, wie in 2 gezeigt, das Temperaturbeobachtungsmodul 201 eine Anforderung an den TDET senden, der an dem ASIC 101 befestigt ist. In Reaktion kann der TDET 211 die Temperatur des ASIC 101 an das Temperaturbeobachtungsmodul 201 senden. Die Kommunikation zwischen dem Temperaturbeobachtungsmodul 201 und dem TDET 211 wird durch den bidirektionalen Pfeil 231 in 2 angegeben.
Ähnlich, wie in 2 gezeigt, kann das Temperaturbeobachtungsmodul 201 eine Anforderung an den TDET 212 senden, der an dem PMIC 102 befestigt ist, und die Temperatur des PMIC 212 akquirieren, wie durch den bidirektionalen Pfeil 232 angegeben. In einem anderen Beispiel ist das SSD-System mit einer externen PCB 220 verbunden, die mehrere befestigte TEDTs 213 aufweist. Das Temperaturbeobachtungsmodul 201 kann Anforderungen an die TEDTs 213 senden und die Temperatur von der externen PCB 220 von den TDETs 213 akquirieren, wie durch den bidirektionalen Pfeil 233 angegeben. In einer Ausführungsform können die TDETs an verschiedenen Orten auf der externen PCB 220 montiert sein.
In einem anderen Beispiel kann das Temperaturbeobachtungsmodul 201 Anforderungen an die TEDTs 214 senden, die an einem oder mehreren NAND-Chips 221 befestigt sind und die Temperatur der NAND-Chips 221 von den TDETs 214 akquirieren, wie durch den bidirektionalen Pfeil 234 angegeben. Die NAND-Chips 221 sind in einem oder mehreren der NAND-Pakete 111-114 vorgesehen, wie in 1 gezeigt. In einer Ausführungsform kann jedes NAND-Paket einen TDET aufweisen. In einer anderen Ausführungsform können mehrere NAND-Pakete sich einen TDET teilen. In einer anderen Ausführungsform kann jedes NAND-Paket mehrere TDETs aufweisen und jedes der mehreren TDETs misst die Temperatur von einem oder mehreren NAND-Chips in dem Paket.
In einer Ausführungsform akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperaturen der Komponenten mit einer Frequenz. Zum Beispiel kann das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 201 von den TDETs 214 jede 1 Sekunde, d.h. mit einer Frequenz von 1 Hz akquirieren. Zum Beispiel kann das Temperaturbeobachtungsmodul 201 Anforderungen an die TDETs 214 jede 1 Sekunde senden, um die Temperatur der NAND-Chips 221 anzufordern.
Nachdem das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperaturen der Komponenten des SSD-Systems 100 akquiriert, stellt das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die akquirierten Temperaturen gegenüber dem Temperatureingabemodul 202 bereit, wie von dem Pfeil 235 in 2 angegeben. In einer Ausführungsform stellt das Temperaturbeobachtungsmodul 201 nur die akquirierten Temperaturen von besonderen Komponenten gegenüber dem Temperatureingabemodul 202 bereit. Zum Beispiel stellt das Temperaturbeobachtungsmodul 201 gegebenenfalls nur die akquirierten Temperaturen der NAND-Chips 221 gegenüber dem Temperatureingabemodul 202 bereit.
In einer Ausführungsform sendet das Temperatureingabemodul 202 eine Rückmeldungsinformation an das Temperaturbeobachtungsmodul 201, wie von dem Pfeil 236 in 2 angegeben. Zum Beispiel kann das Temperatureingabemodul 202 die Temperaturen der Komponenten basierend auf einer Regressionsanalyse analysieren und eine repräsentative Temperatur des SSD-Systems 100 an das Temperaturbeobachtungsmodul 201 zurückgeben. Das Temperaturbeobachtungsmodul 201 kann die repräsentative Temperatur an die Host-Vorrichtung berichten.
Das Temperatureingabemodul 202 stellt die Temperaturen der Komponenten gegenüber der thermischen Steuereinheit 203 bereit, wie durch Pfeil 237 in 2 angegeben. In einer Ausführungsform analysiert und/oder evaluiert die thermische Steuereinheit 203 die Temperaturen der Komponenten und stellt Instruktionen gegenüber dem Ressourcen-Server 204 und der NAND-Chip-Steuereinheit bereit, um die thermische Drosselung zu aktivieren, wie durch die Pfeile 238 und 239 jeweils in 2 angegeben. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die Temperatur der NAND-Chips 221 evaluieren. Wenn die thermische Steuereinheit 203 bestimmt, dass die Temperatur der NAND-Chips 221 über einem vorbestimmten Schwellwert ist, sendet die thermische Steuereinheit 203 Instruktionen an den Ressourcenserver 204 und die NAND-Chip-Steuereinheit 205, um thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 zu aktivieren. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, weniger Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen, so dass die NAND-Chips 221 gegebenenfalls weniger Energie verbrauchen. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, eine niedrigere Betriebsspannungsversorgung gegenüber den NAND-Chips 221 bereitzustellen, so dass die NAND-Chips 221 gegebenenfalls weniger Energie verbrauchen.
In einer Ausführungsform verwendet die thermische Steuereinheit 203 die Temperatur der NAND-Chips 221, um zu bestimmen, ob eine thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 basierend auf einem vorbestimmten Schwellwert aktiviert werden soll. In einer anderen Ausführungsform verwendet die thermische Steuereinheit 203 sowohl die Temperatur der der NAND-Chips 221 als auch die Temperaturen von anderen Komponenten um zu bestimmen, ob eine thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 basierend auf einem oder mehreren vorbestimmten Schwellwerten aktiviert werden soll. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 sowohl die Temperatur der NAND-Chips 221 als auch die Temperatur des ASIC 101 verwenden, um zu bestimmen, ob die thermische Drosselung die für die NAND-Chips 221 aktiviert werden soll. Zum Beispiel wenn die thermische Steuereinheit 203 bestimmt, dass die Temperatur der NAND-Chips 221 und die Temperatur des ASIC 101 beide über einem Schwellwert sind, bestimmt die thermische Steuereinheit 203, eine thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 zu aktivieren. In einem anderen Beispiel können der Temperaturschwellwert für die NAND-Chips 221 und der Temperaturschwellwert für den ASIC 101 verschiedene Schwellwerte sein.
Nach dem Empfangen der Instruktionen von der thermischen Steuereinheit 203 weist der Ressourcenserver 204 Ressourcen den NAND-Chips 221 gemäß der Instruktionen zu, wie durch den Pfeil 240 in 2 angegeben. Zum Beispiel kann der Ressourcenserver 204 weniger Leistung den NAND-Chips 221 zuweisen. Ähnlich steuert die NAND-Chip-Steuereinheit nach dem Empfangen der Instruktionen von der thermischen Steuereinheit 203 den Betrieb der NAND-Chips 221 gemäß den Instruktionen, wie durch den Pfeil 241 in 2 angegeben. Zum Beispiel kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 eine niedrigere Betriebsspannungsversorgung gegenüber den NAND-Chips 221 bereitstellen.
In einer Ausführungsform führt das Steuersystem 104 eine thermische Drosselung basierend auf einer Temperaturerfassung mit verschiedenen Frequenzen durch, wie in 3 dargestellt. In 3 gibt die horizontale Achse die Zeitdauer (in Sekunden) von einer oder mehreren aktiven Operationen zu den NAND-Chips 221 oder den NAND-Chips in den NAND-Paketen 111-114 an. Zum Beispiel kann die Zeitdauer einer aktiven Leseoperation zu den NAND-Chips 221 300 Sekunden dauern. Die vertikale Achse gibt die Temperatur des SSD-Systems 100 in Grad Celsius (Celsius) an. In einer Ausführungsform gibt die vertikale Achse die Temperatur des einen oder der mehreren NAND-Chips 221 an. In einer anderen Ausführungsform gibt die vertikale Achse die Temperatur (z.B. die Durchschnittstemperatur) von sämtlichen NAND-Chips in den NAND-Paketen 111-114 an. In einer anderen Ausführungsform gibt die vertikale Achse die Temperatur (z.B. die Durchschnittstemperatur) von mehreren Komponenten des SSD-Systems 100, z.B. der NAND-Chips 221 und des ASIC 101 an.
Es wird angenommen, dass in einem Beispiel die vertikale Achse die Temperatur des einen oder der mehreren NAND-Chips 221 angibt. Wie in 3 gezeigt, ist der Anstieg der Temperatur der NAND-Chips 221 allmählich während der Zeitdauer des aktiven Betriebs der NAND-Chips 221. Zum Beispiel ist zu Beginn des aktiven Lesebetriebes (bei 0 Sekunden) die Temperatur der NAND-Chips 221 um 40 Grad Celsius. Nach 200 Sekunden eines aktiven Lesebetriebes erhöht sich die Temperatur der NAND-Chips 221 allmählich auf etwa 105 Grad Celsius.
In einer Ausführungsform akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit verschiedenen Frequenzen. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 unter dem Temperaturschwellwert 1, z.B. 82 Grad Celsius ist, akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer langsamen Frequenz, z.B. 1 Hz. In einer Ausführungsform wird die Temperatur unter dem Temperaturschwellwert 1 als eine normale Temperatur der NAND-Chips 221 berücksichtigt.
Nach einer ersten Zeitdauer des aktiven Betriebes, z.B. von 0-40 Sekunden, steigt die Temperatur der NAND-Chips 221 allmählich über den Temperaturschwellwert 1 an. In diesem Fall akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer höheren Frequenz, z.B. 10 Hz. Mit anderen Werten akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 alle 0,1 Sekunden.
Nach einer zweiten Zeitdauer des aktiven Betriebes, z.B. von 40-80 Sekunden, fährt die Temperatur der NAND-Chips 221 fort, über einen Temperaturschwellwert 2, z.B. 90 Grad Celsius zu steigen. In diesem Fall akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer noch höheren Frequenz, z.B. 100 Hz. Mit anderen Worten akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 alle 0,01 Sekunden.
Nach einer dritten Zeitdauer des aktiven Betriebs, z.B. von 80-180 Sekunden fährt die Temperatur der NAND-Chips 221 fort, über einen Temperaturschwellwert 3, z.B. 100 Grad Celsius zu steigen. In diesem Fall akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit der höchsten Frequenz. z.B. 1000 Hz. Mit anderen Worten akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 alle 0,001 Sekunden.
In einer Ausführungsform sind die drei Temperaturschwellwerte vorbestimmte Schwellwerte. Wie oben beschrieben akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit höheren Frequenzen, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 allmählich ansteigt. In einer Ausführungsform aktiviert das Steuersystem 104, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 über den Temperaturschwellwert 1, z.B. 82 Grad Celsius steigt, die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221. In einer Ausführungsform sendet die thermische Steuereinheit 203 verschiedene Instruktionen an den Ressourcenserver 204 und die NAND-Chip-Steuereinheit, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 in verschiedenen Temperaturbereichen ist, wie im Detail unten beschrieben.
3 zeigt nur eine Ausführungsform. In anderen Ausführungsformen akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur des SSD-Systems 100 oder Temperatur der Komponenten des SSD-Systems 100 mit verschiedenen Frequenzen. In anderen Ausführungsformen weisen die Temperaturschwellwerte Temperatur-unterschiedliche Werte auf. In anderen Ausführungsformen kann es mehr als drei Temperaturschwellwerte während des aktiven Betriebs geben.
4 stellt eine Nachschlagetabelle 400 für eine thermische Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin dar. Die Nachschlagetabelle 400 weist sieben Spalten 401-407 und vier Reihen 411-414 auf. Spalte 401 weist den Temperaturbereich des SSD-Systems 100 für die NAND-Chips in den NAND-Paketen 111-114 auf. Spalte 402 weist die Temperaturbeobachtungsfrequenz von dem Temperaturbeobachtungsmodul 201 auf. Spalte 403 weist das Leistungszeichen auf, das pro Operation zu den NAND-Chips von dem Ressourcenserver 204 ausgegeben wird. Spalten 404-407 weisen die Operationen der NAND-Chips auf, die von der NAND-Chip-Steuereinheit 205 gesteuert werden. Insbesondere weist Spalte 404 die Betriebsspannung auf, die an die NAND-Chips geliefert wird. Spalte 405 weist den NAND-Betriebsmodus auf. Spalte 406 weist den temperaturübergreifenden Kontrollpunkt auf, der an die NAND-Chips ausgegeben wird. Spalte 407 weist die Schnittstellen- (IF) DDR-Geschwindigkeit der NAND-Chips auf.
In der Beschreibung unten wird angenommen, dass die Spalte 401 der Nachschlagetabelle 400 den Temperaturbereich der NAND-Chips 221 aufweist. In anderen Ausführungsformen kann Spalte 401 der Nachschlagetabelle 400 den Temperaturbereich von mehreren Komponenten des SSD-Systems 100, z.B. NAND-Chips 221 und den ASIC 101 aufweisen.
In einer Ausführungsform, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 innerhalb des normalen Temperaturbereiches (z.B. -15-82 Grad Celsius wie in Reihe 411 und Spalte 401 gezeigt) ist, akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer niedrigen Frequenz, z.B. 1 Hz, wie in Reihe 411 und Spalte 402 gezeigt und wie oben beschrieben. Weil die Temperatur der NAND-Chips 221 innerhalb des normalen Bereiches ist, wird die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 nicht aktiviert. Die thermische Steuereinheit 203 weist den Ressourcenserver 204 an, normale Leistungszeichen auszugeben, d.h. eine normale Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, 100% des Leistungsbudgets den NAND-Chips 221 zuzuweisen, wie in Reihe 411 und Spalte 403 gezeigt. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, den Datenverkehr auf den NAND-Chips 221 aufrechtzuerhalten. Auch die thermische Steuereinheit 203 weist die NAND-Chip-Steuereinheit 205 an, die NAND-Chips 221 zu steuern, während sie normal arbeiten. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, eine normale Betriebsspannung V_DD gegenüber den NAND-Chips 221 bereitzustellen, wie in Reihe 411 und Spalte 404 gezeigt. Die thermische Steuereinheit 203 kann die die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, in einem Nicht-Sperr-Modus mit schneller Leistung zu arbeiten, wie in Reihe 411 und Spalte 405 gezeigt. Die thermische Steuereinheit 203 kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, einen normalen temperaturübergreifenden Kontrollpunkt an die NAND-Chips 221 mit normaler Programm Vt-Verteilung auszugeben, wie in Reihe 411 und Spalte 406 gezeigt. Die thermische Steuereinheit 203 kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, bei einer hohen Schnittstellen-DDR-Geschwindigkeit, z.B. 500 MHz zu arbeiten wie in Reihe 411 und Spalte 407 gezeigt.
In einer Ausführungsform, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 zu einer Temperatur innerhalb des mittleren Temperaturbereiches (z.B. 83-90 Grad Celsius wie in Reihe 412 und Spalte 401 gezeigt) ansteigt, kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chips 221 als Aggressoren benennen oder markieren. Das Temperaturbeobachtungsmodul 201 akquiriert die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer mittleren Frequenz, z.B. 10 Hz, wie in Reihe 412 und Spalte 402 gezeigt und wie oben beschrieben. Nachdem die Temperatur der NAND-Chips 221 auf eine Temperatur innerhalb des mittleren Temperaturbereiches ansteigt, wird eine thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 durch die thermische Steuereinheit 203 aktiviert. Zum Beispiel weist die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 an, weniger Leistungszeichen auszugeben, d.h. eine mittlere Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, bis zu 85% des Leistungsbudgets den NAND-Chips 221 zuzuweisen, wie in Reihe 412 und Spalte 403 gezeigt. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, den Datenverkehr zu reduzieren, z.B. um 15% auf den NAND-Chips 221. In einer Ausführungsform steigt auch die Temperatur der NAND-Chips 221 zu einer Temperatur innerhalb des mittleren Temperaturbereiches an, die thermische Steuereinheit 203 weist immer noch die NAND-Chip-Steuereinheit 205 an, die NAND-Chips 221 zu steuern, die normal arbeiten. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, eine normale Betriebsspannung V_DD gegenüber den NAND-Chips 221 bereitzustellen, wie in Reihe 412 und Spalte 404 gezeigt. Die thermische Steuereinheit 203 kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, in einem Nicht-Sperr-Modus (was gegebenenfalls nicht schnelle Leistung ist) zu arbeiten, wie in Reihe 412 und Spalte 405 gezeigt. Die thermische Steuereinheit 203 kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, einen normalen temperaturübergreifenden Kontrollpunkt an die NAND-Chips 221 mit normaler Vt-Verteilung abzugeben, wie in Reihe 412 und Spalte 406 gezeigt. Die thermische Steuereinheit kann die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, bei einer hohen Schnittstellen-DDR-Geschwindigkeit, z.B. 500 MHz zu arbeiten, wie in Reihe 412 und Spalte 407 gezeigt.
In einer Ausführungsform, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 fort fährt, auf eine Temperatur innerhalb des hohen Temperaturbereiches (z.B. 91-100 Grad Celsius wie in Reihe 413 und Spalte 401 gezeigt) anzusteigen, akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer hohen Frequenz, z.B. 100Hz, wie in Reihe 413 und Spalte 402 gezeigt und wie oben beschrieben. Nachdem die Temperatur der NAND-Chips 221 auf eine Temperatur innerhalb des hohen Temperaturbereiches ansteigt, führt die thermische Steuereinheit ein höheres Niveau von thermischer Drosselung durch, um die NAND-Chips 221 zu steuern, um weniger Hitze zu erzeugen und schneller abzukühlen. Zum Beispiel weist die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 an, weniger Leistungszeichen auszugeben, d.h. den NAND-Chips 221 niedrige Leistung zuzuweisen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, bis zu 70% des Leistungsbudgets den NAND-Chips 221 zuzuweisen, wie in Reihe 413 und Spalte 403 gezeigt. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, den Datenverkehr weiter zu reduzieren, z.B. um 30% auf den NAND-Chips 221. In einer Ausführungsform weist die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 auch an, die NAND-Chips 203 zu steuern, weniger Energie zu verbrauchen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, in einem Sperr-Modus zu arbeiten wie in Reihe 413 und Spalte 405 gezeigt. In einer Ausführungsform in dem Sperr-Modus verwickeln sich einige oder ein Teil der NAND-Chips 221 nicht in aktive Operationen und werden von weiterem Programmieren gesperrt. Auch kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, bei einer niedrigeren Schnittstellen-DDR-Geschwindigkeit zu arbeiten, um auf die NAND-Chips 221 zuzugreifen, z.B. 400 MHz, wie in Reihe 413 und Spalte 407 gezeigt. Mit dem höheren Niveau von thermischer Drosselung verbrauchen die NAND-Chips 221 weniger Energie und erzeugen weniger Hitze, um die Temperatur schneller zu senken.
In einer Ausführungsform, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 fort fährt, auf eine Temperatur innerhalb des super-hohen Temperaturbereiches (z.B. über 100 Grand Celsius wie in Reihe 414 und Spalte 401 gezeigt) aufgrund der langen aktiven Operationen/des langen aktiven Betriebes anzusteigen, akquiriert das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 211 mit einer super-hohen Frequenz, z.B. 1000 Hz, wie in Reihe 414 und Spalte 402 gezeigt und wie oben beschrieben. Nachdem die Temperatur der NAND-Chips 221 auf eine Temperatur innerhalb des super-hohen Bereiches ansteigt, führt die thermische Steuereinheit das höchste Niveau von thermischer Drosselung durch, um die NAND-Chips zu steuern. Zum Beispiel weist die thermische Steuereinheit 2ß3 den Ressourcenserver 204 an, die niedrigsten Leistungszeichen auszugeben, d.h. den NAND-Chips 221 super-niedrige Leistung zuzuweisen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, nicht mehr als 50% des Leistungsbudgets den NAND-Chips 221 zuzuweisen, wie in Reihe 413 und Spalte 403 gezeigt. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, den Datenverkehr weiter zu reduzieren, z.B. um 50% auf den NAND-Chips. In einer Ausführungsform weist die thermische Steuereinheit 203 die die NAND-Chip-Steuereinheit 205 auch an, die NAND-Chips 221 zu steuern, die wenigste Energie zu verbrauchen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 293 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, eine niedrigere Betriebsspannung V_DD (z.B. die V_DD um 0,2-0,5V reduzieren) gegenüber den NAND-Chips 221 bereitzustellen, wie in Reihe 414 und Spalte 404 gezeigt. Auch kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, damit fortzufahren, in dem Sperr-Modus zu arbeiten, wie in Reihe 414 und Spalte 405 gezeigt. Darüber hinaus kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, den temperaturübergreifenden Kontrollpunkt an die NAND-Chips 1 auszugeben durch Zusammenziehen der Programm-Vt-Verteilung während des Programmbetriebs, so dass das SSD-System 100 besser angepasst ist für temperaturübergreifende Lese- und/oder Schreiboperationen bezüglich der NAND-Chips 221 ohne Berücksichtigung der Auswirkung auf die Leistung, wie in Reihe 414 und Spalte 406 gezeigt. In einer Ausführungsform kann das Zusammenziehen der Programm-Vt-Verteilung für temperaturübergreifende Lese- und/oder Schreiboperationen bezüglich der NAND-Chips 221 einen zukünftigen Temperaturkreuzeffekt kompensieren, der durch zukünftige Niedrig-Temperatur-Lese-oder Schreiboperationen bewirkt wird. Ferner kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, bei einer noch niedrigeren Schnittstellen-DDR-Geschwindigkeit zu arbeiten, z.B. 200 MHz, wie in Reihe 414 und Spalte 407 gezeigt. Mit dem höchsten Niveau thermischer Drosselung verbrauchen die NAND-Chips die wenigste Energie und erzeugen die wenigste Hitze.
In einer Ausführungsform, nachdem die thermische Steuereinheit 203 die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 aktiviert, wird die Temperatur der NAND-Chips 221 allmählich auf den normalen Temperaturbereich reduziert. In einer Ausführungsform kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chips 221 mit reduzierter Temperatur als normale NAND-Chips benennen oder markieren. In einer Ausführungsform kann das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer niedrigeren Frequenz akquirieren, die der reduzierten Temperatur der NAND-Chips 221 entspricht. In einer Ausführungsform kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, mehr Leistungszeichen (mehr Leistung zuweisen) oder den Datenverkehr gegenüber den NAND-Chips 221 erhöhen, die eine reduzierte Temperatur aufweisen. In einer Ausführungsform kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, normal zu arbeiten, z.B. in einem Nicht-Sperr-Modus. Allgemein kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 und die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 zu steuern, gemäß der derzeitigen Temperatur der NAND-Chips 221 zu arbeiten.
4 zeigt nur eine Ausführungsform. In anderen Ausführungsformen kann die Nachschlagetabelle 400 verschiedene Variationen aufweisen. Zum Beispiel, wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 zu einer Temperatur innerhalb des hohen Temperaturbereiches (Reihe 413) ansteigt, kann die thermische Steuereinheit 203 einige oder sämtliche der Instruktionen, die in Reihe 404 gelistet sind, an den Ressourcenserver 204 und die NAND-Chip-Steuereinheit 205 senden, so wie wenn die Temperatur der NAND-Chips 221 auf eine Temperatur innerhalb des super-hohen Temperaturbereiches ansteigt.
5 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Verfahren 500 zur thermischen Drosselung gemäß einer Ausführungsform hierin zeigt. In einer Ausführungsform wie unten beschrieben, implementiert das Steuersystem 104 das Verfahren 500 während einer oder mehrerer aktiver Operationen der NAND-Chips 221.
Bei Bock 501 misst das Temperaturbeobachtungmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer ersten Frequenz, z.B. 1 Hz. Bei Block 502 bestimmt das Temperaturbeobachtungmodul 201 und/oder die thermische Steuereinheit 203, ob die Messtemperatur der NAND-Chips 221 über einem ersten Temperaturschwellwert ist, z.B. 82 Grad Celsius. Wenn die Antwort bei Block 502 „Nein“ ist, fährt das Verfahren mit Block 503 fort. Bei Block 503 bestimmt die thermische Steuereinheit 203, dass die NAND-Chips 221 in dem normalen Temperaturbereich arbeiten und daher eine thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 nicht benötigt wird. Bei Block 503 kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, 100% der Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen und die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 auf den vollen oder normalen V_DD-Modus und Nicht-Sperr-Modus einzustellen. Das Verfahren 500 fährt zurück mit Block 501 fort, um das Messen der Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer ersten Frequenz fortzusetzen.
Wenn die Antwort bei Block 502 „Ja“ ist, fährt das Verfahren 500 mit Block 504 fort. Bei Block 504 misst das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer zweiten Frequenz, z.B. 10 Hz. Bei Block 505 bestimmt das Temperaturbeobachtungsmodul 201 und/oder die thermische Steuereinheit 203, ob die Messtemperatur der NAND-Chips 221 unter einem zweiten Temperaturschwellwert ist, z.B. 90 Grad Celsius.
Wenn die Antwort bei Block 505 „Ja“ ist, fährt das Verfahren 500 mit Block 506 fort. Bei Block 506 bestimmt die thermische Steuereinheit, dass die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 aktiviert werden muss. Bei Block 506 kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, bis zu 85% Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen. Bei Block 507 kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 auf einen Nicht-Sperr-Modus einzustellen und die IF-Geschwindigkeit, z.B. 500 MHz aufrechtzuerhalten. Mit thermischer Drosselung kann die Temperatur der NAND-Chips 221 reduziert werden, daher fährt das Verfahren nach Block 507 zurück mit Block 502 fort, um zu bestimmen, ob die thermische Drosselung immer noch benötigt wird.
Wenn die Antwort bei Block 505 „Nein“ ist, fährt das Verfahren 500 mit Block 508 fort. Bei Block 508 misst das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer dritten Frequenz, z.B. 100 Hz. Bei Block 509 bestimmt das Temperaturbeobachtungsmodul 201 und/oder die thermische Steuereinheit 203, ob die Messtemperatur der NAND-Chips 221 unter einem dritten Temperaturschwellwert, z.B. 100 Grad Celsius ist.
Wenn die Antwort bei Block 509 „Ja“ ist, fährt das Verfahren 500 mit Block 510 fort. Bei Block 510 bestimmt die thermische Steuereinheit, dass die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 immer noch benötigt wird. Bei Block 510 kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, bis zu 70% Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen. Bei Block 511 kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 auf einen Sperrmodus einzustellen und die IF-Geschwindigkeit zu senken, z.B. von 500 MHz auf 400 MHz. Mit thermischer Drosselung kann die Temperatur der NAND-Chips 221 reduziert werden, daher fährt das Verfahren 500 nach Block 511 zurück mit Block 502 fort, um zu bestimmen, ob die thermische Drosselung immer noch benötigt wird.
Wenn die Antwort bei Block 509 „Nein“ ist, fährt das Verfahren mit Block 512 fort. Bei Block 512 misst das Temperaturbeobachtungsmodul 201 die Temperatur der NAND-Chips 221 mit einer vierten Frequenz, z.B. 1000 Hz. Bei Block 513 bestimmt die thermische Steuereinheit 203, dass die thermische Drosselung für die NAND-Chips 221 immer noch benötigt wird. Die thermische Steuereinheit 203 kann den Ressourcenserver 204 anweisen, bis zu 50% der Leistung den NAND-Chips 221 zuzuweisen.
Bei Block 514 kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 auf den Sperrmodus einzustellen und die IF-Geschwindigkeit zu senken, z.B. von 400 MHz auf 200 MHz. Bei Block 515 kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die NAND-Chips 221 in einen niedrigen V_DD-Modus einzustellen, z.B. ein reduziertes V_DD gegenüber den NAND-Chips 221 bereitzustellen. Mit thermischer Drosselung kann die Temperatur der NAND-Chips 221 reduziert werden, daher fährt das Verfahren 500 nach Block 515 zurück mit Block 502 fort, um zu bestimmen, ob die thermische Drosselung immer noch benötigt wird.
5 zeigt nur eine Ausführungsform. In anderen Ausführungsformen kann die thermische Steuereinheit 203 verschiedene Instruktionen an den Ressourcenserver 204 und die NAND-Chip-Steuereinheit 205 senden, um eine thermische Drosselung durchzuführen. Zum Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 den Ressourcenserver 204 anweisen, den Datenverkehr auf den NAND-Chips 221 bei Blöcken 506, 510 und/oder 513 zu reduzieren. In einem anderen Beispiel kann die thermische Steuereinheit 203 die NAND-Chip-Steuereinheit 205 anweisen, die Programm-Vt-Verteilung für Lese-/Schreib-Operationen auf den NAND-Chips 221 bei Blöcken 514 oder 514 zusammenzuziehen.
Durch intelligentes Beobachten der Temperatur wird eine Datenverlässlichkeit eines Systems verbessert. Insbesondere wenn die Temperatur einen Schwellwert überschreitet, wird die Leistung des NAND verlangsamt. Durch Verlangsamen des NAND wird die Temperatur sinken. Sobald sie unter den Schwellwert gesunken ist, kann der NAND wieder bei vollen Leistungs-Niveaus arbeiten.
Während das Vorhergehende auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erdacht werden, ohne den grundlegenden Umfang davon zu verlassen und der Umfang davon wird von den Ansprüchen bestimmt, die folgen.

Claims

Speichervorrichtung, die Folgendes aufweist: ein nichtflüchtiges Speicherelement, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von Lese-/Schreib-Operationen zu verarbeiten; einen Temperaturdetektor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements zu messen; und ein Steuersystem in Kommunikation mit dem nichtflüchtigen Speicherelement und dem Temperaturdetektor, wobei das Steuersystem konfiguriert ist um: einen ersten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen; die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor bei bzw. mit einer ersten Frequenz zu akquirieren; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem ersten Schwellwert ist: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz zu akquirieren, wobei die zweite Frequenz höher ist als die erste Frequenz; und einen zweiten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen, wobei der zweite Leistungsbetrag niedriger als der erste Leistungsbetrag ist.
Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuersystem ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem zweiten Schwellwert ist: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer dritten Frequenz zu akquirieren, wobei die dritte Frequenz höher als die zweite Frequenz ist; und einen dritten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen, wobei der dritte Leistungsbetrag niedriger als der zweite Leistungsbetrag ist.
Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuersystem ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über dem zweiten Schwellwert ist, das nichtflüchtige Speicherelement zu steuern, in einem Sperr-Modus zu arbeiten.
Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuersystem ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem dritten Schwellwert ist: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer vierten Frequenz zu akquirieren, wobei die vierte Frequenz höher als die dritte Frequenz ist; und einen vierten Leistungsbetrag dem nichtflüchtigen Speicherelement zuzuweisen, wobei der vierte Leistungsbetrag niedriger als der dritte Leistungsbetrag ist:
Speichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Steuersystem ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über dem dritten Schwellwert ist, eine Betriebsspannungsversorgung des nichtflüchtigen Speicherelements zu reduzieren.
Speichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Steuersystem ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über dem dritten Schwellwert ist, das nichtflüchtige Speicherelement zu steuern, bei einer niedrigeren Schnittstellengeschwindigkeit zu arbeiten, um auf das nichtflüchtige Speicherelement zuzugreifen.
Speichervorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Verarbeitungsmittel, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von Lese-/SchreibOperationen zu verarbeiten; ein Messmittel, das konfiguriert ist, um eine Temperatur des Verarbeitungsmittels zu messen; ein Steuermittel, das konfiguriert ist um: einen ersten Leistungsbetrag dem Verarbeitungsmittel zuzuweisen; die Temperatur des Verarbeitungsmittels mit einer ersten Frequenz zu akquirieren; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des Verarbeitungsmittels über einem ersten Schwellwert ist: die Temperatur des Verarbeitungsmittels von dem Messmittel mit einer zweiten Frequenz zu akquirieren, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und einen zweiten Leistungsbetrag dem Verarbeitungsmittel zuzuweisen, wobei der zweite Leistungsbetrag niedriger als der erste Leistungsbetrag ist.
Speichervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Steuermittel ferner konfiguriert ist um: bei Bestimmen, dass die Temperatur des Verarbeitungsmittels über einem dritten Schwellwert ist, eine Spannungsverteilung während einer Programmoperation derart zusammenzuziehen, dass die Speichervorrichtung besser für temperaturübergreifende Lese- und/oder Schreiboperationen bezüglich des Verarbeitungsmittels angepasst ist.
Speichervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Speichervorrichtung ein Solid-State-Laufwerk (SSD) aufweist.
Speichervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Verarbeitungsmittel einen oder mehrere NAND-Chips aufweist.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Akquirieren der Temperatur eines nichtflüchtigen Speicherelements in einer Speichervorrichtung von einem Temperaturdetektor mit bzw. bei einer ersten Frequenz; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem ersten Schwellwert ist: Akquirieren der Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und Aktivieren einer thermischen Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Aktivieren einer thermischen Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement das Durchführen von einem oder mehreren der folgenden Schritte umfasst: Zuweisen eines kleineren Leistungsbetrages zu dem nichtflüchtigen Speicherelement; Zuweisen eines kleineren Datenverkehrs zu dem nichtflüchtigen Speicherelement; Steuern des nichtflüchtigen Speicherelements, in einem Sperr-Modus zu arbeiten; Reduzieren einer Betriebsspannungsversorgung des nichtflüchtigen Speicherelements; Steuern des nichtflüchtigen Speicherelements, bei einer niedrigeren SchnittstellenGeschwindigkeit zu arbeiten, um auf das nichtflüchtige Speicherelement zuzugreifen; und Zusammenziehen einer Spannungsverteilung während einer Programmoperation derart, dass die Speichervorrichtung besser für temperaturübergreifende Lese- und/oder Schreiboperationen bezüglich des nichtflüchtigen Speicherelements angepasst ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass die Temperatur einen zweiten Schwellwert überschritten hat; und Zuweisen eines kleineren Leistungsbetrages zu dem nichtflüchtigen Speicherelement.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass die Temperatur einen dritten Schwellwert überschritten hat; und Zuweisen eines kleineren Leistungsbetrages zu dem nichtflüchtigen Speicherelement.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Temperatur mehrfach bzw. mehrere Male akquiriert wird, wobei die Temperatur jede Sekunde akquiriert wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei, sobald die Temperatur bestimmt wird, über dem ersten Schwellwert zu sein, die Temperatur jede 0,1 Sekunden akquiriert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei, sobald die Temperatur bestimmt wird, über dem zweiten Schwellwert zu sein, die Temperatur jede 0,01 Sekunden akquiriert wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei, sobald die Temperatur bestimmt wird, über dem dritten Schwellwert zu sein, die Temperatur jede 0,001 Sekunden akquiriert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass die Temperatur auf unter den ersten Schwellwert gesunken ist; und Betreiben des nichtflüchtigen Speicherelements in vollem Leistungsmodus.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Messen einer Temperatur eines NAND-Chips mit einer ersten Frequenz; Bestimmen, dass die Temperatur über einem ersten Schwellwert ist; Messen der Temperatur des NAND-Chips bei einem zweiten Schwellwert; Bestimmen, dass die Temperatur des NAND-Chips unter dem zweiten Schwellwert ist; und Reduzieren der Leistung, die dem NAND-Chip zugewiesen ist bzw. wird.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner Folgendes umfasst: Erneutes Messen der Temperatur des NAND-Chips mit der ersten Frequenz; Bestimmen, dass die Temperatur des NAND-Chips unter dem ersten Schwellwert ist; und Erhöhen der Leistung, die dem NAND-Chip zugewiesen ist.
Speichervorrichtung, die Folgendes aufweist: ein nichtflüchtiges Speicherelement, das konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von Lese- /Schreib-Operationen zu verarbeiten; einen Temperaturdetektor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements zu messen; und ein Steuersystem in Kommunikation mit dem nichtflüchtigen Speicherelement und dem Temperaturdetektor, wobei das Steuersystem konfiguriert ist um: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit bzw. bei einer ersten Frequenz zu akquirieren; und bei Bestimmen, dass die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements über einem von einer Mehrzahl von Schwellwerten ist: die Temperatur des nichtflüchtigen Speicherelements von dem Temperaturdetektor mit einer zweiten Frequenz zu messen, wobei die zweite Frequenz höher als die erste Frequenz ist; und eine aktive thermische Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement zu aktivieren.
Speichervorrichtung nach Anspruch 22, wobei das Steuersystem konfiguriert ist um eine thermische Drosselung für das nichtflüchtige Speicherelement zu aktivieren, indem einer oder mehrere der folgenden Schritte durchgeführt wird/werden: Zuweisen eines kleineren Leistungsbetrages zu dem nichtflüchtigen Speicherelement; Zuweisen von weniger Datenverkehr zu dem nichtflüchtigen Speicherelement; Steuern des nichtflüchtigen Speicherelements, in einem Sperr-Modus zu arbeiten; Reduzieren einer Betriebsspannungsversorgung des nichtflüchtigen Speicherelements; Steuern des nichtflüchtigen Speicherelements, bei einer niedrigeren Schnittstellengeschwindigkeit zu arbeiten, um auf das nichtflüchtige Speicherelement zuzugreifen; und Zusammenziehen einer Spannungsverteilung während eines Programmbetriebs derart, dass die Speichervorrichtung besser für temperaturübergreifende Lese- und/oder Schreiboperationen bezüglich des nichtflüchtigen Speicherelements angepasst ist.