DE102019116002A1 - Verfahren und vorrichtungen zum abschwächen von temperaturerhöhungen in einem solid-state-gerät (ssd) - Google Patents

Verfahren und vorrichtungen zum abschwächen von temperaturerhöhungen in einem solid-state-gerät (ssd) Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung beschreibt in verschiedenen Aspekten Technologien und Techniken für eine Steuerung einer Datenspeichervorrichtung, um Temperaturerhöhungen in der Datenspeichervorrichtung abzuschwächen. In einem Beispiel empfängt die Steuerung einen Befehl für einen Speichervorgang, analysiert den Befehl, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, und aktiviert, wenn die Durchführung der thermischen Drosselung die negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, ein oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen bei gleichzeitiger Unterlassung der Durchführung der thermischen Drosselung. In einem anderen Beispiel überwacht die Steuerung eine Temperatur eines oder mehrerer Bereiche der Datenspeichervorrichtung, bestimmt, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt, aktiviert eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen, um die Temperatur abzuschwächen, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt, und deaktiviert alle aktivierten TEC-Vorrichtungen, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht mehr übersteigt.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung, die in verschiedenen Ausführungsformen vorliegt, betrifft Datenspeichersysteme, wie Solid-State-Geräte (SSDs). Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Ansätze zum Abschwächen der Temperaturanstiege in SSDs.
  • EINLEITUNG
  • Datenspeichervorrichtungen, wie beispielsweise Solid-State-Geräte (SSDs), können eine erhebliche Menge von Wärme während des Betriebs entwickeln. Im Falle von SSDs kann beispielsweise eine Steuerung eines SSD angewiesen werden (z. B. durch einen Host), eine Reihe von Schreibvorgängen (z. B. Lesen, Schreiben, usw.) in Bezug auf eine oder mehrere nichtflüchtige Speichervorrichtungen (z. B. NAND-Flash-Speichervorrichtungen) auszuführen. Um die Leistungsanforderungen des Endbenutzers zu erfüllen, kann die schnelle Ausführung dieser Schreibvorgänge dazu führen, dass sich überschüssige Wärme in dem SSD aufbaut. Diese überschüssige Wärme kann die Temperatur des SSD auf eine kritische Temperatur erhöhen (z. B. eine Temperatur, bei der sich das SSD abschaltet, um eine Beschädigung der Bauteile des SSD zu vermeiden), was negative Auswirkungen auf die Leistung haben kann.
  • In einem beispielhaften Ansatz zum Abschwächen von Temperaturerhöhungen in einem SSD kann die Steuerung eines SSD eingerichtet sein, um vorübergehend die Ausführung von Schreibvorgängen zu unterbrechen, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist, damit das SSD abkühlen kann. Solche Pausen haben jedoch wahrscheinlich eine negative Auswirkung auf die Leistung. Daher sind verbesserte Techniken zum Abschwächen der Temperaturanstiege in SSDs erforderlich.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Steuerung bereit, die eingerichtet ist, um eine Temperatur eines SSD zu verwalten. In einem Beispiel weist die Steuerung einen Prozessor auf, der eingerichtet ist, um: eine Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD zu überwachen; zu bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt; eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen zu aktivieren, um die Temperatur abzuschwächen, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt; und die eine oder die mehreren thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, die aktiviert worden sind, zu deaktivieren, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht mehr übersteigt.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Steuerung bereit, die eingerichtet ist, um eine Temperatur eines SSD zu verwalten. In einem Beispiel weist die Steuerung einen Prozessor auf, der eingerichtet ist, um: eine Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD zu überwachen; zu bestimmen, ob die Temperatur mindestens eine erste Schwellentemperatur oder eine zweite Schwellentemperatur übersteigt, wobei die zweite Schwellentemperatur größer als die erste Schwellentemperatur ist; eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen zu aktivieren, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur oder die zweite Schwellentemperatur übersteigt, wobei die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur übersteigt, und wobei die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur übersteigt.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Vorrichtung bereit, die eingerichtet ist, um eine Temperatur eines SSD zu verwalten. In einem Beispiel umfasst die Vorrichtung Mittel zum Überwachen einer Temperatur von einem oder mehreren Bereichen des SSD; Mittel zum Bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt; Mittel zum Abschwächen der Temperatur auf Grundlage einer thermoelektrischen Kühlung; und Mittel zum Aktivieren der Mittel zum Abschwächen der Temperatur, wenn die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerung zum Verwalten einer Temperatur eines Solid-State-Geräts (SSD) bereit. In einem Beispiel weist das Verfahren auf: Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang; Analyse des Befehls, um zu bestimmen, ob die Befehlsausführung mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf eine Benutzererfahrung hätte; und im Falle der negativen Auswirkung auf die Benutzererfahrung nach Befehlsausführung die Aktivierung eines oder mehrerer thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, während die thermische Drosselung unterlassen wird.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zum Betreiben einer Steuerung bereit, um eine Temperatur eines SSD zu verwalten. In einem Beispiel weist das Verfahren auf: Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang; Bestimmen einer Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung; Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung mindestens einen ersten Auslastungsschwellenwert oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet, wobei der zweite Auslastungsschwellenwert größer als der erste Auslastungsschwellenwert ist; und Ausführen des Befehls, wobei der Befehl ausgeführt wird, während die Durchführung der thermischen Drosselung unterlassen wird, wenn die Auslastung des Speichervorgangs über dem ersten Auslastungsschwellenwert liegt, und wobei der Befehl mit thermischer Drosselung ausgeführt wird, wenn die Auslastung des Speichervorgangs über dem zweiten Auslastungsschwellenwert liegt.
  • Figurenliste
  • Eine speziellere Beschreibung wird nachstehend unter Bezugnahme auf spezifische, in den beigefügten Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsformen eingeschlossen. Angesichts dessen, dass diese Zeichnungen nur bestimmte Ausführungsformen der Offenlegung darstellen und deshalb nicht als ihren Umfang einschränkend betrachtet werden sollen, wird die Offenlegung mit zusätzlicher Spezifität und Detail durch die Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert, in denen:
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems, das ein beispielhaftes Solid-State-Gerät (SSD) gemäß Ausführungsformen der Offenbarung beinhaltet.
    • 2 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Systems, das ein beispielhaftes SSD gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung beinhaltet.
    • 3 veranschaulicht die Temperatur in einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung mit Bezug auf den Zeitraum in einem beispielhaften Szenario.
    • 4 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften SSD gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 5 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften SSD gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 6 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften SSD gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 7 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften SSD gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung.
    • 8 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen.
    • 9 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen.
    • 10 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen.
    • 11 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen.
    • 12 veranschaulicht im weitesten Sinne einen Temperaturabschwächungssteuerblock eines SSD.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden. Zusätzlich zu den oben beschriebenen veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende ausführliche Beschreibung deutlich. Die Beschreibung von Elementen in jeder Figur kann sich auf Elemente von fortlaufenden Figuren beziehen. Gleiche Bezugszeichen können sich auf gleiche Elemente in den Figuren beziehen, einschließlich alternativer Ausführungsformen gleicher Elemente.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems 100, das ein beispielhaftes Solid-State-Gerät (SSD) gemäß Ausführungsformen der Offenbarung beinhaltet. Das System 100 schließt einen Host 102 und ein SSD 104, das mit dem Host 102 verbunden ist, ein. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann das SSD 104 ein Halbleiterlaufwerk sein. Der Host 102 stellt Befehle für das SSD 104 zum Übertragen von Daten zwischen dem Host 102 und dem SSD 104 bereit. Zum Beispiel kann der Host 102 einen Schreibbefehl an SSD 104 zum Schreiben von Daten in das SSD 104 oder einen Lesebefehl an das SSD 104 zum Lesen von Daten aus dem SSD 104 bereitstellen. Der Host 102 kann jedes System oder jede Vorrichtung sein, das Daten speichern oder abrufen muss, und eine kompatible Schnittstelle zum Kommunizieren mit dem SSD 104 aufweist. Zum Beispiel kann der Host 102 eine Rechenvorrichtung, ein Personal Computer, ein tragbarer Computer, eine Workstation, ein Server, ein Personal Digital Assistant, eine digitale Kamera oder ein digitales Telefon sein, um lediglich einige Beispiele zu nennen.
  • Das SSD 104 beinhaltet eine Host-Schnittstelle 106, eine Steuerung 108 (oder alternativ eine NVM-Steuerung 108 oder eine Speichersteuerung 108), die auch einen Flash-Translation-Layer (FTL) 109 und eine Temperaturabschwächungssteuerung 116 einschließt, eine flüchtige Speichervorrichtung 110 (z. B. eine Direktzugriffsspeicher-(RAM)Vorrichtung), eine nichtflüchtige Speicher-Schnittstelle (NVM) 112 (welche in einer Ausführungsform auch als Flash-Speicher-Schnittstelle bezeichnet werden kann), eine nichtflüchtige Speichervorrichtung (NVM oder NVM-Vorrichtung) 114 (z. B. einen NAND-Flash-Speicher) und (eine) thermoelektrische(n) Kühl-(TEC-)Vorrichtung(en) 118. Die Host-Schnittstelle 106 ist mit der Steuerung 108 verbunden und erleichtert die Kommunikation zwischen dem Host 102 und der Steuerung 108. Zusätzlich ist die Steuerung 108 mit der flüchtigen Speichervorrichtung 110, der NVM 114 über die NVM-Schnittstelle 112 und der TEC-Vorrichtung(en) 118 verbunden. Die Host-Schnittstelle 106 kann eine beliebige Art von Kommunikationsschnittstelle, wie beispielsweise eine IDE(Integrated Drive Electronics)-Schnittstelle, eine USB(Universal Serial Bus)-Schnittstelle, eine SP(Serial Peripherial)-Schnittstelle, eine ATA(Advanced Technology Attachment)-Schnittstelle oder SATA(Serial Advanced Technology Attachment)-Schnittstelle, eine SCSI(Small Computer System Interface)-Schnittstelle, eine IEEE 1394 (Firewire)-Schnittstelle, eine PCI/PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)-Schnittstelle, eine NVMEoF-Schnittstelle oder dergleichen sein. In einigen Ausführungsformen schließt Host 102 das SSD 104 ein. In anderen Ausführungsformen ist das SSD 104 in Bezug auf den Host 102 remote oder in einem Remote-Rechensystem kommunikativ mit dem Host 102 verbunden. Zum Beispiel kann der Host 102 über einen drahtlosen Kommunikationslink mit dem SSD 104 kommunizieren.
  • Die Steuerung 108 steuert den Betrieb des SSD 104. In verschiedenen Ausführungsformen empfängt die Steuerung 108 über die Host-Schnittstelle 106 Befehle von dem Host 102 und führt die Befehle zum Übertragen von Daten zwischen dem Host 102 und dem NVM 114 aus. Darüber hinaus kann die Steuerung 108 das Lesen und Schreiben in die flüchtige Speichervorrichtung 110 verwalten, um die verschiedenen Funktionen auszuführen, die durch die Steuerung bewirkt werden und die in der flüchtigen Speichervorrichtung 110 gespeicherten gecachten Informationen aufzubewahren und zu verwalten.
  • Die Steuerung 108 kann einen beliebigen Typ einer Verarbeitungsvorrichtung, wie einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine eingebettete Steuerung, eine Logikschaltung, eine Software, eine Firmware oder dergleichen zum Steuern des Betriebs des SSD 104 einschließen. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle Funktionen, die hierin als durch die Steuerung 108 ausgeführt beschrieben werden, stattdessen durch ein anderes Element des SSD 104 ausgeführt werden. Beispielsweise kann das SSD 104 einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine eingebettete Steuerung, eine Logikschaltung, Software, Firmware oder irgendeine Art von Verarbeitungsvorrichtung zum Durchführen einer oder mehrerer der Funktionen, die hier als von der Steuerung 108 ausgeführt beschrieben werden, einschließen. Gemäß anderen Ausführungsformen werden eine oder mehrere der Funktionen, die hier als durch die Steuerung 108 ausgeführt beschrieben werden, stattdessen von Host 102 ausgeführt. In noch weiteren Ausführungsformen können einige oder alle Funktionen, die hier als von der Steuerung 108 ausgeführt beschrieben werden, stattdessen durch ein anderes Element wie etwa eine Steuerung in einem Hybrid-Laufwerk, die sowohl nichtflüchtige Speicherelemente als auch magnetische Speicherelemente einschließt, ausgeführt werden.
  • Die flüchtige Speichervorrichtung 110 kann ein beliebiger Speicher, eine Rechenvorrichtung oder ein System sein, das Daten speichern kann. Zum Beispiel kann der Speicher 110 ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM), ein DRAM mit doppelter Datenrate (DDR), ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM), ein synchroner dynamischer Direktzugriffsspeicher (SDRAM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM) oder dergleichen sein. In verschiedenen Ausführungsformen der Offenbarung verwendet die Steuerung 108 die flüchtige Speichervorrichtung 110 oder einen Teil davon, um Daten während der Datenübertragung zwischen dem Host 102 und dem NVM 114 zu speichern. Beispielsweise kann die flüchtige Speichervorrichtung 110 oder ein Teil der flüchtigen Speichervorrichtung 110 ein Cache-Speicher sein.
  • Der NVM 114 empfängt Daten von der Steuerung 108 über die NVM-Schnittstelle 112 und speichert die Daten. Der NVM 114 kann eine beliebige Art von nichtflüchtiger Speicher, wie zum Beispiel ein Flash-Speichersystem, ein NAND-Flash-Speicher, eine Flash-Speicherkarte, eine sichere digitale Speicherkarte (SD-Karte), eine USB-Speichervorrichtung (Universal Serial Bus), eine CompactFlash-Karte, eine SmartMedia-Vorrichtung, ein Flashspeicher-Array oder dergleichen sein.
  • In dem Beispiel von 1 weisen Leseabfragen im Allgemeinen eine Abfrage von Host 102 über die Schnittstelle 106 auf, um die Daten innerhalb einer gegebenen logischen Blockadresse zu lesen, die mit dem NVM 114 assoziiert ist. Jede logische Blockadresse wird mit einer spezifischen physischen Adresse innerhalb des NVM 114 durch die Verwendung der Logical-to-Physical-(L2P-)Tabelle assoziiert, die durch die Systemsteuerung 108, insbesondere durch FTL 109, verwaltet wird. Im Allgemeinen ordnet die Tabelle jede logische Blockadresse einer physischen Blockadresse in dem NVM 114 zu. Die Verwendung von logischen Blockadressen und einer Logical-to-Physical-Blockadressenumwandlung ermöglicht der Steuerung 108, den Speicher innerhalb des NVM 114 effektiv zu verwalten und verschiedene Zuordnungen und Mechanismen zu implementieren.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann FTL 109 einen Adressumsetzer zum Ausführen der Umsetzung zwischen logischen und physischen Adressen sowie teilweise zum Implementieren der L2P-Tabelle einschließen. Ferner kann FTL 109 eine automatische Speicherbereinigung, ein Speichermodul oder einen Algorithmus einschließen, die gültige Daten in neue oder freie Bereiche kopieren und ungültige Daten in physischen Blockpositionen des NVM 114 löschen, um diesen ungültigen Speicherplatz freizugeben. Weiterhin kann FTL 109 einen Nutzungsausgleichsprozess, ein Modul oder einen Algorithmus einschließen, die verwendet werden, um sicherzustellen, dass Löschungen und Neuschreibvorgänge gleichmäßig über den NVM 114 verteilt werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen verschiedene Vorrichtungen, Geräte, Systeme und Verfahren zum Abschwächen (z. B. Kühlen) der Temperatur von Solid-State-Geräten (SSDs) bereit. 2 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Systems 200, das ein beispielhaftes SSD 202 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung beinhaltet. Zum Beispiel kann das System 200 eine Rechenvorrichtung sein, wie ein Smartphone, ein Laptop-Computer oder eine andere geeignete Rechenvorrichtung. Wie in 2 gezeigt, kann das SSD 202 über einen Verbinder 216 auf einem Motherboard 204 (auch als Hauptplatine bezeichnet) des Systems 200 angebracht sein. Beispielsweise kann der Verbinder 216 ein Serial Advanced Technology Attachment-(SATA)-Verbinder oder ein anderer geeigneter Verbinder sein, der die Kommunikation elektronischer Signale zwischen dem SSD 202 und einer oder mehreren Vorrichtungen (nicht gezeigt) ermöglicht, die auf der Hauptplatine 204 installiert sein können, wie etwa einer Verarbeitungsvorrichtung (z. B. einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU)).
  • Wie in 2 gezeigt, schließt das SSD 202 eine Steuerung 208, eine flüchtige Speichervorrichtung (VM) 210 und eine nichtflüchtige Speichervorrichtung (NVM) 212, die auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB) 206 installiert ist, ein. Beispielsweise kann die flüchtige Speichervorrichtung 210 eine synchrone dynamische Direktzugriffsspeicher-(SRAM-)Vorrichtung mit doppelter Datenrate (DDR) sein, und die NVM-Vorrichtung 212 kann eine NAND-Flash-Speichervorrichtung (z. B. ein NAND-Flash-Speicherchip) sein. Wie in 2 gezeigt, kann das SSD 202 weiterhin eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen einschließen, wie zum Beispiel TEC-Vorrichtungen 218a, 218b und 218c. Zum Beispiel kann jede TEC-Vorrichtung 218a, 218b, 218c eine Peltier-Vorrichtung sein. Gemäß einigen Aspekten kann jede TEC-Vorrichtung 218a, 218b, 218c auf oder in der Nähe eines jeweiligen Bauteils (z. B. eines Bauteils, das bei Betrieb eine beträchtliche Wärmemenge erzeugt) des SSD 202 installiert sein. Beispielsweise kann in der in 2 gezeigten Konfiguration die TEC-Vorrichtung 218a auf oder über zumindest einem Abschnitt der Steuerung 208 installiert sein, die TEC-Vorrichtung 218b kann auf oder über zumindest einem Abschnitt der flüchtigen Speichervorrichtung 210 installiert sein, die TEC-Vorrichtung 218c kann auf oder über zumindest einem Abschnitt der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 installiert sein. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen kann TEC 218a thermisch mit der Steuerung 208 gekoppelt sein, die TEC-Vorrichtung 218b kann thermisch mit der flüchtigen Speichervorrichtung 210 gekoppelt sein, und die TEC-Vorrichtung 218c kann thermisch mit der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 gekoppelt sein. Beispielsweise kann eine derartige thermische Kopplung erreicht werden, indem ein wärmeleitender Pfad zwischen einem Bauteil des SSD 202 (z. B. der Steuerung 208) und einer entsprechenden TEC (z. B. TEC 218a) bereitgestellt wird, um überschüssige Wärme von dem Bauteil an die entsprechende TEC zu übertragen. Gemäß einigen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, kann jede TEC-Vorrichtung 218a, 218b, 218c thermisch mit einer ersten Wärmesenke 220 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die erste Wärmesenke 220 ein oder mehrere Materialien beinhalten, die eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisen, wie beispielsweise Kupfer und/oder Aluminium. In einigen Ausführungsformen kann ein thermisches Grenzflächenmaterial zwischen den TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c und der Wärmesenke 220 angelegt werden, um die Wärmeübertragung von den TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c zur Wärmesenke 220 zu verbessern. In einigen Ausführungsformen kann das SSD 202 einen oder mehrere Temperaturfühler beinhalten, wie etwa die Temperaturfühler 230a, 230b und 230c. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung sind der eine oder die mehreren Temperaturfühler so eingerichtet, dass sie die Temperatur an einem oder mehreren Bereichen des SSD messen, von denen bekannt ist, dass sie im Verhältnis zu anderen Bereichen des SSD mehr Wärme erzeugen. In der beispielhaften Konfiguration von 2 ist der Temperaturfühler 230a eingerichtet, um die Temperatur an oder in der Nähe der Steuerung 208 zu messen, der Temperaturfühler 230b ist eingerichtet, um die Temperatur an oder nahe der flüchtigen Speichervorrichtung 210 zu messen, und der Temperaturfühler 230c ist eingerichtet, um die Temperatur an oder nahe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 zu messen. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 der Steuerung 108 in 1 entsprechen, die flüchtige Speichervorrichtung 210 kann der flüchtigen Speichervorrichtung 110 in 1 entsprechen, die nichtflüchtige Speichervorrichtung 212 kann der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 114 in 1 entsprechen, und eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c können der (den) TEC-Vorrichtung(en) 118 in 1 entsprechen.
  • In einem Beispiel können bei Betrieb des SSD 202 eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c aktiviert (z. B. eingeschaltet) werden, um eine oder mehrere der entsprechenden Bauteile des SSD 202 zu kühlen. Zum Beispiel, wie in 2 gezeigt, kann TEC 218c zur Übertragung von Wärme (z. B. mit dem Pfeil 224 in 2 dargestellt) aus der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 zu der ersten Wärmesenke 220 aktiviert werden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die erste Wärmesenke 220 thermisch mit der Hauptplatine 204 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann in der Konfiguration des Systems 200 die erste Wärmesenke 220 thermisch mit der Hauptplatine 204 über eine Befestigungsvorrichtung 222 (z. B. eine Schraube) und einen PCB-Ständer 228 verbunden sein. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das System 200 weiterhin eine zweite Wärmesenke 232 beinhalten, die thermisch mit der Hauptplatine 204 verbunden sein kann. In diesen Ausführungsformen und wie in 2 gezeigt, kann Wärme, die an der ersten Wärmesenke 220 angesammelt ist, über die Befestigungsvorrichtung 222, den PCB-Ständer 228 und die Hauptplatine 204 auf eine zweite Wärmesenke 232 übertragen werden (mit dem Pfeil 226 in 2 dargestellt).
  • In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um die Temperatur des SSD 202 auf der Grundlage eines Befehls (z. B. Lesen, Schreiben, usw.) zum Ausführen eines Speichervorgangs abzuschwächen. Zum Beispiel kann der Befehl ein Eingabe/Ausgabe-(E/A-)Befehl von dem Host sein, wie beispielsweise ein Befehl zum Lesen von Daten aus der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212. In diesen Ausführungsformen kann sich die Steuerung 208 nicht auf Temperaturmessungen des SSD 202 verlassen, um die Temperatur (z. B. auch als die Gerätetemperatur oder die Betriebstemperatur bezeichnet) des SSD 202 abzuschwächen. In einem Ansatz kann die Steuerung 208 beispielsweise einen Befehl empfangen und kann den Befehl analysieren, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls unter Verwendung von thermischen Drosselungsverfahren eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte. Wie hierin im Detail beschrieben, kann die Steuerung 208 die Ausführung der thermischen Drosselungsverfahren und andere Temperaturabschwächungsverfahren unterlassen (z. B. Aktivieren einer oder mehrerer TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c), wenn die Ausführung des Befehls unter Verwendung von thermischen Drosselungsverfahren einen negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte. Zum Beispiel kann eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung eine wahrnehmbare Leistungsverschlechterung einer Benutzeranwendung sein, die auf einem Host ausgeführt wird.
  • In einigen Aspekten der Offenbarung kann die Steuerung den Befehl analysieren, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls unter Anwendung von thermischen Drosselungsverfahren eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, indem eine bekannte oder erwartete Ausführungsdauer des Befehls mit der Ausführungsdauer eines Schwellenwertes verglichen wird. Die Steuerung kann bestimmen, dass die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung die Benutzererfahrung negativ beeinflussen würde, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer die Ausführungsdauer des Schwellenwertes überschreitet, oder kann bestimmen, dass die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung die Benutzererfahrung nicht negativ beeinflussen würde, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer kleiner oder gleich der Ausführungsdauer des Schwellenwertes ist. In einigen Aspekten der Offenbarung kann die Steuerung die Ausführungsdauer des Schwellenwertes auf Grundlage der Anwendung (z. B. der Art der Anwendung) auswählen, die auf dem Host ausgeführt wird. Wenn die Anwendung zum Beispiel eine Spiele-Anwendung ist, kann die Steuerung eine erste Ausführungsdauer eines Schwellenwertes auswählen, während, falls die Anwendung eine textverarbeitende Anwendung ist, die Steuerung eine zweite Ausführungsdauer eines Schwellenwertes auswählen kann, die größer als die erste Ausführungsdauer des Schwellenwertes ist. Wenn die Steuerung 208 bestimmt, dass die Verwendung von thermischen Drosselungsverfahren eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, kann die Steuerung 208 eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c aktivieren und das Ausführen der thermischen Drosselungsverfahren unterlassen. Daher kann bei diesem Ansatz die Steuerung 208 die Temperatur des SSD 202 abschwächen, ohne die Leistung des SSD 202 und/oder des Hosts zu beeinträchtigen. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 die an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c gelieferte Leistung steuern, um die Kühlwirkung der einen oder der mehreren TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c zu erhöhen oder zu verringern.
  • In einigen Aspekten der Offenbarung kann die Steuerung 208 den Befehl analysieren, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls unter Verwendung von thermischen Drosselungsverfahren durch Bestimmen einer Verfahrensart (z. B. Lesen im Gegensatz zu Schreiben), eines Streaming-Typs (z. B. zufällig im Gegensatz zu sequentiell), der Blockgröße von mit dem Befehl assoziierten Daten (z. B. große im Gegensatz zu kleinen), und der mit dem Befehl assoziierten Warteschlangeparametern (z. B. Warteschlangennutzung und/oder Tiefe) eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hat. Die Steuerung 208 kann den Befehl analysieren, um den Befehl und den Vorgang, der durchgeführt werden muss, zu identifizieren.
  • In einem Beispiel kann die Steuerung 208 identifizieren, dass der Befehl zum Lesen von Daten von der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 oder zum Schreiben von Daten in die nichtflüchtige Speichervorrichtung 212 dient. Verzögerungen in Lesevorgängen haben in der Regel eine negativere Auswirkung als Verzögerungen in Schreibvorgängen, da ein Benutzer normalerweise erwartet, dass etwas als Antwort auf einen Lesebefehl geschieht (z. B. Warten auf die Ergebnisse eines Browsing-Vorgangs). Also wartet ein Host im Allgemeinen nicht darauf, dass Schreibvorgänge abgeschlossen werden. Daher können langsame Schreibvorgänge die Benutzererfahrung nicht so signifikant beeinflussen wie langsame Lesevorgänge. Deshalb kann in einigen Ausführungsformen die Steuerung 208 eingerichtet sein, um einen Lesebefehl als eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung zu betrachten und kann berücksichtigen, dass ein Schreibbefehl keine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hat.
  • In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 208 durch Analyse eines Befehlsstroms und Bestimmung eines Streaming-Typs bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit der Verwendung von thermischen Drosselungsverfahren eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte. Wenn der Streaming-Typ zufällig ist, kann die Steuerung 208 bestimmen, dass der Befehl von einem Benutzer stammt, da Zufallsströme oft ein Indikator des Benutzerverhaltens sind. In diesem Fall kann die Steuerung 208 den Befehl ohne thermische Drosselung ausführen, um Verzögerungen zu vermeiden, die vom Benutzer wahrgenommen werden können. Wenn der Streaming-Typ jedoch sequentiell ist, kann die Steuerung 208 den Befehl mit thermischer Drosselung ausführen (z. B. durch Einfügen einer Verzögerung), da ein sequentieller Stream typischerweise ein Indikator einer Anwendung und nicht eines Benutzers ist. Daher kann die Steuerung 208 Zufallsbefehle ohne thermische Drosselung ausführen, kann aber sequentielle Befehle mit thermischer Drosselung ausführen. Dieser Ansatz basiert auch auf der Überlegung, dass eine lange Sequenz einen signifikanten thermischen Einfluss erzeugen kann, während kurze zufällige Vorgänge die Temperatur wahrscheinlich weniger stark beeinflussen.
  • In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um die Temperatur des SSD 202 auf Grundlage der Temperaturmessungen von einem oder mehreren Bereichen des SSD 202 abzuschwächen. Zum Beispiel kann die Steuerung 208 Temperaturmessungen an oder in der Nähe der Steuerung 208, der flüchtigen Speichervorrichtung 210 und/oder der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 erhalten. In einem beispielhaften Ansatz kann die Steuerung 208 bestimmen, ob irgendeine der erhaltenen Temperaturmessungen eine Schwellentemperatur übersteigt. Wenn die erhaltenen Temperaturmessungen die Schwellentemperatur übersteigen, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c zu aktivieren, um die Temperatur auf weniger als oder gleich der Schwellentemperatur zu reduzieren oder zumindest die Geschwindigkeit zu verringern, mit der die Temperatur der SSD 202 ansteigt. Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerung 208 bestimmen, ob die erhaltenen Temperaturmessungen, die einem bestimmten Bauteil in dem SSD 202 entsprechen, eine Schwellentemperatur überschreiten. Beispielsweise kann die Steuerung 208 bestimmen, ob die Temperaturmessungen, die von dem Temperaturfühler 230c an oder in der Nähe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 erhalten werden, eine Schwellentemperatur überschreiten. Wenn die Temperaturmessungen die Schwellentemperatur überschreiten, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um TEC 218c, die der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 entspricht, zu aktivieren, um die Temperatur an oder nahe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 auf weniger als oder gleich der Schwellentemperatur zu reduzieren. In einigen Ausführungsformen kann, wenn die Steuerung 208 bestimmt, dass die Temperaturmessungen kleiner oder gleich der Schwellentemperatur während der Aktivierung von einer oder mehreren der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c sind, die Steuerung 208 eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c deaktivieren. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 208 eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c deaktivieren, bis die Steuerung 208 eine Temperaturmessung erfasst, welche die Schwellentemperatur übersteigt. Es versteht sich, dass durch Deaktivieren der einen oder mehreren der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c während Zeiträumen, in denen die Temperatur die Schwellentemperatur nicht überschreitet, der Energieverbrauch der SSD 202 reduziert werden kann.
  • Bei einem anderen beispielhaften Ansatz kann die Steuerung 208 bestimmen, ob Temperaturmessungen von einem oder mehreren Bereichen des SSD 202 eine oder mehrere Schwellentemperaturen aus einem Satz von Schwellentemperaturen übersteigen. Zum Beispiel kann die Steuerung 208 Temperaturmessungen an oder in der Nähe der Steuerung 208, der flüchtigen Speichervorrichtung 210 und/oder der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 erhalten. Beispielsweise kann der Satz von Schwellentemperaturen eine erste Schwellentemperatur und eine zweite Schwellentemperatur einschließen, wobei die zweite Schwellentemperatur größer als die erste Schwellentemperatur ist. In einem beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, ob die erhaltenen Temperaturmessungen die erste Schwellentemperatur überschreiten, ohne die zweite Schwellentemperatur zu überschreiten. Wenn die erhaltenen Temperaturmessungen die erste Schwellentemperatur überschreiten, ohne die zweite Schwellentemperatur zu überschreiten, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration zu aktivieren, um die Temperatur auf weniger als oder gleich der ersten Schwellentemperatur zu reduzieren. Zum Beispiel kann die erste TEC-Aktivierungskonfiguration eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c aktivieren, indem eine erste Energiemenge an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c geliefert wird. In einem anderen beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, ob die erhaltenen Temperaturmessungen die zweite Schwellentemperatur überschreiten. Wenn die erhaltenen Temperaturmessungen die zweite Schwellentemperatur überschreiten, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration zu aktivieren, um die Temperatur auf weniger als oder gleich der zweiten Schwellentemperatur zu reduzieren. Beispielsweise kann die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c aktivieren, indem eine zweite Energiemenge an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c geliefert wird. In diesem Beispiel kann die zweite Energiemenge größer als die erste Energiemenge sein. In einer Ausführungsform kann die erste Energiemenge durch Anlegen eines ersten Spannungspegels an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c geliefert werden, und die zweite Energiemenge kann durch Anlegen eines zweiten Spannungspegels an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c geliefert werden, wobei der zweite Spannungspegel größer als der erste Spannungspegel ist. Es versteht sich, dass die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration ermöglicht, dass eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c im Vergleich zu der ersten TEC-Aktivierungskonfiguration eine größere Kühlwirkung bereitstellen.
  • In einer Ausführungsform kann die Steuerung 208 bestimmen, ob irgendwelche der erhaltenen Temperaturmessungen, die einem bestimmten Bauteil in dem SSD 202 entsprechen, eine oder mehrere Schwellentemperaturen aus einem Satz von Schwellentemperaturen überschreiten. Mit Bezug auf 3, die die Temperatur 302 der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 in Bezug auf die Zeit in einem beispielhaften Szenario veranschaulicht, kann der Satz von Schwellentemperaturen eine erste Schwellentemperatur 304 und eine zweite Schwellentemperatur 306 einschließen, wobei die zweite Schwellentemperatur 306 größer als die erste Schwellentemperatur 304 ist. In einem beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, ob irgendwelche Temperaturmessungen an oder in der Nähe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212, die von dem Temperaturfühler 230c erhalten werden, die erste Schwellentemperatur 304 und/oder die zweite Schwellentemperatur 306 überschreiten. Falls die erhaltenen Temperaturmessungen die erste Schwellentemperatur 304 überschreiten (z. B. um etwa t1 in 3), nicht jedoch die zweite Schwellentemperatur 306, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um TEC 218c (z. B. jene, die der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 entspricht) unter Verwendung der ersten TEC-Aktivierungskonfiguration zu aktivieren, um die Temperatur an oder nahe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 auf gleich oder kleiner der ersten Schwellentemperatur 304 zu verringern. In einem anderen beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, ob Temperaturmessungen an oder in der Nähe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212, die von dem Temperaturfühler 230c erhalten werden, die zweite Schwellentemperatur 306 überschreiten. Falls eine der erhaltenen Temperaturmessungen die zweite Schwellentemperatur 306 überschreitet (z. B. um etwa t3 in 3), kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um TEC 218c (z. B. jene, die der ersten nichtflüchtigen Speichervorrichtung 214 entspricht) unter Verwendung der zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration zu aktivieren, um die Temperatur an oder nahe der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 auf gleich oder kleiner der zweiten Schwellentemperatur zu verringern. Es versteht sich, dass die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration ermöglicht, dass die TEC-Vorrichtung 218c im Vergleich zu der ersten TEC-Aktivierungskonfiguration eine größere Kühlwirkung bereitstellt. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 die TEC-Vorrichtung 218c für einen ersten Zeitraum 308 aktivieren, wenn die erhaltenen Temperaturmessungen die erste Schwellentemperatur 304 überschreiten, und kann die TEC-Vorrichtung 218c für einen zweiten Zeitraum 310 aktivieren, wenn die erhaltenen Temperaturmessungen die zweite Schwellentemperatur 306 überschreiten. Zum Beispiel kann der erste Zeitraum 308 sich von dem zweiten Zeitraum 310 unterscheiden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Länge des ersten Zeitraums 308 und/oder die Länge des zweiten Zeitraums 310 bei der Steuerung 208 voreingestellt sein oder der Steuerung 208 dynamisch zur Verfügung gestellt werden.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um die Temperatur des SSD 202 auf Grundlage einer Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung 208 abzuschwächen. In diesen Ausführungsformen kann die Steuerung 208 eine Auslastung der Steuerung 208 bestimmen und kann bestimmen, ob die Auslastung einen oder mehrere Auslastungsschwellenwerte aus einem Satz von Auslastungsschwellenwerten überschreitet. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 208 die Auslastung des Speichervorgangs bestimmen, indem sie mindestens einen Energieverbrauch der Steuerung 208, eine Gesamtanzahl von Befehlswarteschlangen der Steuerung 208, die eine maximale Kapazität erreicht haben, eine Gesamtanzahl von Warteschlangenbefehlen an der Steuerung 208 oder einen Datendurchsatz der Steuerung 208 bestimmt.
  • Beispielsweise kann die Steuerung 208 bestimmen, ob die Auslastung einen ersten Auslastungsschwellenwert und/oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet, wobei die Steuerung 208 eingerichtet ist, um eine erste Temperaturabschwächung auszuführen, wenn der erste Auslastungsschwellenwert überschritten wird und wobei die Steuerung 208 eingerichtet ist, um eine zweite Temperaturabschwächung auszuführen, wenn der zweite Auslastungsschwellenwert überschritten wird. In einigen Ausführungsformen kann der erste Auslastungsschwellenwert überschritten werden, wenn mehr als eine erste Anzahl der Befehlswarteschlangen der Steuerung 208 die maximale Kapazität erreicht haben, und der zweite Auslastungsschwellenwert kann überschritten werden, wenn mehr als eine zweite Anzahl der Befehlswarteschlangen der Steuerung 208 die maximale Kapazität erreicht haben. Beispielsweise kann die zweite Anzahl größer als die erste Anzahl sein.
  • In einem beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, dass die Auslastung der Steuerung 208 einen ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet, ohne einen zweiten Auslastungsschwellenwert zu überschreiten. Wenn die Auslastung den ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet, ohne den zweiten Auslastungsschwellenwert zu überschreiten, kann die Steuerung 108 eingerichtet sein, um die erste Temperaturabschwächung durch Aktivieren einer oder mehrerer der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c auszuführen und die thermische Drosselung zu unterlassen (z. B. während der Befehlsausführung für einen Speichervorgang), um eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung zu vermeiden. In einem anderen beispielhaften Szenario kann die Steuerung 208 bestimmen, dass die Auslastung den zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet. Wenn die Auslastung über dem zweiten Auslastungsschwellenwert liegt, kann die Steuerung 208 eingerichtet sein, um die zweite Temperaturabschwächung durch Aktivierung einer oder mehrerer der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c und auch durch thermische Drosselung (z. B. während der Befehlsausführung für einen Speichervorgang) vorzunehmen, um zu verhindern, dass das SSD 202 eine kritische Temperatur (z. B. eine Abschalttemperatur) erreicht und dadurch Bauteile des SSD 202 beschädigt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 208 eine erste Energiemenge an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c bereitstellen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung 208 den ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet, und kann eine zweite Energiemenge an eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c liefern, wenn die Auslastung des Speichervorgangs den zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet. Zum Beispiel ist die zweite Energiemenge größer als die erste Energiemenge.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Solid-State-Geräts (SSD) 400 gemäß einiger Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 4 gezeigt, schließt das SSD 400 eine Stromquelle 402, eine nichtflüchtige Speichervorrichtung 401, eine flüchtige Speichervorrichtung 404, eine Steuerung 406, eine thermoelektrische Kühl-(TEC-)Stromquelle 408, einen Schalter 410 und thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen 412a, 412b, und 412c ein. Die SSD-Stromquelle 402 kann einen Eingangsstrom 414 empfangen und Bauteile des SSD 400, wie die Steuerung 406, die nichtflüchtige Speichervorrichtung 401 und die flüchtige Speichervorrichtung 404 mit Strom versorgen. In der in 4 dargestellten Ausführungsform sind die TEC-Vorrichtungen 412a, 412b und 412c über den Schalter 410 in einer seriellen Konfiguration mit der TEC-Stromquelle 408 verbunden. Daher können die seriell verbundenen TEC-Vorrichtungen 412a, 412b, 412c aktiviert werden, wenn der Schalter 410 geschlossen ist (z. B. wenn der Schalter 410 aktiviert oder auf EIN geschaltet ist) und der Strom 416 von der TEC-Stromquelle 408 an die TEC-Vorrichtungen 412a, 412b, und 412c geliefert wird. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 406 die TEC-Vorrichtungen 412a, 412b, 412c aktivieren oder deaktivieren, indem sie den Schalter 410 über das Signal 418 öffnet oder schließt. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die nichtflüchtige Speichervorrichtung 401 in 4 der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 in 2 entsprechen, die flüchtige Speichervorrichtung 404 in 4 kann der flüchtigen Speichervorrichtung 210 in 2 entsprechen, die Steuerung 406 in 4 kann der Steuerung 208 in 2 entsprechen und die TEC-Vorrichtungen 412a, 412b, 412c in 4 können den TEC-Vorrichtungen 218a. 218b, 218c in 2 entsprechen.
  • 5 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Solid-State-Geräts (SSD) 500 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 5 gezeigt, schließt das SSD 500 eine SSD-Stromquelle 502, eine nichtflüchtige Speichervorrichtung 501, eine flüchtige Speichervorrichtung 504, eine Steuerung 506, eine thermoelektrische Kühl-(TEC-)Stromquelle 510, einen Schalter 512 und thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen 508a, 508b und 508c ein. Die SSD-Stromquelle 502 kann einen Eingangsstrom 514 empfangen und Bauteile des SSD 500 wie die Steuerung 506, die nichtflüchtige Speichervorrichtung 501 und die flüchtige Speichervorrichtung 504 mit Strom versorgen. In der in 5 dargestellten Ausführungsform sind die TEC-Vorrichtungen 508a, 508b und 508c über den Schalter 512 in einer parallelen Konfiguration mit der TEC-Stromquelle 510 verbunden. Daher können die TEC-Vorrichtungen 508a, 508b und 508c gleichzeitig aktiviert werden, wenn der Schalter 512 geschlossen ist (z. B. wenn der Schalter 512 aktiviert oder auf EIN geschaltet ist) und der Strom 516 von der TEC-Stromquelle 510 an die TEC-Vorrichtungen 508a, 508b, 508c geliefert wird. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 506 die TEC-Vorrichtungen 508a, 508b, 508c aktivieren oder deaktivieren, indem sie den Schalter 512 über das Signal 518 öffnet oder schließt. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die nichtflüchtige Speichervorrichtung 501 in 5 der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 in 2 entsprechen, die flüchtige Speichervorrichtung 504 in 5 kann der flüchtigen Speichervorrichtung 210 in 2 entsprechen, die Steuerung 506 in 5 kann der Steuerung 208 in 2 entsprechen und die TEC-Vorrichtungen 508a, 508b, 508c in 5 können den TEC-Vorrichtungen 218a. 218b, 218c in 2 entsprechen.
  • 6 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Solid-State-Geräts (SSD) 600 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 6 gezeigt, schließt das SSD 600 eine SSD-Stromquelle 602, eine nichtflüchtige Speichervorrichtung 601, eine flüchtige Speichervorrichtung 604, eine Steuerung 606, eine thermoelektrische Kühl-(TEC-)Stromquelle 610 und thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen 608a, 608b und 608c ein. Die SSD-Stromquelle 602 kann einen Eingangsstrom 612 empfangen und Bauteile des SSD 600 wie die Steuerung 606, die nichtflüchtige Speichervorrichtung 601 und die flüchtige Speichervorrichtung 604 mit Strom versorgen. In der in 6 dargestellten Ausführungsform sind die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c in einer parallelen Konfiguration mit der TEC-Stromquelle 610 verbunden. Daher können die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c gleichzeitig aktiviert werden, wenn Strom 614 von der TEC-Stromquelle 610 an die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b, 608c geliefert wird. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 606 die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c aktivieren oder deaktivieren, indem die TEC-Stromquelle 610 angewiesen wird, den Strom 614 freizugeben oder zu deaktivieren. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 606 die TEC-Stromquelle 610 anweisen, den Strom 614 über das Steuersignal 616 freizugeben oder zu deaktivieren. Beispielsweise kann das Steuersignal 616 ein Inter-Integrated Circuit-(12C-)Signal sein. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 606 weiterhin die TEC- Stromquelle 610 anweisen, den Strom 614 zu erhöhen (z. B. um die von der TEC-Stromquelle 610 gelieferte Spannung zu erhöhen), der an die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c geliefert wird, oder den Strom 614 zu reduzieren (z. B. um die von der TEC-Stromquelle 610 gelieferte Spannung zu vermindern), der an die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c über das Steuersignal 616 geliefert wird. Gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die nichtflüchtige Speichervorrichtung 601 in 6 der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 in 2 entsprechen, die flüchtige Speichervorrichtung 604 in 6 kann der flüchtigen Speichervorrichtung 210 in 2 entsprechen, die Steuerung 606 in 6 kann der Steuerung 208 in 2 entsprechen, und die TEC-Vorrichtungen 608a, 608b und 608c in 6 können jeweils den TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c in 2 entsprechen.
  • 7 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Solid-State-Geräts (SSD) 700 gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung. Wie in 7 gezeigt, schließt das SSD 700 eine SSD-Stromquelle 702, eine nichtflüchtige Speichervorrichtung 701, eine flüchtige Speichervorrichtung 704, eine Steuerung 706, eine thermoelektrische Kühl-(TEC-)Stromquelle 710, Schalter 720a, 720b und 720c sowie die TEC-Vorrichtungen 708a, 708b und 708c ein. Die SSD-Stromquelle 702 kann einen Eingangsstrom 714 empfangen und Bauteile des SSD 700 wie die Steuerung 706, die nichtflüchtige Speichervorrichtung 701 und die flüchtige Speichervorrichtung 704 mit Strom versorgen. In der in 7 gezeigten Ausführungsform sind die TEC-Vorrichtungen 708a, 708b und 708c in einer parallelen Konfiguration über die jeweiligen Schalter 720a, 720b und 720c mit der TEC-Stromquelle 710 verbunden. Daher können in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen 708a, 708b, 708c selektiv aktiviert werden, wenn ein entsprechender Schalter (z. B. Schalter 720a, 720b und/oder 720c) geschlossen ist (z. B. aktiviert oder auf EIN geschaltet ist), um die Lieferung von Strom 716 von der TEC-Stromquelle 710 zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die Steuerung 706 die TEC-Vorrichtungen 708a, 708b und/oder 708c aktivieren oder deaktivieren, indem sie über ein entsprechendes Steuersignal 722, 726 und/oder 730 einen entsprechenden Schalter (z. B. Schalter 720a. 720b und/oder 720c) öffnet oder schließt. Gemäß einigen Ausführungsformen der Offenbarung kann die nichtflüchtige Speichervorrichtung 701 in 7 der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212 in 2 entsprechen, die flüchtige Speichervorrichtung 704 in 7 kann der flüchtigen Speichervorrichtung 210 in 2 entsprechen, die Steuerung 706 in 7 kann der Steuerung 208 in 2 entsprechen, und die TEC-Vorrichtungen 708a, 708b und 708c in 7 können jeweils den TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c in 2 entsprechen.
  • 8 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge 800 zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen. Es sollte angemerkt werden, dass die Vorgänge mit den gestrichelten Linien in 8 optionale Vorgänge darstellen. Kurz gesagt, empfängt die Steuerung (z. B. die Steuerung 108, 208) in 802 einen Befehl für einen Speichervorgang. Zum Beispiel kann der Befehl von einem Host (z. B. dem Host 102) zum Lesen von Daten von einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung (z. B. der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 114, 212) stammen. In 804 analysiert die Steuerung den Befehl, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte. In einem beispielhaften Ansatz kann die Steuerung den Befehl analysieren, indem sie eine bekannte oder erwartete Ausführungsdauer des Befehls mit der Ausführungsdauer eines Schwellenwertes vergleicht. Die Steuerung kann bestimmen, dass die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung die Benutzererfahrung negativ beeinflussen würde, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer die Ausführungsdauer des Schwellenwertes überschreitet, oder kann bestimmen, dass die Ausführung des Befehls mit der thermischen Drosselung die Benutzererfahrung nicht negativ beeinflussen würde, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer kleiner oder gleich der Ausführungsdauer des Schwellenwertes ist. Wenn die Steuerung in 806 bestimmt hat, dass die thermische Drosselung eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hat, aktiviert die Steuerung in 808 eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen (z. B. während die Ausführung der thermischen Drosselung beim Ausführen des Befehls unterlassen wird). In 810 erhöht oder reduziert die Steuerung dynamisch den Strom, der an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen (z. B. TEC-Vorrichtung(en) 118, TEC-Vorrichtungen 218a, 218b, 218c) geliefert wird. Gemäß einigen Ausführungsformen erhöht oder verringert die Steuerung den an eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen gelieferten Strom basierend auf dem Befehl. Zum Beispiel kann der gelieferte Strom für einen Befehl, der mit einem höheren Energieverbrauch verbunden ist, wie einem Lesebefehl, erhöht werden oder für einen Befehl mit einem niedrigeren Energieverbrauch, wie zum Beispiel einem Schreibbefehl, reduziert werden. Wenn die Steuerung in 806 bestimmt hat, dass die thermische Drosselung keinen negativen Einfluss auf die Benutzererfahrung hätte, führt die Steuerung in 812 die thermische Drosselung beim Ausführen des Befehls aus, ohne die TEC-Vorrichtungen zu aktivieren.
  • In zumindest einigen Beispielen können Mittel zur Ausführung der in 8 dargestellten Funktionen und/oder andere Funktionen, die hierin veranschaulicht oder beschrieben sind, vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung (z. B. die Steuerung 208 von 2) zur Verwendung mit einer Speichervorrichtung (z. B. einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212) vorgesehen sein, wobei die Vorrichtung einschließt: Mittel zum Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang (wobei das Mittel zum Empfangen z. B. die Befehlsempfangsschaltung 1204 in 12 sein kann), Mittel zum Analysieren des Befehls, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte (wobei das Mittel zur Analyse z. B. die Befehlsanalyseschaltung 1206 in 12 sein kann), und Mittel zur Aktivierung, wenn eine thermische Drosselung eine negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, während die Durchführung der thermischen Drosselung unterlassen wird (wobei das Mittel zur Aktivierung einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen z. B. die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-) Vorrichtung in 12 sein kann). In einigen Ausführungsformen schließt die Vorrichtung weiterhin Mittel zum dynamischen Steuern einer Energiemenge ein, die an die einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die auf Grundlage des Befehls aktiviert worden sind (wobei die Mittel zum dynamischen Steuern z. B. die Steuerungsschaltung 1214 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung in 12 sein kann).
  • 9 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge 900 zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen. Kurz gesagt, empfängt die Steuerung (z. B. die Steuerung 108, 208) in 902 einen Befehl für einen Speichervorgang. Zum Beispiel kann der Befehl von einem Host (z. B. dem Host 102) zum Lesen von Daten von einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung (z. B. der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 114, 212) stammen. In 904 bestimmt die Steuerung eine Auslastung eines Speichervorgangs der Steuerung. In 906 bestimmt die Steuerung, ob die Auslastung des Speichervorgangs einen ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet. Wenn die Auslastung des Speichervorgangs den ersten Auslastungsschwellenwert nicht überschreitet, führt die Steuerung den Befehl in 908 ohne Temperaturabschwächung aus. Wenn die Auslastung des Speichervorgangs den ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet, aktiviert die Steuerung in 910 eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen. In 912 bestimmt die Steuerung, ob die Auslastung des Speichervorgangs einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet. Wenn die Auslastung des Speichervorgangs den zweiten Auslastungsschwellenwert nicht überschreitet, führt die Steuerung den Befehl in 914 aus und unterlässt die Durchführung der thermischen Drosselung. Wenn die Auslastung des Speichervorgangs den zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet, führt die Steuerung den Befehl in 916 mit thermischer Drosselung aus. Es sollte beachtet werden, dass die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen aktiviert bleiben können, während der Befehl in Vorgang 914 oder Vorgang 916 ausgeführt wird.
  • In zumindest einigen Beispielen können Mittel zur Ausführung der in 9 dargestellten Funktionen vorgesehen sein und/oder anderer Funktionen, die hierin veranschaulicht oder beschrieben sind. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung (z. B. die Steuerung 204 von 2) zur Verwendung mit einer Speichervorrichtung (z. B. einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212) vorgesehen sein, wobei die Vorrichtung einschließt: Mittel zum Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang (wobei das Mittel zum Empfangen z. B. die Befehlsempfangsschaltung 1204 in 12 sein kann), Mittel zum Bestimmen einer Auslastung eines Speichervorgangs der Steuerung (wobei das Mittel zur Bestimmung z. B. die Auslastungsbestimmungsschaltung 1216 in 12 sein kann), Mittel zum Bestimmen, ob die Auslastung des Speichervorgangs einen ersten Auslastungsschwellenwert und/oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet (wobei das Mittel zur Bestimmung z. B. die Auslastungsbestimmungsschaltung 1216 in 12 sein kann), Mittel zum Ausführen des Befehls ohne Temperaturabschwächung (wobei das Mittel zum Ausführen z. B. die Befehlsausführungsschaltung 1208 in 12 sein kann), Mittel zur Aktivierung einer oder mehrerer TEC-Vorrichtungen (wobei das Mittel zur Aktivierung z. B. die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühler-(TEC-)Vorrichtung in 12 sein kann), Mittel zum Ausführen des Befehls, wenn die thermische Drosselung unterlassen wird (wobei das Mittel zum Ausführen des Befehls während des Unterlassens der thermischen Drosselung z. B. die Befehlsausführungsschaltung 1208 in 12 sein kann), und Mittel zum Ausführen des Befehls mit thermischer Drosselung (wobei das Mittel zum Ausführen des Befehls mit thermischer Drosselung z. B. die Befehlsausführungsschaltung 1208 in 12 sein kann).
  • 10 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge 1000 zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen. Es sollte angemerkt werden, dass die Vorgänge mit den gestrichelten Linien in 10 optionale Vorgänge darstellen. Kurz gesagt, überwacht die Steuerung (z. B. die Steuerung 108, 208) in 1002 die Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD. In 1004 bestimmt die Steuerung, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt. Wenn die Steuerung bestimmt, dass die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt, aktiviert die Steuerung in 1006 eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen. In 1008 erhöht oder verringert die Steuerung dynamisch den Strom, der an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird. Beispielsweise erhöht die Steuerung eine Energiemenge, die an eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur nach einem ersten Zeitraum nicht abnimmt, oder verringert eine Energiemenge, die zu einer oder mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur nach einem zweiten Zeitraum nicht ansteigt. Wenn die Steuerung bestimmt, dass die Temperatur die Schwellentemperatur nicht überschreitet, deaktiviert die Steuerung in 1010 alle aktiven thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtungen.
  • In zumindest einigen Beispielen können Mittel zur Ausführung der in 10 dargestellten Funktionen und/oder andere Funktionen, die hierin veranschaulicht oder beschrieben sind, vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung (z. B. die Steuerung 204 von 2) zur Verwendung mit einer Speichervorrichtung (z. B. der nichtflüchtige Speichervorrichtung 212) vorgesehen sein, wobei die Vorrichtung einschließt: Mittel zum Überwachen einer Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD (wobei die Mittel zur Überwachung z. B. die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 in 12 sein können), Mittel zum Bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur überschreitet (wobei die Mittel zum Bestimmen z. B. die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 in 12 sein können), Mittel zum Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen zum Abschwächen der Temperatur, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt (wobei die Mittel zum Aktivieren z. B. die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 in 12 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung sein können), Mittel zum Deaktivieren der einen oder mehreren thermoelektrischen Kühl-(TEC)Vorrichtungen, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht mehr übersteigt (wobei die Mittel zum Deaktivieren z. B. die Aktivierungs/-Deaktivierungsschaltung 1212 in 12 der thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtung sein können).
  • 11 fasst im weitesten Sinne beispielhafte Vorgänge 1100 zur Verwendung durch eine Steuerung eines SSD zusammen. Kurz gesagt, überwacht die Steuerung (z. B. die Steuerung 108, 208) in 1102 die Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD. In 1104 bestimmt die Steuerung, ob die Temperatur eine erste Schwellentemperatur übersteigt. Wenn die Steuerung bestimmt, dass die Temperatur die erste Schwellentemperatur nicht überschreitet, kann die Steuerung in 1112 alle aktiven thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtungen deaktivieren und damit fortfahren, die Temperatur zu überwachen. Wenn die Steuerung bestimmt, dass die Temperatur die erste Schwellentemperatur übersteigt, aktiviert die Steuerung in 1106 eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration. In 1108 bestimmt die Steuerung, ob die Temperatur eine zweite Schwellentemperatur übersteigt. Wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur überschreitet, aktiviert die Steuerung in 1110 eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration. Wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur nicht überschreitet, kehrt die Steuerung zu Vorgang 1104 zurück, um zu bestimmen, ob die Temperatur die erste Schwellentemperatur übersteigt. Gemäß einigen Ausführungsformen liefert die erste TEC-Aktivierungskonfiguration eine erste Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen, und die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration liefert eine zweite Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen. Die zweite Energiemenge kann größer als die erste Energiemenge sein. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen an oder in der Nähe einer oder mehrerer wärmeerzeugender Bauteile des SSD angeordnet.
  • In zumindest einigen Beispielen können Mittel zur Ausführung der in 11 dargestellten Funktionen und/oder andere Funktionen, die hierin veranschaulicht oder beschrieben sind, vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung (z. B. die Steuerung 204 von 2) zur Verwendung mit einer Speichervorrichtung (z. B. der nichtflüchtigen Speichervorrichtung 212) vorgesehen sein, wobei die Vorrichtung einschließt: Mittel zum Überwachen einer Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD (wobei das Mittel zur Überwachung z. B. die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 in 12 sein kann), Mittel zum Bestimmen, ob die Temperatur eine erste und/oder eine zweite Schwellentemperatur überschreitet (wobei das Mittel zur Bestimmung z. B. die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 in 12 sein kann), Mittel zum Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, wenn die Temperatur mindestens eine der ersten Schwellentemperatur oder der zweiten Schwellentemperatur übersteigt, wobei die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur übersteigt, und wobei die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur übersteigt (wobei das Mittel zum Aktivieren z. B. die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung in 12 sein kann), und Mittel zum Deaktivieren der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur nicht länger die erste Schwellentemperatur übersteigt (wobei das Mittel zum Deaktivieren z. B. die Aktivierungs/-Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtung in 12 sein kann).
  • In einigen Ausführungsformen der Offenbarung und wie zuvor mit Bezug auf 1 beschrieben, kann die Steuerung 108 den Temperaturabschwächungssteuerblock 116 beinhalten. Der Temperaturabschwächungssteuerblock 116 kann in Software, Hardware, Firmware oder einer Kombination davon implementiert sein, um verschiedene hier beschriebene Funktionen zum Abschwächen der Temperatur eines SSD auszuführen. In einigen weiteren Ausführungsbeispielen der Offenbarung kann der Temperaturabschwächungssteuerblock 116 mit Bezug auf 12 eine Befehlsempfangsschaltung 1204, eine Befehlsanalyseschaltung 1206, eine Befehlsausführungsschaltung 1208, eine Temperaturüberwachungsschaltung 1210, eine Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 einer thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung, eine Steuerungsschaltung 1214 einer thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung und eine Auslastungsbestimmungsschaltung 1216 einschließen.
  • Die Befehlsempfangsschaltung 1204 kann eingerichtet sein, um einen Befehl für einen Speichervorgang zu empfangen. Die Befehlsanalyseschaltung 1206 kann eingerichtet sein, um einen Befehl zu analysieren, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf eine Benutzererfahrung hätte. Die Befehlsausführungsschaltung 1208 kann eingerichtet sein, um einen Befehl auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann der Befehl ausgeführt werden, während die thermische Drosselung unterlassen wird (z. B. wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung einen ersten Auslastungsschwellenwert überschreitet), oder der Befehl kann mit thermischer Drosselung ausgeführt werden (z. B. wenn die Auslastung des Speichervorgangs den zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet). Die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 kann eingerichtet sein, um eine Temperatur eines oder mehrerer Bereiche des SSD zu überwachen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Temperaturüberwachungsschaltung 1210 weiterhin eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt und/oder zu bestimmen, ob die Temperatur mindestens eine erste Schwellentemperatur oder eine zweite Schwellentemperatur übersteigt.
  • Die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen aktiviert. In einigen Ausführungsformen kann die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung eingerichtet sein, um eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen zu aktivieren, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung mindestens einen ersten Auslastungsschwellenwert oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet. In einigen Ausführungsformen kann die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung 1212 eingerichtet sein, um eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC)-Vorrichtungen zu aktivieren, um die Temperatur abzuschwächen, wenn die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt, und um die eine oder mehreren thermoelektrischen Kühl-(TEC)Vorrichtungen zu deaktivieren, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht mehr übersteigt. In einigen Ausführungsformen kann die Aktivierungs-/Deaktivierungsschaltung 1212 der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung eingerichtet sein, um eine oder mehrere thermoelektrische Kühl-(TEC-)Vorrichtungen zu aktivieren, wenn mindestens eine einer ersten Schwellentemperatur oder einer zweiten Schwellentemperatur überschritten wird, so dass die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur überschreitet, und die eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur überschreitet. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die erste TEC-Aktivierungskonfiguration eine erste Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen liefern, und die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration kann eine zweite Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen liefern.
  • Die Steuerungsschaltung der thermoelektrischen Kühl-(TEC-)Vorrichtung 1214 kann eingerichtet sein, um eine an die eine oder mehrere TEC-Vorrichtungen gelieferte Energiemenge zu erhöhen, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur nach einem ersten Zeitraum nicht abnimmt, und kann eine Energiemenge verringern, die an die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert worden sind, wenn die Temperatur nach einem zweiten Zeitraum nicht ansteigt. Die Auslastungsbestimmungsschaltung 1216 kann eingerichtet sein, um eine Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung zu bestimmen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Auslastungsbestimmungsschaltung 1216 weiterhin eingerichtet sein, um zu bestimmen, ob die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung einen ersten Auslastungsschwellenwert und/oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet.
  • Obwohl die obigen Beschreibungen viele spezifische Ausführungsformen der Erfindung enthalten, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung ausgelegt werden, sondern als Beispiele spezifischer Ausführungsformen davon. Dementsprechend sollte der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die dargestellten Ausführungsformen, sondern durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente bestimmt werden. Außerdem bedeutet die Bezugnahme in dieser Beschreibung auf eine Ausführungsform, und in einer Ausführungsform oder einer ähnlichen Sprache, dass ein bestimmtes Merkmal, eine spezielle Struktur oder Charakteristik, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung enthalten ist. Daher kann sich das Auftreten der Ausdrucksweisen in einer Ausführungsform, in einer Ausführungsform in einer Ausführungsform und eine ähnliche Sprache in dieser Beschreibung, nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, sondern eine oder mehrere, aber nicht alle Ausführungsformen umfassen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Begriffe „einschließlich“, „umfassend“, „besitzend“ und Variationen dessen bedeuten „einschließlich aber nicht darauf beschränkt“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Eine aufzählende Auflistung von Elementen impliziert nicht, dass sich irgendeines oder alle der Elemente gegenseitig ausschließen und/oder gegenseitig einschließen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Begriffe „ein/e/s“, und „der/die/das“ beziehen sich auch auf „eines oder mehrere“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
  • Aspekte der vorliegenden Offenlegung wurden oben unter Bezugnahme auf schematische Flussdiagramme und/oder schematische Blockdiagramme von Verfahren, Vorrichtungen, Systemen und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Offenlegung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der schematischen Flussdiagramme und/oder schematischen Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den schematischen Flussdiagrammen und/oder schematischen Blockdiagrammen durch Computerprogrammanweisungen implementiert werden können. Diese Computerprogrammanweisungen können einem Prozessor eines Computers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die Anweisungen, die über den Prozessor oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der Funktionen und/oder Schritte erzeugen, die in den schematischen Flussdiagrammen und/oder schematischen Blockdiagrammen Block oder Blöcken spezifiziert sind.
  • Es sollte auch beachtet werden, dass in einigen alternativen Implementierungen die in dem Block angegebenen Funktionen außerhalb der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten können. Zum Beispiel können zwei nacheinander gezeigte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden, abhängig von der involvierten Funktionalität. Andere Schritte und Verfahren, die in Funktion, Logik oder Wirkung äquivalent zu einem oder mehreren Blöcken oder Teilen davon der dargestellten Figuren sind, können konzipiert werden. Obwohl verschiedene Pfeilarten und Linienarten in dem Flussdiagramm und/oder den Blockdiagrammen verwendet werden können, sind sie so zu verstehen, dass sie den Umfang der entsprechenden Ausführungsformen nicht einschränken. Zum Beispiel kann ein Pfeil eine Wartungs- oder Überwachungsperiode einer nicht spezifizierten Dauer zwischen aufgezählten Schritten der dargestellten Ausführungsform angeben.
  • Die verschiedenen Merkmale und Prozesse, die oben beschrieben sind, können unabhängig voneinander verwendet oder auf verschiedene Weisen kombiniert werden. Alle möglichen Kombinationen und Unterkombinationen sollen in den Schutzbereich dieser Offenlegung fallen. Außerdem können bestimmte Verfahren, Ereignisse, Zustände oder Prozessblöcke in einigen Implementierungen weggelassen werden. Die hierin beschriebenen Verfahren und Prozesse sind auch nicht auf eine bestimmte Sequenz beschränkt, und die Blöcke oder Zustände, die sich darauf beziehen, können in anderen Sequenzen durchgeführt werden, die geeignet sind. Beispielsweise können beschriebene Aufgaben oder Ereignisse in einer anderen Reihenfolge als der speziell offenbarten ausgeführt werden, oder mehrere können in einem einzelnen Block oder Zustand kombiniert werden. Die beispielhaften Aufgaben oder Ereignisse können seriell, parallel oder auf irgendeine andere geeignete Weise ausgeführt werden. Aufgaben oder Ereignisse können zu den offenbarten beispielhaften Ausführungsformen hinzugefügt oder von diesen entfernt werden. Die hier beschriebenen beispielhaften Systeme und Komponenten können anders als beschrieben konfiguriert sein. Beispielsweise können im Vergleich zu den offenbarten beispielhaften Ausführungsformen Elemente hinzugefügt, entfernt oder umgeordnet werden.

Claims (29)

  1. Eine Steuerung, die eingerichtet ist, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: einen Prozessor, der eingerichtet ist: zum Überwachen einer Temperatur eines oder mehrerer Bereiche der Datenspeichervorrichtu ng; zum Bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt; zum Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, um die Temperatur abzuschwächen, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt; und zum Deaktivieren der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht länger übersteigt.
  2. Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerung weiterhin eingerichtet ist: zur Erhöhung einer Energiemenge, die an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur nach einem ersten Zeitraum nicht abnimmt; und zur Verringerung einer Energiemenge, die an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur nach einem zweiten Zeitraum nicht ansteigt.
  3. Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei der Prozessor, der eingerichtet ist, um die Temperatur des einen oder der mehreren Bereiche der Datenspeichervorrichtung zu überwachen, weiterhin eingerichtet ist, um: Temperaturmessungen von einem oder mehreren Temperaturfühlern zu erhalten, die eingerichtet sind, um die Temperatur in einem von den einen oder den mehreren Bereichen der Datenspeichervorrichtung zu messen.
  4. Steuerung gemäß Anspruch 3, wobei der Prozessor, der zur Aktivierung des einen oder der mehreren TEC-Vorrichtungen eingerichtet ist, weiterhin eingerichtet ist, um: selektiv eine oder mehrere der TEC-Vorrichtungen basierend auf einer Nähe der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen zu einem Bereich der Datenspeichervorrichtung zu aktivieren, in dem die Temperatur über der Schwellentemperatur liegt.
  5. Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen an oder in der Nähe des einen oder der mehreren Bereiche der Datenspeichervorrichtung angeordnet sind.
  6. Steuerung gemäß Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Bereiche der Datenspeichervorrichtung eine oder mehrere wärmeerzeugende Bauteile der Datenspeichervorrichtung einschließen.
  7. Eine Steuerung, die eingerichtet ist, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: eine Temperaturüberwachungsschaltung, die eingerichtet ist, um eine Temperatur von einem oder mehreren Bereichen der Datenspeichervorrichtung zu überwachen; eine Bestimmungsschaltung, die eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt; und eine Aktivierungsschaltung, die eingerichtet ist: zum Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, um die Temperatur abzuschwächen, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur übersteigt; und zum Deaktivieren der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht länger übersteigt.
  8. Steuerung gemäß Anspruch 7, weiterhin aufweisend: eine Steuerungsschaltung einer thermoelektrischen Kühl-(TEC)Vorrichtung, die eingerichtet ist, um: eine Energiemenge zu erhöhen, die an die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur nach einem ersten Zeitraum nicht abnimmt; und um eine Energiemenge zu verringern, die zu der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur nach einem zweiten Zeitraum nicht ansteigt.
  9. Eine Steuerung, die eingerichtet ist, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: einen Prozessor, der eingerichtet ist: zum Überwachen einer Temperatur eines oder mehrerer Bereiche der Datenspeichervorrichtung; zum Bestimmen, ob die Temperatur mindestens eine erste Schwellentemperatur oder eine zweite Schwellentemperatur übersteigt, wobei die zweite Schwellentemperatur größer als die erste Schwellentemperatur ist; und zum Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, wenn die Temperatur mindestens die erste Schwellentemperatur oder die zweite Schwellentemperatur übersteigt, wobei die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer ersten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur übersteigt, und wobei die eine oder mehreren TEC-Vorrichtungen unter Verwendung einer zweiten TEC-Aktivierungskonfiguration aktiviert werden, wenn die Temperatur die zweite Schwellentemperatur übersteigt.
  10. Steuerung gemäß Anspruch 9, wobei die erste TEC-Aktivierungskonfiguration eine erste Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen liefert und wobei die zweite TEC-Aktivierungskonfiguration eine zweite Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen liefert, wobei die zweite Energiemenge größer als die erste Energiemenge ist.
  11. Steuerung gemäß Anspruch 9, wobei die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen an oder in der Nähe von einer oder mehreren wärmeerzeugenden Bauteilen der Datenspeichervorrichtung angeordnet sind.
  12. Steuerung gemäß Anspruch 9, wobei die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen aktiviert werden, bis die Temperatur kleiner oder gleich der ersten Schwellentemperatur ist.
  13. Steuerung gemäß Anspruch 9, wobei der eine oder die mehreren Bereiche der Datenspeichervorrichtung dafür bekannt sind, relativ zu anderen Bereichen der Datenspeichervorrichtung mehr Wärme zu erzeugen.
  14. Steuerung gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerung weiterhin eingerichtet ist zum: Deaktivieren der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen, die aktiviert wurden, wenn die Temperatur die erste Schwellentemperatur nicht länger übersteigt.
  15. Eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: Mittel zum Überwachen einer Temperatur eines oder mehrerer Bereiche der Datenspeichervorrichtung; Mittel zum Bestimmen, ob die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt; Mittel zum Abschwächen der Temperatur auf Grundlage einer thermoelektrischen Kühlung; und Mittel zum Aktivieren der Mittel zum Abschwächen der Temperatur, wenn die Temperatur eine Schwellentemperatur übersteigt.
  16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, weiterhin aufweisend: Mittel zum dynamischen Steuern einer Energiemenge, die basierend auf der Temperatur des einen oder der mehreren Bereiche der Datenspeichervorrichtung an die Mittel zum Abschwächen der Temperatur geliefert wird.
  17. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, weiterhin aufweisend: Mittel zum Deaktivieren der Mittel zum Abschwächen der Temperatur, wenn die Temperatur die Schwellentemperatur nicht länger übersteigt.
  18. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, weiterhin aufweisend: Mittel zum Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang; Mittel zum Analysieren des Befehls, um zu bestimmen, ob die Ausführung des Befehls mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf eine Benutzererfahrung hätte; und Mittel zum Aktivieren der Mittel zum Abschwächen der Temperatur, wenn die Ausführung des Befehls mit der thermischen Drosselung die negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, bei gleichzeitiger Unterlassung der Durchführung der thermischen Drosselung.
  19. Verfahren zum Betreiben einer Steuerung, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang; Analyse des Befehls, um zu bestimmen, ob die Befehlsausführung mit thermischer Drosselung eine negative Auswirkung auf eine Benutzererfahrung hätte; und Aktivierung einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühl-(TEC-)Vorrichtungen, wenn die Ausführung des Befehls mit der thermischen Drosselung die negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, bei gleichzeitiger Unterlassung der Durchführung der thermischen Drosselung.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei mindestens eine der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen thermisch mit der Steuerung gekoppelt ist.
  21. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei mindestens eine der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen thermisch mit einer Speichervorrichtung gekoppelt ist, die dem Speichervorgang zugeordnet ist.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen für einen Zeitraum aktiviert werden.
  23. Verfahren gemäß Anspruch 19, weiterhin aufweisend: dynamische Steuerung einer Energiemenge, die an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen geliefert wird, die auf Grundlage des Befehls aktiviert worden sind.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die Befehlsanalyse weiterhin aufweist: Vergleich einer erwarteten Ausführungsdauer des Befehls mit einer Ausführungsdauer eines Schwellenwertes; Bestimmung, dass die Ausführung des Befehls mit der thermischen Drosselung die Benutzererfahrung negativ beeinflussen würde, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer die Ausführungsdauer des Schwellenwertes überschreitet; und Bestimmung, dass die Ausführung des Befehls mit der thermischen Drosselung nicht die negative Auswirkung auf die Benutzererfahrung hätte, wenn die bekannte oder erwartete Ausführungsdauer kleiner oder gleich der Ausführungsdauer des Schwellenwertes ist.
  25. Verfahren zum Betreiben einer Steuerung, um eine Temperatur einer Datenspeichervorrichtung zu verwalten, aufweisend: Empfangen eines Befehls für einen Speichervorgang; Bestimmen einer Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung; Aktivieren einer oder mehrerer thermoelektrischer Kühler-(TEC-)Vorrichtungen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung mindestens einen ersten Auslastungsschwellenwert oder einen zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet, wobei der zweite Auslastungsschwellenwert größer als der erste Auslastungsschwellenwert ist; und Ausführung des Befehls, wobei der Befehl ausgeführt wird, während die Durchführung der thermischen Drosselung unterlassen wird, wenn die Auslastung des Speichervorgangs über dem ersten Auslastungsschwellenwert liegt, und wobei der Befehl mit der thermischen Drosselung ausgeführt wird, wenn die Auslastung des Speichervorgangs über dem zweiten Auslastungsschwellenwert liegt.
  26. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei das Bestimmen der Auslastung des Speichervorgangs das Bestimmen mindestens eines Stromverbrauchs der Steuerung, einer Gesamtanzahl von Befehlswarteschlangen, die eine maximale Kapazität erreicht haben, einer Gesamtanzahl von Warteschlangenbefehlen oder eines Datendurchsatzes der Steuerung aufweist.
  27. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei der erste Auslastungsschwellenwert überschritten wird, wenn mehr als eine erste Anzahl einer Vielzahl von Befehlswarteschlangen die maximale Kapazität erreicht haben und der zweite Auslastungsschwellenwert überschritten wird, wenn mehr als eine zweite Anzahl der Vielzahl von Befehlswarteschlangen die maximale Kapazität erreicht haben, wobei die zweite Anzahl größer als die erste Anzahl ist.
  28. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei die Aktivierung des einen oder der mehreren der TEC-Vorrichtungen und die Unterlassung der Durchführung der thermischen Drosselung eine Temperatur der Datenspeichervorrichtung unter Vermeidung einer negativen Auswirkung auf die Benutzererfahrung abschwächen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs über dem ersten Auslastungsschwellenwert liegt.
  29. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei die Aktivierung der einen oder mehreren TEC-Vorrichtungen aufweist: Liefern einer ersten Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung den erste Auslastungsschwellenwert überschreitet; und Bereitstellen einer zweiten Energiemenge an die eine oder die mehreren TEC-Vorrichtungen, wenn die Auslastung des Speichervorgangs der Steuerung den zweiten Auslastungsschwellenwert überschreitet, wobei die zweite Energiemenge größer als die erste Energiemenge ist.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11650642B2 (en) * 2018-12-03 2023-05-16 Micron Technology, Inc. Estimating the temperature of a memory sub-system
CN109739279A (zh) * 2018-12-26 2019-05-10 深圳云天励飞技术有限公司 温度控制方法、装置、电子设备及存储介质
US11416048B2 (en) * 2019-07-22 2022-08-16 Micron Technology, Inc. Using a thermoelectric component to improve memory sub-system performance
US11366506B2 (en) 2019-11-22 2022-06-21 Intel Corporation System, apparatus and method for globally aware reactive local power control in a processor
US20210278887A1 (en) 2020-03-05 2021-09-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Thermal control for electronic devices
JP2021176026A (ja) * 2020-05-01 2021-11-04 キオクシア株式会社 メモリシステム
EP3995933B1 (de) * 2020-11-05 2023-01-25 Axis AB Verfahren und system zur temperaturregelung einer datenspeichervorrichtung
US11442531B2 (en) * 2020-11-23 2022-09-13 Micron Technology, Inc. Independent thermal throttling temperature control for memory sub-systems
KR20220072153A (ko) * 2020-11-25 2022-06-02 에스케이하이닉스 주식회사 저장 시스템 및 저장 시스템의 동작 방법
TWI800777B (zh) * 2020-12-15 2023-05-01 宏碁股份有限公司 溫度控制方法與資料儲存系統
CN112631870B (zh) * 2020-12-29 2023-01-06 深圳大普微电子科技有限公司 一种温度控制方法、装置与固态硬盘
KR20220116632A (ko) 2021-02-15 2022-08-23 삼성전자주식회사 스토리지 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 스토리지 장치
US11508416B2 (en) 2021-03-16 2022-11-22 Western Digital Technologies, Inc. Management of thermal throttling in data storage devices
US20230131347A1 (en) * 2021-10-21 2023-04-27 Micron Technology, Inc. Managing thermal throttling in a memory sub-system
US11822401B1 (en) * 2022-05-10 2023-11-21 Western Digital Technologies, Inc. History-based prediction modeling of solid-state device temperature
US11829218B1 (en) * 2022-05-10 2023-11-28 Western Digital Technologies, Inc. Solid-state device with multiple thermal power states
US20230367377A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 Western Digital Technologies, Inc. Solid-state device with multi-tier extreme thermal throttling

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3297389B2 (ja) * 1998-12-07 2002-07-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 消費電力制御方法および電気機器
US6250085B1 (en) * 1999-05-26 2001-06-26 Eliahou Tousson Temperature self-regulated integrated circuits and devices
US7318130B2 (en) 2004-06-29 2008-01-08 Intel Corporation System and method for thermal throttling of memory modules
US7650481B2 (en) * 2004-11-24 2010-01-19 Qualcomm Incorporated Dynamic control of memory access speed
US7426649B2 (en) * 2005-02-09 2008-09-16 International Business Machines Corporation Power management via DIMM read operation limiter
CN101535492A (zh) * 2005-02-11 2009-09-16 南加州大学 表达含有二硫键的蛋白质的方法
US8209989B2 (en) * 2007-03-30 2012-07-03 Intel Corporation Microarchitecture control for thermoelectric cooling
KR101589441B1 (ko) 2009-08-07 2016-01-28 삼성전자주식회사 반도체 모듈
US8595411B2 (en) 2009-12-30 2013-11-26 Sandisk Technologies Inc. Method and controller for performing a sequence of commands
US8548639B2 (en) 2010-07-15 2013-10-01 Seagate Technology Llc Temperature monitoring systems and methods
US9739512B2 (en) * 2010-08-09 2017-08-22 Empire Technology Development Llc Control system for thermoelectric devices
US8745369B2 (en) 2011-06-24 2014-06-03 SanDisk Technologies, Inc. Method and memory system for managing power based on semaphores and timers
US8694719B2 (en) 2011-06-24 2014-04-08 Sandisk Technologies Inc. Controller, storage device, and method for power throttling memory operations
US20130291555A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Phononic Devices, Inc. Thermoelectric refrigeration system control scheme for high efficiency performance
US9297559B2 (en) * 2013-09-25 2016-03-29 Intel Corporation Adaptive thermoelectric cooling in a processor
US20150089961A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Yacov Duzly Temperature-Controlled Storage Module
US10371415B2 (en) * 2014-02-19 2019-08-06 The Boeing Company Electronics operation for temperature controlled systems
US10101756B2 (en) * 2014-07-29 2018-10-16 Qualcomm Incorporated Systems and methods for reducing leakage power of a system on chip with integrated thermoelectric cooling
WO2016018249A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Processor monitoring of thermal degradation
US9846541B2 (en) 2014-12-11 2017-12-19 Toshiba Memory Corporation Memory system for controlling perforamce by adjusting amount of parallel operations
US10133483B2 (en) * 2015-04-28 2018-11-20 Sandisk Technologies Llc Memory system and method for differential thermal throttling
US9946481B2 (en) * 2015-05-01 2018-04-17 Toshiba Memory Corporation Dynamic power throttling in solid state drives
ES2843532T3 (es) * 2015-07-23 2021-07-19 Cepheid Dispositivo de control térmico y métodos de uso
US9639128B2 (en) * 2015-08-04 2017-05-02 Qualcomm Incorporated System and method for thermoelectric memory temperature control
US9668337B2 (en) * 2015-09-08 2017-05-30 Western Digital Technologies, Inc. Temperature management in data storage devices
US10680908B2 (en) * 2017-05-23 2020-06-09 International Business Machines Corporation User interface with expected response times of commands
US10210912B2 (en) * 2017-06-09 2019-02-19 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated thermoelectric cooler for three-dimensional stacked DRAM and temperature-inverted cores

Also Published As

Publication number Publication date
US20200050246A1 (en) 2020-02-13
KR102450008B1 (ko) 2022-09-30
KR20200016785A (ko) 2020-02-17
CN110825196A (zh) 2020-02-21
US11169583B2 (en) 2021-11-09
CN110825196B (zh) 2023-06-02

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