DE102020200625A1

DE102020200625A1 - Speichergerät und betriebsverfahren des speichergeräts

Info

Publication number: DE102020200625A1
Application number: DE102020200625.3A
Authority: DE
Inventors: Jae Heung Kim
Original assignee: SK Hynix Inc
Current assignee: SK Hynix Inc
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2020-11-12
Also published as: US20200356153A1; CN111913556A; SG10201914009XA; KR20200129943A; TW202042221A

Abstract

Eine Speichervorrichtung umfasst: eine Speichervorrichtungsgruppe mit einer Vielzahl von Speichervorrichtungen; eine Speichersteuerung zum Erzeugen von Leistungscharakteristikinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen; und eine Energieverwaltungsvorrichtung zum Steuern der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführten Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und der Leistungsmodusinformationen. Die Leistungsmodusinformationen beziehen sich auf den Stromverbrauch, der gemäß einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe bestimmt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUEHÖRIGE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität gemäß 35 U.S.C. §119(a) der am 10. Mai eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0055120 in Anspruch, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme enthalten ist.
HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine elektronische Vorrichtung und insbesondere ein Speichergerät und ein Betriebsverfahren des Speichergeräts.
Stand der Technik
Ein Speichergerät ist ein Gerät, das Daten nach Maßgabe einer Hostvorrichtung wie eines Computers oder eines Smartphones speichert. Das Speichergerät kann eine Speichervorrichtung zum Speichern von Daten und eine Speichersteuerung zum Steuern der Speichervorrichtung umfassen. Die Speichervorrichtung wird in eine flüchtige Speichervorrichtung und eine nichtflüchtige Speichervorrichtung klassifiziert.
Die flüchtige Speichervorrichtung ist eine Speichervorrichtung, in der Daten nur gespeichert werden, wenn Strom zugeführt wird, und gespeicherte Daten verloren gehen, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Die flüchtige Speichervorrichtung kann einen statischen Direktzugriffsspeicher (Static Random Access Memory - SRAM), einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory - DRAM) und dergleichen umfassen.
Die nichtflüchtige Speichervorrichtung ist eine Speichervorrichtung, bei der Daten nicht verloren gehen, selbst wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. Die nichtflüchtige Speichervorrichtung kann einen Nur-LeseSpeicher (Read Only Memory - ROM), einen programmierbaren ROM (Programmable ROM - PROM), einen elektrisch programmierbaren ROM (Electrically Programmable ROM - EPROM), einen elektrisch löschbaren ROM (Electrically Erasable ROM - EEROM), einen Flash-Speicher und dergleichen umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird ein Speichergerät bereitgestellt, das umfassen kann: eine Speichervorrichtungsgruppe mit einer Vielzahl von Speichervorrichtungen; eine Speichersteuerung, die eingerichtet ist, um Leistungscharakteristikinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen zu erzeugen; und eine Energie- bzw. Leistungsverwaltungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und von Leistungsmodusinformationen zu steuern bzw. zu regeln, wobei sich die Leistungsmodusinformationen auf einen Energieverbrauch bzw. eine Leistungsaufnahme beziehen, der bzw. die gemäß einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe bestimmt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird ein Speichergerät bereitgestellt, das umfassen kann: eine Speichervorrichtungsgruppe mit einer Vielzahl von Speichervorrichtungen; eine Speichersteuerung, die eingerichtet ist, um Leistungscharakteristikinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen zu erzeugen, und Leistungsmodusinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe zu erzeugen; und eine Energieverwaltungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und der Leistungsmodusinformationen zu steuern bzw. zu regeln.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Speichergeräts bereitgestellt, wobei das Verfahren umfassen kann: Erzeugen von Leistungscharakteristikinformationen über die von einer Speichervorrichtungsgruppe mit einer Vielzahl von Speichervorrichtungen verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen; Einstellen bzw. Festlegen eines Grund- bzw. Basispegels der an die Speichervorrichtungsgruppe zugeführten Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen ; und Steuern bzw. Regeln der zugeführten Leistung auf der Grundlage von Leistungsmodusinformationen über einen Energieverbrauch bzw. eine Leistungsaufnahme, der bzw. die auf der Grundlage einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe bestimmt werden.
Figurenliste
Beispiele von Ausführungsformen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt ein Diagramm, das ein Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 zeigt ein Diagramm, das eine Anordnung einer in 1 gezeigten Speichervorrichtung darstellt.
3 zeigt ein Diagramm, das eine Ausführungsform einer in 1 gezeigten Speicherzellenanordnung darstellt.
4 zeigt einen Schaltplan, der einen beliebigen Speicherblock unter in 3 gezeigten Speicherblöcken darstellt.
5 zeigt einen Schaltplan, der eine andere Ausführungsform des einen Speicherblocks unter den in 3 gezeigten Speicherblöcken darstellt.
6 zeigt ein Diagramm, das einen Betrieb einer Speichersteuerung zum Steuern einer Vielzahl von Speichervorrichtungen darstellt.
7 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb einer in 7 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
9 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
10 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb einer in 9 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
11 zeigt ein Diagramm, das Tabellen zum Einstellen des Leistungsgewichts darstellt, die in den 8 und 10 gezeigt sind.
12 zeigt ein Diagramm, das Vorrichtungscharakteristikinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
13 zeigt ein Diagramm, das einen Vorgang zum Erzeugen von Leistungscharakteristikinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt
14 zeigt ein Diagramm, das in den 8 und 10 gezeigte Leistungssteuerungsinformationen darstellt.
15 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
16 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
17 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
18 zeigt ein Diagramm, das einen Vorgang zum Bestimmen von Prioritätsreihenfolgen von in 17 gezeigten Speichervorrichtungen darstellt.
19 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb einer in 17 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
20 zeigt ein Diagramm, das eine andere Ausführungsform der in 1 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
21 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Speicherkartensystem darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
22 zeigt ein Blockdiagramm, das beispielhaft ein SSD- (Solid State Drive) System darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
23 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Benutzersystem darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen können ein Speichergerät mit einer effizienten Energieversorgungsfähigkeit und ein Betriebsverfahren des Speichergeräts bereitstellen.
1 zeigt ein Diagramm, das ein Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Bezugnehmend auf 1 kann das Speichergerät eine Speichervorrichtung 100, eine Speichersteuerung 200, die eingerichtet ist, um einen Betrieb der Speichervorrichtung 100 zu steuern, und eine Energieverwaltungsvorrichtung 400 umfassen. Das Speichergerät 50 kann eine Vorrichtung zum Speichern von Daten nach Maßgabe eines Hosts 300 sein, wie beispielsweise eines Mobiltelefons, eines Smartphones, eines MP3-Players, eines Laptops, eines Desktop-Computers, einer Spielekonsole, eines Fernsehers, eines Tablet-PCs oder eines fahrzeuginternen Infotainments.
Das Speichergerät 50 kann als eine von verschiedenen Arten von Speichervorrichtungen gemäß einer Hostschnittstelle hergestellt werden, die ein Kommunikationsschema mit dem Host 300 ist. Beispielsweise kann das Speichergerät 50 mit einer von verschiedenen Arten von Speichervorrichtungen ausgeführt werden, wie beispielsweise einem Solid State Drive (SSD), einer Multimedia-Karte (MMC), einer eMMC (embedded MMC), einer RS-MMC (Reduced Size MMC), einer Micro-MMC, einer SC- (Secure Digital) Karte, einer Mini-SD-Karte, einer Micro-SD-Karte, einem USB- (Universal Serial Bus) Speichergerät, einer UFS-(Universal Flash Storage) Vorrichtung, einer CF- (Compact Flash) Karte, einer SMC (Smart Media Card), einen Memory-Stick und dergleichen.
Das Speichergerät 50 kann als eine von verschiedenen Arten von Package-Typen hergestellt werden. Beispielsweise kann das Speichergerät 50 als eine von verschiedenen Arten von Package-Typen hergestellt werden, wie beispielsweise ein Package-On-Package (POP), ein System-In-Package (SIP), ein System-On-Chip (SOC), ein Multi-Chip-Paket (MCP), ein Chip-On-Board (COB), ein Wafer-Level Fabricated Package (WFP) und ein Wafer-Level-Stack-Package (WSP).
Die Speichervorrichtung 100 kann Daten speichern. Die Speichervorrichtung 100 arbeitet nach Maßgabe der Speichersteuerung 200. Die Speichervorrichtung 100 kann eine Speicherzellenanordnung bzw. ein Speicherzellenarray umfassen, die bzw. das eine Vielzahl von Speicherzellen zum Speichern von Daten umfasst.
Jede der Speicherzellen kann als Single Level Cell (SLC) zum Speichern eines Datenbits, Multi Level Cell (MLC) zum Speichern von zwei Datenbits und als Triple Level Cell (TLC) zum Speichern von drei Datenbits oder Quad Level Cell (QLC) zum Speichern von vier Datenbits eingerichtet sein.
Die Speicherzellenanordnung kann eine Vielzahl von Speicherblöcken umfassen. Jeder Speicherblock kann eine Vielzahl von Speicherzellen umfassen. Ein Speicherblock kann eine Vielzahl von Seiten umfassen. In einer Ausführungsform kann die Seite eine Einheit zum Speichern von Daten in der Speichervorrichtung 100 oder zum Lesen von Daten sein, die in der Speichervorrichtung 100 gespeichert sind. Der Speicherblock kann eine Einheit zum Löschen von Daten sein.
In einer Ausführungsform kann die Speichervorrichtung 100 ein synchroner dynamischer Direktzugriffsspeicher mit doppelter Datenrate (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Acces Memory - DDR SDRAM), ein SDRAM mit doppelter Datenrate 4 (Low Power Double Data Rate 4 - LPDDR4) mit niedriger Leistung, ein GDDR- (Graphics Double Data Rate) SRAM, ein LPDDR (Low Power DDR), ein RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory), ein NAND-Flash-Speicher, ein vertikaler NAND-Flash-Speicher, ein NOR-Flash-Speicher, ein resistiver Direktzugriffsspeicher (Resistive Random Access Memory - RRAM), ein Phase-Change-Direktzugriffsspeicher (Phase-Change Random Access Memory - PRAM), ein magnetoresistiver Direktzugriffsspeicher (Magnetoresistive Random Access Memory - MRAM), ein ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (Ferroelectric Random Access Memory - FRAM), ein Spin-Transfer-Torque-Direktzugriffsspeicher (Spin Transfer Torque Random Access Memory - STT-RAM) oder dergleichen sein. In dieser Beschreibung wird zur Vereinfachung der Beschreibung ein Fall angenommen und beschrieben, in dem die Speichervorrichtung 100 ein NAND-Flash-Speicher ist.
Die Speichervorrichtung 100 empfängt einen Befehl und eine Adresse von der Speichersteuerung 200 und greift auf einen Bereich zu, der durch die Adresse in der Speicherzellenanordnung ausgewählt ist. Das heißt, die Speichervorrichtung 100 kann einen Vorgang bzw. eine Operation durchführen, der bzw. die dem Befehl in dem durch die Adresse ausgewählten Bereich entspricht. Beispielsweise kann die Speichervorrichtung 100 eine Schreib- (Programm-) Operation, eine Leseoperation und eine Löschoperation durchführen. Bei der Programmoperation kann die Speichervorrichtung 100 Daten in dem durch die Adresse ausgewählten Bereich programmieren. Bei der Leseoperation kann die Speichervorrichtung 100 Daten aus dem durch die Adresse ausgewählten Bereich lesen. Bei der Löschoperation kann die Speichervorrichtung 100 Daten löschen, die in dem durch die Adresse ausgewählten Bereich gespeichert sind.
In einer Ausführungsform kann die Speichervorrichtung 100 der Speichersteuerung 200 als Reaktion auf einen Vorrichtungscharakteristikbefehl Vorrichtungscharakteristikinformationen bereitstellen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 umfassen, die gemäß einem Zeitversatz bzw. Timing-Versatz der Speichervorrichtung 100 bestimmt wird. Der Zeitversatz kann ein Wert sein, der einen Grad bzw. Maß darstellt, um den ein Betriebstakt der Speichervorrichtung 100 gegenüber einem Referenztakt verzögert ist.
Die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik kann gemäß einem Vergleichsergebnis des Zeitversatzes der Speichervorrichtung 100 und eines Referenzwerts in einen schnellen Typ, einen typischen Typ und einen langsamen Typ unterteilt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik in eine größere Anzahl von Typen unterteilt werden.
Die Speichervorrichtung 100 kann einen Zeitversatz von sich selbst unter Verwendung verschiedener Verfahren messen. Beispielsweise kann die Speichervorrichtung 100 einen Zeitversatz von sich selbst unter Verwendung einer ZQ-Kalibrierung oder einer Ringoszillatorverzögerung (Ring Oscillator Delay - ROD) messen.
Die Speichersteuerung 200 kann den Gesamtbetrieb der Speichervorrichtung 50 steuern.
Wenn die Speichervorrichtung 50 mit Strom versorgt wird, kann die Speichersteuerung 200 Firmware (FW) ausführen. Wenn die Speichervorrichtung 100 eine Flash-Speichervorrichtung ist, kann die Speichersteuerung 200 FW ausführen, beispielsweise eine Flash-Übersetzungsschicht (Flash Translation Layer - FTL) zum Steuern einer Kommunikation zwischen dem Host 300 und der Speichervorrichtung 100.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 Daten und eine logische Blockadresse (Logical Block Address - LBA) von dem Host 300 empfangen und die LBA in eine physikalische Blockadresse (Physical Block address - PBA) übersetzen, die Adressen von Speicherzellen darstellt, die in der Speichervorrichtung 100 umfasst sind, in welcher Daten gespeichert werden sollen.
Die Speichersteuerung 200 kann die Speichervorrichtung 100 steuern, um eine Programmoperation, eine Leseoperation, eine Löschoperation oder dergleichen als Antwort auf eine Anfrage von dem Host 300 durchzuführen. In der Programmoperation kann die Speichersteuerung 200 einen Programmbefehl, eine PBA und Daten an die Speichervorrichtung 100 bereitstellen. Bei der Leseoperation kann die Speichersteuerung 200 einen Lesebefehl und eine PBA für die Speichervorrichtung 100 bereitstellen. Bei der Löschoperation kann die Speichersteuerung 200 einen Löschbefehl und eine PBA für die Speichervorrichtung 100 bereitstellen.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 unabhängig von einer Anforderung von dem Host 300 autonom einen Programmbefehl, eine Adresse und Daten erzeugen und den Programmbefehl, die Adresse und die Daten an die Speichervorrichtung 100 übertragen. Beispielsweise kann die Speichersteuerung 200 den Befehl, die Adresse und die Daten an die Speichervorrichtung 100 bereitstellen, um Hintergrundoperationen wie eine Programmoperation für einen Abnutzungsausgleich (Wear Leveling) und eine Programmoperation für Garbage Collection durchzuführen.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 mindestens zwei Speichervorrichtungen 100 steuern. Die Speichersteuerung 200 kann die Speichervorrichtungen gemäß einem Verschachtelungsschema steuern, um die Betriebsleistung zu verbessern. Das Verschachtelungsschema kann ein Betriebsschema sein, das es Betriebsabschnitten von mindestens zwei Speichervorrichtungen 100 ermöglicht, sich miteinander zu überlappen.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 Leistungscharakteristikinformationen erzeugen. Die Leistungscharakteristikinformationen können Informationen zu einem Leistungspegel sein, der einer Speichervorrichtungsgruppe zugeführt werden soll. Die eine Speichervorrichtungsgruppe kann eine Vielzahl von Speichervorrichtungen 100 umfassen, die gemeinsam über einen Kanal mit der Speichersteuerung 200 verbunden sind.
Beispielsweise kann die Speichersteuerung 200 Leistungscharakteristikinformationen unter Verwendung von Vorrichtungscharakteristikinformationen erzeugen, die jeweils der Vielzahl von Speichervorrichtungen 100 entsprechen, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen über die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 umfassen.
Ein Leistungsgewichtscode kann auf der Grundlage der Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 der typische Typ ist, kann die Bereitstellung einer Leistung mit einem Referenzpegel erforderlich sein, um eine Betriebsgeschwindigkeit beizubehalten. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen Wert von 0 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 vom langsamen Typ ist, kann die Zufuhr von Leistung mit einem höheren Pegel als dem Referenzpegel erforderlich sein, um die Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen positiven Wert aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 vom schnellen Typ ist, kann die Zufuhr von Leistung mit einem Pegel, der niedriger als der Referenzpegel ist, erforderlich sein, um die Betriebsgeschwindigkeit zu verringern. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen negativen Wert aufweisen.
Mit anderen Worten, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 der typische Typ ist, kann die Zufuhr von Energie mit dem Referenzpegel zur Speichervorrichtung 100 erforderlich sein, um einen normalen Betrieb der Speichervorrichtung 100 durchzuführen. Daher kann der Leistungsgewichtscode den Wert 0 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 vom langsamen Typ ist, kann die Zufuhr von Energie mit einem Pegel, der höher als der Referenzpegel ist, zur Speichervorrichtung 100 erforderlich sein, um den normalen Betrieb der Speichervorrichtung 100 durchzuführen. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen positiven Wert aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 vom schnellen Typ ist, kann die Speichervorrichtung den normalen Betrieb durchführen, selbst wenn der Speichervorrichtung 100 eine Leistung mit einem Pegel zugeführt wird, der niedriger als der Referenzpegel ist. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen negativen Wert aufweisen.
Die Speichersteuerung 200 kann einen endgültigen Leistungsgewichtscode berechnen, indem Leistungsgewichtscodes der jeweiligen Speichervorrichtungen 100 synthetisiert werden, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind. Die Speichersteuerung 200 kann einen Leistungspegel bestimmen, der der einen Speichervorrichtungsgruppe gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode zugeführt werden soll. Die Speichersteuerung 200 kann Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die den Leistungspegel darstellen, der gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode bestimmt wird. Mit anderen Worten können die Leistungscharakteristikinformationen Informationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Energie bzw. Leistung sein, basierend auf einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen. Die physikalische Vorrichtungscharakteristik gibt an, ob eine Speichervorrichtung unter verschiedenen physikalischen Faktoren wie Energie- bzw. Stromverbrauch, Betriebsgeschwindigkeit, Wärmeerzeugung und -stabilität usw. gut oder schlecht ist. Die Speichersteuerung 200 kann Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die jeder einer Vielzahl von Speichervorrichtungsgruppen entsprechen, die über eine Vielzahl von Kanälen gekoppelt sind.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 dem Host 300 die erzeugten Leistungscharakteristikinformationen bereitstellen.
In einer anderen Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 die erzeugten Leistungscharakteristikinformationen an die Energieverwaltungsvorrichtung 400 bereitstellen. Die Speichersteuerung 200 kann Leistungsmodusinformationen erzeugen. Die Speichersteuerung 200 kann die erzeugten Leistungsmodusinformationen an die Energieverwaltungsvorrichtung 400 bereitstellen.
Die Leistungsmodusinformationen können Informationen über einen Leistungsmodus sein, der auf der Grundlage von Operationen bestimmt wird, die jede der Vielzahl von in der Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen 100 durchführt oder durchführen soll. Der Leistungsmodus kann in einen Niedrigleistungsmodus, einen Grundleistungsmodus und einen Hochleistungsmodus unterteilt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Leistungsmodus in eine größere Anzahl von Modi entsprechend einem Grad bzw. Maß unterteilt werden, in dem Energie verbraucht wird.
Beispielsweise kann die Speichersteuerung 200 Leistungsmodusinformationen erzeugen auf der Grundlage einer Operation der Speichervorrichtung 100, die als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 durchgeführt wird, oder einer internen Operation der Speichervorrichtung 100, die unabhängig von der Anforderung von dem Host 300 durchgeführt wird.
Die Speichersteuerung 200 kann Leistungsmodusinformationen erzeugen, die der Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, indem eine Operation jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen 100 betrachtet wird, die in der Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind. Wenn die Leistungsmodusinformationen erzeugt werden, kann die Speichersteuerung 200 die Rahmenbedingungen einer von jeder Speichervorrichtung 100 durchgeführten Operation berücksichtigen, wie beispielsweise eine Anzahl der in der Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen, eine Art der von jeder Speichervorrichtung 100 durchgeführten Operation, eine Zeit, für die die Operation durchgeführt wird, und eine Betriebsfrequenz. Die Operation jeder Speichervorrichtung 100 kann als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 durchgeführt werden oder eine interne Operation der Speichervorrichtung 100 sein, die unabhängig von der Anforderung von dem Host 300 durchgeführt wird, wie beispielsweise eine Hintergrundoperation.
Der Host 300 kann mit der Speichervorrichtung 50 unter Verwendung mindestens einer von verschiedenen Kommunikationsarten kommunizieren bzw. in Verbindung treten, wie beispielsweise ein Universal Serial Bus (USB), ein Serial AT Attachment (SATA), ein High Speed InterChip (HSIC), ein Small Computer System Interface (SCSI), Firewire, eine Peripheral Component Interconnection (PCI), ein PCI Express (PCIe), ein Non-Volatile Memory express (NVMe), ein Universal Flash Storage (UFS), ein Secure Digital (SD), eine Multimedia Card (MMC), eine embedded MMC (eMMC), ein Dual Inline Memory Module (DIMM), ein Registered DIMM (RDIMM) und ein Load Reduced (LRDIMM).
In einer Ausführungsform kann der Host 300 Leistungscharakteristikinformationen, die jeder Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, von der Speichersteuerung 200 empfangen.
In einer Ausführungsform kann der Host 300 Leistungsmodusinformationen erzeugen. Die Leistungsmodusinformationen können Informationen über einen Leistungsmodus sein, der auf der Grundlage von Operationen bestimmt wird, die jede von mehreren Speichervorrichtungen 100, die in einer Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 durchführt oder durchführen soll. Mit anderen Worten können die Leistungsmodusinformationen Informationen über den von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchten Strom sein, basierend auf einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe. Wenn die Leistungsmodusinformationen erzeugt werden, kann der Host 300 die Gesamtbedingungen einer von jeder Speichervorrichtung 100 durchgeführten Operation berücksichtigen, wie beispielsweise eine Anzahl der in der Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen, eine Art der von jeder Speichervorrichtung durchgeführten Operation 100, eine Zeit, für die die Operation durchgeführt wird, und eine Betriebsfrequenz.
In einer Ausführungsform kann der Host 300 der Energieverwaltungsvorrichtung 400 Leistungssteuerungsinformationen einschließlich Leistungscharakteristikinformationen und Leistungsmodusinformationen bereitstellen.
Die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann eine Vielzahl von Leistungsmodulen umfassen. Jedes Leistungsmodul kann eine entsprechende Speichervorrichtungsgruppe mit Strom versorgen.
In einer Ausführungsform kann die Energieverwaltungsvorrichtung 400 Leistungssteuerungsinformationen von dem Host 300 empfangen. In einer anderen Ausführungsform kann die Energieverwaltungsvorrichtung 400 Leistungssteuerungsinformationen von der Speichersteuerung 200 empfangen.
Die Energieverwaltungsvorrichtung kann Leistung, die an eine jedem Leistungsmodul entsprechende Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird, auf der Grundlage der Leistungssteuerungsinformationen steuern bzw. regeln. Die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann einen Basispegel der Leistung, die das Leistungsmodul an die Speichervorrichtungsgruppe zuführt, auf der Grundlage von in den Leistungssteuerungsinformationen umfassten Leistungscharakteristikinformationen steuern. Wenn das Speichergerät 50 hochgefahren wird, kann die Energieverwaltungsvorrichtung 400 eine Einrichtungsoperation zum Einstellen eines durch jedes Leistungsmodul zugeführten Basisleistungspegels durchführen. Der eingestellte Basispegel der Leistung weist einen statischen Wert auf, bis das Speichergerät 50 neu gestartet wird.
Die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann die von jedem Leistungsmodul zugeführte bzw. gelieferte Leistung auf der Grundlage der in dem Leistungssteuerungsmodus umfassten Leistungsmodusinformationen steuern. Das heißt, die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann die von dem Leistungsmodul zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen in einem Zustand flexibel steuern, in dem der Basispegel der vom Leistungsmodul zugeführten Leistung gemäß der Einrichtungsoperation eingestellt wird. Mit anderen Worten kann die Energieverwaltungsvorrichtung 400 einen Betriebspegel der Leistung gemäß den Leistungsmodusinformationen steuern. Der Betriebspegel der Leistung kann ein Leistungspegel sein, der von einem Leistungsmodul gemäß einem Leistungsmodus zugeführt wird, der durch die Leistungsmodusinformationen dargestellt wird. Der durch die Leistungsmodusinformationen dargestellte Leistungsmodus kann dynamisch geändert werden, wenn ein Betriebszustand von in einer Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen geändert wird.
2 zeigt ein Diagramm, das eine Struktur der in 1 gezeigten Speichervorrichtung darstellt.
Bezugnehmend auf 2 kann die Speichervorrichtung 100 eine Speicherzellenanordnung 110, eine Peripherieschaltung 120 und eine Steuerlogik 130 umfassen.
Die Speicherzellenanordnung 110 umfasst eine Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz. Die Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz sind über die Zeilenleitungen RL mit einem Adressendecodierer 121 verbunden. Die Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz sind über die Bitleitungen BL1 bis BLm mit einer Lese-/Schreibschaltung 123 verbunden. Jeder der Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz umfasst eine Vielzahl von Speicherzellen.
In einer Ausführungsform kann die Vielzahl von Speicherzellen nichtflüchtige Speicherzellen sein. Speicherzellen, die mit der gleichen Wortleitung unter den der Vielzahl von Speicherzellen gekoppelt sind, können als eine physikalische Seite definiert werden. Das heißt, die Speicherzellenanordnung 110 kann mit mehreren physischen Seiten ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann jeder der Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz, die in der Speicherzellenanordnung 110 umfasst sind, ein Vielzahl von Dummy-Zellen umfassen. Eine oder mehrere Dummy-Zellen können in Reihe zwischen einem Drain-Auswahltransistor und Speicherzellen und zwischen einem Source-Auswahltransistor und den Speicherzellen geschaltet sein.
Jede der Speicherzellen der Speichervorrichtung kann als eine Single Level Cell (SLC) zum Speichern eines Datenbits, eine Multi Level Cell (MLC) zum Speichern von zwei Datenbits, eine Triple Level Cell (TLC) zum Speichern von drei Datenbits oder einer Quad Level Cell (QLC) zum Speichern von vier Datenbits eingerichtet sein.
Die Peripherieschaltung 120 kann den Adressendecodierer 121, einen Spannungsgenerator 122, die Lese-/Schreibschaltung 123, eine Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 und eine Erfassungsschaltung 125 umfassen.
Die Peripherieschaltung 120 steuert die Speicherzellenanordnung 110 an. Beispielsweise kann die Peripherieschaltung 120 das Speicherzellenarray 110 ansteuern, um eine Programmoperation, eine Leseoperation und eine Löschoperation durchzuführen.
Der Adressendecodierer 121 ist über die Zeilenleitungen RL mit der Speicherzellenanordnung 110 verbunden. Die Zeilenleitungen RL können Drain-Auswahlleitungen, Wortleitungen, Source-Auswahlleitungen und eine gemeinsame Source-Leitung umfassen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Wortleitungen normale Wortleitungen und Dummy-Wortleitungen umfassen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Zeilenleitungen RL ferner eine Rohr- (Pipe) Auswahlleitung umfassen.
In einer Ausführungsform können die Zeilenleitungen RL lokale Leitungen sein, die in lokalen Leitungsgruppen umfasst sind. Die lokale Leitungsgruppe kann einem Speicherblock entsprechen. Die lokale Leitungsgruppe kann eine Drain-Auswahlleitung, lokale Wortleitungen und eine Source-Auswahlleitung umfassen.
Der Adressendecodierer 121 kann nach Maßgabe der Steuerlogik 130 arbeiten. Der Adressendecodierer 121 empfängt eine Adresse ADDR von der Steuerlogik 130.
Der Adressendecodierer 121 kann eine Blockadresse in der empfangenen Adresse ADDR decodieren. Der Adressendecodierer 121 wählt mindestens einen Speicherblock unter den Speicherblöcken BLK1 bis BLKz gemäß der decodierten Blockadresse aus. Der Adressendecodierer 121 kann eine Zeilenadresse RADD in der empfangenen Adresse ADDR decodieren. Der Adressendecodierer 121 kann mindestens eine Wortleitung des ausgewählten Speicherblocks auswählen, indem von dem Spannungsgenerator 122 bereitgestellte Spannungen an die Wortleitung WL gemäß der decodierten Zeilenadresse RADD angelegt werden.
In einer Programmoperation kann der Adressendecodierer 121 eine Programmspannung an die ausgewählte Wortleitung anlegen und eine Durchlassspannung mit einem niedrigeren Pegel als der der Programmspannung an nicht ausgewählte Wortleitungen anlegen. Bei einer Programmüberprüfungsoperation kann der Adressendecodierer 121 eine Überprüfungsspannung an die ausgewählte Wortleitung anlegen und eine Überprüfungsdurchlassspannung mit einem höheren Pegel als der Überprüfungsspannung an die nicht ausgewählten Wortleitungen anlegen.
In einer Leseoperation kann der Adressendecodierer 121 eine Lesespannung an die ausgewählte Wortleitung anlegen und eine Lesedurchlassspannung mit einem höheren Pegel als der Lesespannung an die nicht ausgewählten Wortleitungen anlegen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird eine Löschoperation der Speichervorrichtung 100 in Einheiten von Speicherblöcken durchgeführt. Bei einer Löschoperation umfasst die in die Speichervorrichtung 100 eingegebene Adresse ADDR eine Blockadresse. Der Adressendecodierer 121 kann die Blockadresse decodieren und einen Speicherblock gemäß der decodierten Blockadresse auswählen. Bei der Löschoperation kann der Adressendecodierer 121 eine Massespannung an Wortleitungen anlegen, die mit dem ausgewählten Speicherblock gekoppelt sind.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann der Adressendecodierer 121 eine Spaltenadresse in der dazu übertragenen Adresse ADDR decodieren. Die decodierte Spaltenadresse kann an die Lese-/Schreibschaltung 123 übertragen werden. In einem Beispiel kann der Adressendecodierer 121 Komponenten wie einen Zeilendecodierer, einen Spaltendecodierer und einen Adresspuffer umfassen.
Der Spannungsgenerator 122 kann eine Vielzahl von Betriebsspannungen Vop unter Verwendung einer externen Leistungsspannung erzeugen, die der Speichervorrichtung 100 zugeführt wird. Der Spannungsgenerator 122 arbeitet nach Maßgabe der Steuerlogik 130.
In einer Ausführungsform kann der Spannungsgenerator 122 eine interne Leistungsspannung durch Regulieren der externen Leistungsspannung erzeugen. Die von dem Spannungsgenerator 122 erzeugte interne Leistungsspannung wird als Betriebsspannung der Speichervorrichtung 100 verwendet.
In einer Ausführungsform kann der Spannungsgenerator 122 eine Vielzahl von Betriebsspannungen Vop unter Verwendung der externen Leistungsspannung oder der internen Leistungsspannung erzeugen. Der Spannungsgenerator 122 kann verschiedene Spannungen erzeugen, die von der Speichervorrichtung 100 benötigt werden. Beispielsweise kann der Spannungsgenerator 122 eine Vielzahl von Löschspannungen, eine Vielzahl von Programmspannungen, eine Vielzahl von Durchlass- bzw. Durchgangsspannungen, eine Vielzahl von ausgewählten Lesespannungen und eine Vielzahl von nicht ausgewählten Lesespannungen erzeugen.
Um eine Vielzahl von Betriebsspannungen Vop mit verschiedenen Spannungspegeln zu erzeugen, kann der Spannungsgenerator 122 eine Vielzahl von Pumpkondensatoren zum Empfangen der internen Leistungsspannung umfassen und die Vielzahl von Betriebsspannungen Vop durch selektives Aktivieren der Vielzahl von Pumpkondensatoren nach Maßgabe der Steuerlogik 130 erzeugen.
Die Vielzahl der erzeugten Spannungen Vop kann der Speicherzellenanordnung 110 durch den Adressendecodierer 121 zugeführt werden.
Die Lese-/Schreibschaltung 123 umfasst die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm. Die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm sind über die jeweiligen ersten bis m-ten Bitleitungen BL1 bis BLm mit der Speicherzellenanordnung 110 verbunden. Die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm arbeiten nach Maßgabe der Steuerlogik 130.
Die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm kommunizieren Daten DATA mit der Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124. Bei einer Programmoperation empfangen die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm Daten DATA, die über die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 und die Datenleitungen DL gespeichert werden sollen.
Bei einer Programmoperation können die ersten bis m-ten Seitenpuffer PB1 bis PBm über die Bitleitungen BL1 bis BLm Daten, die über die Dateneingangs-/Ausgangsschaltung 124 empfangen werden, an ausgewählte Speicherzellen übertragen, wenn ein Programmimpuls an eine ausgewählte Wortzeile angelegt wird. Die Speicherzellen der ausgewählten Speicherzellen werden gemäß den übertragenen Daten DATA programmiert. Eine Speicherzelle, die mit einer Bitleitung verbunden ist, über die eine Programmzulassungsspannung (z. B. eine Massespannung) angelegt wird, kann eine erhöhte Schwellenspannung aufweisen. Eine Schwellenspannung einer Speicherzelle, die mit einer Bitleitung gekoppelt ist, über die eine Programmsperrspannung (z.B. eine Leistungsspannung) angelegt wird, kann aufrechterhalten werden. Bei einer Programmüberprüfungsoperation puffert die erste bis m-te Seite PB1 bis PBm Daten, die in den ausgewählten Speicherzellen gespeichert sind, von den ausgewählten Speicherzellen über die Bitleitungen BL1 bis BLm.
In einer Leseoperation kann die Lese-/Schreibschaltung 123 Daten DATA aus Speicherzellen einer ausgewählten Seite durch die Bitleitungen BL lesen und die gelesenen Daten DATA in den ersten bis m-ten Seitenpuffern PB1 bis PBm speichern.
Bei einer Löschoperation kann die Lese-/Schreibschaltung 123 die Bitleitungen BL floaten lassen. In einer Ausführungsform kann die Lese-/Schreibschaltung 123 eine Spaltenauswahlschaltung umfassen.
Die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 ist über die Datenleitungen DL mit den ersten bis m-ten Seitenpuffern PB1 bis PBm verbunden. Die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 arbeitet nach Maßgabe der Steuerlogik 130.
Die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 kann eine Vielzahl von Eingabe-/Ausgabepuffern (nicht gezeigt) umfassen, die Eingangsdaten DATA empfangen. In einer Programmoperation kann die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 Daten DATA empfangen, die von einer externen Steuerung (nicht gezeigt) gespeichert werden sollen. Bei einer Leseoperation gibt die Dateneingabe-/Ausgabeschaltung 124 an die externe Steuerung Daten aus, die von den ersten bis m-ten Seitenpuffern PB1 bis PBm übertragen werden, die in der Lese-/Schreibschaltung 123 umfasst sind.
In einer Leseoperation oder einer Überprüfungsoperation kann die Erfassungsschaltung 125 einen Referenzstrom als Antwort auf ein von der Steuerlogik 130 erzeugtes Zulassungsbit- VRYBIT Signal erzeugen und ein Pass-Signal oder ein Fail-Signal an die Steuerlogik 130 ausgeben, indem eine von der Lese-/Schreibschaltung 123 empfangene Erfassungsspannung VPB mit einer durch den Referenzstrom erzeugten Referenzspannung verglichen wird.
Die Steuerlogik 130 kann mit dem Adressendecodierer 121, dem Spannungsgenerator 122, der Lese-/Schreibschaltung 123, der Dateneingangs-/Ausgangsschaltung 124 und der Erfassungsschaltung 125 gekoppelt sein. Die Steuerlogik 130 kann Gesamtoperationen der Speichervorrichtung 100 steuern. Die Steuerlogik 130 kann als Reaktion auf einen Befehl CMD arbeiten, der von einem externen Gerät übertragen wird.
Die Steuerlogik 130 kann die Peripherieschaltung 120 steuern, indem sie mehrere Signale als Antwort auf einen Befehl CMD und eine Adresse ADDR erzeugt. Beispielsweise kann die Steuerlogik 130 ein Betriebssignal OPSIG, eine Zeilenadresse RADD, ein Lese-/Schreibschaltungssteuersignal PBSIGNALS und ein Zulassungsbit VRYBIT als Antwort auf den Befehl CMD und die Adresse ADDR erzeugen. Die Steuerlogik 130 kann das Betriebssignal OPSIG an den Spannungsgenerator 122 ausgeben, die Zeilenadresse RADD an den Adressendecodierer 121 ausgeben, das Lese-/Schreibschaltungssteuersignal PBSIGNALS an die Lese-/Schreibschaltung 123 ausgeben und das Zulassungsbit VRYBIT an die Erfassungsschaltung 125 ausgeben. Die Steuerlogik 130 kann auch bestimmen, ob die Überprüfungsoperation als Reaktion auf das von der Erfassungsschaltung 125 ausgegebene Pass- oder Fail-Signal PASS/FAIL bestanden oder fehlgeschlagen ist. Die Steuerlogik 130 kann als Hardware, Software oder eine Kombination von Hardware und Software ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Steuerlogik 130 eine Steuerlogikschaltung sein, die gemäß einem Algorithmus und/oder einem Prozessor arbeitet, der einen Steuerlogikcode ausführt.
In einer Ausführungsform kann die Steuerlogik 130 einen Versatzmonitor (Skew-Monitor) 131 umfassen.
In einer Ausführungsform kann der Versatzmonitor 131 Vorrichtungscharakteristikinformationen als Antwort auf einen von der Speichersteuerung 200 bereitgestellten Vorrichtungscharakteristikbefehl erzeugen und die erzeugten Vorrichtungscharakteristikinformationen der Speichersteuerung 200 bereitstellen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 umfassen, die gemäß einem Zeitversatz bestimmt wird.
Beispielsweise kann der Versatzmonitor 131 einen Zeitversatz der Speichervorrichtung 100 unter Verwendung verschiedener Verfahren messen. Der Zeitversatz kann ein Wert sein, der einen Grad bzw. Umfang darstellt, um den ein Betriebstakt der Speichervorrichtung 100 gegenüber einem Referenztakt verzögert ist. Der Versatzmonitor 131 kann einen Zeitversatz der Speichervorrichtung 100 unter Verwendung einer ZQ-Kalibrierung oder einer Ringoszillatorverzögerung (ROD) messen.
Der Versatzmonitor 131 kann eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 basierend auf einem Vergleichsergebnis des Zeitversatzes der Speichervorrichtung 100 und einem Referenzwert bestimmen. Die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 kann in einen schnellen Typ, einen typischen Typ und einen langsamen Typ unterteilt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 in eine größere Anzahl von Typen unterteilt werden.
Der Versatzmonitor 131 kann Vorrichtungscharakteristikinformationen erzeugen, die die bestimmte Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 darstellen.
3 zeigt ein Diagramm, das eine Ausführungsform der in 2 gezeigten Speicherzellenanordnung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 3 kann die Speicherzellenanordnung 110 eine Vielzahl von Speicherblöcken BLK1 bis BLKz umfassen. Jeder Speicherblock kann eine dreidimensionale Struktur aufweisen. Jeder Speicherblock kann eine Vielzahl von Speicherzellen umfassen, die auf einem Substrat (nicht gezeigt) gestapelt sind. Die Vielzahl von Speicherzellen kann entlang der Richtungen + X, + Y und + Z angeordnet sein. Eine Struktur jedes Speicherblocks wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 detaillierter beschrieben.
4 zeigt einen Schaltplan, der einen beliebigen Speicherblock BLKa unter den in 3 gezeigten Speicherblöcken BLK1 bis BLKz darstellt.
Unter Bezugnahme auf 4 kann der Speicherblock BLKa eine Vielzahl von Zell-Strings bzw. Zellenketten CS11 bis CS1m und CS21 bis CS2m umfassen. In einer Ausführungsform kann jede der Vielzahl von Zell-Strings CS11 bis CS1m und CS21 bis CS2m in einer „U“ -Form gebildet sein. In dem Speicherblock BLKa sind m Zell-Strings in einer Zeilenrichtung (d.h. einer + X-Richtung) angeordnet. 4 zeigt zwei Zell-Strings, die in einer Spaltenrichtung (d.h. einer + Y-Richtung) angeordnet sind. Dies dient jedoch der Vereinfachung der Beschreibung, und es versteht sich, dass drei Zell-Strings in Spaltenrichtung angeordnet sein können.
Jede der Vielzahl von Zell-Strings CS11 bis CS1m und CS21 bis CS2m kann mindestens einen Source-Auswahltransistor SST, erste bis n-te Speicherzellen MC1 bis MCn, einen Rohrtransistor PT und mindestens einen Drain-Auswahltransistor DST umfassen.
Die Auswahltransistoren SST und DST und die Speicherzellen MC1 bis MCn können ähnliche Strukturen aufweisen. In einer Ausführungsform kann jeder der ausgewählten Transistoren SST und DST und die Speicherzellen MC1 bis MCn eine Kanalschicht, eine Tunnelisolationsschicht, eine Ladungsspeicherschicht und eine blockierende Isolierschicht umfassen. In einer Ausführungsform kann eine Säule zum Bereitstellen der Kanalschicht in jedem Zell-String vorgesehen sein. In einer Ausführungsform kann eine Säule zum Bereitstellen von mindestens einer der Kanalschicht, der Tunnelisolationsschicht, der Ladungsspeicherschicht und der blockierenden Isolierschicht in jedem Zell-String vorgesehen sein.
Der Source-Auswahltransistor SST jedes Zell-Strings ist zwischen einer gemeinsamen Source-Leitung CSL und den Speicherzellen MC1 bis MCp gekoppelt.
In einer Ausführungsform sind die Source-Auswahltransistoren von Zell-Strings, die in derselben Zeile angeordnet sind, mit einer Source-Auswahlleitung gekoppelt, die sich in der Zeilenrichtung erstreckt, und die Source-Auswahltransistoren von Zell-Strings, die in verschiedenen Zeilen angeordnet sind, sind mit verschiedenen Source-Auswahlleitungen gekoppelt. In 4 sind die Source-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS11 bis CS1m in einer ersten Zeile mit einer ersten Source-Auswahlleitung SSL1 gekoppelt. Die Source-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS21 bis CS2m in einer zweiten Zeile sind mit einer zweiten Source-Auswahlleitung SSL2 gekoppelt.
In einer anderen Ausführungsform können die Source-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS11 bis CS1m und CS21 bis CS2m gemeinsam mit einer Source-Auswahlleitung gekoppelt sein.
Die ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn jedes Zell-Strings sind zwischen dem Source-Auswahltransistor SST und dem Drain-Auswahltransistor DST gekoppelt.
Die ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn können in erste bis p-te Speicherzellen MC1 bis MCp und eine (p+1) bis n-te Speicherzellen MCp + 1 bis MCn unterteilt werden. Die ersten bis p-ten Speicherzellen MC1 bis MCp sind nacheinander in der entgegengesetzten Richtung einer + Z-Richtung angeordnet und zwischen dem Source-Auswahltransistor SST und dem Rohrtransistor PT in Reihe geschaltet. Die (p+1)-ten bis n-ten Speicherzellen MCp + 1 bis MCn sind nacheinander in der + Z-Richtung angeordnet und in Reihe zwischen dem Rohrtransistor PT und dem Drain-Auswahltransistor DST geschaltet. Die ersten bis p-ten Speicherzellen MC1 bis MCp und die (p+1)-ten bis n-ten Speicherzellen MCp + 1 bis MCn sind über den Rohrtransistor PT gekoppelt. Gate-Elektroden der ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn jedes Zell-Strings sind mit den ersten bis n-ten Wortleitungen WL1 bis WLn gekoppelt.
Ein Gate des Rohrtransistors PT jedes Zell-Strings ist mit einer Rohrleitung PL gekoppelt.
Der Drain-Auswahltransistor DST jedes Zell-Strings ist zwischen einer entsprechenden Bitleitung und den Speicherzellen MCp + 1 mit MCn gekoppelt. In Zeilenrichtung angeordnete Zell-Strings sind mit einer in Zeilenrichtung verlaufenden Drain-Auswahlleitung gekoppelt. Die Drain-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS11 bis CS1m in der ersten Zeile sind mit einer ersten Drain-Auswahlleitung DSL1 gekoppelt. Die Drain-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS21 bis CS2m in der zweiten Zeile sind mit einer zweiten Drain-Auswahlleitung DSL2 gekoppelt.
In Spaltenrichtung angeordnete Zell-Strings sind mit einer in Spaltenrichtung verlaufenden Bitleitung gekoppelt. In 4 sind die Zell-Strings CS11 und CS21 in einer ersten Spalte mit einer ersten Bitleitung BL1 gekoppelt. Die Zell-Strings CS1m und CS2m in einer m-ten Spalte sind mit einer m-ten Bitleitung BLm gekoppelt.
Speicherzellen, die mit derselben Wortleitung in den in Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings gekoppelt sind, bilden eine Seite. Beispielsweise bilden Speicherzellen, die mit der ersten Wortzeile WL1 in den Zell-Strings CS11 bis CS1m in der ersten Zeile gekoppelt sind, eine Seite. Speicherzellen, die mit der ersten Wortzeile WL1 in den Zell-Strings CS21 bis CS2m in der zweiten Zeile gekoppelt sind, bilden eine weitere Seite. Wenn eine der Drain-Auswahlleitungen DSL1 und DSL2 ausgewählt ist, können in einer Zeilenrichtung angeordnete Zell-Strings ausgewählt werden. Wenn eine der Wortzeilen WL1 bis WLn ausgewählt ist, kann eine Seite in den ausgewählten Zell-Strings ausgewählt werden.
In einer anderen Ausführungsform können geradzahlige Bitleitungen und ungeradzahlige Bitleitungen anstelle der ersten bis m-ten Bitleitungen BL1 bis BLm vorgesehen sein. Zusätzlich können geradzahlige Zell-Strings unter den in Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings CS11 bis CS1m bzw. CS21 bis CS2m mit den geradzahligen Bitleitungen gekoppelt sein, und ungeradzahlige Zell-Strings unter den in der Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings CS11 bis CS1m bzw. CS21 bis CS2m können mit den ungeraden Bitleitungen gekoppelt sein.
In einer Ausführungsform kann mindestens eine der ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn als Dummy-Speicherzelle verwendet werden. Beispielsweise kann die mindestens eine Dummy-Speicherzelle vorgesehen sein, um ein elektrisches Feld zwischen dem Source-Auswahltransistor SST und den Speicherzellen MC1 bis MCp zu verringern. Alternativ kann die mindestens eine Dummy-Speicherzelle vorgesehen sein, um ein elektrisches Feld zwischen dem Drain-Auswahltransistor DST und den Speicherzellen MCp + 1 bis MCn zu verringern. Wenn die Anzahl von Dummy-Speicherzellen zunimmt, wird die Zuverlässigkeit eines Betriebs des Speicherblocks BLKa verbessert. Andererseits nimmt die Größe des Speicherblocks BLKa zu. Wenn die Anzahl der Dummy-Speicherzellen abnimmt, nimmt die Größe des Speicherblocks BLKa ab. Andererseits kann die Zuverlässigkeit eines Betriebs des Speicherblocks BLKa verschlechtert sein.
Um die mindestens eine Dummy-Speicherzelle effizient zu steuern, können die Dummy-Speicherzellen eine erforderliche Schwellenspannung aufweisen. Vor oder nach einer Löschoperation des Speicherblocks BLKa kann eine Programmoperation an allen oder einigen der Dummy-Speicherzellen durchgeführt werden. Wenn eine Löschoperation durchgeführt wird, nachdem die Programmoperation durchgeführt worden ist, steuert die Schwellenspannung der Dummy-Speicherzellen eine Spannung, die an die Dummy-Wortleitungen angelegt wird, die mit den jeweiligen Dummy-Speicherzellen gekoppelt sind, so dass die Dummy-Speicherzellen die erforderliche Schwellenspannung aufweisen können.
5 zeigt einen Schaltplan, der eine andere Ausführungsform BLKb des einen Speicherblocks unter den in 3 gezeigten Speicherblöcken BLK1 bis BLKz darstellt.
Unter Bezugnahme auf 5 kann der Speicherblock BLKb eine Vielzahl von Zell-Strings CS11' bis CS1m' und CS21' bis CS2m' umfassen. Jeder der Vielzahl von Zell-Strings CS11' bis CS1m' und CS21' bis CS2m' erstreckt sich entlang der +Z-Richtung. Jeder der Vielzahl von Zell-Strings CS11' bis CS1m' und CS21' bis CS2m' umfasst mindestens einen Source-Auswahltransistor SST, erste bis n-te Speicherzellen MC1 bis MCn und mindestens einen Drain-Auswahltransistor DST, die auf einem Substrat (nicht gezeigt) unter dem Speicherblock BLKb gestapelt sind.
Der Source-Auswahltransistor SST jedes Zellenstrings ist zwischen einer gemeinsamen Source-Leitung CSL und den Speicherzellen MC1 bis MCn gekoppelt. Die Source-Auswahltransistoren von in derselben Zeile angeordneten Zell-Strings sind mit derselben Source-Auswahlleitung gekoppelt. Die in einer ersten Zeile angeordneten Source-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS11' bis CS1m' sind mit einer ersten Source-Auswahlleitung SSL1 gekoppelt. Source-Auswahltransistoren der in einer zweiten Zeile angeordneten Zell-Strings CS21' bis CS2m' sind mit einer zweiten Source-Auswahlleitung SSL2 gekoppelt. In einer anderen Ausführungsform können die Source-Auswahltransistoren der Zellenstrings CS11' bis CS1m' und CS21' bis CS2m' gemeinsam mit einer Source-Auswahlleitung gekoppelt sein.
Die ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn jedes Zellenstrings sind in Reihe zwischen dem Source-Auswahltransistor SST und dem Drain-Auswahltransistor DST geschaltet. Gate-Elektroden der ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn sind jeweils mit den ersten bis n-ten Wortleitungen WL1 bis WLn gekoppelt.
Der Drain-Auswahltransistor DST jedes Zell-Strings ist zwischen einer entsprechenden Bitleitung und den Speicherzellen MC1 bis MCn gekoppelt. Die Drain-Auswahltransistoren von in einer Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings sind mit einer Drain-Auswahlleitung gekoppelt, die sich in Zeilenrichtung erstreckt. Die Drain-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS11' bis CS1m' in der ersten Zeile sind mit einer ersten Drain-Auswahlleitung DSL1 gekoppelt. Die Drain-Auswahltransistoren der Zell-Strings CS21' bis CS2m' in der zweiten Zeile sind mit einer zweiten Drain-Auswahlleitung DSL2 gekoppelt.
Folglich weist der Speicherblock BLKb von 5 eine Schaltung ähnlich der des Speicherblocks BLKa von 4 auf, mit der Ausnahme, dass der Rohrtransistor PT von jedem Zell-Strings in 5 ausgeschlossen ist.
In einer anderen Ausführungsform können geradzahlige Bitleitungen und ungeradzahlige Bitleitungen anstelle der ersten bis m-ten Bitleitungen BL1 bis BLm vorgesehen sein. Zusätzlich können geradzahlige Zell-Strings unter den in Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings CS11' bis CS1m' oder CS21' bis CS2m' mit den geradzahligen Bitleitungen gekoppelt sein, und ungeradzahlige Zell-Strings unter den in Zeilenrichtung angeordneten Zell-Strings CS11' bis CS1m' oder CS21' bis CS2m' können mit den ungeradzahligen Bitleitungen gekoppelt sein.
In einer Ausführungsform kann mindestens eine der ersten bis n-ten Speicherzellen MC1 bis MCn als Dummy-Speicherzelle verwendet werden. Beispielsweise kann die mindestens eine Dummy-Speicherzelle vorgesehen sein, um ein elektrisches Feld zwischen dem Source-Auswahltransistor SST und den Speicherzellen MC1 bis MCp zu verringern. Alternativ kann die mindestens eine Dummy-Speicherzelle vorgesehen sein, um ein elektrisches Feld zwischen dem Drain-Auswahltransistor DST und den Speicherzellen MCp + 1 bis MCn zu verringern. Wenn die Anzahl von Dummy-Speicherzellen zunimmt, wird die Zuverlässigkeit eines Betriebs des Speicherblocks BLKb verbessert. Andererseits wird die Größe des Speicherblocks BLKb erhöht. Wenn die Anzahl der Dummy-Speicherzellen abnimmt, nimmt die Größe des Speicherblocks BLKb ab. Andererseits kann die Zuverlässigkeit eines Betriebs des Speicherblocks BLKb verschlechtert sein.
Um die mindestens eine Dummy-Speicherzelle effizient zu steuern, können die Dummy-Speicherzellen eine erforderliche Schwellenspannung aufweisen. Vor oder nach einer Löschoperation des Speicherblocks BLKb kann eine Programmoperation an allen oder einigen der Dummy-Speicherzellen durchgeführt werden. Wenn eine Löschoperation durchgeführt wird, nachdem die Programmoperation durchgeführt worden ist, steuert die Schwellenspannung der Dummy-Speicherzellen eine Spannung, die an die Dummy-Wortleitungen angelegt wird, die mit den jeweiligen Dummy-Speicherzellen gekoppelt sind, so dass die Dummy-Speicherzellen die erforderliche Schwellenspannung aufweisen können.
6 zeigt ein Diagramm, das eine Operation der Speichersteuerung zum Steuern einer Vielzahl von Speichervorrichtungen darstellt.
Unter Bezugnahme auf 6 kann die Speichersteuerung 200 über einen ersten Kanal CH1 und einen zweiten Kanal CH2 mit einer Vielzahl von Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_24 verbunden sein. Die Anzahl der Kanäle oder die Anzahl der mit jedem Kanal gekoppelten Speichervorrichtungen ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 können gemeinsam mit dem ersten Kanal CH1 gekoppelt sein. Die Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 können über den ersten Kanal CH1 mit der Speichersteuerung 200 kommunizieren bzw. in Verbindung stehen.
Da die Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 gemeinsam mit dem ersten Kanal CH1 gekoppelt sind, kann jeweils nur eine Speichervorrichtung mit der Speichervorrichtung 200 zu einem Zeitpunkt kommunizieren. Operationen, die intern von den jeweiligen Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 durchgeführt werden, können jedoch gleichzeitig durchgeführt werden.
Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 können gemeinsam mit dem zweiten Kanal CH2 gekoppelt sein. Die Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 können über den zweiten Kanal CH2 mit der Speichersteuerung 200 kommunizieren bzw. in Verbindung stehen.
Da die Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 gemeinsam mit dem zweiten Kanal CH2 gekoppelt sind, kann jeweils nur eine Speichervorrichtung mit der Speichervorrichtung 200 zu einem Zeitpunkt kommunizieren. Operationen, die intern von den jeweiligen Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 durchgeführt werden, können jedoch gleichzeitig durchgeführt werden.
Das Speichergerät unter Verwendung einer Vielzahl von Speichervorrichtungen kann die Leistung verbessern, indem eine Datenverschachtelung verwendet wird, die eine Datenkommunikation unter Verwendung des Verschachtelungsschemas darstellt. Die Datenverschachtelung kann eine Datenkommunikation sein, bei der in einer Struktur, in der zwei oder mehr Wege einen Kanal gemeinsam nutzen, eine Datenleseoperation oder Datenschreiboperation während eines Bewegens zwischen den Wegen durchgeführt wird. Um die Datenverschachtelung zu erreichen, können die Speichervorrichtungen in Einheiten von Kanälen und Wegen verwaltet werden. Um die Parallelisierung der mit jedem Kanal gekoppelten Speichervorrichtungen zu maximieren, kann die Speichersteuerung 200 einen kontinuierlichen logischen Speicherbereich auf die Kanäle und die Wege verteilen und zuweisen.
Beispielsweise kann die Speichersteuerung 200 ein Steuersignal, das einen Befehl und eine Adresse und Daten umfasst, über den ersten Kanal CH1 an die Speichervorrichtung Die_11 übertragen bzw. senden. Während die Speichervorrichtung Die_11 die übertragenen Daten in einer darin umfassten Speicherzelle programmiert, kann die Speichersteuerung 200 ein Steuersignal mit einem Befehl sowie einer Adresse und Daten an die Speichervorrichtung Die_12 übertragen.
In 6 kann die Vielzahl von Speichervorrichtungen auf vier Arten WAY1 bis WAY4 konfiguriert bzw. eingerichtet sein. Ein erster Weg WAY1 kann die Speichervorrichtungen Die_11 und Die_21 umfassen. Ein zweiter Weg WAY2 kann die Speichervorrichtungen Die_12 und Die_22 umfassen. Ein dritter Weg WAY3 kann die Speichervorrichtungen Die_13 und Die_23 umfassen. Ein vierter Weg WAY4 kann die Speichervorrichtungen Die_14 und Die_24 umfassen.
Jeder der Kanäle CH1 und CH2 kann ein Bus von Signalen sein, die von mit dem entsprechenden Kanal gekoppelten Speichervorrichtungen gemeinsam benutzt und verwendet werden.
Obwohl eine Datenverschachtelung in einer 2-Kanal/4-Wege-Struktur in 6 beschrieben ist, kann die Effizienz der Datenverschachtelung effizienter werden, wenn die Anzahl der Kanäle und die Anzahl der Wege größer werden.
7 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 7 kann das Speichergerät 50 eine Vielzahl von Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_24, eine Speichersteuerung 200 und eine Energieverwaltungsvorrichtung 400 umfassen.
Eine erste Speichervorrichtungsgruppe kann eine Gruppe von Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 sein, die gemeinsam über einen ersten Kanal CH1 mit der Speichersteuerung 200 verbunden sind. Eine zweite Speichervorrichtungsgruppe kann eine Gruppe von Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 sein, die gemeinsam über einen zweiten Kanal CH2 mit der Speichersteuerung 200 verbunden sind.
Die Speichersteuerung 200 kann einen Leistungsinformationsmanager 210A umfassen. Der Leistungsinformationsmanager 210A kann Leistungscharakteristikinformationen für jede der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppen erzeugen, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Leistungscharakteristikinformationen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, können Informationen zu einem Leistungspegel sein, der der ersten Speichervorrichtungsgruppe zugeführt werden soll. Leistungscharakteristikinformationen, die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, können Informationen über einen Leistungspegel sein, der der zweiten Speichervorrichtungsgruppe zugeführt werden soll.
Beispielsweise kann der Leistungsinformationsmanager 210A Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, indem Vorrichtungscharakteristikinformationen verwendet werden, die jeweils den in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 entsprechen. Der Leistungsinformationsmanager 210A kann jedem der in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 einen Vorrichtungszustandsbefehl bereitstellen und Vorrichtungscharakteristikinformationen von jedem der in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 erfassen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung umfassen.
Der Leistungsinformationsmanager 210A kann einen endgültigen Leistungsgewichtscode berechnen, indem Leistungsgewichtscodes der jeweiligen Speichervorrichtung Die_11 bis Die_14 synthetisiert werden, die in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind. Der Leistungsinformationsmanager 210A kann einen Leistungspegel bestimmen, der der ersten Speichervorrichtungsgruppe gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode zugeführt werden soll. Der Leistungsinformationsmanager 210A kann Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die den Leistungspegel darstellen, der der ersten Speichervorrichtungsgruppe zugeführt werden soll, der gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode bestimmt wird.
Auf die gleiche Weise kann der Leistungsinformationsmanager 210A Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, indem Vorrichtungscharakteristikinformationen verwendet werden, die jeweils den in der zweiten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 entsprechen.
Der Leistungsinformationsmanager 210A kann dem Host 300 die erzeugten Leistungscharakteristikinformationen für jede der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppen bereitstellen.
Der Host 300 kann Leistungscharakteristikinformationen, die der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, von dem Leistungsinformationsmanager 210A empfangen.
Der Host 300 kann Leistungsmodusinformationen erzeugen, die der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen.
Die Leistungsmodusinformationen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, können Informationen über einen Leistungsmodus sein, der basierend auf Operationen bestimmt wird, die jede der in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 als Reaktion auf eine Anfrage von dem Host 300 durchführt oder durchführen soll. Die Leistungsmodusinformationen, die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, können Informationen über einen Leistungsmodus sein, der basierend auf Operationen bestimmt werden, die jede der in der zweiten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 durchführt oder durchführen soll.
Der Host 300 kann Leistungssteuerungsinformationen erzeugen. Der Host 300 kann die erzeugten Leistungssteuerungsinformationen einer Leistungsmodulsteuerung 410 bereitstellen. Die Leistungssteuerungsinformationen können von dem Host 300 erzeugte Leistungsmodusinformationen und von dem Leistungsinformationsmanager 21A empfangene Leistungscharakteristikinformationen umfassen, die jeder der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppen entsprechen.
Die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann die Leistungsmodulsteuerung 410 und eine Leistungsmodulgruppe 420 umfassen.
Die Leistungsmodulsteuerung 410 kann die Leistung, die jedes in der Leistungsmodulgruppe 420 umfasstes Leistungsmodul an eine entsprechend Speichervorrichtungsgruppe zuführt, auf der Grundlage der Leistungsteuerungsinformationen steuern.
Die Leistungsmodulsteuerung 410 kann einen Basispegel der Leistung, die jedes Leistungsmodul der entsprechenden Speichervorrichtungsgruppe zuführt bzw. liefert, auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die in den Leistungssteuerungsinformationen umfasst sind. Beispielsweise kann die Leistungsmodulsteuerung 410 eine Einrichtungsoperation zum Einstellen eines Basisleistungspegels durchführen, der von jedem Leistungsmodul zugeführt wird, immer wenn eine Startoperation des Speichergeräts 50 durchgeführt wird.
Die Leistungsmodulsteuerung 410 kann die von jedem Leistungsmodul zugeführte Leistung auf der Grundlage der in dem Leistungssteuerungsmodus umfassten Leistungsmodusinformationen steuern. Das heißt, die Leistungsmodulsteuerung 410 kann die vom Leistungsmodul zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen in einem Zustand flexibel steuern, in dem der Basispegel der von dem Leistungsmodul zugeführten Leistung gemäß der Einrichtungsoperation eingestellt wird. Mit anderen Worten kann die Leistungsmodulsteuerung 410 einen Leistungsbetriebspegel, den das Leistungsmodul zuführt, auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen einstellen. Der Leistungsbetriebspegel kann ein Pegel der von einer Speichervorrichtungsgruppe verbrauchten Leistung sein, die in Abhängigkeit von einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe flexibel geändert wird.
Beispielsweise kann die Leistungsmodulsteuerung 410 einen Basisleistungspegel, der von einem ersten Leistungsmodul im Startvorgang des Speichergeräts 50 zugeführt wird, auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen einstellen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen. Die Leistungsmodulsteuerung 410 kann die von dem ersten Leistungsmodul zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, flexibel steuern. Die Leistungsmodusinformationen können Informationen über von einer Speichervorrichtungsgruppe verbrauchter Energie sein, basierend auf einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe.
Auf die gleiche Weise kann die Leistungsmodulsteuerung 410 einen Standardleistungspegel einstellen, der von einem zweiten Leistungsmodul im Startvorgang des Speichergeräts 50 zugeführt wird, und die vom zweiten Leistungsmodul zugeführte Leistung flexibel steuern.
Die Leistungsmodulgruppe 420 kann erste und zweite Leistungsmodule umfassen. Das erste Leistungsmodul kann die erste Speichervorrichtungsgruppe mit Strom versorgen. Das zweite Leistungsmodul kann die zweite Speichervorrichtungsgruppe mit Strom versorgen. Die Anzahl von Leistungsmodulen, die in der Leistungsmodulgruppe 420 umfasst sind, ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
8 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb der in 7 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 8 kann jede der Speichervorrichtungen 100 den Versatzmonitor 131 umfassen, der unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist.
In einer Ausführungsform kann der Versatzmonitor 131 Vorrichtungscharakteristikinformationen als Reaktion auf einen von einem Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A bereitgestellten Vorrichtungscharakteristikbefehl erzeugen und die erzeugten Vorrichtungscharakteristikinformationen dem Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A bereitstellen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik einer Speichervorrichtung 100 umfassen, die gemäß einem Zeitversatz der Speichervorrichtung 100 bestimmt wird.
Beispielsweise kann der Versatzmonitor 131 einen Zeitversatz der Speichervorrichtung 100 unter Verwendung verschiedener Verfahren messen. Der Zeitversatz kann ein Wert sein, der einen Grad bzw. Umfang darstellt, um den ein Betriebstakt der Speichervorrichtung 100 gegenüber einem Referenztakt verzögert ist. Der Versatzmonitor 131 kann einen Zeitversatz der Speichervorrichtung 100 unter Verwendung einer ZQ-Kalibrierung oder einer Ringoszillatorverzögerung (Ring Oscillator Delay - ROD) messen.
Der Versatzmonitor 131 kann eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses des Zeitversatzes der Speichervorrichtung 100 und eines Referenzwerts bestimmen. Die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung 100 kann in einen schnellen Typ, einen typischen Typ und einen langsamen Typ unterteilt werden. Der Versatzmonitor 131 kann Vorrichtungscharakteristikinformationen erzeugen, die die bestimmte Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik darstellen.
In 8 kann der unter Bezugnahme auf 7 beschriebene Leistungsinformationsmanager 210A den Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A und die Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212A umfassen.
Beispielsweise kann der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die einer Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, indem Vorrichtungscharakteristikinformationen verwendet werden, die jeweils einer Vielzahl von Speichervorrichtungen entsprechen, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind.
Der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A kann einen Vorrichtungszustandsbefehl für jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, bereitstellen und Vorrichtungscharakteristikinformationen von jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen, erfassen, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind.
Der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A kann einen endgültigen Leistungsgewichtscode berechnen, indem Leistungsgewichtscodes der jeweiligen Speichervorrichtungen unter Bezugnahme auf die Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212A synthetisiert werden.
Der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A kann einen Leistungspegel bestimmen, der der einen Speichervorrichtungsgruppe gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode zugeführt werden soll. Der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A kann Leistungscharakteristikinformationen erzeugen, die den Leistungspegel darstellen, der an die eine Speichervorrichtungsgruppe zugeführt werden soll, die gemäß dem endgültigen Leistungsgewichtscode bestimmt wird. Der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A kann die erzeugten Leistungscharakteristikinformationen dem Host 300 bereitstellen.
Die Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212A kann einen Leistungsgewichtscode umfassen, der gemäß der Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung bestimmt wird.
9 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 9 kann das Speichergerät 50 eine erste und eine zweite Speichervorrichtungsgruppe, eine Speichersteuerung 200 und eine Energieverwaltungsvorrichtung 400 umfassen.
In 9 können Konfigurationen der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppe und der Energieverwaltungsvorrichtung 400 identisch mit den in 7 gezeigten beschrieben werden.
Die Speichersteuerung 200 kann einen Leistungsinformationsmanager 210B umfassen.
Der Leistungsinformationsmanager 210B kann Leistungscharakteristikinformationen an jeder der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppen auf die gleiche Weise erzeugen, wie unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
In einer Ausführungsform kann der Leistungsinformationsmanager 210B die erzeugten Leistungscharakteristikinformationen direkt an die Energieverwaltungsvorrichtung 400 anstelle des Hosts 300 bereitstellen.
Der Leistungsinformationsmanager 210B kann Leistungsmodusinformationen erzeugen, die der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen.
Beispielsweise kann der Leistungsinformationsmanager 210B Leistungsmodusinformationen, die der ersten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, auf der Grundlage der von Operationen erzeugen, die jede der in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 durchführt oder durchführen soll. Jede der Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 kann oder muss eine Operation als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 oder unabhängig von der Anforderung von dem Host 300 durchführen.
Der Leistungsinformationsmanager 210B kann Leistungsmodusinformationen, die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, auf der Grundlage von Operationen erzeugen, die jede der in der zweiten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 durchführt oder durchführen soll. Jede der Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 kann oder muss eine Operation als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 oder unabhängig von der Anforderung von dem Host 300 ausdurchführen.
Der Leistungsinformationsmanager 210B kann Leistungssteuerungsinformationen erzeugen. Der Leistungsinformationsmanager 210B kann die erzeugten Leistungssteuerungsinformationen einer Leistungsmodulsteuerung 410 bereitstellen. Die Leistungssteuerungsinformationen können Leistungsmodusinformationen und Leistungscharakteristikinformationen umfassen, die jeder der ersten und zweiten Speichervorrichtungsgruppen entsprechen.
Die Energieverwaltungsvorrichtung 400 kann die Leistungsmodulsteuerung 410 und eine Leistungsmodulgruppe 420 umfassen. Konfigurationen und Operationen der Leistungsmodulsteuerung 410 und der Leistungsmodulgruppe 420 können identisch mit den in 7 gezeigten beschrieben werden.
In einer Ausführungsform kann die Leistungsmodulsteuerung 410 Leistungssteuerungsinformationen vom Leistungsinformationsmanager 210B anstelle des Hosts 300 empfangen.
10 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb der in 9 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 10 kann ein Betrieb eines Versatzmonitors 131, der in jeder der Speichervorrichtungen 100 umfasst ist, identisch mit dem in 8 gezeigten beschrieben werden.
In 10 kann der Leistungsinformationsmanager 210B, der unter Bezugnahme auf 9 beschrieben ist, einen Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211B, eine Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212B und einen Leistungsmodusinformationsgenerator 213B umfassen.
Der Leistungsinformationsmanager 210B kann Leistungssteuerungsinformationen erzeugen und die erzeugten Leistungssteuerungsinformationen an die Leistungsmodulsteuerung bereitstellen, die unter Bezugnahme auf 9 beschrieben ist. Die Leistungssteuerungsinformationen können Leistungscharakteristikinformationen, die von dem Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211B erzeugt werden, der einer Speichervorrichtungsgruppe entspricht, und Leistungsmodusinformationen, die von dem Leistungsmodusinformationsgenerator 213B erzeugt werden, umfassen.
Ein Betrieb des Leistungscharakteristikinformationsgenerators 211B und eine Konfiguration der Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212B können identisch beschrieben werden mit dem in 8 gezeigten Betrieb des Leistungscharakteristikinformationsgenerators 211A und der in 8 gezeigten Konfiguration der Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212A.
Daher kann der Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211B Leistungscharakteristikinformationen, die einer Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, auf die gleiche Weise wie der in 8 gezeigte Leistungscharakteristikinformationsgenerator 211A erzeugen.
Der Leistungsmodusinformationsgenerator 213B kann Leistungsmodusinformationen erzeugen, die einer Speichervorrichtungsgruppe entsprechen.
Beispielsweise kann der Leistungsmodusinformationsgenerator 213B Leistungsmodusinformationen auf der Grundlage von Operationen erzeugen, die jede einer Vielzahl von Speichervorrichtungen 100, die in der einen Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, durchführt oder deren Durchführung Ausführung geplant ist. Jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen 100 kann oder muss eine Operation als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 oder unabhängig von der Anforderung von dem Host 300 durchführen.
11 zeigt ein Diagramm, das die in den 8 und 10 gezeigten Tabellen zur Einstellung des Leistungsgewichts darstellt.
Unter Bezugnahme auf FIG. 11 weist eine Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212 die gleiche Konfiguration wie die in 8 gezeigte Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212A und die in 10 gezeigte Leistungsgewichtseinstellungstabelle 212B auf.
Eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik einer Speichervorrichtung kann in einen schnellen Typ, einen typischen Typ und einen langsamen Typ unterteilt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung in eine größere Anzahl von Typen unterteilt werden.
Ein Leistungsgewichtscode kann auf der Grundlage der der Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung bestimmt werden. Beispielsweise kann der Speichervorrichtung Leistung mit einem höheren Pegel bereitgestellt werden, wenn der Leistungsgewichtscode einen größeren Wert hat. Daher weist der Leistungsgewichtscode einen niedrigeren Wert auf, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung schneller wird. Im Gegensatz dazu weist der Leistungsgewichtscode einen höheren Wert auf, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung langsamer wird. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung zu einem Referenzpegel gehört, kann der Leistungsgewichtscode einen vorbestimmten Wert aufweisen. In 11 kann der vorbestimmte Wert 0 sein. Das Wort „vorbestimmt bzw. vorgegeben“, wie es hier in Bezug auf einen Parameter verwendet wird, wie beispielsweise einen vorbestimmten Wert, bedeutet, dass ein Wert für den Parameter bestimmt wird, bevor der Parameter in einem Prozess oder Algorithmus verwendet wird. Für einige Ausführungsformen wird der Wert für den Parameter bestimmt, bevor der Prozess oder Algorithmus beginnt. In anderen Ausführungsformen wird der Wert für den Parameter während des Prozesses oder Algorithmus bestimmt, jedoch bevor der Parameter in dem Prozess oder Algorithmus verwendet wird.
Wenn beispielsweise die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom typischen Typ ist, kann die Zufuhr von Energie mit dem Referenzpegel erforderlich sein, um eine Betriebsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen Wert von 0 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom langsamen Typ ist, kann die Zufuhr von Leistung mit einem höheren Pegel als dem Referenzpegel erforderlich sein, um die Betriebsgeschwindigkeit zu erhöhen. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen positiven Wert aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom schnellen Typ ist, kann die Energiezufuhr mit einem Pegel erforderlich sein, der niedriger als der Referenzpegel ist, um die Betriebsgeschwindigkeit zu verringern. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen negativen Wert aufweisen.
Mit anderen Worten kann, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung der typische Typ ist, die Zufuhr von Energie mit dem Referenzpegel zur Speichervorrichtung erforderlich sein, um einen normalen Betrieb der Speichervorrichtung durchzuführen. Daher kann der Leistungsgewichtscode den Wert 0 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom langsamen Typ ist, kann die Energiezufuhr mit einem Pegel erforderlich sein, der höher als der Referenzpegel ist, um den normalen Betrieb der Speichervorrichtung durchzuführen. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen positiven Wert aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom schnellen Typ ist, kann die Speichervorrichtung den normalen Betrieb durchführen, selbst wenn der Speichervorrichtung Energie mit einem Pegel zugeführt wird, der niedriger als der Referenzpegel ist. Daher kann der Leistungsgewichtscode einen negativen Wert aufweisen.
In 11 kann der Leistungsgewichtscode den Wert 0 aufweisen, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung der typische Typ ist. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom langsamen Typ ist, kann der Leistungsgewichtscode einen Wert von +1 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung vom schnellen Typ ist, kann der Leistungsgewichtscode einen Wert von -1 aufweisen.
Die Größe eines Wertes des Leistungsgewichtscodes, der auf der Grundlage der der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung bestimmt wird, ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen kann, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik in verschiedene Typen unterteilt wird, die Größe eines Wertes des Leistungsgewichtscodes oder der Differenzwert zwischen Leistungsgewichtscodes unterschiedlich eingestellt werden.
12 zeigt ein Diagramm, das Vorrichtungscharakteristikinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 12 sind Vorrichtungscharakteristikinformationen zu jeder der Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14, die in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, die unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist, dargestellt. Eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_11 ist der langsame Typ und ein Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_11 weist den Wert +1 auf. Eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_12 ist der langsame Typ und ein Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_12 weist den Wert +1 auf. Eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_13 ist der typische Typ und ein Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_13 weist den Wert 0 auf. Eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_14 ist der schnelle Typ und ein Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_14 weist den Wert -1 auf.
13 zeigt ein Diagramm, das einen Vorgang zur Erzeugung von Leistungscharakteristikinformationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 13 kann der Leistungspegel, der einer Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird, in Pegel von einem ersten Pegel bis zu einem siebten Pegel unterteilt werden. Die Anzahl der Pegel der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführten Energie ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
In 12 kann der erste Pegel ein Mindestpegel der zugeführten Leistung für eine entsprechende Speichervorrichtungsgruppe sein. Der vierte Pegel kann ein Standardpegel der zugeführten Leistung für eine entsprechende Speichervorrichtungsgruppe sein. Der siebte Pegel kann ein maximaler Pegel der einer entsprechenden Speichervorrichtungsgruppe zugeführten Leistung sein.
Leistungscharakteristikinformationen, die der Speichervorrichtungsgruppe entsprechen, können Informationen sein, die einen Leistungspegel darstellen, der auf der Grundlage der eines endgültigen Leistungsgewichtscodes bestimmt wird, der durch Synthetisieren von Leistungsgewichtscodes der jeweiligen Speichervorrichtungen berechnet wird, die in der Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind.
Unter Bezugnahme auf 12 kann, da die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_11 der langsame Typ ist und der Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_11 den Wert +1 aufweist, der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistungspegel von dem vierten Pegel als Basispegel auf den fünften Pegel erhöht werden. Da die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_12 vom langsamen Typ ist und der Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_12 den Wert +1 aufweist, kann der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistungspegel von dem fünften Pegel auf den sechsten Pegel erhöht werden. Da die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_13 der typische Typ ist und der Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_13 den Wert 0 aufweist, kann der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistungspegel den sechsten Pegel beibehalten. Da die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_14 der schnelle Typ ist und der Leistungsgewichtscode der Speichervorrichtung Die_14 den Wert -1 aufweist, kann der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistungspegel von dem sechsten Pegel auf den fünften Pegel verringert werden.
Daher kann der Leistungspegel, der der ersten Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird, der auf der Grundlage der des endgültigen Leistungsgewichtscodes bestimmt wird, der fünfte Pegel sein. Der Leistungspegel, der gemäß den Leistungscharakteristikinformationen bestimmt wird, kann ein Leistungsbasispegel sein, der auf einen statischen Wert eingestellt ist, wenn das Speichergerät hochgefahren wird.
14 zeigt ein Diagramm, das die in den 8 und 10 gezeigten Leistungssteuerungsinformationen darstellt.
Unter Bezugnahme auf 14 können die Leistungssteuerungsinformationen Leistungscharakteristikinformationen und Leistungsmodusinformationen umfassen, die unter Bezugnahme auf die 8 und 10 beschrieben sind. Die Leistungscharakteristikinformationen können Informationen zum Energieverbrauch bzw. zur Leistungsaufnahme (Leistungsbasispegel) sein, die gemäß einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik einer Speichervorrichtung bestimmt werden. In einer Ausführungsform kann die physikalische Vorrichtungscharakteristik eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung anzeigen. Der Leistungsbasispegel ist statisch, da der Leistungsbasispegel auf einen Wert festgelegt ist, der in einer Einrichtungsoperation bestimmt worden ist, und der Wert wird auf der Grundlage der physikalischen Vorrichtungscharakteristik der Speichervorrichtung bestimmt. In einer Ausführungsform kann ein Leistungsbasispegel, der einer Speichervorrichtungsgruppe entspricht, gemäß einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik für jede der Speichervorrichtungen in der Speichervorrichtungsgruppe eingestellt werden. Die Leistungsmodusinformationen können Informationen über den Energieverbrauch bzw. die Leistungsaufnahme (Leistungsbetriebspegel) sein, die in Abhängigkeit von einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtung variiert werden. Der Leistungsbetriebspegel ist dynamisch, je nachdem, welchen Vorgang die Speichervorrichtung durchführt. In einer Ausführungsform kann ein Leistungsbetriebspegel, der einer Speichervorrichtungsgruppe entspricht, gemäß einer Betriebsumgebung jeder der Speichervorrichtungen in der Speichervorrichtungsgruppe eingestellt werden.
Die Betriebsumgebung der Speichervorrichtung kann anzeigen, in welchem Betriebszustand sich die Speichervorrichtung hinsichtlich des Energieverbrauchs befindet. In einer Ausführungsform kann der Betriebszustand einen Standby-Zustand zum Energiesparen, einen Zustand zum Durchführen einer Vordergrundoperation gemäß einer Anforderung des Hosts, einen Zustand zum Durchführen einer Hintergrundoperation, die für die Anforderung des Hosts irrelevant ist, usw. umfassen.
In einer Ausführungsform kann der Betriebszustand gemäß der Art der von der Speichervorrichtung durchgeführten Operation unterteilt werden. Beispielsweise kann ein Betriebszustand beim Durchführen eines Löschvorgangs oder eines Programmvorgangs mit hohem Energieverbrauch und ein Betriebszustand beim Durchführen eines Lesevorgangs mit relativ geringem Energieverbrauch unterschiedlich sein.
In 14 kann der Leistungspegel eines ersten Leistungsmoduls ein fünfter Leistungspegel sein und der Leistungsmodus des ersten Leistungsmoduls kann ein erster Leistungsmodus sein. Der Leistungspegel eines zweiten Leistungsmoduls kann ein dritter Leistungspegel sein und der Leistungsmodus des zweiten Leistungsmoduls kann ein zweiter Leistungsmodus sein.
Daher kann ein Basisleistungspegel, den das erste Leistungsmodul einer ersten Speichervorrichtung zuführt, höher eingestellt werden als der Leistungspegel, den das zweite Leistungsmodul einer zweiten Speichervorrichtungsgruppe zuführt. Der Basispegel der Leistung kann bei einer Hochfahroperation des Speichergeräts eingestellt werden.
Die Leistung, die das erste Leistungsmodul der ersten Speichervorrichtungsgruppe bereitstellt, kann gemäß dem ersten Leistungsmodus flexibel gesteuert werden. Die Leistung, die das zweite Leistungsmodul der zweiten Speichervorrichtungsgruppe bereitstellt, kann gemäß dem zweiten Leistungsmodus flexibel gesteuert werden.
Demzufolge, wenn der erste Leistungsmodus und der zweite Leistungsmodus der gleiche Leistungsmodus sind, kann das erste Leistungsmodul Leistung zuführen, deren Pegel höher ist als die von dem zweiten Leistungsmodul zugeführte Leistung. Das heißt, ein Leistungspegel kann einen Basispegel der von einem Leistungsmodul zugeführten Leistung bestimmen, wenn der gleiche Leistungsmodus bereitgestellt wird, und ein Einrichtungsvorgang zum Einstellen des Basisleistungspegels kann durchgeführt werden, immer wenn der Startvorgang des Speichergeräts durchgeführt wird.
Ein Leistungsmodus kann in Abhängigkeit von einer Änderung des Betriebszustands von Speichervorrichtungen geändert werden, die in einer Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, wie beispielsweise einem Energiesparmodus, einem Standardmodus oder einem Hochleistungsmodus. Ein Leistungsbetriebspegel im Hochleistungsmodus kann höher sein als der im Niedrigleistungsmodus. Daher sind in einem Zustand, in dem die Leistungspegel von Leistungsmodulen auf den gleichen Leistungspegel eingestellt sind, die Leistungsbasispegel der Leistungsmodule gleich, es kann jedoch eine größere Leistungsmenge zugeführt werden, da der Leistungsbetriebspegel in dem Hochleistungsmodus höher als der in dem Energiesparmodus ist.
Demzufolge, wenn der erste Leistungsmodus ein Leistungsmodus ist, der sich vom zweiten Leistungsmodus unterscheidet, ist nicht sichergestellt, dass das erste Leistungsmodul Leistung zuführt, dessen Pegel höher ist als der des zweiten Leistungsmoduls. Je nach Leistungsmodus kann die vom zweiten Leistungsmodul zugeführte Leistung höher sein als die, die von dem ersten Leistungsmodul zugeführt wird. Wenn beispielsweise der erste Leistungsmodus der Niedrigleistungsmodus und der zweite Leistungsmodus der Hochleistungsmodus ist, kann das zweite Leistungsmodul in Abhängigkeit von der Situation im Vergleich zum ersten Leistungsmodul eine große Leistungsmenge zuführen.
15 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 15 kann in Schritt S1501 das Speichergerät einen Start- bzw. Hochfahrvorgang durchführen.
In Schritt S1503 kann das Speichergerät einen Basisleistungspegel, der einer Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird, auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder in der Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtung einstellen.
In Schritt S1505 kann das Speichergerät einen Leistungsbetriebspegel auf der Grundlage der einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe bestimmen oder Informationen über den Leistungsbetriebspegel von dem Host empfangen. Der Leistungsbetriebspegel kann ein von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchter Leistungspegel sein, der abhängig von der Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe flexibel geändert wird.
In Schritt S1507 kann die Speichervorrichtung eine jeder Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistung auf der Grundlage eines statischen Leistungsbasispegels, der in einer Einrichtungsoperation bestimmt wird, und eines dynamischen Leistungsbetriebspegels, der in Abhängigkeit von der Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe flexibel geändert wird, steuern.
16 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 16 kann das Speichergerät in Schritt S1601 eine Startoperation durchführen.
In Schritt S1603 kann das Speichergerät Leistungscharakteristikinformationen auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik für jede der in einer Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen erzeugen.
In Schritt S1605 kann das Speichergerät auf der Grundlage von statischen Leistungscharakteristikinformationen einen Basisleistungspegel einstellen, der jeder Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird. Der Basispegel der Leistung kann auf einen Wert festgelegt werden, der beim Hochfahren des Speichergeräts bestimmt wird.
In Schritt S1607 kann das Speichergerät Leistungsmodusinformationen auf der Grundlage einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe erzeugen oder die Leistungsmodusinformationen von dem Host empfangen.
In Schritt S1609 kann das Speichergerät die an jede Speichervorrichtung zugeführte Leistung auf der Grundlage von Informationen des dynamischen Leistungsmodus steuern. Mit anderen Worten kann das Speichergerät die zugeführte Leistung auf der Grundlage der eines Leistungsbetriebspegels, der gemäß einem Betriebszustand der Speichervorrichtung bestimmt wird, flexibel steuern.
17 zeigt ein Diagramm, das eine Konfiguration und einen Betrieb des Speichergeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 17 kann eine erste Speichervorrichtungsgruppe Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 umfassen. Eine zweite Speichergruppe kann Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 umfassen.
In 17 kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik jeder der Speichervorrichtungen Die_11, Die_12 und Die_21 der schnelle Typ sein. Die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik jeder der Speichervorrichtungen Die_13, Die_14, Die_22 und Die_23 kann der typische Typ sein. Die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung Die_24 kann vom langsamen Typ sein.
Wenn der endgültige Leistungsgewichtscode berücksichtigt wird, der unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben ist, kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der ersten Speichervorrichtungsgruppe im Vergleich zu der der zweiten Speichervorrichtungsgruppe relativ der schnelle Typ sein. Im Gegensatz dazu kann die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der zweiten Speichervorrichtungsgruppe im Vergleich zu der der ersten Speichervorrichtungsgruppe relativ der langsame Typ sein.
Die in der ersten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 können gemeinsam über einen Kanal mit der Speichersteuerung 200 gekoppelt bzw. verbunden sein. Die in der zweiten Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 können gemeinsam über einen Kanal mit der Speichersteuerung 200 gekoppelt bzw. verbunden sein.
In einer Ausführungsform kann die Speichersteuerung 200 eine Befehlssteuerung 250 und einen Vorrichtungsinformationsmanager 260 umfassen.
Die Befehlssteuerung 250 kann jeder Speichervorrichtung, die in einer Speichervorrichtungsgruppe umfasst ist, einen Befehl bereitstellen. Die Befehlssteuerung 250 kann Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungsgruppe und der Speichervorrichtungen auf der Grundlage von Vorrichtungscharakteristikinformationen einstellen, die von dem Vorrichtungsinformationsmanager 260 empfangen werden. Die Prioritätsreihenfolge einer Speichervorrichtung kann höher eingestellt werden, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung schneller wird. Die Prioritätsreihenfolge einer Speichervorrichtung kann niedriger eingestellt werden, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung langsamer wird.
Die Befehlssteuerung 250 kann gleichzeitig eine Anforderung und Flag-Informationen von dem Host 300 empfangen. Die Flag-Informationen können Informationen sein, die darstellen, ob die von dem Host 300 bereitgestellte Anforderung eine Prioritätsanforderung ist.
Wenn beispielsweise die Flag-Informationen einen logischen Wert „1“ aufweisen, kann die Anforderung eine Prioritätsanforderung sein. Wenn die Flag-Informationen den logischen Wert „0“ aufweisen, kann die Anforderung eine allgemeine Anforderung sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Anforderung eine Prioritätsanforderung sein, wenn die Flag-Informationen den logischen Wert „0“ aufweisen. Wenn die Flag-Informationen den logischen Wert „1“ aufweisen, kann die Anforderung eine allgemeine Anforderung sein. In verschiedenen Ausführungsformen können die Flag-Informationen Informationen umfassen, die eine Prioritätsreihenfolge darstellen, die die Anforderung aufweist. Die Flag-Informationen können Daten von zwei oder mehr Bits gemäß der Anzahl von Prioritätsreihenfolgen umfassen.
Die Befehlssteuerung 250 kann bestimmen, ob die von dem Host 300 bereitgestellte Anforderung eine Prioritätsanforderung ist. Die Prioritätsanforderung kann eine Anforderung sein, von der erwartet wird, dass eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik in einer schnellen Speichervorrichtung verarbeitet wird.
Die Befehlssteuerung 250 kann Vorrichtungscharakteristikinformationen von dem Vorrichtungsinformationsmanager 260 empfangen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik jeder in einer Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtung umfassen. Die Befehlssteuerung 250 kann Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungsgruppe und jeder Speichervorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung einstellen. Die Befehlssteuerung 250 kann eine Prioritätsreihenfolge in Bezug auf eine Speichervorrichtung in einem Standby-Zustand einstellen. Die Befehlssteuerung 250 kann die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung höher einstellen, wenn die Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung schneller wird. Die Befehlssteuerung 250 kann die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung niedriger einstellen, wenn die Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung langsamer wird.
Die Befehlssteuerung 250 kann der Speichervorrichtung einen Befehl und Daten als Antwort auf eine Anforderung von dem Host 300 bereitstellen, indem Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungsgruppe und der Speichervorrichtung berücksichtigt werden.
Wenn beispielsweise die Anforderung von dem Host 300 eine Prioritätsanforderung ist, kann die Befehlssteuerung 250 der Speichervorrichtung den Befehl und die Daten als Antwort auf die Anforderung von dem Host 300 unter Berücksichtigung der Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung bereitstellen. Wenn die Anforderung von dem Host 300 eine allgemeine Anforderung ist, kann die Befehlssteuerung 250 der Speichervorrichtung den Befehl und die Daten als Antwort auf die Anforderung von dem Host 300 unabhängig von der Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung bereitstellen.
Beispielsweise kann ein erster Befehl ein Befehl gemäß der Prioritätsanforderung von dem Host 300 sein. Es wird erwartet, dass der erste Befehl in der Speichervorrichtung mit einer schnellen Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik verarbeitet wird, und daher kann die Befehlssteuerung 250 den ersten Befehl an die erste Speichervorrichtungsgruppe bereitstellen.
Die Befehlssteuerung 250 kann den ersten Befehl und die ersten Daten gemäß dem ersten Befehl an eine beliebige Speichervorrichtung unter den Speichervorrichtungen, die zur ersten Speichervorrichtungsgruppe gehören, unter Berücksichtigung von Prioritätsreihenfolgen bereitstellen. In einer Ausführungsform kann die Befehlssteuerung 250 den ersten Befehl und die Daten gemäß dem ersten Befehl an eine Speichervorrichtung mit einer höchsten Prioritätsreihenfolge unter den Speichervorrichtungen bereitstellen, die zu der ersten Speichervorrichtungsgruppe gehören.
Ein zweiter Befehl kann ein Befehl gemäß der allgemeinen Anforderung von dem Host 300 sein. Es wird nicht erwartet, dass der zweite Befehl in einer Speichervorrichtung mit einer schnellen Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik verarbeitet wird, und daher kann die Befehlssteuerung 250 den zweiten Befehl und die Daten gemäß dem zweiten Befehl an eine beliebige Speichervorrichtung unter den zu der zweiten Speichervorrichtungsgruppe gehörenden Speichervorrichtungen unabhängig von Prioritätsreihenfolgen bereitstellen. Alternativ kann die Befehlssteuerung 250 den zweiten Befehl und die Daten gemäß dem zweiten Befehl an eine beliebige Speichervorrichtung unter den zur zweiten Speichervorrichtungsgruppe gehörenden Speichervorrichtungen gemäß der vorhandenen Befehlsverwaltungsrichtlinie bereitstellen. Beispielsweise kann die Befehlssteuerung 250 den zweiten Befehl und die Daten gemäß dem zweiten Befehl einer Speichervorrichtung in einer Reihenfolge bereitstellen, in der die Prioritätsreihenfolge niedriger als eine Referenzreihenfolge ist.
Der Vorrichtungsinformationsmanager 260 kann dem Leistungsinformationsmanager entsprechen, der unter Bezugnahme auf 10 beschrieben ist. Mit anderen Worten kann der Geräteinformationsmanager 260 jeder Speichervorrichtung einen Vorrichtungscharakteristikbefehl bereitstellen und Vorrichtungscharakteristikinformationen von jeder Speichervorrichtung erfassen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung umfassen.
18 zeigt ein Diagramm, das eine Operation zum Bestimmen von Prioritätsreihenfolgen der in 17 gezeigten Speichervorrichtungen darstellt.
Unter Bezugnahme auf 18 kann eine Prioritätsreihenfolge einer Speichervorrichtung gemäß einer Speichervorrichtungsgruppe, zu der die Speichervorrichtung gehört, einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der Speichervorrichtung und einem Betriebszustand der Speichervorrichtung bestimmt werden.
Wenn beispielsweise der Betriebszustand bereits ausgeführt wird (Ausführen), kann die Speichervorrichtung keine Operation gemäß einem neuen Befehl durchführen. Daher ist die Speichervorrichtung von den zu priorisierenden Zielen ausgeschlossen. Mit anderen Worten können Speichervorrichtungen, deren Betriebszustände inaktiv sind (Leerlauf bzw. Inaktiv), in den zu priorisierenden Zielen umfasst sein.
Eine Prioritätsreihenfolge einer Speichervorrichtungsgruppe kann bestimmt werden, indem eine Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik jeder der in der Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtungen berücksichtigt wird. Wenn beispielsweise abhängig von einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik unterschiedliche Betriebsgewichtscodes bereitgestellt werden, kann der Betriebsgewichtscode einen Wert von +1 aufweisen, wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der schnelle Typ ist. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der typische Typ ist, kann der Betriebsgewichtscode einen Wert von 0 aufweisen. Wenn die Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der langsame Typ ist, kann der Betriebsgewichtscode einen Wert von -1 aufweisen.
Wenn eine Berechnung unter Verwendung eines Verfahrens durchgeführt wird, das der Berechnung des Leistungsgewichtscodes ähnlich ist, die unter Bezugnahme auf 13 beschrieben ist, kann der endgültige Betriebsgewichtscode der ersten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 einen Wert von 2 aufweisen. Der endgültige Betriebsgewichtscode der zweiten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 2 kann einen Wert von 0 aufweisen. Daher weist die erste Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 eine höhere Prioritätsreihenfolge als die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 2 auf. Die erste Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 kann eine Betriebsgeschwindigkeit aufweisen, die schneller als die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 2 ist.
Ein erster Fall Fall 1 ist ein Beispiel, in dem eine Prioritätsreihenfolge jeder Speichervorrichtung festgelegt wird, indem der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtungsgruppe im Vergleich zur Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung ein Gewicht bzw. eine Gewichtung verliehen wird.
Da die Betriebsgeschwindigkeit der ersten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 schneller als die der zweiten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 2 ist, können Prioritätsreihenfolgen bevorzugt für die Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_14 in der ersten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 bereitgestellt werden. Da die Speichervorrichtungen Die_11 bis Die_13 in Betrieb sind, werden die Speichervorrichtungen Die_11 und Die_13 von den zu priorisierenden Zielen ausgeschlossen. Da sich die Speichervorrichtungen Die_12 und Die_14 in Bereitschaft befinden, können die Speichervorrichtungen Die_12 und Die_14 in den zu priorisierenden Zielen umfasst sein. Da die Speichervorrichtung Die_12 schneller ist als die Speichervorrichtung Die_14, kann die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_12 als erste Ordnung ausgewählt werden. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_14 kann als zweite Ordnung ausgewählt werden.
Auf die gleiche Weise können Prioritätsreihenfolgen für die Speichervorrichtungen Die_21 bis Die_24 in der zweiten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 2 bereitgestellt werden. Da die Speichervorrichtung Die_23 in Betrieb ist, wird die Speichervorrichtung Die_23 von den zu priorisierenden Zielen ausgeschlossen. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_21 kann als dritte Ordnung ausgewählt werden. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_22 kann als vierte Ordnung ausgewählt werden. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_24 kann als fünfte Ordnung ausgewählt werden.
Ein zweiter Fall, Fall 2, stellt ein Beispiel dar, in dem eine Prioritätsreihenfolge jeder Speichervorrichtung festgelegt wird, indem der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung im Vergleich zur Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtungsgruppe ein Gewicht bzw. eine Gewichtung verliehen wird.
Da die Speichervorrichtungen Die_11, Die_13 und Die-24 arbeiten bzw. in Betrieb befindlich sind, werden die Speichervorrichtungen Die_11, Die_13 und Die_24 von den zu priorisierenden Zielen ausgeschlossen. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_12, die zur ersten Speichervorrichtungsgruppe Gruppe 1 gehört, die eine hohe Prioritätsreihenfolge unter den Speichervorrichtungen Die_12 und Die-21 aufweist, deren Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik vom schnellen Typ ist, kann als erste Ordnung eingestellt werden. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_21 kann als zweite Ordnung eingestellt werden.
Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_14, die zur ersten Speichergruppe Gruppe 1 gehört, die eine hohe Prioritätsreihenfolge unter den Speichervorrichtungen Die_14 und Die_22 aufweist, deren Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der typische Typ ist, kann als dritte Ordnung eingestellt werden. Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_22 kann als vierte Ordnung eingestellt werden.
Die Prioritätsreihenfolge der Speichervorrichtung Die_24, deren Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik der langsame Typ ist, kann als fünfte Ordnung eingestellt werden.
Die Prioritätsreihenfolge jeder Speichervorrichtung kann in Abhängigkeit von einer Betriebscharakteristik der Speichervorrichtung unterschiedlich eingestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen können die Prioritätsreihenfolgen von Speichervorrichtungen, die gleich oder kleiner als die Referenzreihenfolge sind, als dieselbe Reihenfolge eingestellt werden. Im Gegensatz dazu können die Prioritätsreihenfolgen von Speichervorrichtungen, die gleich oder größer als die Referenzreihenfolge sind, als dieselbe Reihenfolge eingestellt werden.
19 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Operation der in 17 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 19 kann in Schritt S1901 die Speichersteuerung Vorrichtungscharakteristikinformationen auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der in einer Speichervorrichtungsgruppe umfassten Speichervorrichtung erzeugen. Die Vorrichtungscharakteristikinformationen können Informationen zu einer Betriebsgeschwindigkeitscharakteristik jeder Speichervorrichtung umfassen.
In Schritt S1903 kann die Speichersteuerung Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungsgruppe und der Speichervorrichtungen unter Verwendung der Vorrichtungscharakteristikinformationen bestimmen.
In Schritt S1905 kann die Speichersteuerung eine Hostanforderung und Flag-Informationen empfangen.
In Schritt S1907 kann die Speichersteuerung auf der Grundlage der Flag-Information bestimmen, ob die Hostanforderung eine Prioritätsanforderung ist. Als Bestimmungsergebnis fährt die Speichersteuerung mit Schritt S1909 fort, wenn die Hostanforderung die Prioritätsanforderung ist. Als Bestimmungsergebnis fährt die Speichersteuerung mit Schritt S1911 fort, wenn die Hostanforderung eine allgemeine Anforderung anstelle der Prioritätsanforderung ist.
In dem Schritt S1909 kann die Speichersteuerung eine Speichervorrichtung mit einem Befehl und Daten gemäß der Hostanforderung versehen, indem die Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungen berücksichtigt werden. Beispielsweise kann die Speichersteuerung einer Speichervorrichtung mit der höchsten Prioritätsreihenfolge unter den Speichervorrichtungen im Standby-Zustand einen Befehl und Daten bereitstellen.
In dem Schritt S1911 kann die Speichersteuerung einer Speichervorrichtung einen Befehl und Daten gemäß der Hostanforderung bereitstellen, unabhängig von den Prioritätsreihenfolgen der Speichervorrichtungen. Alternativ kann die Speichersteuerung einer Speichervorrichtung einen Befehl und Daten gemäß der Hostanforderung auf der Grundlage der der vorhandenen Speicherbefehlsplanungsrichtlinie bereitstellen.
20 zeigt ein Diagramm, das eine andere Ausführungsform der in 1 gezeigten Speichersteuerung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 20 ist eine Speichersteuerung 1000 mit einem Host und einer Speichervorrichtung verbunden. Die Speichersteuerung 1000 ist eingerichtet, um als Antwort auf eine von dem Host empfangene Anforderung auf die Speichervorrichtung zuzugreifen. Beispielsweise ist die Speichersteuerung 1000 eingerichtet, um Lese-, Programmier-, Lösch- und Hintergrundoperationen der Speichervorrichtung zu steuern. Die Speichersteuerung 1000 ist eingerichtet, um eine Schnittstelle zwischen der Speichervorrichtung und dem Host bereitzustellen. Die Speichersteuerung 1000 ist eingerichtet, um Firmware zum Steuern der Speichervorrichtung anzusteuern.
Die Speichersteuerung 1000 kann einen Prozessor 1010, einen Speicherpuffer 1020, eine Fehlerkorrekturcode- (Error Correction Code - ECC) Schaltung 1030, eine Hostschnittstelle 1040, eine Puffersteuerung 1050, eine Speicherschnittstelle 1060 und einen Bus 1070 umfassen.
Der Bus 1070 kann eingerichtet sein, um Kanäle zwischen Komponenten der Speichersteuerung 1000 bereitzustellen.
Der Prozessor 1010 kann Gesamtoperationen der Speichersteuerung 1000 steuern und eine logische Operation durchführen. Der Prozessor 1010 kann mit dem externen Host über die Hostschnittstelle 1040 kommunizieren bzw. in Verbindung stehen und mit der Speichervorrichtung über die Speicherschnittstelle 1060 kommunizieren bzw. in Verbindung stehen. Der Prozessor 1010 kann auch mit dem Speicherpuffer 1020 über die Puffersteuerung 1050 kommunizieren. Der Prozessor 1010 kann einen Betrieb der Speichervorrichtung steuern, indem der Speicherpuffer 1020 als Arbeitsspeicher, Cache-Speicher oder Pufferspeicher verwendet wird.
Der Prozessor 1010 kann eine Funktion einer Flash-Übersetzungsschicht (Flash Translation Layer - FTL) durchführen. Der Prozessor 1010 kann eine von dem Host über die FTL bereitgestellte logische Blockadresse (LBA) in eine physikalische Blockadresse (PBA) übersetzen. Die FTL kann eine LBA unter Verwendung einer Zuordnungstabelle empfangen, um in eine PBA übersetzt zu werden. Je nach Zuordnungseinheit existieren mehrere Adresszuordnungsmethoden der FTL. Ein repräsentatives Adresszuordnungsverfahren umfasst ein Seitenzuordnungsverfahren, ein Blockzuordnungsverfahren und ein Hybridzuordnungsverfahren.
Der Prozessor 1010 ist eingerichtet, um von dem Host empfangene Daten zufällig zu sortieren. Beispielsweise kann der Prozessor 1010 von dem Host empfangene Daten unter Verwendung eines Randomisierungs-Seeds randomisieren bzw. einer zufälligen Verteilung unterwerfen. Die randomisierten Daten werden als Daten bereitgestellt, die in der Speichervorrichtung gespeichert werden sollen, die in der Speicherzellenanordnung programmiert werden soll.
In einer Leseoperation ist der Prozessor 1010 eingerichtet, um von der Speichervorrichtung empfangene Daten zu derandomisieren. Beispielsweise kann der Prozessor 1010 von der Speichervorrichtung empfangene Daten unter Verwendung eines De-Randomisierungs-Seeds derandomisieren. Die derandomisierten Daten können an den Host ausgegeben werden.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor 1010 eine Randomisierung und De-Randomisierung durch Steuern von Software oder Firmware durchführen.
Der Speicherpuffer 1020 kann als Arbeitsspeicher, Cache-Speicher oder Pufferspeicher des Prozessors 1010 verwendet werden. Der Speicherpuffer 1020 kann Codes und Befehle speichern, die vom Prozessor 1010 ausgeführt werden. Der Speicherpuffer 1020 kann einen statischen RAM (SRAM) oder einen dynamischen RAM (DRAM) umfassen.
Die ECC-Schaltung 1030 kann eine ECC-Operation durchführen. Die ECC-Schaltung 1030 kann eine ECC-Codierung für Daten durchführen, die über die Speicherschnittstelle 1060 in die Speichervorrichtung geschrieben werden sollen. Die ECCcodierten Daten können über die Speicherschnittstelle 1060 an die Speichervorrichtung übertragen werden. Die ECC-Schaltung 1030 kann eine ECC-Decodierung für Daten durchführen, die von der Speichervorrichtung über die Speicherschnittstelle 1060 empfangen werden. In einem Beispiel kann die ECC-Schaltung 1030 als eine Komponente der Speicherschnittstelle 1060 in der Speicherschnittstelle 1060 umfasst sein.
Die Hostschnittstelle 1040 kann mit dem externen Host nach Maßgabe der Steuerung des Prozessors 1010 kommunizieren bzw. in Verbindung stehen. Die Hostschnittstelle 1040 kann mit dem Host unter Verwendung mindestens einer von verschiedenen Kommunikationsarten kommunizieren, wie beispielsweise ein Universal Serial Bus (USB), ein Serial AT Attachment (SATA), ein High Speed InterChip (HSIC), ein Small Computer System Interface (SCSI), Firewire, eine Peripheral Component Interconnection (PCI), ein PCI Express (PCIe), ein NonVolatile Memory Express (NVMe), ein Universal Flash Storage (UFS), ein Secure Digital (SD), eine Multi-Media Card (MMC), eine embedded MMC (eMMC), ein Dual-Inline-Speichermodul (DIMM), ein Registered DIMM (RDIMM) und ein Load Reduced DIMM (LRDIMM).
Die Puffersteuerung 1050 ist eingerichtet, um den Speicherpuffer 1020 nach Maßgabe der Steuerung des Prozessors 1010 zu steuern.
Die Speicherschnittstelle 1060 ist eingerichtet, um mit der Speichervorrichtung nach Maßgabe der Steuerung des Prozessors 1010 zu kommunizieren. Die Speicherschnittstelle 1060 kann einen Befehl, eine Adresse und Daten mit der Speichervorrichtung über einen Kanal kommunizieren.
In einem Beispiel umfasst die Speichersteuerung 1000 möglicherweise nicht den Speicherpuffer 1020 und die Puffersteuerung 1050.
In einem Beispiel kann der Prozessor 1010 einen Betrieb der Speichersteuerung 1000 unter Verwendung von Codes steuern. Der Prozessor 1010 kann Codes von einer nichtflüchtigen Speichervorrichtung (z. B. einem Nur-LeseSpeicher (read only memory - ROM)) laden, die in der Speichersteuerung 1000 bereitgestellt wird. In einem anderen Beispiel kann der Prozessor 1010 Codes von der Speichervorrichtung über die Speicherschnittstelle 1060 laden.
In einem Beispiel kann der Bus 1070 der Speichersteuerung 1000 in einen Steuerbus und einen Datenbus unterteilt sein. Der Datenbus kann eingerichtet sein, um Daten in der Speichersteuerung 1000 zu übertragen, und der Steuerbus kann eingerichtet sein, um Steuerinformationen wie einen Befehl und eine Adresse in der Speichersteuerung 1000 zu übertragen. Der Datenbus und der Steuerbus sind voneinander getrennt und dürfen sich nicht gegenseitig stören oder beeinflussen. Der Datenbus kann mit der Hostschnittstelle 1040, der Puffersteuerung 1050, der ECC-Schaltung 1030 und der Speicherschnittstelle 1060 gekoppelt sein. Der Steuerbus kann mit der Hostschnittstelle 1040, dem Prozessor 1010, der Puffersteuerung 1050, dem Speicherpuffer 1020 und der Speicherschnittstelle 1060 verbunden sein.
21 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Speicherkartensystem darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf 21 umfasst das Speicherkartensystem 2000 eine Speichersteuerung 2100, eine Speichervorrichtung und ein Verbindungselement 2300.
Die Speichersteuerung 2100 ist mit der Speichervorrichtung 2200 gekoppelt. Die Speichersteuerung 2100 ist eingerichtet, um auf die Speichervorrichtung 2200 zuzugreifen. Beispielsweise ist die Speichersteuerung 2100 eingerichtet, um Lese-, Schreib-, Lösch- und Hintergrundoperationen der Speichervorrichtung 2200 zu steuern. Die Speichersteuerung 2100 ist eingerichtet, um eine Schnittstelle zwischen der Speichervorrichtung 2200 und einem Host bereitzustellen. Die Speichersteuerung 2100 ist eingerichtet, um Firmware zum Steuern der Speichervorrichtung 2200 zu steuern. Die Speichersteuerung 2100 kann identisch mit der Speichersteuerung 200 ausgeführt sein, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist.
In einem Beispiel kann die Speichersteuerung 2100 Komponenten wie einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM), eine Verarbeitungseinheit, eine Hostschnittstelle, eine Speicherschnittstelle und eine ECC-Schaltung umfassen.
Die Speichersteuerung 2100 kann über das Verbindungselement 2300 mit einem externen Gerät bzw. einer externen Vorrichtung kommunizieren. Die Speichersteuerung 2100 kann mit dem externen Gerät (z.B. dem Host) gemäß einem spezifischen Kommunikationsprotokoll kommunizieren. In einem Beispiel kann die Speichersteuerung 2100 mit dem externen Gerät über mindestens eines von verschiedenen Kommunikationsprotokollen kommunizieren, wie beispielsweise ein Universal Serial Bus (USB), eine Multi-Media Card (MMC), eine embedded MMC (eMMC), eine Peripheral Component Interconnection (PCI), ein PCI Express (PCIe), ein Advanced Technology Attachment (ATA), ein Serial-ATA (SATA), ein Parallel-ATA (PATA), eine Small Computer System Interface (SCSI), eine Enhanced Small Disk Interface (ESDI), eine Integrated Drive Electronics (IDE), Firewire, ein Universal Flash Storage (UFS), Wi-Fi, Bluetooth und NVMe.
In einem Beispiel kann die Speichervorrichtung 2200 mit verschiedenen nichtflüchtigen Speichervorrichtungen ausgeführt sein, wie einem elektrisch löschbaren und programmierbaren ROM (Electrically Erasable and Programmable ROM - EEPROM), einem NAND-Flash-Speicher, einem NOR-Flash-Speicher, einem Phasenwechsel-RAM (Phase-change ROM - PRAM), einem resistiven RAM (Resistive RAM - ReRAM), einem ferroelektrischen RAM (Ferroelectric RAM - FRAM) und einem magnetischen Spin-Torque-Transfer-RAM (Spin Torque Transfer magnetic RAM - STT-MRAM).
Die Speichersteuerung 2100 und die Speichervorrichtung 2200 können in eine einzelne Halbleitervorrichtung integriert sein, um eine Speicherkarte zu bilden. Beispielsweise können die Speichersteuerung 2100 und die Speichervorrichtung 2200 eine Speicherkarte wie eine PC-Karte (Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA)), eine Compact Flash (CF) -Karte, eine Smart Media-Karte (SM und SMC), einen Memory Stick, eine Multimedia-Karte (MMC, RS-MMC, MMCmicro und eMMC), eine SD-Karte (SD, miniSD, microSD und SDHC) und einen Universal Flash Storage (UFS) bilden.
22 zeigt ein Blockdiagramm, das beispielsweise ein SSD- (Solid State Drive) System darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf 22 umfasst das SSD-System 3000 einen Host 3100 und eine SSD 3200. Die SSD 3200 tauscht ein Signal SIG mit dem Host 3100 über einen Signalverbinder 3001 aus und empfängt Leistung PWR über einen Leistungsverbinder 3002. Die SSD 3200 umfasst eine SSD-Steuerung 3210, eine Vielzahl von Flash-Speichern 3221 bis 322n, eine Hilfsstromversorgung 3230 und einen Pufferspeicher 3240.
In einer Ausführungsform kann die SSD-Steuerung 3210 als Speichersteuerung 200 dienen, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist.
Die SSD-Steuerung 3210 kann die Vielzahl von Flash-Speichern 3221 bis 322n als Reaktion auf ein von dem Host 3100 empfangenes Signal SIG steuern. In einem Beispiel kann das Signal SIG ein Signal sein, das auf einer Schnittstelle zwischen dem Host 3100 und der SSD 3200 basiert. Beispielsweise kann das Signal SIG ein Signal sein, das durch mindestens eine der Schnittstellen definiert ist, wie beispielsweise ein Universal Serial Bus (USB), eine Multi-Media Card (MMC), eine embeded MMC (eMMC), eine Peripheral Component Interconnection (PCI), ein PCI Express (PCIe), ein Advanced Technology Attachment (ATA), ein Serial-ATA (SATA), ein Parallel-ATA (PATA), ein Small Computer System Interface (SCSI), ein Enhanced Small Disk Interface (ESDI), eine Integrated Drive Electronics (IDE), Firewire, ein Universal Flash Storage (UFS), WI-FI, Bluetooth und NVMe.
Die Hilfsstromversorgung 3230 ist über den Stromanschluss 3002 mit dem Host 3100 verbunden. Wenn die Stromversorgung von dem Host 3100 nicht reibungslos verläuft, kann die Hilfsstromversorgung 3230 die SSD 3200 mit Strom versorgen. In einem Beispiel kann sich die Hilfsstromversorgung 3230 in der SSD 3200 oder außerhalb der SSD 3200 befinden. Beispielsweise kann sich die Hilfsstromversorgung 3230 auf einer Hauptplatine befinden und die SSD 3200 mit Hilfsstrom versorgen.
Der Pufferspeicher 3240 arbeitet als Pufferspeicher der SSD 3200. Beispielsweise kann der Pufferspeicher 3240 vorübergehend Daten speichern, die von dem Host 3100 empfangen wurden, oder Daten, die von der Vielzahl von Flash-Speichern 3221 bis 322n empfangen werden, oder vorübergehend Metadaten (z.B. eine Zuordnungs- bzw. Abbildungstabelle) der Flash-Speicher 3221 bis 322n speichern. Der Pufferspeicher 3240 kann flüchtige Speicher wie einen DRAM, einen SDRAM, einen DDR-SDRAM, einen LPDDR-SDRAM und einen GRAM oder nichtflüchtige Speicher wie einen FRAM, einen ReRAM, einen STT-MRAM und einen PRAM umfassen.
23 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Benutzersystem darstellt, auf das das Speichergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet wird.
Unter Bezugnahme auf 23 umfasst das Benutzersystem 4000 einen Anwendungsprozessor 4100, ein Speichermodul 4200, ein Netzwerkmodul 4300, ein Speichermodul 4400 und eine Benutzerschnittstelle 4500.
Der Anwendungsprozessor 4100 kann Komponenten steuern, die in dem Benutzersystem 4000, einem Betriebssystem (OS), einem Benutzerprogramm oder dergleichen umfasst sind. In einem Beispiel kann der Anwendungsprozessor 4100 Steuerungen bzw. Controller zum Steuern von Komponenten, die in dem Benutzersystem 4000 umfasst sind, Schnittstellen, eine Grafikmaschine und dergleichen umfassen. Der Anwendungsprozessor 4100 kann als System-on-Chip (SoC) vorgesehen werden.
Das Speichermodul 4200 kann als Hauptspeicher, Arbeitsspeicher, Pufferspeicher oder Cache-Speicher des Benutzersystems 4000 arbeiten. Das Speichermodul 4200 kann flüchtige Direktzugriffsspeicher wie einen DRAM, einen SDRAM, einen DDR-SDRAM, einen DDR2-SDRM, einen DDR3-SDRAM, einen LPDDR-SDRAM, einen LPDDR2-SDRAM und einen LPDDR3-SDRAM oder nichtflüchtige Direktzugriffsspeicher wie einen PRAM, ein ReRAM, ein MRAM und ein FRAM umfassen. In einem Beispiel können der Anwendungsprozessor 4100 und das Speichermodul 4200 als ein Halbleiterpaket bereitgestellt werden, indem sie basierend auf einem Package-on-Package (PoP) gepackt werden.
Das Netzwerkmodul 4300 kann mit externen Geräten kommunizieren. In einem Beispiel kann das Netzwerkmodul 4300 drahtlose Kommunikation unterstützen, wie z.B. CDMA (Code Division Multiple Access), Global System for Mobile Communication (GSM), Wideband CDMA (WCDMA), CDMA-2000, TDMA (Time Division Multiple Access), Long Term Evolution (LTE), Wimax, WLAN, UWB, Bluetooth und Wi-Fi. In einem Beispiel kann das Netzwerkmodul 4300 in dem Anwendungsprozessor 4100 umfasst sein.
Das Speichermodul 4400 kann Daten speichern. Beispielsweise kann das Speichermodul 4400 vom Speicherprozessor 4100 empfangene Daten speichern. Alternativ kann das Speichermodul 4400 darin gespeicherte Daten an den Anwendungsprozessor 4100 übertragen. In einem Beispiel kann das Speichermodul 4400 mit einer nichtflüchtigen Halbleiterspeichervorrichtung ausgeführt sein, wie beispielsweise ein Phase-change RAM (PRAM), ein Magnetic RAM (MRAM), ein Resistive RAM (RRAM), ein NAND Flash, ein NOR Flash oder ein NAND- Flash mit einer dreidimensionalen Struktur. In einem Beispiel kann das Speichermodul 4400 als entnehmbares Laufwerk wie eine Speicherkarte des Benutzersystems 4000 oder ein externes Laufwerk bereitgestellt werden.
In einem Beispiel kann das Speichermodul 4400 eine Vielzahl von nichtflüchtigen Speichervorrichtungen umfassen, und die Vielzahl von nichtflüchtigen Speichervorrichtungen kann identisch oder im Wesentlichen gleich mit der Speichervorrichtung 100 arbeiten, die unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist. Das Speichermodul 4400 kann identisch oder im Wesentlichen gleich mit dem Speichergerät 50 arbeiten, das unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist.
Die Benutzerschnittstelle 4500 kann Schnittstellen zum Eingeben von Daten oder Befehlen in den Anwendungsprozessor 4100 oder zum Ausgeben von Daten an ein externes Gerät umfassen. In einem Beispiel kann die Benutzerschnittstelle 4500 Benutzereingabeschnittstellen wie eine Tastatur, ein Tastenfeld bzw. ein Keypad, eine Taste, ein Touchpanel, einen Touchscreen, ein Touchpad, einen Touchball, eine Kamera, ein Mikrofon, einen Gyroskopsensor, ein Schwingungssensor und ein piezoelektrisches Element umfassen. Die Benutzerschnittstelle 4500 kann Benutzerausgabeschnittstellen wie eine Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display - LCD), eine OLED- (Organic Light Emitting Diode) Anzeigevorrichtung, eine AMOLED- (Active Matrix OLED) Anzeigevorrichtung, eine LED, einen Lautsprecher und einen Monitor umfassen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Speichergerät mit einer effizienten Stromversorgungsfähigkeit und einem Betriebsverfahren davon bereitgestellt werden.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele von Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen in Form und Details darin vorgenommen werden können, ohne von der Lehre und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, wie dies durch die beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalente definiert ist. Daher sollte der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Beispiele von Ausführungsformen beschränkt sein, sondern sollte nicht nur durch die beigefügten Ansprüche, sondern auch durch deren Äquivalente bestimmt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen können alle Schritte selektiv oder als Teil der Schritte durchgeführt und weggelassen werden. In jeder Ausführungsform werden die Schritte nicht notwendigerweise in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt und können neu angeordnet werden. Die in dieser Beschreibung und den Zeichnungen offenbarten Ausführungsformen stellen nur Beispiele dar, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, und die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, es sollte dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifikationen bzw. Änderungen auf der Grundlage des technologischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können.
Mittlerweile sind die Beispiele von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in den Zeichnungen und der Beschreibung beschrieben worden. Obwohl hier spezifische Terminologien verwendet werden, sollen diese nur die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erklären. Daher ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und viele Variationen sind innerhalb der Lehre und des Umfangs der vorliegenden Offenbarung möglich. Dem Fachmann sollte klar sein, dass zusätzlich zu den hier offenbarten Ausführungsformen verschiedene Modifikationen auf der Grundlage des technologischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020190055120 [0001]

Claims

Speichergerät, aufweisend: eine Speichervorrichtungsgruppe, aufweisend eine Vielzahl von Speichervorrichtungen; eine Speichersteuerung, die eingerichtet ist, um Leistungscharakteristikinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen zu erzeugen; und eine Energieverwaltungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die an die Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und von Leistungsmodusinformationen zu steuern; wobei sich die Leistungsmodusinformationen auf einen Stromverbrauch beziehen, der gemäß einer Betriebsumgebung der Speichergerätegruppe bestimmt wird.
Speichergerät nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Speichervorrichtungen, die in der Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, über mindestens einen Kanal mit der Speichersteuerung gekoppelt sind, wobei die Speichersteuerung einem Host die Leistungscharakteristikinformationen bereitstellt, und wobei die Energieverwaltungsvorrichtung die Leistungscharakteristikinformationen und die Leistungsmodusinformationen von dem Host empfängt.
Speichergerät nach Anspruch 1, wobei die Speichersteuerung die Leistungscharakteristikinformationen erzeugt, nachdem die Speichervorrichtung hochgefahren ist.
Speichergerät nach Anspruch 1, wobei die Speichersteuerung einen Vorrichtungscharakteristikbefehl an eine Speichervorrichtung bereitstellt und Vorrichtungscharakteristikinformationen über eine Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung von der Speichervorrichtung abruft.
Speichergerät nach Anspruch 4, wobei die Speichervorrichtung einen Versatzmonitor umfasst, der eingerichtet ist, um die Vorrichtungscharakteristikinformationen durch Vergleichen eines Zeitversatzes der Speichervorrichtung mit einem Referenzwert zu erzeugen.
Speichergerät nach Anspruch 5, wobei der Versatzmonitor den Zeitversatz auf der Grundlage einer Ringoszillatorverzögerung (ROD) oder der ZQ-Kalibrierung der Speichervorrichtung misst.
Speichergerät nach Anspruch 4, wobei die Speichersteuerung die Leistungscharakteristikinformationen unter Verwendung von Leistungsgewichtscodes erzeugt, die jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen entsprechen, wobei die Vorrichtungscharakteristikinformationen einen Leistungsgewichtscode umfassen, der gemäß der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung bestimmt wird.
Speichergerät nach Anspruch 1, wobei die Energieverwaltungsvorrichtung umfasst: ein Leistungsmodul, das eingerichtet ist, um die Speichervorrichtungsgruppemit Strom zu versorgen; und eine Leistungsmodulsteuerung, die eingerichtet ist, um die von dem Leistungsmodul zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und der Leistungsmodusinformationen zu steuern.
Speichergerät nach Anspruch 8, wobei die Leistungsmodulsteuerung einen Basispegel der zugeführten Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen einstellt und die zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen steuert, die auf der Grundlage von Operationen bestimmt werden, die jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen durchführt oder deren Durchführung geplant ist.
Speichergerät, aufweisend: eine Speichervorrichtungsgruppe, die eine Vielzahl von Speichervorrichtungen aufweist; eine Speichersteuerung, die eingerichtet ist, um Leistungscharakteristikinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen zu erzeugen, und Leistungsmodusinformationen über die von der Speichervorrichtungsgruppe verbrauchte Leistung auf der Grundlage einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe zu erzeugen; und eine Energieverwaltungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um die an die Speichervorrichtungsgruppe zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen und der Leistungsmodusinformationen zu steuern.
Speichergerät nach Anspruch 10, wobei die Vielzahl von Speichervorrichtungen, die in der Speichervorrichtungsgruppe umfasst sind, über mindestens einen Kanal mit der Speichersteuerung gekoppelt sind.
Speichergerät nach Anspruch 10, wobei die Speichersteuerung die Leistungsmodusinformationen auf der Grundlage von Operationen erzeugt, die jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen durchführt oder deren Durchführung geplant ist.
Speichergerät nach Anspruch 10, wobei die Speichersteuerung die Leistungscharakteristikinformationen erzeugt, nachdem die Speichervorrichtung hochgefahren ist.
Speichergerät nach Anspruch 10, wobei die Speichersteuerung einer Speichervorrichtung einen Vorrichtungscharakteristikbefehl bereitstellt und Vorrichtungscharakteristikinformationen über eine Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung von der Speichervorrichtung abruft.
Speichergerät nach Anspruch 14, wobei die Speichervorrichtung einen Versatzmonitor aufweist, der eingerichtet ist, um einen Zeitversatz der Speichervorrichtung zu messen, und die Vorrichtungscharakteristikinformationen durch Vergleichen des Zeitversatzes mit einem Referenzwert erzeugt.
Speichervorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Speichersteuerung die Leistungscharakteristikinformationen unter Verwendung von Leistungsgewichtscodes erzeugt, die jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen entsprechen, wobei die Vorrichtungscharakteristikinformationen einen Leistungsgewichtscode aufweisen, der gemäß der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung bestimmt wird.
Speichergerät nach Anspruch 10, wobei die Energieverwaltungsvorrichtung aufweist: ein Leistungsmodul, das eingerichtet ist, um die Speichervorrichtungsgruppe mit Strom zu versorgen; und eine Leistungsmodulsteuerung, die eingerichtet ist, um einen Basispegel der von dem Leistungsmodul zugeführten Leistung auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen einzustellen und die zugeführte Leistung auf der Grundlage der Leistungsmodusinformationen zu steuern, die auf der Grundlage von Operationen bestimmt werden, die jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen durchführt oder deren Durchführung geplant ist.
Verfahren zum Betreiben einer Speichervorrichtung, das Verfahren aufweisend: Erzeugen von Leistungscharakteristikinformationen über eine Leistung, die von einer eine Vielzahl von Speichervorrichtungen aufweisenden Speichervorrichtungsgruppe verbraucht wird, auf der Grundlage einer physikalischen Vorrichtungscharakteristik jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen; Einstellen eines Basisleistungspegels, der der Speichervorrichtungsgruppe zugeführt wird, auf der Grundlage der Leistungscharakteristikinformationen; und Steuern der zugeführten Leistung auf der Grundlage von Leistungsmodusinformationen über eine Leistungsaufnahme, die auf der Grundlage einer Betriebsumgebung der Speichervorrichtungsgruppe bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Erzeugen der Leistungscharakteristikinformationen aufweist: Erzeugen von Vorrichtungscharakteristikinformationen, die eine Betriebsgeschwindigkeit von jeder der Vielzahl von Speichervorrichtungen angeben; und Erzeugen der Leistungscharakteristikinformationen unter Verwendung von Leistungsgewichtungscodes in den Vorrichtungscharakteristikinformationen, wobei die Vorrichtungscharakteristikinformationen einen Leistungsgewichtscode aufweisen, der gemäß der Betriebsgeschwindigkeit der Speichervorrichtung bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Erzeugen der Vorrichtungscharakteristikinformationen aufweist: Messen eines Zeitversatzes einer Speichervorrichtung; und Erzeugen der Vorrichtungscharakteristikinformationen, die der Speichervorrichtung entsprechen, auf der Grundlage eines Vergleichsergebnisses des Zeitversatzes und eines Referenzwerts.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner aufweisend ein Empfangen der Leistungsmodusinformationen von einem Host.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner aufweisend ein Erzeugen der Leistungsmodusinformationen auf der Grundlage von Operationen, die jede der Vielzahl von Speichervorrichtungen durchführt oder deren Durchführung geplant ist.