DE102021127003A1 - Ufs-vorrichtung, verfahren zum betreiben der ufs-vorrichtung, und system, welches die ufs-vorrichtung enthält - Google Patents

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Byoungsul Kim
Byungyo Lee
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Abstract

Eine Universal-Flash-Storage(UFS)-Vorrichtung umfasst einen UFS-Daten-Übertragungsstrang, umfassend einen ersten UFS-Übertragungsstrang für eine erste Richtung, in welcher Daten an einen UFS-Host ausgegeben werden, einen zweiten UFS-Übertragungsstrang für eine zweite Richtung, in welcher Daten von dem UFS-Host empfangen werden, und bidirektionale UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, die erste Richtung und die zweite Richtung entsprechend einem Betriebsmodus zu schalten. Eine UFS-Vorrichtungssteuereinheit schaltet eine Datenübermittlungsrichtung der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf einem Steuersignal, welches den Betriebsmodus angibt.

Description

  • QUERVERWEIS ZUR VERWANDTEN ANMELDUNG
  • Diese U.S. Patentanmeldung basiert und beansprucht unter 35 U.S.C. §119 die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0151278 , eingereicht am 12. November 2020 beim koreanischen Patentamt, deren Offenbarung hierin vollständig durch Verweis aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Das erfinderische Konzept bzw. die erfinderischen Konzepte, welches bzw. welche hier beschrieben wird bzw. werden, beziehen sich auf ein Speichervorrichtung, und insbesondere auf eine Universal-Flash-Storage(UFS)-Vorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben der UFS-Vorrichtung, und ein UFS-System, welches die UFS-Vorrichtung umfasst.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Ein Speichersystem kann einen Host und eine Speichervorrichtung umfassen. Der Host und die Speichervorrichtung können über verschiedene Standard-Schnittstellen, wie eine Universal-Flash-Storage(UFS)-Schnittstelle, einem Serial Advanced Technology Attachment (SATA), einer Small Computer Small Interface (SCSI), einem Serial Attached SCSI (SAS), und einer eingebetteten Multimediakarte (MMC) miteinander verbunden sein. Wenn das Speichersystem für ein Mobilgerät verwendet wird, kann ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb zwischen dem Host und der Speichervorrichtung sehr wichtig sein. Verschlechterung der Leistung kann jedoch aufgrund von Stau von Übertragungsdaten auftreten, wenn es große Unterschiede in den Mengen von Upstream- und Downstream-Übertragungsdaten zwischen dem Host und der Speichervorrichtung gibt.
  • KURZFASSUNG
  • Das erfinderische Konzept, welches hier beschrieben wird, stellt eine Universal-Flash-Storage(UFS)-Vorrichtung unter Verwendung einer Schnittstelle, welche einen asymmetrischen Übertragungsstrang zwischen der UFS-Vorrichtung und einer UFS-Host-Vorrichtung in einem UFS-System umfasst, ein Verfahren zum Betreiben der UFS-Vorrichtung, und ein UFS-System, welches die UFS-Vorrichtung umfasst, bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine UFS-Vorrichtung eine Mehrzahl an UFS-Daten-Übertragungsstränge und eine UFS-Steuereinheit. Die UFS-Daten-Übertragungsstränge umfassen einen ersten UFS-Übertragungsstrang für eine erste Richtung, in welcher Daten an einen UFS-Host ausgegeben werden, einen zweiten UFS-Übertragungsstrang für eine zweite Richtung, in welcher Daten vom UFS-Host empfangen werden, und bidirektionale UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, die erste Richtung und die zweite Richtung gemäß einem Betriebsmodus zu schalten. Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit schaltet eine Datenübertragungsrichtung der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf einem Steuersignal, welches den Betriebsmodus angibt.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein UFS-System einen UFS-Host. Der UFS-Host umfasst einen Anwendungsprozessor, einen UFS-Treiber und eine UFS-Host-Steuereinheit. Der Anwendungsprozessor umfasst mindestens einen Kern, welcher konfiguriert ist, um Befehle auszuführen. Der UFS-Treiber empfängt eine Anfrage vom Anwendungsprozessor und übersetzt die Anfrage in einen UFS-Befehl. Die UFS-Host-Steuereinheit überträgt den übersetzten UFS-Befehl auf eine UFS-Vorrichtung. Die UFS-Vorrichtung umfasst eine UFS-Vorrichtungssteuereinheit, welche konfiguriert ist, um eine Datenübertragungsrichtung von bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen basierend auf einer Mehrzahl an UFS-Daten-Übertragungssträngen und einem Betriebsmodus zu schalten. Die UFS-Daten-Übertragungsstränge umfassen einen ersten UFS-Übertragungsstrang für eine erste Richtung, in welcher Daten an den UFS-Host ausgegeben werden, einen zweiten UFS-Übertragungsstrang für eine zweite Richtung, in welcher Daten vom UFS-Host empfangen werden, und bidirektionale UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, die erste Richtung und die zweite Richtung entsprechend dem Betriebsmodus zu schalten.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine erste UFS-Vorrichtung mindestens einen UFS-Daten-Übertragungsstrang einschließlich einem Empfangs-Übertragungsstrang, welcher konfiguriert ist, um Eingabedaten von einer zweiten UFS-Vorrichtung zu empfangen. Ein Übermittlungs-Übertragungsstrang übermittelt Ausgabedaten an die zweite UFS-Vorrichtung. Mindestens ein bidirektionaler Übertragungsstrang überträgt die Eingabedaten und/oder die Ausgabedaten entsprechend einem Betriebsmodus desselben. Eine UFS-Steuereinheit erzeugt einen Zustandsinformationswert basierend auf einer Größe der Eingabedaten oder der Ausgabedaten und der Anzahl an UFS-Daten-Übertragungssträngen, und bestimmt den Betriebsmodus von mindestens einem bidirektionalen Übertragungsstrang basierend auf dem Zustandsinformationswert.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich, wobei:
    • 1 ein Diagramm ist, welches ein System darstellt, auf welches eine Speichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform angewandt wird;
    • 2 ein Diagramm ist, welches ein Universal-Flash-Storage(UFS)-System gemäß einer Ausführungsform darstellt;
    • 3A einen Datenfluss darstellt, wenn ein Schreib-Befehl in einem UFS-System gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 3B einen Datenfluss darstellt, wenn ein Lese-Befehl in einem UFS-System gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird;
    • 4A ein Diagramm ist, welches ein UFS-System gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 4B ein Diagramm ist, welches einen bidirektionalen Übertragungsstrang gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 5A ein Blockdiagramm ist, welches eine Zusammenführungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 5B ein Blockdiagramm ist, welches eine Verteilungsschaltung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 5C ein Blockdiagramm ist, welches ein UFS-System gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 6 einen Datenfluss darstellt, wenn ein UFS-Host in einem UFS-System gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einem Hochleistungs-Schreibmodus ist;
    • 7 einen Datenfluss darstellt, wenn ein UFS-Host in einem UFS-System gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einem Hochleistungs-Lesemodus ist;
    • 8 einen Datenfluss darstellt, wenn ein UFS-Host in einem UFS-System gemäß einer beispielhaften Ausführungsform in einem Energiesparmodus ist;
    • 9 ein Flussdiagramm ist, welches einen Betrieb eines UFS-Systems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt;
    • 10A, 10B und 10C jeweils Beispiele von verschiedenen asymmetrischen Übertragungssträngen gemäß beispielhaften Ausführungsformen darstellen;
    • 11 ein Signalaustausch-Diagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt; und
    • 12 ein UFS-System, welches eine UFS-Karte umfasst, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend werden hier beispielhafte Ausführungsformen im Detail mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist ein Diagramm, welches ein System 1000, auf welches eine Speichervorrichtung angewandt wird, gemäß einer Ausführungsform darstellt.
  • Bezugnehmend auf 1, kann das System 1000 von 1 ein mobiles System umfassen, wie ein tragbares Kommunikationsendgerät (z.B., ein Mobiltelefon), ein Smartphone, ein Tablet-Computer (PC), ein Laptop-Computer, ein tragbares Gerät, ein Gesundheitsgerät, oder ein Internet-of-Things(IOT)-Gerät. Das System 1000 von 1 ist jedoch nicht zwingend auf ein mobiles System beschränkt und kann auch oder alternativ einen PC, einen Server, einen Media-Player, oder ein Automobilgerät (z.B., eine Navigationsvorrichtung) umfassen.
  • Bezugnehmend auf 1, kann das System 1000 einen Hauptprozessor 1100, Speicher 1200a und 1200b, und Speichervorrichtungen (z.B., die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b) umfassen. Außerdem kann das System 1000 mindestens eines von einem Bilderfassungsgerät 1410, ein Nutzer-Eingabevorrichtung 1420, ein Sensor 1430, ein Kommunikationsgerät 1440, ein Display 1450, einen Lautsprecher 1460, ein Stromversorgungsgerät 1470, und eine Verbindungsschnittstelle 1480 umfassen.
  • Der Hauptprozessor 1100 kann alle Betriebe des Systems 1000, und insbesondere Betriebe anderer Komponenten, welche im System 1000 enthalten sind, steuern. Der Hauptprozessor 1100 kann als ein Allzweck-Prozessor, ein dedizierter Prozessor, oder ein Anwendungsprozessor implementiert sein. In vielen Ausführungsformen können hier Beschreibungen von Funktionen und Schritten durch einen UFS-Host als umfasste Funktionen und Schritte verstanden werden, welche durch einen als ein Hauptprozessor 1100 verwendeter Anwendungsprozessor, welcher Befehle ausführt, implementiert werden.
  • Der Hauptprozessor 1100 kann mindestens einen CPU-Kern 1110 umfassen, und ferner eine Steuereinheit 1120 umfassen, welche konfiguriert ist, um die Speicher 1200a und 1200b und/oder die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann der Hauptprozessor 1100 ferner einen Programmzeitverkürzer-Block bzw. Akzelerator-Block 1130 umfassen, welcher eine dedizierte Schaltung für einen Hochgeschwindigkeits-Datenbetrieb, wie ein Künstliche-Intelligenz(AI)-Datenbetrieb, ist. Der Akzelerator-Block 1130 kann eine Grafik-Verarbeitungseinheit (GPU), eine neuronale Verarbeitungseinheit (NPU) und/oder eine Datenverarbeitungseinheit (DPU) umfassen, und kann als ein Chip, welcher von anderen Komponenten des Hauptprozessors 1100 physisch getrennt ist, implementiert werden.
  • Die Speicher 1200a und 1200b können als Hauptspeichervorrichtungen des Systems 1000 verwendet werden. Obwohl ein jeder von den Speichern 1200a und 1200b einen flüchtigen Speicher, wie einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM) und/oder dynamischen RAM (DRAM), umfassen kann, kann ein jeder von den Speichern 1200a und 1200b einen nicht-flüchtigen Speicher (NVM), wie einen Flash-Speicher, einen Phasenänderungs-RAM (PRAM) und/oder einen resisitiven RAM (RRAM) umfassen. Die Speicher 1200a und 1200b können in demselben Package wie der Hauptprozessor 1100 implementiert sein.
  • Die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b können als nicht-flüchtige Speichervorrichtungen dienen, welche konfiguriert sind, um Daten zu speichern, ungeachtet, ob ihnen Strom zugeführt wird, und weisen eine größere Speicherkapazität als die Speicher 1200a und 1200b auf. Die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b können jeweils Speicher-Steuereinheiten 1310a und 1310b und NVM 1320a und 1320b umfassen, welche konfiguriert sind, um Daten über die Steuerung der Speicher-Steuereinheiten 1310a und 1310b zu speichern. Obwohl die NVM 1320a und 1320b NAND-Flash-Speicher umfassen können, können die NVM 1320a und 1320b andere Typen von NVM, wie PRAM und/oder RRAM umfassen.
  • Die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b können vom Hauptprozessor 1100 physisch getrennt sein und im System 1000 enthalten sein, oder können in demselben Package wie der Hauptprozessor 1100 implementiert sein. Außerdem können die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b Typen von Speicherkarten aufweisen, und können austauschbar mit anderen Komponenten des Systems 1000 über eine Schnittstelle, wie die Verbindungsschnittstelle 1480, welche nachstehend beschrieben wird, kombiniert werden. Die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b können Vorrichtungen sein, auf welche ein Standard-Protokoll, wie ein Universal-Flash-Storage (UFS), angewandt wird. Zum Beispiel können die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b den UFS-Karten entsprechen, wobei die Verbindungsschnittstelle eine UFS-Schnittstellenschaltung sein kann, und wobei die Speichervorrichtungen 1300a und 1300b mit einem UFS-Protokoll einstimmen können.
  • Die Bilderfassungsvorrichtung 1410 kann ruhende Bilder oder bewegende Bilder erfassen, und kann eine Kamera, ein Camcorder, und/oder eine Webcam sein, oder umfassen.
  • Die Nutzer-Eingabevorrichtung 1420 kann verschiedene Typen von Daten, welche von einem Nutzer des Systems 1000 eingegeben wurden, empfangen, und können ein Touchpad, ein Keypad, ein Keyboard, eine Mouse, und ein Mikrofon sein oder umfassen.
  • Der Sensor 1430 kann verschiedene Typen von physikalischen Größen erfassen, welche von außerhalb des Systems 1000 erhalten werden können, und wandelt die erfassten physikalischen Größen in elektrische Signale. Der Sensor 1430 kann einen Temperatursensor, einen Drucksensor, einen Beleuchtungsstärke-Sensor, einen Positionssensor, einen Beschleunigungs-Sensor, einen Biosensor, und/oder einen Gyroskop-Sensor umfassen.
  • Das Kommunikationsgerät 1440 kann Signale zwischen anderen Geräten außerhalb des Systems 100 entsprechend verschiedenen Kommunikationsprotokollen übertragen und empfangen. Das Kommunikationsgerät 1440 kann eine Antenne, einen Sendeempfanger, eine Schnittstelle und/oder ein Modem umfassen. Das Kommunikationsgerät 1440 kann kabellos kommunizieren und/oder kann über eine Verbindung, wie durch einen Anschluss oder einen anderen Typ von Kommunikationsschnittstelle, kommunizieren.
  • Das Display 1450 und der Lautsprecher 1460 können als Ausgabevorrichtungen dienen, welche konfiguriert sind, um jeweils visuelle Informationen und auditive Informationen an den Nutzer des Systems 1000 auszugeben.
  • Das Stromversorgungsgerät 1470 kann von einer in das System 1000 eingebetteten Batterie (nicht gezeigt) und/oder einer externen Stromquelle zugeführten Strom geeignet umwandeln und den gewandelten Strom zu jeder anderen Komponente des Systems 1000 zuführen.
  • Die Verbindungsschnittstelle 1480 kann eine Verbindung zwischen dem System 1000 und einer externen Vorrichtung bereitstellen, welche mit dem System 1000 verbunden ist und fähig ist, Daten zu und von dem System 1000 zu übermitteln und zu empfangen. Die Verbindungsschnittstelle 1480 kann durch Verwenden verschiedener Schnittstellen-Schemen, wie einen Serial Advanced Technology Attachment (ATA), serieller ATA (SATA), externen SATA (e-SATA), Small Computer Small Interface (SCSI), Serial Attached SCSI (SAS), periphere Komponenten-Zwischenverbindung (PCI), PCI-Express (PCIe), NVM-Express (NVMe), IEEE 1394, eine Universal-Serial-Bus(USB)-Schnittstelle, eine Secure-Digital(SD)-Karten-Schnittstelle, eine Multimediakarten(MMC)-Schnittstelle, eine eMMC-Schnittstelle, eine UFS-Schnittstelle, eine embedded-UFS(eUFS)-Schnittstelle, und eine Compact-Flash(CF)-Karten-Schnittstelle, implementiert werden.
  • 2 ist ein Diagramm, welches ein UFS-System 10 gemäß einer Ausführungsform darstellt.
  • Das UFS-System 10 kann ein System sein, welches einem durch Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) angekündigten UFS-Standard entspricht und einen UFS-Host 100, eine UFS-Vorrichtung 200, und eine UFS-Schnittstelle 300 umfasst. Die vorstehende Beschreibung des Systems 1000 von 1 kann auch auf das UFS-System 10 von 2 in einem Ausmaß angewandt werden, welches nicht der nachstehenden Beschreibung von 2 widerspricht. Die UFS-Schnittstelle 300 kann eine UFS-Schnittstellenschaltung sein oder umfassen, und kann in einigen Ausführungsformen die Konfigurationen von Elementen zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200, welche in und mit Bezug zu 3A, 3B, 4A und/oder 4B gezeigt und nachstehend beschrieben sind, umfassen.
  • Bezugnehmend auf 2 kann der UFS-Host 100 mit der UFS-Vorrichtung 200 über die UFS-Schnittstelle 300 verbunden sein. Wenn der Hauptprozessor 1100 von 1 ein AP ist, kann der AP als eine Komponente des UFS-Hosts 100 implementiert sein.
  • Der UFS-Host 100 kann auch eine Anwendung 150, einen UFS-Treiber 130, eine UFS-Host-Steuereinheit 120, einen Speicher 140, und eine UIC-Schicht 110 (UFS-Zwischenverbindungsschicht) umfassen. Die UFS-Host-Steuereinheit 120 kann der Steuereinheit 1120 des Hauptprozessors 1100 von 1 entsprechen, und der Speicher 140 kann den Speichern 1200a und 1200b und den Speichervorrichtungen 1300a und 1300b von 1 entsprechen. Die UFS-Host-Steuereinheit 120 kann als eine Komponente eines mindestens einen Kern umfassenden Anwendungsprozessors, welcher konfiguriert ist, um Befehle auszuführen, implementiert sein.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 kann eine UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220, einen Speicher 240, eine Speicher-Schnittstelle 230, einen Speicher 250, und eine UIC-Schicht 210 umfassen. Der Speicher 240 kann eine Mehrzahl an NVM-Einheiten umfassen. Die UFS-Vorrichtung 200 kann eine oder beide der Speichervorrichtungen 1300a und 1300b in 1, wie wenn der UFS-Host 100 einen AP als den Hauptprozessor 1100 in 1 umfasst, entsprechen.
  • Die Anwendung 150 kann sich auf ein Programm beziehen, welches konfiguriert ist, um mit der UFS-Vorrichtung 200 zu kommunizieren, um Funktionen der UFS-Vorrichtung 200 zu verwenden. Die Anwendung 150 kann Eingabe-Ausgabe-Anfragen (IORs) an den UFS-Treiber 130 für Eingabe/Ausgabe (I/O)-Operationen an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Die IOR können sich auf eine Daten-Lese-Anfrage, eine Daten-Speicher- (oder Daten-Schreib-) Anfrage, und/oder eine Daten-Verwerfung-Anfrage beziehen, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Der UFS-Treiber 130 kann die UFS-Host-Steuereinheit 120 über eine UFS-Host-Steuereinheit-Schnittstelle (UFS-HCI) bedienen. Der UFS-Treiber 130 kann die IOR, welche durch die Anwendung 150 erzeugt wird, in einen UFS-Befehl, welcher durch den UFS-Standard definiert ist, wandeln, und kann den UFS-Befehl auf die UFS-Host-Steuereinheit 120 übertragen. Eine IOR kann in eine Mehrzahl an UFS-Befehlen gewandelt werden. Obwohl der UFS-Befehl durch einen SCSI-Standard definiert sein kann, kann der UFS-Befehl ein dem UFS-Standard zugehöriger Befehl sein.
  • Die UFS-Host-Steuereinheit 120 kann den durch den UFS-Treiber 130 gewandelten UFS-Befehl an die UIC-Schicht 210 der UFS-Vorrichtung 200 über die UIC-Schicht 110 des UFS-Hosts 100 und die UFS-Schnittstelle 300 übertragen. Während der Übertragung des UFS-Befehls kann ein UFS-Host-Register 122 der UFS-Host-Steuereinheit 120 als eine Befehlswarteschlange (CQ) dienen.
  • Die UIC-Schicht 110 auf der Seite des UFS-Hosts 100 kann ein MIPI Unipro 114 (mobile Industrieprozessor-Schnittstelle (MIPI) Unipro) und ein MIPI M-PHY 112 umfassen. Die UIC-Schicht 210 auf der Seite der UFS-Vorrichtung 200 kann auch eine MIPI M-PHY 212 und eine MIPI Unipro 214 umfassen.
  • Die UFS-Schnittstelle 300 kann eine Zeile, welche konfiguriert ist, um ein Referenztakt-Signal REF_CLK zu übertragen, eine Zeile, welche konfiguriert ist, um ein Hardware-Reset-Signal RESET_n für die UFS-Vorrichtung 200 zu übertragen, ein Paar an Zeilen, welche konfiguriert sind, um zu ein Paar an differentiellen Eingabe-Signalen DIN_t und DIN_c übertragen, und ein Paar an Zeilen, welche konfiguriert sind, ein Paar an differentiellen Ausgabe-Signalen DOUT_t und DOUT_c zu übertragen, umfassen.
  • Ein Referenztakt-Signal REF_CLK, welches der UFS-Vorrichtung 200 vom UFS-Host 100 bereitgestellt wurde, kann bei jeglicher der vier Frequenzen von 19,2 MHz, 26 MHz, 38,4 MHz, und 52 MHz betrieben werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Der UFS-Host 100 kann die Frequenz des Referenztakt-Signals REF_CLK während eines Betriebs, das heißt, während Daten-Übertragungs-/Empfangs-Betriebe zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200, ändern. Die UFS-Vorrichtung 200 kann Taktsignale, welche verschiedene Frequenzen von dem vom UFS-Host 100 bereitgestellten Referenztakt-Signal REF CLK aufweisen, unter Verwendung einer Phasenregelschleife (PLL) erzeugten.
  • Die UFS-Schnittstelle 300 kann eine Mehrzahl an Übertragungssträngen, wobei eine jede als ein differentielles Paar implementiert sein kann, bereitstellen. Zum Beispiel kann die UFS-Schnittstelle 300 mindestens einen Empfangs-Übertragungsstrang und mindestens einen Übermittlungs-Übertragungsstrang umfassen. Ein Paar an Übertragungssträngen, welches konfiguriert ist, um ein Paar an differentiellen Eingabe-Signalen DIN_t und DIN_c zu übertragen, kann einem Empfangs-Übertragungsstrang entsprechen, und ein Paar an Zeilen, welche konfiguriert sind, um ein Paar an differentiellen Ausgabe-Signalen DOUT_t und DOUT_c zu übertragen, kann einem Übermittlungs-Übertragungsstrang entsprechen.
  • Der mindestens eine Empfangs-Übertragungsstrang und der mindestens eine Übermittlungs-Übertragungsstrang können Daten basierend auf einem seriellen Kommunikationsschema übermitteln. Full-Duplex-Kommunikationen zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200 können basierend auf einer Struktur, in welcher der mindestens eine Empfangs-Übertragungsstrang von dem mindestens einen Übermittlungs-Übertragungsstrang getrennt ist, freigegeben sein.
  • Wenn ein Befehl vom UFS-Host 100 über die UIC-Schicht 210 in die UFS-Vorrichtung 200 eingegeben wird, kann die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 eine Operation als Antwort auf den Befehl durchführen und kann eine Abschluss- bzw. Fertigstellungs-Antwort an den UFS-Host 100 übertragen, wenn die Operation abgeschlossen ist.
  • Als ein Beispiel kann, wenn der Eingabe-Befehl ein Schreib-Befehl ist, die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 Schreibdaten, welche vom UFS-Host 100 im Speicher 250 bereitgestellt wurden, zeitweise speichern. Unter Verwendung der Speicher-Schnittstelle 230 kann die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 die Schreibdaten speichern, welche im Speicher 250, an einer ausgewählten Position eines NVM-Blocks, zeitweise gespeichert sind.
  • Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 kann den Speicher 240 unter Verwendung einer Logikeinheit (LU), welche eine logische Datenspeichereinheit ist, betreiben. Die Anzahl an LU kann 8 sein, ohne darauf beschränkt zu sein.
  • Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 kann eine Flash-Übersetzungsschicht (FTL) umfassen und kann eine logische Datenadresse (z.B., eine logische Blockadresse (LBA)), welche vom UFS-Host 100 übertragen wurde, in eine physikalische Datenadresse (z.B., eine physikalische Blockadresse (PBA)) unter Verwendung der FTL wandeln. Im UFS-System 10 kann eine minimale Größe eines logischen Blocks, welche konfiguriert ist, um Nutzerdaten zu speichern, auf 4 KBytes eingestellt sein.
  • Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 kann ferner ein Datenfluss-Analysemodul 222 umfassen. Das Datenfluss-Analysemodul 222 kann die durch die UFS-Vorrichtung 200 subjektiv übertragene und empfangene Menge an Daten erfassen. Das Datenfluss-Analysemodul 222 deaktiviert einen oder mehrere des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs basierend auf der erfassten Menge an Daten, oder erfasst andernfalls einen Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs. Das Datenfluss-Analysemodul 222 kann eine Überwachungsschaltung umfassen, welche konfiguriert ist, um den Betriebsmodus basierend auf mindestens einer Größe von Datenausgabe von der UFS-Vorrichtung 200 und/oder einer Größe von Dateneingabe in die UFS-Vorrichtung 200 zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Datenfluss-Analysemodul 222 einen Karten-Betriebsmodus basierend auf mindestens einer Größe von Ausgabedaten, welche an eine UFS-Karte ausgegeben werden, und einer Größe von Eingabedaten, welche von der UFS-Karte empfangen werden, bestimmen. Obwohl nicht in 2 gezeigt, kann die UFS-Vorrichtung 200 eine Mehrzahl an Karten-UFS-Daten-Übertragungssträngen zur elektrischen Verbindung mit einer UFS-Karte, und eine Karten-UFS-Schnittstellenschaltung, welche konfiguriert ist, um die Mehrzahl an Karten-UFS-Daten-Übertragungssträngen mit der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 zu verbinden, umfassen. Ausführungsformen, welche die Verwendung einer UFS-Karte 400 erklären, werden ferner zum Beispiel mit Bezug zur nachstehenden 12 beschrieben.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Datenfluss-Analysemodul 222 eine Größe von durch die UFS-Vorrichtung 200 empfangenen Daten mit einer Größe von an den UFS-Host 100 übermittelten Daten vergleichen und das Schalten des Betriebsmodus basierend auf dem Vergleichsergebnis bestimmen. Zum Beispiel kann, wenn ein Verhältnis der Größe von Daten, welche an den UFS-Host 100 übermittelt wurden, zur Größe von Daten, welche durch die UFS-Vorrichtung 200 empfangen wurden, einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, das Datenfluss-Analysemodul 222 ein Signal zur Anfrage des UFS-Hosts 100 übermitteln, um den Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs auf einen Übertragungsmodus zum UFS-Host 100 zu schalten, oder die UFS-Vorrichtung 200 kann ein Steuersignal zum Anweisen des UFS-Hosts 100 übertragen, um den Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs auf den Übermittlungsmodus an den UFS-Host 100 zu schalten.
  • Das Datenfluss-Analysemodul 222 als eine Überwachungsschaltung kann einen Betriebsmodus der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf einem ersten Verhältnis und einem zweiten Verhältnis bestimmen. Das erste Verhältnis ist ein Verhältnis einer Größe von durch die UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung übermittelten Daten zu einer Größe von an den UFS-Host 100 ausgegebenen Daten, und das zweite Verhältnis ist ein Verhältnis einer Größe von durch die UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung übermittelten Daten zu einer Größe von vom UFS-Host 100 empfangenen Daten. Das Datenfluss-Analysemodul 222 kann die bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge schalten, sodass eine Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der ersten Richtung entsprechen, größer als die Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der zweiten Richtung entsprechen, unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen ist, wenn das erste Verhältnis größer als das zweite Verhältnis ist. Das Datenfluss-Analysemodul 222 kann die bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge schalten, sodass die Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der ersten Richtung entsprechen, kleiner als die Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der zweiten Richtung entsprechen, unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen ist, wenn das erste Verhältnis kleiner als das zweite Verhältnis ist. Das Datenfluss-Analysemodul 222 kann auch mindestens einige von den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen deaktivieren, wenn ein jedes von dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis kleiner als ein Untergrenze-Schwellenwert ist.
  • Wie nachstehend beschrieben, kann, wenn die UFS-Vorrichtung 200 das Steuersignal zur Anweisung des UFS-Hosts 100 übermittelt, um den Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs auf den UFS-Host 100 zu schalten, die UFS-Vorrichtung 200 einer lokalen UFS-Vorrichtung entsprechen, und der UFS-Host 100 kann einer UFS-Remote-Vorrichtung entsprechen. Das Steuersignal, welches durch die UFS-Vorrichtung 200 ausgegeben wird, um den UFS-Host 100 aufzufordern bzw. anzufragen, um den Betriebsmodus zu schalten, kann einem PACP_SET _req-Signal entsprechend dem MIPI Unipro-Standard entsprechen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Datenfluss-Analysemodul 222 zu jeder vordefinierten Zeit Datenfluss-Analyseinformation vom UFS-Host 100 zeitlich anfragen. Wenn das Datenfluss-Analysemodul 222 direkt die Größen von von der UFS-Vorrichtung 200 übermittelten und empfangenen Daten vergleicht, kann eine schwere Auslastung bzw. Last auf der UFS-Vorrichtung 200 sein, wodurch eine Verschlechterung der Leistung, wie eine Verringerung der I/O-Geschwindigkeit der UFS-Vorrichtung 200 verursacht wird. Als Antwort auf die Anfrage, welche von dem Datenfluss-Analysemodul 222 der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 empfangen wurde, kann die Anwendung 150 des UFS-Hosts 100 die Datenfluss-Analyseinformation, wie ein Verhältnis und Größe von zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200 übermittelten und empfangenen Daten an die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 übermitteln. Basierend auf der empfangenen Datenfluss-Analyseinformation kann das Datenfluss-Analysemodul 222 den UFS-Host 100 anfragen bzw. auffordern, den Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs zu schalten, oder ein Steuersignal zur direkten Anfrage der UFS-Vorrichtung 200 auszugeben, um den Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs zu schalten. Zum Beispiel kann die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 Zustandsinformation vom UFS-Host 100 anfragen, und kann ein Steuersignal an den UFS-Host 100 zur Anfrage des UFS-Hosts 100 übermitteln, um den Betriebsmodus basierend auf der Zustandsinformation, welche als Antwort auf die Anfrage empfangen wurde, zu ändern.
  • Der UFS-Host 100 kann an die UFS-Vorrichtung 200 zu übermittelnde Befehle im UFS-Host-Register 122, welches als eine CQ dienen kann, nacheinander speichern. Der UFS-Host 100 kann nacheinander die Befehle an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. In diesem Fall kann, selbst während ein zuvor übermittelter Befehl noch durch die UFS-Vorrichtung 200 verarbeitet wird, das heißt, dass selbst bevor eine Benachrichtigung empfangen wird, der zuvor übermittelte Befehl durch die UFS-Vorrichtung 200 verarbeitet wurde, der UFS-Host 100 einen nächsten Befehl, welcher auf Standby in der CQ ist, an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Deshalb kann die UFS-Vorrichtung 200 auch einen nächsten Befehl vom UFS-Host 100 während des Verarbeitens des zuvor übermittelten Befehls empfangen. Eine maximale Anzahl (oder Warteschlangen-Tiefe) von Befehlen, welche in der CQ gespeichert werden kann, kann zum Beispiel 32 sein. Die CQ kann auch als eine kreisförmige Warteschlange, in welcher ein Beginn und ein Ende einer in einer Warteschlange gespeicherten Befehlszeile durch einen Head-Pointer und einen Tail-Pointer angezeigt sind, implementiert sein.
  • Eine jede von der Mehrzahl an Speichereinheiten 350-0 bis 350-N kann eine Speicherzellenmatrix und eine Steuerschaltung, welche konfiguriert ist, um einen Betreib der Speicherzellenmatrix zu steuern, umfassen. Die Speicherzellenmatrix kann eine zweidimensionale (2D-)Speicherzellenmatrix oder eine dreidimensionale (3D-)Speicherzellenmatrix umfassen. Die Speicherzellenmatrix kann eine Mehrzahl an Speicherzellen umfassen. Obwohl eine jede von den Speicherzellen eine Einfach-Level-Zelle (SLC) ist, welche konfiguriert ist, um 1-Bit-Information zu speichern, kann eine jede von den Speicherzellen eine Zelle sein, welche konfiguriert ist, um Informationen von 2 Bits oder mehr zu speichern, wie eine Multi-Level-Zelle (MLC), eine Dreifach-Level-Zelle (TLC), und eine Vierfach-Level-Zelle (QLC). Die 3D-Speicherzellenmatrix kann einen vertikalen NAND(VNAND)-Strang umfassen, in welchem mindestens eine Speicherzelle vertikal orientiert und auf einer anderen Speicherzelle angeordnet ist.
  • Spannungen VCC, VCCQ, und VCCQ2 können als Versorgungsspannungen an die UFS-Vorrichtung 200 angelegt werden. Die Spannung VCC kann eine Hauptversorgungsspannung für die UFS-Vorrichtung 200 sein und kann in einem Bereich von ungefähr 2,4 V bis ungefähr 3,6 V sein. Die Spannung VCCQ kann eine Stromversorgungsquelle sein, um eine Niederspannung hauptsächlich an die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 anzulegen, und kann in einem Bereich von ungefähr 1,14 V bis ungefähr 1,26 V sein. Die Spannung VCCQ2 kann eine Stromversorgungsspannung sein, um eine Spannung, welche geringer als die Spannung VCC und höher als die Spannung VCCQ ist, hauptsächlich an eine I/O-Schnittstelle, wie eine MIPI M-PHY, anzulegen, und kann in einem Bereich von ungefähr 1,7 V bis ungefähr 1,95 V sein. Die Stromversorgungsspannungen können durch einen Regler 260 an die jeweiligen Komponenten der UFS-Vorrichtung 200 angelegt sein.
  • 3A stellt einen Datenfluss dar, wenn ein Schreib-Befehl in einem UFS-System gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird. Beschreibungen, welche sich mit der Beschreibung von 2 decken, werden aus Gründen der Knappheit ausgelassen, soweit möglich.
  • Bezugnehmend auf 3A, kann der UFS-Host 100 mit der UFS-Vorrichtung 200 über vier Übertragungsstränge verbunden sein. Die vier Übertragungsstränge in 3A können vier Übertragungsstränge einer UFS-Schnittstellenschaltung, wie die UFS-Schnittstelle 300 in 2, umfassen. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3A gezeigt sind, vier Übertragungsstränge einer UFS-Vorrichtung 200 in 2 umfassen. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3A gezeigt sind, vier Übertragungsstränge eines UFS-Hosts 100 in 2 umfassen. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3A gezeigt sind, Elemente der UFS-Schnittstelle 300 und/oder der UFS-Vorrichtung 200 und/oder des UFS-Hosts 100 in 2 umfassen.
  • Die vier Übertragungsstränge können zwei Übermittlungs-Übertragungsstränge (z.B. erster Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und zweiter Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-2) und zwei Empfangs-Übertragungsstränge (z.B. erster Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 und zweiter Empfangs-Übertragungsstrang 320-2) umfassen. Der Kürze wegen wird hier nachstehend angenommen, dass es basierend auf dem UFS-Host 100 bestimmt wird, ob ein willkürlicher Übertragungsstrang ein Übermittlungs-Übertragungsstrang oder ein Empfangs-Übertragungsstrang ist. Der Übermittlungs-Übertragungsstrang kann als ein Downstream-Übertragungsstrang bezeichnet werden, und der Empfangs-Übertragungsstrang kann als ein Upstream-Übertragungsstrang bezeichnet werden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der Empfangs-Übertragungsstrang als ein UFS-Übertragungsstrang gemäß einer ersten Richtung bezeichnet werden, und der Übermittlungs-Übertragungsstrang kann als ein UFS-Übertragungsstrang gemäß einer zweiten Richtung bezeichnet werden. Hier kann die erste Richtung eine Richtung bezeichnen, in welcher Daten von der UFS-Vorrichtung 200 an den UFS-Host 100 übermittelt werden, und die zweite Richtung kann als eine Richtung bezeichnet werden, in welcher Daten vom UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden.
  • Der erste Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und der zweite Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-2 und der erste Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 und zweite Empfangs-Übertragungsstrang 320-2 können unidirektionalen Übertragungssträngen entsprechen. Das heißt, ein jeder von dem ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und zweiten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-2 kann einen Befehl und/oder Daten vom UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln, und ein jeder von dem ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 und zweiten Empfangs-Übertragungsstrang 320-2 kann Daten empfangen, welche von der UFS-Vorrichtung 200 an den UFS-Host 100 übermittelt werden.
  • Zum Beispiel kann, wenn die Anwendung 150 anfragt, Daten in der UFS-Vorrichtung 200 zu speichern, der UFS-Host 100 einen Schreib-Befehl WR CMD an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Bezugnehmend auf 3A kann der UFS-Host 100 den Schreib-Befehl WR CMD an die UFS-Vorrichtung 200 über den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 übermitteln. Die UFS-Vorrichtung 200 kann den Schreib-Befehl WR CMD empfangen und eine gesamte Größe der Schreibdaten WR DATA erfassen.
  • Danach kann die UFS-Vorrichtung 200 einen Bereit-zum-Übermitteln (RTT) an den UFS-Host 100 als Antwort auf den Empfang des Schreib-Befehls WR CMD übermitteln. Durch Verwenden des RTT, kann die UFS-Vorrichtung 200 den UFS-Host 100 informieren, dass die Schreibdaten WR DATA entsprechend einer vordefinierten Größe geteilt und übermittelt werden soll. Der UFS-Host 100 kann den RTT empfangen und die Schreibdaten WR DATA als Antwort auf den RTT ausgeben. In diesem Fall kann, da zwei Übermittlungs-Übertragungsstränge und zwei Empfangs-Übertragungsstränge bereitgestellt werden, wenn der UFS-Host 100 von der UFS-Vorrichtung 200 den RTT über den ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 empfängt, der UFS-Host 100 erste TeilDaten DATA OUT #1 der Schreibdaten über den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Wenn der UFS-Host 100 von der UFS-Vorrichtung 200 den RTT über den zweiten Empfangs-Übertragungsstrang 320-2 empfängt, kann der UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 zweite Teil-Daten DATA OUT #2 der Schreibdaten über den zweiten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-2 übermitteln. Das heißt, der UFS-Host 100 kann die Schreibdaten auf die UFS-Vorrichtung 200 durch abwechselndes Verwenden des ersten Übermittlungs-Übertragungsstrangs 310-1 und des zweiten Übermittlungs-Übertragungsstrangs 310-2 übermitteln. Es ist ersichtlich, dass eine Bandbreite verdoppelt ist, im Vergleich zu einem Fall der Übermittlung der Schreibdaten auf die UFS-Vorrichtung 200 unter Verwendung nur eines Übermittlungs-Übertragungsstrangs.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 kann bestimmen, dass alle der Schreibdaten empfangen wurde, und kann eine Antwort an den UFS-Host 100 über einen Empfangs-Übertragungsstrang als Antwort auf den Empfang der Schreibdaten übermitteln. Der UFS-Host 100 kann die Antwort empfangen und bestimmen, dass der Schreib-Befehl abgeschlossen ist.
  • 3B stellt einen Datenfluss dar, wenn ein Lese-Befehl in einem UFS-System gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird. Beschreibungen, welche sich mit der Beschreibung von 3A und/oder 2 decken, werden aus Gründen der Knappheit ausgelassen, soweit möglich.
  • Bezugnehmend auf 3B, kann die Anwendung 150 anfragen, Daten zu lesen, welche in der UFS-Vorrichtung 200 gespeichert sind. Der UFS-Host 100 kann einen Lese-Befehl RD CMD an die UFS-Vorrichtung 200 basierend auf der Anfrage übermitteln.
  • In 3B können die gezeigten vier Übertragungsstränge nochmal vier Übertragungsstränge einer UFS-Schnittstellen-Schaltung, wie die UFS-Schnittstelle 300 in 2 sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3B gezeigt sind, vier Übertragungsstränge einer UFS-Vorrichtung 200 in 2 sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3B gezeigt sind, vier Übertragungsstränge eines UFS-Hosts 100 in 2 sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge, welche in 3B gezeigt sind, Elemente einer UFS-Schnittstelle 300 und/oder einer UFS-Vorrichtung 200 und/oder eines UFS-Hosts 100 in 2 umfassen.
  • Bezugnehmend auf 3B kann der UFS-Host 100 den Lese-Befehl RD CMD auf die UFS-Vorrichtung 200 über einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 übermitteln. Die UFS-Vorrichtung 200 kann den Lese-Befehl RD CMD empfangen und kann Lesedaten an den UFS-Host 100 übermitteln.
  • Danach kann die UFS-Vorrichtung 200 nacheinander die Lesedaten an den UFS-Host 100 als Antwort auf den Empfang des Lese-Befehls RD CMD übermitteln. Da der UFS-Host 100 die Lesedaten zu jeder Zeit empfangen kann, kann die UFS-Vorrichtung 200 die Übermittlung des RTT vor der Übermittlung der Lesedaten an den UFS-Host 100, im Gegensatz zur vorstehend beschriebenen 3A, umgehen.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 kann erste Teildaten DATA IN #1 der Lesedaten an den UFS-Host 100 über einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 übermitteln und kann zweite Teildaten DATA IN #2 der Schreibdaten an den UFS-Host 100 über einen zweiten Empfangs-Übertragungsstrang 320-2 übermitteln. Das heißt, die UFS-Vorrichtung 200 kann die Lesedaten an den UFS-Host 100 durch abwechselndes Verwenden des ersten Empfangs-Übertragungsstrangs 320-1 und des zweiten Empfangs-Übertragungsstrangs 320-2 übermitteln. Eine Bandbreite kann verdoppelt sein, im Vergleich zu einem Fall der Übermittlung der Lesedaten an den UFS-Host 100 unter Verwendung nur eines Empfangs-Übertragungsstrangs.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 kann bestimmen, dass alle der Lesedaten übermittelt wurden, und kann eine Antwort an den UFS-Host 100 über einen Empfangs-Übertragungsstrang als Antwort auf den Empfang der Lesedaten übermitteln. Der UFS-Host 100 kann durch Empfangen der Antwort von der UFS-Vorrichtung 200 bestimmen, dass der Lese-Befehl abgeschlossen ist.
  • 4A ist ein Diagramm, welches ein UFS-System gemäß einer Beispielausführungsform darstellt. Beschreibungen, welche sich mit der Beschreibung von 2, 3A und/oder 3B decken, werden aus Gründen der Knappheit ausgelassen, soweit möglich.
  • Die vier Übertragungsstränge in 4A können nochmal vier Übertragungsstränge einer UFS-Schnittstellen-Schaltung, wie die UFS-Schnittstelle 300 in 2, sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge in 4A vier Übertragungsstränge einer UFS-Vorrichtung 200 in 2 sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge in 4A vier Übertragungsstränge eines UFS-Hosts 100 in 2 sein. Alternativ können die vier Übertragungsstränge in 4A Elemente der UFS-Schnittstelle 300 und/oder der UFS-Vorrichtung 200 und/oder des UFS-Hosts 100 in 2 umfassen.
  • In 4A umfassen die vier Übertragungsstränge bidirektionale UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, Richtungen gemäß eines Betriebsmodus zu schalten. Bezugnehmend auf 4A kann das UFS-System 10 bidirektionale Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 umfassen. Der erste Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 kann dem UFS-Host 100 gestatten nur Daten an die UFS-Vorrichtung 200 zu übermitteln, und der erste Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 kann dem UFS-Host 100 gestatten nur Daten von der UFS-Vorrichtung 200 zu empfangen. Im Gegensatz dazu können die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 Daten von der UFS-Vorrichtung 200 empfangen oder Daten an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der UFS-Host 100 Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 über drei Übermittlungs-Übertragungsstränge übermitteln. Zum Beispiel kann, wenn alle der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Übermittlungs- Übertragungsstränge eingestellt sind, der UFS-Host 100 die Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 über die drei Übermittlungs-Übertragungsstränge übermitteln. Demensprechend kann, selbst wenn eine Taktgeschwindigkeit der Übermittlung von Schreibdaten nicht erhöht ist, der UFS-Host 100 die Geschwindigkeit der Übermittlung der Schreibdaten entsprechend einer erhöhten Bandbreite erhöhen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der UFS-Host 100 Lesedaten von der UFS-Vorrichtung 200 über drei Empfangs-Übertragungsstränge empfangen. Zum Beispiel kann, wenn alle der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Empfangs-Übertragungsstränge eingestellt sind, der UFS-Host 100 die Lesedaten von der UFS-Vorrichtung 200 über drei Empfangs-Übertragungsstränge empfangen. Dementsprechend kann, selbst wenn eine Taktgeschwindigkeit der Übermittlung von Lesedaten nicht erhöht ist, der UFS-Host 100 die Geschwindigkeit des Empfangs von Lesedaten entsprechend einer erhöhten Bandbreite erhöhen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der UFS-Host 100 Daten an und von der UFS-Vorrichtung 200 über zwei Übermittlungs-Übertragungsstränge und zwei Empfangs-Übertragungsstränge übermitteln und empfangen. Das heißt, wenn eine der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf einen Empfangs-Übertragungsstrang eingestellt ist und die anderen derselben auf einen Übermittlungs-Übertragungsstrang eingestellt ist, kann das in 4A gezeigte UFS-System dasselbe wie das in 3A und 3B gezeigte UFS-System 10 sein.
  • 4B ist ein Diagramm, welches einen bidirektionalen Übertragungsstrang 410-1 gemäß einer Beispielausführungsform darstellt.
  • Der bidirektionale Übertragungsstränge 410-1 in 4B kann einen Übertragungsstrang einer UFS-Schnittstellen-Schaltung, wie die UFS-Schnittstelle 300 in 2 sein. Alternativ kann der bidirektionale Übertragungsstrang 410-1 in 4B ein Übertragungsstrang einer UFS-Vorrichtung 200 in 2 sein. Alternativ kann der bidirektionale Übertragungsstrang 410-1 in 4B ein Übertragungsstrang eines UFS-Hosts 100 in 2 sein. Alternativ kann der Übertragungsstrang in 4A Elemente der UFS-Schnittstelle 300 und/oder der UFS-Vorrichtung 200 und/oder des UFS-Hosts 100 in 2 umfassen.
  • Bezugnehmend auf 4B kann der bidirektionale Übertragungsstrang 410-1 eine Mehrzahl an Schaltungen (z.B., 412 bis 416), einen Übermittlungs-/Empfangs- (Tx/Rx)-Schaltkreis 420, eine Verteilungsschaltung 430, und eine Zusammenführungsschaltung 440 umfassen. Die Mehrzahl an Schaltungen in 4B sind Vertreter von Schaltungen, welche in einer Mehrzahl an Schaltkreisen verteilt unter der UFS-Vorrichtung 200, dem UFS-Host 100 und/oder der UFS-Schnittstelle 300 bereitgestellt werden können.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Schaltungen 412 bis 416 einen Übermittlungsmodus des bidirektionalen Übertragungsstrangs 410-1 als Antwort auf ein Steuersignal CTRL SIG vom UFS-Host 100 ändern. In einer Ausführungsform kann der UFS-Treiber 130 ein Steuersignal, welches einen Übermittlungsmodus angibt, an die Schaltungen 412, 414, und 416 übermitteln. Die Schaltungen 412, 414, und 416 können Schaltoperationen basierend auf dem Steuersignal durchführen. Zum Beispiel können die Verteilungsschaltung 430, die Schaltung 416, die Schaltung 414, ein Übermittlungsverstärker 402, und die Schaltung 412 nacheinander verbunden sein, um einen Übermittlungspfad zu bilden. In einer anderen Ausführungsform kann der UFS-Treiber 130 ein Steuersignal, welches einen Empfangsmodus angibt, an die Schaltungen 412, 414, und 416 übermitteln. Die Schaltungen 412, 414, 416 können Schaltoperationen basierend auf dem Steuersignal durchführen. Zum Beispiel können die Schaltung 412, ein Empfangsverstärker 404, die Schaltung 414, die Schaltung 416, und die Zusammenführungsschaltung 440 nacheinander verbunden sein, um einen Empfangspfad zu bilden.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Verteilungsschaltung 430 gleichzeitig bzw. nebeneinander mit mindestens zwei Übermittlungspfaden verbunden sein. Bezugnehmend auf 4A und 4B zusammen, wenn die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf einen Übermittlungsmodus geschalten werden, kann die Verteilungsschaltung 430 gleichzeitig mit mindestens zwei Übertragungssträngen von dem ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 verbunden sein. Die Verteilungsschaltung 430 kann Schreibdaten an jede von den mindestens zwei Übermittlungs-Übertragungssträngen, welche gleichzeitig bzw. nebeneinander daran verbunden sind, verteilen und übermitteln. Zum Beispiel, wenn beide der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Übermittlungs-Übertragungsstränge geschalten sind, kann die Verteilungsschaltung 430 gesteuert sein, um die Schreibdaten gleichmäßig in drei Übermittlungs-Übertragungsstränge zur gleichen Zeit zu teilen und kann die Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Zusammenführungsschaltung 440 mit mindestens zwei Empfangspfaden gleichzeitig verbunden sein. Bezugnehmend auf 4A und 4B zusammen, wenn die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf einen Empfangsmodus geschalten werden, kann die Zusammenführungsschaltung 440 gleichzeitig mit mindestens zwei Übertragungssträngen des ersten Empfangs-Übertragungsstrangs 320-1 und den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 verbunden sein. Die Zusammenführungsschaltung 440 kann Lesedaten von einem jeden von den mindestens zwei Empfangs-Übertragungssträngen, welche gleichzeitig daran verbunden sind, empfangen, und die empfangen Lesedaten zusammenführen. Zum Beispiel kann, wenn alle der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Empfangs-Übertragungsstränge geschalten sind, die Zusammenführungsschaltung 440 die Lesedaten von einem jeden von den drei Empfangs-Übertragungssträngen gleichzeitig empfangen, die empfangenen Daten zusammenführen, und die zusammengeführten Lesedaten an den UFS-Treiber 130 übermitteln.
  • 5A ist ein Block-Diagramm, welches eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 gemäß einer Beispielausführungsform darstellt.
  • Die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 von 5A kann mindestens die Zusammenführungsschaltung 440 von 4B umfassen. Der Knappheit halber wird nachstehend angenommen, dass die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 von 5A von drei Empfangs-Übertragungssträngen empfangene Lesedaten zusammenführt, und dass die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 im UFS-Host 100 in 2 enthalten ist. Alternativ kann die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 von 5A in der UFS-Vorrichtung 200 in 2 enthalten sein.
  • Bezugnehmend auf 5A und 2 kann die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 einen Empfangsverstärker 510, eine CDR-Schaltkreis 520 (Taktdaten-Wiederherstellungsschaltung), einen 8Bit/10Bit-Decoder 530, eine RMMI 540 (Referenz M-PHY Modulschnittstelle), einen Puffer 550, einen Descrambler 560, einen Marker und Skipsymbol-Löschschaltung 570, eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580, und ein Symbolübersetzungsschaltung 590 umfassen.
  • Der Empfangsverstärker 510 kann Datensymbole von der UFS-Vorrichtung 200 empfangen, und die CDR-Schaltung 520 kann die empfangenen Datensymbole basierend auf einem Referenztaktsignal oder einem Empfangstaktsignal wiederherstellen. Der 8Bit/10Bit-Decoder 530 kann ein empfangenes 10-Bit-Datensymbol in ein 8-Bit-Datensymbol decodieren, und die RMMI 540 kann eine Verbindung zwischen einer physischen Schicht und einer 1,5-Schicht durchführen. Die physische Schicht umfasst den Empfangsverstärker 510, die CDR-Schaltung 520, und den 8Bit/10Bit-Decoder 530, und die 1,5-Schicht umfasst den Puffer 550, den Descrambler 560, und die Symbolübersetzungsschaltung 590. Der Descrambler 560 kann ein originales Datensymbol durch Durchführen einer inversen Übersetzung einer Verschlüsselungs-Operation, welche während der Übermittlung eines Datensymbols durchgeführt wird, erhalten. Der Marker und die Skipsymbol-Löschschaltung 570 kann ein Datensymbol, welches nur Lesedaten entspricht, durch Entfernen eines zugefügten Markers und/oder Skipsymbols, außer einem Symbol für die Lesedaten, erhalten. Danach kann die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 8-Bit-Datensymbole von einem jeden der drei Übermittlungs- Übertragungsstränge empfangen, die empfangenen Symbole zusammenführen, und die Lesedaten durch Verwendung der Symbolübersetzungsschaltung 590 decodieren. Die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 kann Datensymbole, welche über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge empfangen wurden, in einen Symbolstrom zusammenführen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, wenn beide der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 in einem Übermittlungsmodus sind, die Zusammenführungsschaltung 500 gleichzeitig mit den Empfangsverstärkern der UFS-Vorrichtung 200 verbunden sein. Wenn beide der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 in einem Übermittlungsmodus sind, kann die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 über den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 vom UFS-Host 100 empfangene Schreibdaten zusammenführen und empfangen.
  • Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann, wenn beide der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 in einem Empfangsmodus sind, die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 gleichzeitig mit Empfangsverstärkern des UFS-Hosts 100 verbunden sein. Wenn beide der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 in einem Empfangsmodus sind, kann die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 über den ersten Empfangs- Übertragungsstrang 320-1 und die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 von der UFS-Vorrichtung 200 empfangene Lesedaten zusammenführen und empfangen.
  • 5B ist ein Blockdiagramm, welches eine Verteilungsschaltung 600 gemäß einer Beispielausführungsform darstellt.
  • Die Verteilungsschaltung 600 von 5B kann mindestens die Verteilungsschaltung 430 von 4B umfassen. Der Knappheit halber kann hier nachstehend angenommen werden, dass die Verteilungsschaltung 600 von 5B Schreibdaten auf drei Übermittlungs-Übertragungsstränge verteilt und dass der Verteilungs-Übertragungsstrang 600 im UFS-Host 100 in 2 enthalten ist. Alternativ kann die Verteilungsschaltung 600 von 5B in der UFS-Vorrichtung 200 in 2 enthalten sein.
  • Bezugnehmend auf 5B kann die Verteilungsschaltung 600 eine Symbolübersetzungsschaltung 610, eine inaktive Sequenz-Einsetzungsschaltung 620, eine Marker und Skipsymbol-Hinzufügeschaltung 630, ein MUX 640 (Multiplexer), eine Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650, ein Scrambler 660, ein RMMI 670, ein 8Bit/10Bit-Encoder 680, ein Serialisierer 690, und ein Übermittlungsverstärker 695 umfassen.
  • Die Symbolübersetzungsschaltung 610 kann Schreibdaten vom UFS-Treiber 130 empfangen und eine Symbolübersetzungsoperation an den empfangenen Schreibdaten durchführen. Somit kann ein Übermittlungssymbol erhalten werden. Die inaktive Sequenzeinsetzungsschaltung 620 kann eine inaktive Sequenz basierend auf einem Energiesparmodus einsetzen. Zum Beispiel können, wenn es einen geringen Bedarf gibt, alle von den drei Übertragungssträngen als die Übermittlungs-Übertragungsstränge zu verwenden, aufgrund einer kleinen Menge von Schreibdaten, nur Symbole von inaktiven Sequenzen in einen von den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 eingesetzt sein. Dementsprechend kann durch Verringern der Anzahl an verwendeten Übermittlungs-Übertragungssträngen unnötiger Energieverbrauch verhindert werden. Der Marker und die Skipsymbol-Hinzufügeschaltung 630 können einer Schaltung entsprechen, welche konfiguriert ist, um einen Marker und/oder ein Skipsymbol zu einem Symbol für Schreibdaten hinzuzufügen. Durch Einfügen des Markers oder des Skipsymbols zum Symbol für Schreibdaten, kann eine Robustheit gegen einen Fehler, welcher während eines Sende-Empfangsprozesses auftreten kann, erlangt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann, wenn ein übersetztes Symbol für Schreibdaten 17 Bits aufweist, die in das MUX 640 eingegebene Anzahl an Symbolen 24 entsprechen. Das MUX 640 und die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650 kann verwendet werden, um ein 8-Bit-Übermittlungssymbol auf jeden von den drei Übermittlungs-Übertragungssträngen gleichmäßig zu verteilen. Deshalb kann die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650 konfiguriert sein, um einen Symbolstrom in gleichmäßige Datensymbole über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge zu teilen. Die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650 kann konfiguriert sein, um an den UFS-Host 100 ausgegebene Datensymbole über UFS-Übertragungsstränge für eine erste Richtung gleichmäßig unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen verteilen zu können. Nacheinander kann der Scrambler 660 das 8-Bit-Symbol, welches von jedem Übertragungsstrang empfangen wird, durch Durchführen einer XOR-Operation auf dem empfangenen 8-Bit-Symbol verschlüsseln. Der 8Bit/10Bit-Encoder 680 kann das verschlüsselte 8-Bit-Symbol in ein 10-Bit-Symbol kodieren und kann das 10-Bit-Symbol an die UFS-Vorrichtung 200 über den Serialisierer 690 durch serielle Kommunikation übermitteln.
  • 5C ist ein Blockdiagramm, welches ein UFS-System gemäß einer Beispielausführungsform darstellt.
  • In 5C sind der UFS-Host 100 und die UFS-Vorrichtung durch bidirektionale Übertragungsstränge 410-1 und 410-2, durch einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und durch einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 verbunden. Der UFS-Host 100 kann einige oder alle Elemente links vom UFS-Host 100-Kennzeichen in 5C umfassen. Die UFS-Vorrichtung 200 kann einige oder alle Elemente rechts von dem UFS-Vorrichtung 200-Kennzeichen in 5C umfassen. Die Elemente links vom UFS-Host 100 in 5C kann eine Schnittstellenschaltung umfassen, welche konfiguriert ist, um den UFS-Daten-Übertragungsstrang (die UFS-Daten-Übertragungsstränge) mit der UFS-Host-Steuereinheit 120 in 2, wie über die UIC-Schicht 110 in 2, zu verbinden. Die Elemente rechts von der UFS-Vorrichtung 200 in 5C können eine Schnittstellenschaltung enthalten, welche konfiguriert ist, um den UFS-Daten-Übertragungsstrang (die UFS-Daten-Übertragungsstränge) mit der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 in 2, wie über die UIC-Schicht 210 in 2, zu verbinden. Wie angegeben, kann deshalb eine Schnittstelle 101 vollständig oder teilweise Teil des UFS-Hosts 100 sein, oder kann eine vollständig getrennte Schnittstelle, sein, welche den UFS-Host 100 anschließt. Ebenfalls wie angegeben, kann deshalb die Schnittstelle 201 vollständig oder teilweise Teil der UFS-Vorrichtung 200 sein, oder kann eine vollständig getrennte Schnittstelle sein, welche die UFS-Vorrichtung 200 anschließt.
  • Der UFS-Host 100 wird mit Eingaben von Elementen der Verteilungsschaltung 600 von 5B einschließlich eines MUX 640 (Multiplexer), einer Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650, drei Exemplare eines Scramblers 660, drei Exemplare eines RMMI 670, drei Exemplare eines 8Bit/10Bit-Encoders 680, und drei Exemplare eines Serialisierers 690 bereitgestellt. Der UFS-Host 100 stellt Ausgaben an Elemente der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 einschließlich drei Exemplare einer CDR-Schaltung 520 (Taktdaten-Wiederherstellungsschaltung), drei Exemplare eines 8Bit/10Bit-Decoders 530, drei Exemplare eines RMMI 540 (Referenz-M-PHY-Modul-Schnittstelle), drei Exemplare eines Descramblers 560, eine Marker- und Skipsymbol-Löschschaltung 570 und eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 bereit.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 in 5C wird ebenso mit Eingaben von Elementen der Verteilungsschaltung 600 von 5B bereitgestellt, einschließlich eines MUX 640 (Multiplexer), eine Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650, drei Exemplare eines Scramblers 660, drei Exemplare eines RMMI 670, drei Exemplare eines 8Bit/10Bit-Encoders 680, und drei Exemplare eines Serialisierer 690. Der UFS-Host 100 in 5C stellt auch Ausgaben von Elemente der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 einschließlich drei Exemplare einer CDR-Schaltung 520 (Taktdaten-Wiederherstellungsschaltung), drei Exemplare eines 8Bit/10Bit-Decoders 530, drei Exemplare einer RMMI 540 (Reference M-PHY-Modul-Schnittstelle), drei Exemplare eines Descramblers 560, eine Marker- und Skipsymbol-Löschschaltung 570 und eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 bereit.
  • 6 stellt einen Datenfluss dar, wenn ein UFS-Host in einem UFS-System gemäß einer Beispielausführungsform in einem Hochleistungs-Schreibmodus ist.
  • Bezugnehmend auf 6 kann ein UFS-Host 100 in einem Hochleistungs-Schreibmodus betrieben werden. Der Hochleistungs-Schreibmodus kann ein Modus sein, dass der UFS-Host 100 eintritt, wenn die Geschwindigkeit der Übermittlung von Daten an die UFS-Vorrichtung 200 aufgrund einer großen Menge an Schreibdaten verringert ist. Das heißt, wenn der UFS-Host 100 in den Hochleistungs-Schreibmodus eintritt, kann der UFS-Host 100 eine Bandbreite für die Übermittlung von Daten an die UFS-Vorrichtung 200 durch Schalten aller bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Übermittlungs-Übertragungsstränge erhöhen. Das heißt, der UFS-Host 100 kann Schreibdaten über drei Übertragungsstränge übermitteln, das heißt, einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und bidirektionale Übertragungsstränge 410-1 und 410-2.
  • Bezugnehmend auf 6 kann der UFS-Host 100 einen Schreib-Befehl an die UFS-Vorrichtung 200 über den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 übermitteln. Kommunikationsinformationen, wie den Schreib-Befehl oder einen Lese-Befehl, können an die UFS-Vorrichtung 200 über einen unidirektionalen Übermittlungs-Übertragungsstrang übermittelt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, kann die Befehlsinformation an die UFS-Vorrichtung 200 über einen jeden der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 übermittelt werden.
  • Der UFS-Host 100 kann die Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 parallel über den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 und die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 als Antwort auf den Empfang eines RTT von der UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Unter der Annahme, dass die Gesamtzahl an Teile von Teildaten von an die UFS-Vorrichtung 200 zu übermittelnde Schreibdaten 6 ist, da der UFS-Host 100 drei Übermittlungs-Übertragungsstränge betreibt, kann die Übermittlung von Schreibdaten durch zweimaliges Durchführen eines Übermittlungsbetriebs durch Verwendung jedes Übertragungsstrangs vervollständigt werden. Im Gegensatz dazu, wenn der UFS-Host 100 nicht im Hochleistungs-Schreibmodus betrieben wird, sondern zwei unidirektionale Übermittlungs-Übertragungsstränge verwendet, muss der UFS-Host 100 möglicherweise eine Datenübermittlungsoperation drei Mal durchführen, um alle der 6 Teile der Teildaten von Schreibdaten zu übertragen. Somit ist ersichtlich, dass die Übermittlungsgeschwindigkeit verringert sein kann.
  • 7 stellt einen Datenfluss dar, wenn ein UFS-Host in einem UFS-System gemäß einer Beispielausführungsform in einem Hochleistungs-Lesemodus ist.
  • Bezugnehmend auf 7 kann der UFS-Host 100 in einem Hochleistungs-Lesemodus betrieben werden. Der Hochleistungs-Lesemodus kann ein Modus sein, dass der UFS-Host 100 eintritt, wenn die Geschwindigkeit des Empfangs von Lesedaten von der UFS-Vorrichtung 200 aufgrund einer großen Größe von Lesedaten gesättigt ist. Das heißt, wenn der UFS-Host 100 in den Hochleistungs-Lesemodus eintritt, kann der UFS-Host 100 eine Empfangs-Bandbreite für die Übermittlung von von der UFS-Vorrichtung 200 empfangenen Daten durch Schalten aller bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf Empfangs-Übertragungsstränge erhöhen. Das heißt, der UFS-Host 100 kann Schreibdaten über drei Übertragungsstränge, das heißt, einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 und bidirektionale Übertragungsstränge 410-1 und 410-2, übermitteln.
  • Bezugnehmend auf 7 kann der UFS-Host 100 einen Lese-Befehl an die UFS-Vorrichtung 200 über einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1 übermitteln. Befehls-Informationen, wie ein Schreib-Befehl, oder der Lese-Befehl, können an die UFS-Vorrichtung 200 über einen unidirektionalen Übermittlung-Übertragungsstrang übermittelt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können die Befehls-Informationen an die UFS-Vorrichtung 200 über einen jeden von den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 übermittelt werden.
  • Die UFS-Vorrichtung 200 kann Lesedaten an den UFS-Host 100 parallel über den ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1 und die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 als Antwort auf den Empfang des Lese-Befehls vom UFS-Host 100 übermitteln. Unter der Annahme, dass die Gesamtzahl von Teilen der Teildaten von vom UFS-Host 100 zu empfangenen Lesedaten 6 ist, da der UFS-Host 100 drei Empfangs-Übertragungsstränge betreibt, kann der Empfang von Lesedaten durch zweimaliges Durchführen eines Empfangsbetriebs durch Verwenden jedes Übertragungsstrangs abgeschlossen werden. Im Gegensatz dazu, wenn der UFS-Host 100 nicht im Hochleistungs-Lesemodus betrieben wird, sondern zwei unidirektionale Empfangs-Übertragungsstränge, muss der UFS-Host 100 möglicherweise einen Daten-Empfangsbetrieb drei Mal durchführen, um alle der 6 Teile der Teildaten, welche den Lesedaten entsprechen, zu empfangen. Deshalb ist ersichtlich, dass die Empfangsgeschwindigkeit verringert sein kann.
  • 8 stellt einen Datenfluss dar, wenn ein UFS-Host in einem Energiesparmodus in einem UFS-System gemäß einer Beispielausführungsform ist. 8 wird mit Bezug auf 5A und 5B beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 8 kann der UFS-Host 100 in einem Energiesparmodus betrieben werden. Der Energiesparmodus kann sich auf einen Modus beziehen, in welchem aufgrund einer kleinen Größe von Lesedaten oder Schreibdaten kein Bedarf für die Verwendung von drei Empfangs-Übertragungsstränge besteht, um Lesedaten von der UFS-Vorrichtung 200 zu empfangen, oder kein Bedarf besteht drei Übermittlungs-Übertragungsstränge zu verwenden, um Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 zu übermitteln.
  • Das heißt, wenn der UFS-Host 100 in den Energiesparmodus eintritt, kann der UFS-Host 100 einige Übertragungsstränge von den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 deaktivieren. Zum Beispiel kann, wenn die Größe der Schreibdaten kleiner als eine vordefinierte Größe ist, der UFS-Host 100 die Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 durch Verwenden nur eines ersten Übermittlungs-Übertragungsstrangs 310-1 übermitteln, oder die Schreibdaten durch Verwenden von zwei Übermittlungs-Übertragungsstränge, das heißt, einen von den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 und den ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1, übermitteln.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann sich der deaktivierte Übertragungsstrang auf einen Übertragungsstrang beziehen, welcher sich nicht auf Daten-Übermittlungs-/Datenempfangsoperationen bezieht, so dass Strom abgesperrt wird. Zum Beispiel kann, wenn mindestens ein bidirektionaler Übertragungsstrang, welcher in einem Übermittlungsmodus ist, deaktiviert wird, der UFS-Host 100 Strom von der Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650 des bidirektionalen Übertragungsstrangs, welcher bestimmt wird, deaktiviert zu werden, absperren. Das heißt, wenn der bidirektionale Übertragungsstrang, welcher im Übermittlungsmodus ist, deaktiviert wird, können die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650, der Scrambler 660, der RMMI 670, der 8Bit/10Bit-Encoder 680, der Serialisierer 690, und der Übermittlungsverstärker 695 vom Strom getrennt werden.
  • Als ein anderes Beispiel, wenn mindestens ein bidirektionaler Übertragungsstrang, welcher in einem Empfangsmodus betrieben wird, deaktiviert wird, kann der UFS-Host 100 Strom von einer analogen Frontendschaltung zur Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 abtrennen. Das heißt, wenn der bidirektionale Übertragungsstrang, welcher in dem Empfangsmodus ist, deaktiviert wird, können der Empfangsverstärker 510, die CDR-Schaltung 520, der 8Bit/10Bit-Decoder 530, der RMMI 540, der Puffer 550, der Descrambler 560, die Marker- und Skipsymbol-Löschschaltung 570, und die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 vom Strom getrennt werden.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches einen Betrieb eines UFS-Systems gemäß einer Beispielausführungsform darstellt. 9 wird mit Bezug zu 2 und 4A beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 9 kann in Vorgang S110, der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 eine Mehrzahl an Schwellenwerten zur Bestimmung eines Betriebsmodus des UFS-Systems 10, einer Abtast-Fenstergröße, und einer Zustandsinformations-Überwachungszeitspanne einstellen. Die Mehrzahl an Schwellenwerte zur Bestimmung des Betriebsmodus kann einen Schreib-Obergrenze-Schwellenwert, einen Lese-Obergrenze-Schwellenwert, und Untergrenze-Schwellenwerte umfassen. Als ein Beispiel kann der UFS-Host 100 eine Größe von Daten, welche an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt wurden, und eine Größe von Daten, welche von der UFS-Vorrichtung 200 empfangen wurden, basierend auf der Anwendung 150 erfassen, die Größen von Daten mit der Mehrzahl an Schwellenwerten vergleichen, und den Betriebsmodus bestimmen. Als ein anderes Beispiel kann die UFS-Vorrichtung 200 eine Größe von vom UFS-Host 100 empfangenen Daten und eine Größe von an den UFS-Host 100 übermittelten Daten basierend auf dem Datenfluss-Analysemodul 222 der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 erfassen, die Größen von Daten mit der Mehrzahl an Schwellenwerten vergleichen, und den Betriebsmodus bestimmen. Alternativ kann der UFS-Host 100 eine Anfrage für die Datenfluss-Analyseinformation vom Datenfluss-Analysemodul 222 der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 empfangen und kann Informationen über ein Verhältnis zwischen den Größen der zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200 an das Datenfluss-Analysemodul 222 übermittelten und empfangenen Daten übermitteln.
  • Der Schreib-Obergrenze-Schwellenwert kann sich auf einen Grenzwert zur Verhinderung einer Verringerung der Übermittlungsgeschwindigkeit beziehen, welche auftreten kann, wenn eine Größe von Schreibdaten, welche durch den UFS-Host 100 angefordert wurde, übermäßig groß ist. Zum Beispiel kann, wenn eine Zustandsinformationswert, welcher nachstehend beschrieben wird, den Schreib-Obergrenze-Schwellenwert übersteigt, der UFS-Host 100 die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf einen Übermittlungsmodus schalten, um die Geschwindigkeit, bei welcher Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden, zu erhöhen.
  • Der Lese-Obergrenze-Schwellenwert kann sich auf einen Schwellenwert zur Verhinderung einer Verringerung der Empfangsgeschwindigkeit beziehen, welche auftreten kann, wenn eine Größe von durch den UFS-Host 100 empfangenen Lesedaten übermäßig groß ist. Zum Beispiel kann, wenn der Zustandsinformationswert, welcher nachstehend beschrieben wird, den Lese-Obergrenze-Schwellenwert übersteigt, der UFS-Host 100 die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf einen Empfangsmodus schalten, um die Geschwindigkeit des Empfangs von Lesedaten von der UFS-Vorrichtung 200 zu erhöhen.
  • Der Untergrenze-Schwellenwert kann sich auf einen Schwellenwert beziehen, welcher nicht die Aktivierung aller bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 aufgrund einer übermäßig kleinen Größe von Lesedaten oder Schreibdaten erfordert. Das heißt, der Untergrenze-Schwellenwert kann einem Wert zur Bestimmung, ob das UFS-System 10 in einen Energiesparmodus eintritt, entsprechen. Zum Beispiel, wenn der Zustandsinformationswert, welcher nachstehend beschrieben wird, kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist, kann der UFS-Host 100 mindestens einen der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 deaktivieren.
  • Die Abtast-Fenstergröße kann sich auf eine Einheitsgröße zum Abtasten von Lesedaten oder Schreibdaten beziehen. Die Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne kann sich auf einen Wert zur Bestimmung einer Frequenz, bei welcher der Betriebsmodus geändert werden soll, durch Empfangen des Zustandsinformationswerts beziehen. Zum Beispiel kann die Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne ungefähr 40 ms sein, ohne darauf beschränkt zu sein. Wenn die Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne verringert ist, kann der Betriebsmodus effizient als schnelle Antwort auf den Fluss von Übermittlungsdaten zwischen dem UFS-Host 100 und der UFS-Vorrichtung 200 geändert werden. Das Ausmaß der Überwachung kann jedoch gleichzeitig übermäßig erhöht werden und deshalb kann die gesamte Effizienz des UFS-Systems 10 verringert werden.
  • In Vorgang S120 können der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 einen Timer bzw. Zeitschalter starten. Ein Wert des Timers kann sich auf die vorstehend beschriebene Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne beziehen. Zum Beispiel kann, wenn die Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne ungefähr 40 ms ist, der UFS-Host 100 den Zustandsinformationswert von der Anwendung 150 in Zeitspannen von ungefähr 40 ms empfangen und den Timer zurücksetzen. Zum Beispiel kann, wenn die Zustandsinformation-Überwachungszeitspanne ungefähr 40 ms ist, das Datenfluss-Analysemodul 222 der UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 Zustandsinformation in Zeitspannen von ungefähr 40 ms erzeugen oder Datenfluss-Analyseinformation von der Anwendung 150 des UFS-Hosts 100 anfordern.
  • In Vorgang S130 kann der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 den Zustandsinformationswert überprüfen. Der Zustandsinformationswert kann die Menge an Daten angeben, welche über Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 sendeempfangen werden. Zum Beispiel kann die Zustandsinformation durch einen spezifischen Wert dargestellt und in Einheiten von % ausgedrückt werden. Das heißt, die Zustandsinformation kann ein Ausmaß angeben, zu welchem die Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 durch Lesedaten oder Schreibdaten belegt sind. Zum Beispiel kann, wenn eine Größe von Schreibdaten, welche durch den UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden sollen, groß ist, der UFS-Host 100 kontinuierlich Schreibdaten an die UFS-Vorrichtung 200 über erste Übermittlungs-Übertragungsstränge 310-1 übermitteln. Dementsprechend kann ein Anteil des ersten Übermittlungs-Übertragungsstrangs 310-1, welcher durch Schreibdaten, welche an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden, belegt ist, ansteigen. Es kann gefolgert werden, dass bei zunehmender Größe von Zustandsinformation, der Übermittlungs-Übertragungsstrang oder der Empfangs-Übertragungsstrang durch Daten zu einem höheren Ausmaß belegt sind, und deshalb die Übermittlungsgeschwindigkeit gesättigt ist.
  • In Vorgang S140 kann der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 den empfangenen Zustandsinformationswert mit dem Obergrenze-Schwellenwert vergleichen. Die Zustandsinformation kann ein Verhältnis bzw. einen Anteil eines gesamten Übermittlungs-Übertragungsstrangs an der Größe der über den gesamten Übermittlungs-Übertragungsstrang übermittelten Ausgabedaten, oder ein Auslastungsverhältnis bzw. einen Auslastungsanteil eines gesamten Empfangs-Übertragungsstrangs an der Größe von über den gesamten Empfangs-Übertragungsstrang empfangenen Eingabedaten umfassen. Als ein Beispiel, wenn ein Zustandsinformationswert, welcher ein Verhältnis von Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungsstränge angibt, welche gerade durch Daten belegt sind, 80 ist, und der Obergrenze-Schwellenwert 70 ist, kann der UFS-Host 100 bestimmen, dass eine Übermittlungs-/Empfangsgeschwindigkeit von Daten gerade gesättigt ist und der Stau von Daten auf den Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungssträngen basierend auf der Sättigung der Übermittlungsgeschwindigkeit auftritt. Deshalb kann der UFS-Host 100 den Vorgang S 150 durchführen. Als ein anderes Beispiel, wenn ein Zustandsinformationswert, welcher ein Verhältnis von Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungsstränge angibt, welche gerade durch Daten belegt sind, 50 ist, und der Obergrenze-Schwellenwert 70 ist, kann der UFS-Host 100 bestimmen, dass eine Übermittlungs-/Empfangsgeschwindigkeit von Daten basierend auf einer Abwesenheit der Sättigung von Empfangsgeschwindigkeit gerade nicht gesättigt ist.
  • In Vorgang S150 kann der UFS-Host 100 einen Typ eines an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelten Befehls bestimmen. Das heißt, wenn der vorliegende Zustandsinformationswert den Obergrenze-Schwellenwert in Vorgang S140 übersteigt, kann ein die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 zu schaltender Modus abhängig davon bestimmt werden, ob der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl ein Lese-Befehl oder ein Schreib-Befehl ist. Infolgedessen ist die UFS-Hoststeuereinheit 120 oder die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 konfiguriert, um den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang auf einen Übermittlungsmodus zu schalten und Übermittlungsdaten über den mindestens einen Übertragungsstrang zusammen mit dem Übermittlungs-Übertragungsstrang auszugeben, wenn die Zustandsinformation einen ersten Obergrenze-Schwellenwert übersteigt.
  • Als ein Beispiel, wenn der Hauptprozessor 1100 eines UFS-Hosts 100 ein Anwendungsprozessor ist (z.B., einschließlich der UFS-Host-Steuereinheit 120 des UFS-Hosts 100), kann der Anwendungsprozessor einen Betriebsmodus basierend auf der Zustandsinformation bestimmen, und kann ein Steuersignal, welches den Betriebsmodus angibt, an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Die Zustandsinformation kann ein erstes Verhältnis und/oder ein zweites Verhältnis umfassen, wobei das erste Verhältnis ein Auslastungsverhältnis der UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung an einer Größe von von der UFS-Vorrichtung an den UFS-Host übermittelten Lesedaten angibt, und ein zweites Verhältnis, welches ein Auslastungsverhältnis von UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung an einer Größe von vom UFS-Host an die UFS-Vorrichtung übermittelten Schreibdaten angibt. Der Anwendungsprozessor des UFS-Hosts 100 kann die Zustandsinformation mit einer Mehrzahl an Schwellenwerten vergleichen und bestimmt einen Betriebsmodus der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf Zustandsinformation. Die Mehrzahl an Schwellenwerten kann einen Lese-Obergrenze-Schwellenwert umfassen, bei welchem eine Empfangsgeschwindigkeit gesättigt ist, wenn die Lesedaten über die UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung empfangen werden, einen Schreib-Obergrenze-Schwellenwert, bei welchem eine Übermittlungsgeschwindigkeit gesättigt ist, wenn die Schreibdaten über UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung übermittelt werden, und einen Untergrenze-Schwellenwert, bei welchem die Sättigung der Empfangsgeschwindigkeit oder die Sättigung von Übermittlungsgeschwindigkeit nicht auftritt, selbst wenn mindestens einige der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge deaktiviert sind. Der Anwendungsprozessor des UFS-Hosts 100 kann mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge gemäß einem ersten Betriebsmodus schalten, um Daten in der ersten Richtung zu übermitteln, wenn das erste Verhältnis, welches in der Zustandsinformation enthalten ist, den Lese-Obergrenze-Schwellenwert überschreitet, mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge gemäß einem zweiten Betriebsmodus schalten, um Daten in der zweiten Richtung zu übermitteln, wenn das zweite Verhältnis, welches in der Zustandsinformation enthalten ist, den Schreib-Obergrenze-Schwellenwert überschreitet, und mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge gemäß einem dritten Betriebsmodus deaktiviert, wenn ein jedes von dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist.
  • Als ein Beispiel ist, wenn der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl der Lese-Befehl ist, ersichtlich, dass der Stau von von der UFS-Vorrichtung 200 empfangenen Lesedaten auf Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungssträngen des UFS-Systems 10 auftritt. Dementsprechend kann, um den Stau aufzulösen, der UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 ein Steuersignal zum Schalten des Modus der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf den Empfangsmodus übermitteln. Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 kann den Betriebsmodus basierend auf dem vom UFS-Host 100 empfangenen Steuersignal identifizieren, und eine Mehrzahl an Schaltkreisen steuern, um jegliche von der Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung 650 und der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 580 gemäß dem identifizierten Betriebsmodus zu aktivieren. Die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 gibt Übermittlungsdaten im Übermittlungsmodus aus und empfängt Empfangsdaten im Empfangsmodus. Wenn die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf den Empfangsmodus geschalten werden, kann die Anzahl an Empfangs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 auf 3 erhöht werden. Deshalb kann, da eine empfangene Bandbereite um ungefähr 1,5 Mal erhöht wird, auch eine Geschwindigkeit des Empfangs von Lesedaten erhöht werden, und deshalb kann der Stau von Daten auf den Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungssträngen aufgelöst werden.
  • Als ein anderes Beispiel, wenn der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl ein Schreib-Befehl ist, ist ersichtlich, dass der Stau von an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelten Schreibdaten auf den Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungssträngen des UFS-Systems 10 auftritt. Dementsprechend kann, um den Stau aufzulösen, der UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 ein Steuersignal zum Schalten eines Modus der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf den Übermittlungsmodus übermitteln. Wenn die bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 auf den Übermittlungsmodus geschalten werden, kann die Anzahl an Übermittlungs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 auf 3 erhöht werden. Dementsprechend wird, da eine Übermittlungsbandbreite mit ungefähr 1,5 Mal erhöht wird, die Geschwindigkeit der Übermittlung der Schreibdaten ebenfalls erhöht, und deshalb kann der Stau der Schreibdaten auf den Übermittlungs-/Empfangs-Übertragungssträngen aufgelöst werden. Nach dem Vorgang S150 kann der Stau der Daten durch Einstellen eines Verhältnisses der Übermittlungs-Übertragungsstränge auf Empfangs-Übertragungsstränge auf 3:1 oder 1:3 aufgelöst werden. Danach in Vorgang S180 kann die UFS-Vorrichtung 200 bestimmen, ob der Timer beendet wurde. Wenn der Timer nicht beendet wurde, kann die UFS-Vorrichtung 200 einen Zustandsinformationswert durch Wiederholen des Vorgangs S130 überprüfen, und ein Verhältnis zwischen Übermittlungs-Übertragungsstränge und Empfangs-Übertragungsstränge anpassungsfähig ändern. Wenn der Timer beendet wurde, kann die UFS-Vorrichtung 200 das Verfahren beenden.
  • In Vorgang S160 können der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 bestimmen, ob der empfangene Zustandsinformationswert kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist. Wenn der Zustandsinformationswert kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist, muss der UFS-Host 100 möglicherweise nicht alle der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 aktivieren.
  • Als ein Beispiel können, wenn der Zustandsinformationswert kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist, der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 mindestens einige der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 deaktivieren. Danach kann der Vorgang S170 durchgeführt werden, um einen Betriebsmodus der verbleibenden Übertragungsstränge, welche unter den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2 aktiv bleiben, zu bestimmen.
  • Als ein anderes Beispiel, wenn der Zustandsinformationswert größer als der Untergrenze-Schwellenwert ist, kann der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 das Verfahren beenden. Da die Größe von gerade übermittelten und empfangenen Daten kleiner als der Obergrenze-Schwellenwert und größer als der Untergrenze-Schwellenwert ist, kann eine Bedingung, in welcher die Anzahl an Übermittlungs-Übertragungsstränge gleich der Anzahl an Empfangs-Übertragungsstränge ist, beibehalten werden.
  • In Vorgang S170 kann der UFS-Host 100 einen Typ eines an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelten Befehls bestimmen. Das heißt, da der vorliegende Zustandsinformationswert kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert in Vorgang S160 ist, kann ein Modus, in welchem einige der Übertragungsstränge, welche unter den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2, welche geschaltet werden sollen, aktiv bleiben, abhängig davon bestimmt werden, ob der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl ein Lese-Befehl oder ein Schreib-Befehl ist.
  • Als ein Beispiel, wenn der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl der Lese-Befehl ist, kann der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 die UIC-Schicht 110 oder die UIC-Schicht 210 steuern, um den Modus von einigen Übertragungssträngen unter den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2, welche aktiv bleiben, auf den Empfangsmodus zu schalten. Dementsprechend kann die Anzahl an Empfangs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 2 sein. Da die mindestens einige der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 in Vorgang S160 deaktiviert bleiben, kann der Energieverbrauch verringert werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann, wenn der an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelte Befehl der Schreib-Befehl ist, der UFS-Host 100 oder die UFS-Vorrichtung 200 gesteuert werden, um den Modus von einigen Übertragungssträngen unter den bidirektionalen Übertragungssträngen 410-1 und 410-2, welche aktiv bleiben, auf den Übermittlungsmodus zu schalten. Dementsprechend kann die Anzahl an Übermittlungs-Übertragungsstränge des UFS-Systems 10 2 sein, und alle der bidirektionalen Übertragungsstränge 410-1 und 410-2 bleiben nicht aktiv, und deshalb kann der Stromverbrauch verringert werden. Nach dem Vorgang S170 kann, wenn der Stau von Daten durch Einstellen eines Verhältnisses von Übermittlungs-Übertragungsstränge zu Empfangs-Übertragungsstränge auf 2:1 oder 1:2 aufgelöst wird, die UFS-Vorrichtung 200 bestimmen, ob die Zeit in Vorgang S180 beendet ist. Wenn der Timer nicht beendet ist, kann die UFS-Vorrichtung 200 einen Zustandsinformationswert durch Wiederholen des Vorgangs S130 überprüfen, und ein Verhältnis zwischen Übermittlungs-Übertragungsstränge und Empfangs-Übertragungsstränge anpassungsfähig ändern. Wenn der Timer beendet ist, kann die UFS-Vorrichtung 200 das Verfahren beenden.
  • 10A, 10B und 10C stellen jeweils Beispiele von verschiedenen asymmetrischen Übertragungssträngen gemäß Beispielausführungsformen dar. 10A, 10B und 10C wird mit Bezug zu 5A und 5B beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 10A kann ein UFS-System 10 einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1, einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1, und vier bidirektionale Übertragungsstränge umfassen. Das UFS-System 10 von 10A kann ferner mindestens zwei Exemplare der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 als mindestens zwei Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltungen und mindestens zwei Exemplare der Verteilungsschaltung 600 als mindestens zwei Übertragungsstrang-Verteilungsschaltungen umfassen. In einer Ausführungsform können alle der vier bidirektionalen Übertragungsstränge auf Übermittlungs-Übertragungsstränge geschaltet werden. Wenn alle der bidirektionalen Übertragungsstränge auf Übermittlungs-Übertragungsstränge geschalten werden, kann ein UFS-Host 100 eine Daten-Übermittlungsoperation über fünf Übermittlungs-Übertragungsstränge unter Verwendung der mindestens zwei Übertragungsstrang-Verteilungsschaltungen durchführen. In einer anderen Ausführungsform können alle der vier bidirektionalen Übertragungsstränge auf Empfangs-Übertragungsstränge geschaltet werden. Wenn alle der vier bidirektionalen Übertragungsstränge auf Empfangs-Übertragungsstränge geschaltet werden, kann der UFS-Host 100 eine Daten-Empfangsoperation über fünf Empfangs-Übertragungsstränge durch Verwenden von mindestens zwei Exemplare der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 durchführen.
  • Bezugnehmend auf 10B kann ein UFS-System 10 einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1, einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1, und einen bidirektionalen Übertragungsstrang umfassen. Das UFS-System 10 von 10B kann eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung und eine Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung umfassen. Die in 5A gezeigte Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung 500 kann jedoch verwendet werden, um über drei Empfangs-Übertragungsstränge empfangene Symbole zusammenzuführen. Die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung von 10B kann einer Schaltung entsprechen, welche konfiguriert ist, um über zwei Empfangs-Übertragungsstränge empfangene Symbole zusammenzuführen. Ähnlich kann die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung von 10B einer Schaltung entsprechen, welche konfiguriert ist, um Übermittlungs-Symbole über zwei Übermittlungs-Übertragungsstränge gleichmäßig zu verteilen.
  • Bezugnehmend auf 10C kann ein UFS-System 10 einen ersten Übermittlungs-Übertragungsstrang 310-1, einen ersten Empfangs-Übertragungsstrang 320-1, und drei bidirektionale Übertragungsstränge umfassen. Beschreibungen, welche sich mit der Beschreibung von 10A und/oder 10B decken, werden aus Gründen der Knappheit ausgelassen, soweit möglich. Bezugnehmend auf die in 10A, 10B und 10C gezeigten Ausführungsformen, selbst wenn eine Übermittlungs-/Empfangs-Taktgeschwindigkeit von Daten nicht erhöht ist, kann das UFS-System 10 verschiedene Übermittlungs-/Empfangsdatenraten basierend auf einer Bandbreite erreichen, welche entsprechend der Schaltungseinstellung einer Mehrzahl an bidirektionalen Übertragungssträngen bestimmt wird.
  • In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann der UFS-Host 100 einschließlich der Anwendung (siehe 150 in 2) bestimmen, einen Betriebsmodus von mindestens einem bidirektionalen Übertragungsstrang zu schalten, und ordnet den Betriebsmoden der Übermittlungs- und Empfangs-Übertragungsstränge durch Übermittlung eines Schalt-Ergebnisses an die UFS-Vorrichtung 200 zu. Deshalb kann der UFS-Host 100 Daten entlang einer geänderten Stromrichtung von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang übermitteln und empfangen.
  • 11 stellt ein Beispiel eines Signal-Austauschdiagramms gemäß einer Beispielausführungsform dar.
  • Bezugnehmend auf 11 können Signale zwischen einer lokalen DME 114-1 (lokale Vorrichtungs-Verwaltungseinheit (DME)) und einem lokalen PA 114-2 (lokaler PHY-Adapter (PA)) ausgetauscht werden. Die lokale DME 114-1 und der lokale PA 114-2 kann in einer in 2 gezeigten MIPI Unipro 114 der UIC-Schicht 110 enthalten sein.
  • Die lokale DME 114-1 und der lokale PA 114-2 kann sich auf lokale Vorrichtungen beziehen, welche konfiguriert sind, um zuerst Signale unter den Vorrichtungen eines UFS-Systems 10 zu erzeugen oder zu initiieren. Das heißt, eine lokale UFS-Vorrichtung kann der in 2 gezeigte UFS-Host 100 oder die in 2 gezeigte UFS-Vorrichtung 200 sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die lokale DME 114-1 ein Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL an den lokalen PA 114-2 übermitteln. Das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL kann sich auf ein Signal zur Vervollständigung interner Einstellung der lokalen UFS-Vorrichtung beziehen. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf einen MIPI Unipro-Standard, das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal einem PA_LM_SET.req-Signal entsprechen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, kann das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL Informationen über die Anzahl an aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen und die Anzahl an aktiven Empfangs-Übertragungssträngen umfassen. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das PA_LM_SET.req-Signal eine Mehrzahl an Gebieten umfassen. Die Mehrzahl an Gebieten kann Attribut-Einstellungstypen AttrSetType, Verwaltungsinformationsbasis(MIB)-Attribute MIBattribute, MIB-Werte MIBvalue, und Selektor-Indices SelectorIndex umfassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL Informationen über die Anzahl an aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen und die Anzahl an aktiven Empfangs-Daten-Übertragungssträngen umfassen, was mit Bezug zu Tabelle 1 erzeugt werden kann. [Table 1]
    Attribut Attribut-ID Gültige Attribut-Wert(e)
    PA ActiveT xDataLanes 0×1560 1 bis PA _AvailTxDataLanes
    PA_ActiveRxDataLanes O×1580 1 bis PA AvailRxDataLanes
  • Eine Attribut-Identifikation (ID) von Informationen über die aktiven Übermittlungs-Übertragungsstränge kann „0x1560“ entsprechen und ein gültiger Attribut-Wert der Information kann in einem Bereich von 1 bis zu einer maximalen Anzahl an verfügbaren Übermittlungs-Übertragungsstränge sein.
  • Eine Attribut-ID von Informationen über den aktiven Empfangs-Daten-Übertragungsstrang kann „0x1580“ entsprechen und ein gültiger Attribut-Wert der Information kann in einem Bereich von 1 bis zu einer maximalen Anzahl an verfügbaren Empfangs-Daten- Übertragungssträngen sein. Hier kann die maximale Anzahl an verfügbaren Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen der Summe der Anzahl an Übermittlungs-Übertragungssträngen und der Anzahl an dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang entsprechen. Wenn alle von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang als ein Übermittlungs-Übertragungsstrang betrieben werden, kann die Anzahl an verfügbaren Übermittlungs-Übertragungssträngen maximiert werden. Ähnlich zur maximalen Anzahl an verfügbaren Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen kann die maximale Anzahl an verfügbaren Empfangs-Daten-Übertragungssträngen der Summe der Anzahl an Empfangs-Übertragungssträngen und die Anzahl an dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang entsprechen. Bezugnehmend auf 10A, da jeder von der Anzahl an Empfangs-Übertragungssträngen und der Anzahl an Übermittlungs-Übertragungssträngen 1 ist und die Anzahl an mindestens einem bidirektionalen Übertragungsstrang 4 ist, kann jeder von der maximalen Anzahl an verfügbaren Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen und der maximalen Anzahl an verfügbaren Empfangs-Daten-Übertragungssträngen zusammen 5 sein.
  • Das heißt, die lokale DME 114-1 kann ein Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL einschließlich Informationen über die aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungsstränge und die aktiven Empfangs-Daten-Übertragungsstränge an den lokalen PA 114-2 übermitteln und den lokalen PA 114-2 anweisen, einen Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang der lokalen UFS-Vorrichtung zu schalten. Der lokale PA 114-2 kann das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL von der lokalen DME 114-1 empfangen, das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL dekodieren, und den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang auf den Empfangs-Übertragungsstrang oder den Übermittlungs- Übertragungsstrang zu schalten. Nachdem der Schaltbetrieb abgeschlossen ist, kann der lokale PA 114-2 ein Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING RSP SIGNAL, welches angibt, dass die Einstellung der lokalen UFS-Vorrichtung abgeschlossen ist, an die lokale DME 114-1 übermitteln. Zum Beispiel, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, kann das Lokal-Einstellungs-Antwort-Signal LOCAL SETTING RSP SIGNAL einem PA _LM SET.cnf Signal entsprechen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die lokale DME 114-1 ein Remote-Einstellungs-Anfrage-Signal REMOTE SETTING REQ SIGNAL an den PA 114-2 als Antwort auf den Empfang des Lokal-Einstellungs-Antwort-Signals LOCAL SETTING RSP SIGNAL übermitteln. Wenn das Lokal-Einstellungs-Antwort-Signal LOCAL SETTING RSP SIGNAL empfangen wird, kann, da das Schalten des Betriebsmodus des mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrangs der lokalen UFS-Vorrichtung abgeschlossen ist, die Einstellung einer UFS-Remote-Vorrichtung durchgeführt werden. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das Remote-Einstellungs-Anfrage-Signal REMOTE SETTING REQ SIGNAL einem PA_LM_PEER_SET.req-Signal entsprechen. Da das Remote-Einstellungs-Anfrage-Signal REMOTE SETTING REQ SIGNAL dieselben Felder und Werte wie das vorstehend beschriebene Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL umfasst, sind widerholte Beschreibungen ausgelassen. Die Anzahl an aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen für das Remote-Einstellungs-Anfrage-Signal REMOTE SETTING REQ SIGNAL kann jedoch eingestellt sein, um gleich der Anzahl an aktiven Empfangs-Daten-Übertragungssträngen für das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL zu sein, und die Anzahl an aktiven Empfangs-Daten-Übertragungssträngen für das Remote-Einstellungs-Anfrage-Signal REMOTE SETTING REQ SIGNAL kann eingestellt sein, um gleich der Anzahl an aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungssträngen für das Lokal-Einstellungs-Anfrage-Signal LOCAL SETTING REQ SIGNAL zu sein. Da die lokale UFS-Vorrichtung und die UFS-Remote-Vorrichtung Übermittlungs- und Empfangsoperationen über dieselben UFS-Übertragungsstränge durchführen, kann die Anzahl an Übermittlungs-Übertragungssträngen der lokalen UFS-Vorrichtung gleich der Anzahl an Empfangs-Übertragungssträngen der UFS-Remote-Vorrichtung sein.
  • Der lokale PA 114-2 kann ein UFS-Übertragungsstrang-Steuersignal UFS LANE CTRL SIGNAL an einen Remote-PA 214-1 übermitteln. Bezugnehmend auf 2 kann der Remote-PA 214-1 in der MIPI Unipro 214 der UIC-Schicht 210 der UFS-Vorrichtung 200 zusammen enthalten sein, was ein Beispiel für die UFS-Remote-Vorrichtung ist, welche eine Gegenstück-UFS-Vorrichtung zur lokalen UFS-Vorrichtung ist. Das UFS-Übertragungsstrang-Steuersignal kann an die UFS-Remote-Vorrichtung über die MIPI M-PHY 112 oder 212 und die Übermittlungs-Übertragungsstränge an die UFS-Remote-Vorrichtung übermittelt werden. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das UFS-Übertragungsstrang-Steuersignal einem PACP_SET req-Signal entsprechen. Außerdem kann der lokale PA 114-2 ein Remote-Einstellungs-Antwort-Signal REMOTE SETTING RSP SIGNAL an die lokale DME 114-1 übermitteln, um die lokale DME 114-1 zu informieren, dass das PACP_SET req-Signal an den Remote-PA 214-1, welcher eine Gegenstück-UFS-Vorrichtung ist, übermittelt wurde. Das Remote-Einstellungs-Antwort-Signal REMOTE SETTING RSP SIGNAL kann einem im MIPI Unipro-Standard gezeigten PA _LM_PEER_SET .cnCL-Signal entsprechen.
  • Der Remote-PA 214-1 kann ein Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL an eine Remote-DME 214-2 als Antwort auf den Empfang des UFS-Übertragungsstrang-Steuersignals übermitteln. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das Einstellungs-Anzeige-Signal einem PA_LM_PEER_SET.ind-Signal entsprechen. Das heißt, da der Remote-PA 214-1 ein Übertragungsstrang-Einstellungs-Signal von der Gegenstück-UFS-Vorrichtung empfängt, kann der Remote-PA 214-1 das empfangene Signal an die Remote-DME 214-2 übermitteln und die Remote-DME 214-2 steuern, um den Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang zu schalten. Das Einstellungs-Anzeige-Signal SETING INDICATION SIGNAL kann Informationen über das von dem lokalen PA 114-2 der lokalen UFS-Vorrichtung empfangene UFS-Übertragungsstrang-Steuersignal umfassen. Zum Beispiel kann das Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL Informationen über die Anzahl der aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungsstränge und der Anzahl der aktiven Empfangs-Daten-Übertragungsstränge umfassen. Die Remote-DME 214-2 kann das Einstellungs-Anzeige-Antwort-Signal SETTING INDICATION RSP SIGNAL an den Remote-PA 214-1 als Antwort auf den Empfang der Einstellungs-Anzeige-Information übermitteln. Die Remote-DME 214-2 kann den Remote-PA 214-1 informieren, dass das Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL durch Übermitteln des Einstellungs-Anzeige-Antwort-Signals SETTING INDICATION RES SIGNAL an den Remote-PA 214-1 erfolgreich empfangen wurde. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das Einstellungs-Anzeige-Antwort-Signal einem PA_LM_PEER_SET.rsp_L-Signal entsprechen.
  • Die Remote-DME 214-2 kann den Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang basierend auf dem empfangenen Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL schalten. Zum Beispiel kann die Remote-DME 214-2 den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang auf einen Downstream-Übertragungsstrang oder einen Upstream-Übertragungsstrang basierend auf der Anzahl der aktiven Empfangs-Daten-Übertragungsstränge und der aktiven Übermittlungs-Daten-Übertragungsstränge, welche in dem empfangenen Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL enthalten sind, einstellen. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf 10A, basierend auf dem Einstellungs-Anzeige-Signal SETTING INDICATION SIGNAL die UFS-Remote Vorrichtung den Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang zusammen schalten, sodass ein jeder der bidirektionalen Übertragungsstränge als der Downstream-UFS-Übertragungsstrang betrieben wird.
  • Die Remote-DME 214-2 kann ein Einstellungs-Anzeige-Abschluss-Signal SETTING INDICATION COMPLETE SIGNAL an den Remote-PA 214-1 übermitteln. Durch Übermitteln des Einstellungs-Anzeige-Abschluss-Signals SETTING INDICATION COMPLETE SIGNAL, welches angibt, dass das Schalten des Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang abgeschlossen ist, durch den Remote-PA 214-1 an die lokale UFS-Vorrichtung, kann eine Daten-Übermittlungs-/Empfangsoperation unter Verwendung einer geänderten Anzahl an Übermittlungs-Übertragungssträngen und einer geänderten Anzahl an Empfangs-Übertragungssträngen gestartet werden. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das Einstellungs-Anzeige-Abschluss-Signal einem PA_LM_PEER_SET .rsp-Signal entsprechen.
  • Der Remote-PA 214-1 kann ein UFS-Übertragungsstrang-Steuer-Abschluss-Signal UFS LANE CTRL COMPLETE SIGNAL an die lokale UFS-Vorrichtung als Antwort auf den Empfang des Einstellungs-Anzeige-Abschluss-Signal SETTING INDICATION COMPLETE SIGNAL von der Remote-DME 214-2 übermitteln. Insbesondere kann der Remote-PA 214-1 das UFS-Übertragungsstrang-Steuer-Abschluss-Signal UFS LANE CTRL COMPLETE SIGNAL an den lokalen PA 114-2 der lokalen UFS-Vorrichtung übermitteln. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das UFS-Übertragungsstrang-Steuer-Abschluss-Signal einem PACP_SET_cnf-Signal entsprechen.
  • Der lokale PA 114-2 kann das UFS-Übertragungsstrang-Steuer-Abschluss-Signal UFS LANE CTRL COMPLETE SIGNAL empfangen und kann ein Remote-Einstellungs-Abschluss-Signal REMOTE SETTING COMPLETE SIGNAL, welches angibt, dass die Einstellung der UFS-Remote-Vorrichtung abgeschlossen ist, an die lokale DME 114-1 übermitteln. Die lokale DME 114-1 kann Daten an und von der UFS-Remote-Vorrichtung als Antwort auf den Empfang des Remote-Einstellungs-Abschluss-Signals REMOTE SETTING COMPLETE SIGNAL übermitteln und empfangen. Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard, das Remote-Einstellungs-Abschluss-Signal einem PA_LM_PEER_SET.cnf-Signal entsprechen. Bezugnehmend auf das Signalaustausch-Diagramm von 11, ist ersichtlich, dass der UFS-Host 100 und die UFS-Vorrichtung 200 den Betriebsmodus für den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang unter Verwendung von Feldern einschließlich PA _ActiveRxDataLane und PA _ActiveTxDataLane, welche in dem MIPI Unipro-Standard vordefiniert sind, angeben kann.
  • Bezugnehmend auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann das Signalaustausch-Diagramm von 11 einem Signalaustausch-Diagramm zur Steuerung von UFS-Übertragungssträngen bevor eine Daten-Übermittlungs-/Empfangsoperation beginnt entsprechen. Ausführungsformen basierend auf 11 sind jedoch nicht auf ein Beispiel der Einstellung der UFS-Übertragungsstränge bevor die Daten-Übermittlungs-/Empfangsoperation beginnt beschränkt. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann, selbst wenn ein Energiemodus nach der Daten-Übermittlungs-/Empfangsoperation geändert wird, der Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang geschaltet werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die lokale UFS-Vorrichtung den Energiemodus durch Übermitteln eines PACP_PWR_req-Signals an die UFS-Remote-Vorrichtung ändern. In diesem Fall kann ein reserviertes bzw. zurückgehaltenes Bit von PA_PWRModeUs_erData, welches im PACP_PWR_ req-Signal enthalten ist, verwendet werden. Bezugnehmend auf den MIPI Unipro-Standard können reservierte Bits von „Ox15B6“ bis „0x15BB“ eines PA_PWRModeUserData Felds eingestellt werden, dass sie Informationen über die Anzahl an aktiven Empfangs-Übertragungssträngen, die Anzahl an aktiven Übermittlungs-Übertragungssträngen, und Selektor-Index SelectorIndex, wie vorstehend beschrieben, enthalten.
  • 12 stellt ein anderes Beispiel eines UFS-Systems gemäß einer Beispielausführungsform dar.
  • Bezugnehmend auf 12 kann eine UFS-Vorrichtung 200 eine Mehrzahl an UIC-Schichten umfassen. Zum Beispiel die Mehrzahl an UIC-Schichten, eine erste UIC-Schicht 210-1 und eine zweite UIC-Schicht 210-2.
  • Die erste UIC-Schicht 210-1 kann sich auf eine UIC-Schicht beziehen, welche konfiguriert ist, um den UFS-Host 100 zu verbinden. Die zweite UIC-Schicht 210-2 kann einer UIC-Schicht entsprechen, welche konfiguriert ist, um eine UFS-Karte 400 zu verbinden. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die UFS-Vorrichtung 200 einer eUFS entsprechen. Das heißt, der UFS-Host 100 und die UFS-Vorrichtung 200 können in derselben gedruckten Leiterplatte (PCB) eingebettet sein. Das heißt, die UFS-Vorrichtung 200 kann auf demselben Substrat wie der UFS-Host 100 sein.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein UFS-System 10 ferner die UFS-Karte 400 umfassen. Die UFS-Karte 400 kann sich auf eine tragbare UFS-Vorrichtung beziehen, welche abnehmbar an einer elektronischen Vorrichtung einschließlich des UFS-Systems 10 angebracht sein kann. Zum Beispiel kann die zweite UIC-Schicht 210-2 einer CF-Karten-Schnittstelle entsprechen. Da die UFS-Karte 400 optional mit der UFS-Vorrichtung 200 verbunden sein kann, kann die UFS-Vorrichtung 200 die zweite UIC-Schicht 210-2 umfassen, welche konfiguriert ist, um die UFS-Karte 400 zu verbinden. Obwohl es nicht in 12 gezeigt ist, kann die UFS-Karte 400 mindestens dieselben Blöcke wie jene der UFS-Vorrichtung 200 umfassen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann der UFS-Host 100 mit der UFS-Vorrichtung 200 elektrisch verbunden sein, und die UFS-Vorrichtung 200 kann mit der UFS-Karte 400 elektrisch verbunden sein. Zum Beispiel können der UFS-Host 100, die UFS-Vorrichtung 200, und die UFS-Karte 400 miteinander in Reihe geschaltet sein. Das heißt, das UFS-System 10, welches eine SCSI-Schnittstelle annimmt, kann ein Daisy-Chain-Schema stützen. Bezugnehmend auf 12 kann das UFS-System 10 ein Daisy-Chain-Schema für drei UFS-Vorrichtungen stützen, das heißt, den UFS-Host 100, die UFS-Vorrichtung 200, und die UFS-Karte 400.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen muss, um eine Verschlechterung der Leistung aufgrund von Ressourcenverteilung, welche für eine Datenfluss-Analyse und einen Overhead in der UFS-Karte 400 erforderlich ist, zu verhindern, die UFS-Karte 400 nicht das Datenfluss-Analysemodul 222, im Gegensatz zur UFS-Vorrichtung 200, enthalten. In diesem Fall kann die UFS-Vorrichtung 200 einen Betriebsmodus eines zusätzlichen UFS-Daten-Übertragungsstrangs, welcher mit der UFS-Karte 400 verbunden ist, ändern.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die UFS-Vorrichtung 200 ein Steuersignal für die Anweisung des UFS-Hosts 100 und der UFS-Karte 400, um den Betriebsmodus zu ändern, an den UFS-Host 100 und die UFS-Karte 400 basierend auf dem Datenfluss-Analysemodul 222 übermitteln. Zum Beispiel kann die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 einen Betriebsmodus von mindestens einem bidirektionalen UFS-Übertragungsstrang unter den UFS-Daten-Übertragungssträngen, welche mit dem UFS-Host 100 verbunden sind, identifizieren, und den UFS-Host 100 anweisen, Daten entlang einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung zu übermitteln. Die erste Richtung kann einer Richtung entsprechen, in welcher Daten von der UFS-Vorrichtung 200 an den UFS-Host 100 übermittelt werden, und die zweite Richtung kann einer Richtung entsprechen, in welcher Daten vom UFS-Host 100 an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden. Als ein anderes Beispiel kann die UFS-Vorrichtungssteuereinheit 220 einen Betriebsmodus von mindestens einem bidirektionalen UFS-Übertragungsstrang unter den zusätzlichen UFS-Daten-Übertragungssträngen, welche mit der UFS-Karte 400 verbunden sind, identifizieren, und die UFS-Karte 400 anweisen, Daten entlang einer dritten Richtung oder einer vierten Richtung zu übermitteln. Die dritte Richtung kann einer Richtung entsprechen, in welcher Daten von der UFS-Karte 400 an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelt werden, und die vierte Richtung kann einer Richtung entsprechen, in welcher Daten von der UFS-Vorrichtung 200 an die UFS-Karte 400 übermittelt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der UFS-Host 100 ein Steuersignal zur Anweisung der UFS-Vorrichtung 200, um den Betriebsmodus zu ändern, an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln. Zum Beispiel kann eine Anwendung 150 ein Steuersignal, welches eine Daten-Übertragungsrichtung angibt, von mindestens einem bidirektionalen UFS-Übertragungsstrang an die UFS-Vorrichtung 200 übermitteln, basierend auf einem Auslastungsverhältnis zwischen von der UFS-Vorrichtung 200 empfangenen Lesedaten und an die UFS-Vorrichtung 200 übermittelten Schreibdaten. Die UFS-Vorrichtung 200 kann das Steuersignal vom UFS-Host 100 empfangen und kann ein zusätzliches Steuersignal an die UFS-Karte 400 übermitteln. Das zusätzliche Steuersignal kann ein Signal zur Steuerung einer Daten-Übertragungsrichtung von mindestens einem bidirektionalen UFS-Übertragungsstrang unter den zusätzlichen UFS-Daten-Übertragungssträngen, welche mit der UFS-Karte 400 verbunden sind, sein, die Datenübermittlungsrichtung des mindestens einen bidirektionalen UFS-Übertragungsstrangs, welche als Antwort auf das durch die UFS-Vorrichtung 200 vom UFS-Host 100 empfangene Steuersignal geändert wird, zuzuordnen.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die UFS-Vorrichtung 200 einen Betriebsmodus der UFS-Karte 400, welche daran verbunden ist, unter Verwendung eines Daisy-Chain-Schemas steuern, und somit die Ressourcenverteilung für die Betriebsmodus-Verwaltung des UFS-Hosts 100 verringert werden, und die Leistung kann verbessert werden.
  • Während die hier beschriebenen erfinderischen Konzepte insbesondere gezeigt und mit Bezug zu Ausführungsformen derselben beschrieben wurden, wird ersichtlich, dass verschiedene Änderungen der Form und Details darin gemacht werden können, ohne von der Idee und dem Umfang der nachstehenden Ansprüche abzuweichen.
  • 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 1020200151278 [0001]

Claims (20)

  1. UFS-Vorrichtung, Universal-Flash-Storage-Vorrichtung, umfassend: einen UFS-Daten-Übertragungsstrang, umfassend einen ersten UFS-Übertragungsstrang für eine erste Richtung, in welcher Daten an einen UFS-Host ausgegeben werden, einen zweite UFS-Übertragungsstrang für eine zweite Richtung, in welcher Daten von dem UFS-Host empfangen werden, und bidirektionale UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, die erste Richtung und die zweite Richtung entsprechend einem Betriebsmodus zu schalten; und eine UFS-Vorrichtungssteuereinheit, welche konfiguriert ist, eine Datenübermittlungsrichtung der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf einem Steuersignal, welches den Betriebsmodus angibt, zu schalten.
  2. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine UFS-Schnittstellenschaltung, welche konfiguriert ist, den UFS-Daten-Übertragungsstrang mit der UFS-Vorrichtungssteuereinheit zu verbinden, wobei die UFS-Schnittstellenschaltung ferner umfasst: eine Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung, welche konfiguriert ist, Datensymbol-Ausgaben an den UFS-Host über UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen gleichmäßig zu verteilen; eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung, welche konfiguriert ist, von dem UFS-Host über UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen empfangene Datensymbole zusammenzuführen; und eine Mehrzahl an Schaltkreisen, welche konfiguriert sind, einen jeden von der Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung und der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung entsprechend dem Betriebsmodus zu aktivieren.
  3. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die UFS-Vorrichtungssteuereinheit ferner eine Überwachungsschaltung umfasst, welche konfiguriert ist, den Betriebsmodus basierend auf mindestens einer Größe einer Datenausgabe von der UFS-Vorrichtung und einer Größe einer Dateneingabe in die UFS-Vorrichtung zu bestimmen.
  4. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Überwachungsschaltung einen Betriebsmodus der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge basierend auf einem ersten Verhältnis und einem zweiten Verhältnis bestimmt, wobei das erste Verhältnis ein Verhältnis einer Größe von durch die UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung übermittelten Daten zu einer Größe einer Datenausgabe zu dem UFS-Host ist, und das zweite Verhältnis ein Verhältnis einer Größe von durch die UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung übermittelten Daten zu einer Größe von vom UFS-Host empfangenen Daten ist.
  5. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Überwachungsschaltung die bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge derart schaltet, dass eine Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der ersten Richtung entspricht, größer als eine Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der zweiten Richtung entsprechen, unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen ist, wenn das erste Verhältnis größer als das zweite Verhältnis ist, die bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge derart schaltet, dass die Anzahl an UFS-Übertragungssträngen, welche der ersten Richtung entspricht, kleiner als die Anzahl der UFS-Übertragungsstränge, welche der zweiten Richtung entspricht, unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen ist, wenn das erste Verhältnis kleiner als das zweite Verhältnis ist, und mindestens einige der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge deaktiviert, wenn ein jedes des ersten Verhältnisses und des zweiten Verhältnisses kleiner als ein Untergrenze-Schwellenwert ist.
  6. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die UFS- Vorrichtungssteuereinheit ein Steuersignal, welches den durch die Überwachungsschaltung bestimmten Betriebsmodus angibt, an den UFS-Host übermittelt.
  7. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge erhaltene Datensymbole in einen Symbolstrom zusammenführt, und die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung den einen Symbolstrom in gleichmäßige Datensymbole über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge teilt.
  8. UFS-Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die UFS-Vorrichtungssteuereinheit den Betriebsmodus basierend auf einem von dem UFS-Host empfangenen Steuersignal identifiziert, und die Mehrzahl an Schaltkreisen steuert, um eine von der Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung und der Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung entsprechend dem identifizierten Betriebsmodus zu aktivieren.
  9. UFS-System, Universal-Flash-Storage-System, umfassend: einen UFS-Host, umfassend einen Anwendungsprozessor, umfassend mindestens einen Kern, welcher konfiguriert ist, Befehle auszuführen, einen UFS-Treiber, welcher konfiguriert ist, eine Anfrage vom Anwendungsprozessor zu empfangen, und die Anfrage in einen übersetzten UFS-Befehl zu übersetzen, und eine UFS-Hoststeuereinheit, welche konfiguriert ist, den übersetzten UFS-Befehl an eine UFS-Vorrichtung zu übermitteln, und die UFS-Vorrichtung, welche konfiguriert ist, eine UFS-Vorrichtungssteuereinheit zu steuern, welche konfiguriert ist, eine Datenübermittlungsrichtung von den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen zu schalten, basierend auf einem UFS-Daten-Übertragungsstrang und einem Betriebsmodus, wobei der UFS-Daten-Übertragungsstrang einen ersten UFS-Übertragungsstrang für eine erste Richtung, in welcher Daten an den UFS-Host ausgegeben werden, einen zweiten UFS-Übertragungsstrang für eine zweite Richtung, in welcher Daten von dem UFS-Host empfangen werden, und die bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge, welche fähig sind, die erste Richtung und die zweite Richtung entsprechend dem Betriebsmodus zu schalten, umfasst.
  10. UFS-System nach Anspruch 9, wobei der Anwendungsprozessor den Betriebsmodus basierend auf Zustandsinformation bestimmt, und ein Steuersignal, welches den Betriebsmodus angibt, an die UFS-Vorrichtung übermittelt, und die Zustandsinformation ein erstes Verhältnis und/oder ein zweites Verhältnis umfasst, wobei das erste Verhältnis ein Lastverhältnis der UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung zu einer Größe von von der UFS-Vorrichtung an den UFS-Host übermittelten Lesedaten angibt, und das zweite Verhältnis ein Lastverhältnis von UFS-Übertragungssträngen für die zweite Richtung zu einer Größe von vom UFS-Host zur UFS-Vorrichtung übermittelten Schreibdaten angibt.
  11. UFS-System nach Anspruch 10, wobei der Anwendungsprozessor die Zustandsinformation mit einer Mehrzahl an Schwellenwerten vergleicht und einen Betriebsmodus von bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen bestimmt, und die Mehrzahl an Schwellenwerten einen Lese-Obergrenze-Schwellenwert, bei welchem eine Empfangsgeschwindigkeit gesättigt ist, wenn die Lesedaten über die UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung empfangen werden, einen Schreib-Obergrenze-Schwellenwert, bei welchem eine Übermittlungsgeschwindigkeit gesättigt ist, wenn die Schreibdaten über UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung übermittelt werden, und einen Untergrenzwert-Schwellenwert, bei welchem Sättigung der Empfangsgeschwindigkeit oder Sättigung der Übermittlungsgeschwindigkeit nicht auftritt, selbst wenn mindestens einige der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge deaktiviert sind, umfasst.
  12. UFS-System nach Anspruch 11, wobei der Anwendungsprozessor mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge entsprechend einem ersten Betriebsmodus schaltet, um Daten in der ersten Richtung zu übermitteln, wenn das in der Zustandsinformation enthaltene erste Verhältnis den Lese-Obergrenze-Schwellenwert überschreitet, mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge entsprechend einem zweiten Betriebsmodus schaltet, um Daten in der zweiten Richtung zu übermitteln, wenn das in der Zustandsinformation enthaltene zweite Verhältnis den Schreib-Obergrenze-Schwellenwert überschreitet, und mindestens einige UFS-Übertragungsstränge der bidirektionalen UFS-Übertragungsstränge entsprechend einem dritten Betriebsmodus deaktiviert, wenn ein jedes von dem ersten Verhältnis und dem zweiten Verhältnis kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist.
  13. UFS-System nach Anspruch 12, wobei die UFS-Vorrichtung ferner eine UFS-Schnittstellenschaltung umfasst, welche konfiguriert ist, den UFS-Daten-Übertragungsstrang mit der UFS-Vorrichtungssteuereinheit zu verbinden, wobei die UFS-Schnittstellenschaltung ferner umfasst: eine Übertragungsstrang-Verbindungsschaltung, welche konfiguriert ist, eine Datensymbol-Ausgabe von der UFS-Vorrichtung an den UFS-Host über die UFS-Übertragungsstränge für die erste Richtung unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen gleichmäßig zu verteilen; eine Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung, welche konfiguriert ist, durch die UFS-Vorrichtung empfangene Datensymbole von dem UFS-Host über die UFS-Übertragungsstränge für die zweite Richtung unter den bidirektionalen UFS-Übertragungssträngen zusammenzuführen; und Schaltkreise, die konfiguriert sind, die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung entsprechend dem ersten Betriebsmodus zu aktivieren, oder die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung entsprechend dem zweiten Betriebsmodus zu aktivieren.
  14. UFS-System nach Anspruch 13, wobei die Übertragungsstrang-Zusammenführungsschaltung über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge empfangene Datensymbole in einen Symbolstrom zusammenführt, und die Übertragungsstrang-Verteilungsschaltung den einen Symbolstrom in gleichmäßige Datensymbole über mindestens zwei bidirektionale UFS-Übertragungsstränge teilt.
  15. Erste UFS-Vorrichtung, Universal-Flash-Storage-Vorrichtung, umfassend: einen UFS-Daten-Übertragungsstrang, umfassend einen Empfangs-Übertragungsstrang, welcher konfiguriert ist, Eingabedaten von einer zweiten UFS-Vorrichtung zu empfangen, einen Übermittlungs-Übertragungsstrang, welcher konfiguriert ist, Ausgabedaten an die zweite UFS-Vorrichtung zu übermitteln, und mindestens einen bidirektionale Übertragungsstrang, welche konfiguriert ist, mindestens eines von den Eingabedaten oder den Ausgabedaten entsprechend einem Betriebsmodus desselben zu übermitteln, und eine UFS-Steuereinheit, welche konfiguriert ist, einen Zustandsinformationswert basierend auf einer Größe von den Eingabedaten oder den Ausgabedaten und einer Anzahl von UFS-Daten-Übertragungssträngen zu erzeugen, und den Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang basierend auf dem Zustandsinformationswert zu bestimmen.
  16. Erste UFS-Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die UFS-Steuereinheit den Betriebsmodus von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang durch Vergleich des Zustandsinformationswerts mit einer Mehrzahl an Schwellenwerten bestimmt.
  17. Erste UFS-Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Mehrzahl an Schwellenwerten einen ersten Obergrenze-Schwellenwert, einen zweiten Obergrenze-Schwellenwert, und einen Untergrenze-Schwellenwert umfasst, der erste Obergrenze-Schwellenwert einem Wert entspricht, bei welchem Sättigung der Übermittlungsgeschwindigkeit auftritt, wenn die Ausgabedaten über den gesamten Übermittlungs-Übertragungsstrang übermittelt werden, der zweite Obergrenze-Schwellenwert einem Wert entspricht, bei welchem Sättigung der Empfangsgeschwindigkeit auftritt, wenn die Eingabedaten über den gesamten Empfangs-Übertragungsstrang empfangen werden, und der Untergrenze-Schwellenwert einem Wert entspricht, bei welchem einige Übertragungsstränge von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang deaktiviert sind.
  18. Erste UFS-Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die UFS-Steuereinheit den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang auf einen Übermittlungsmodus schaltet und Übermittlungsdaten über den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang zusammen mit dem Übermittlungs-Übertragungsstrang ausgibt, wenn der Zustandsinformationswert den ersten Obergrenze-Schwellenwert überschreitet.
  19. Erste UFS-Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die UFS-Steuereinheit mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang auf einen Empfangsmodus schaltet und Empfangsdaten über den mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang entlang mit dem Empfangs-Übertragungsstrang empfängt, wenn der Zustandsinformationswert den zweiten Obergrenze-Schwellenwert überschreitet.
  20. Erste UFS-Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die UFS-Steuereinheit einige Übertragungsstränge von dem mindestens einen bidirektionalen Übertragungsstrang deaktiviert, wenn der Zustandsinformationswert kleiner als der Untergrenze-Schwellenwert ist.
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