DE112014005090B4

DE112014005090B4 - System und Verfahren zum Einstellen von Auslösepunkten für eine Netzausfallüberprüfung innerhalb eines Speichergeräts

Info

Publication number: DE112014005090B4
Application number: DE112014005090.3T
Authority: DE
Inventors: Kenneth B. Delpapa; Gregg S. Lucas; Robert W. Ellis
Original assignee: SanDisk Technologies LLC
Current assignee: SanDisk Technologies LLC
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: CN106133837B; US20150127999A1; CN106133837A; DE112014005090T5; TW201532066A; TWI632556B; US9263156B2; WO2015069667A1

Abstract

Verfahren zum Auslösen eines Netzausfallzustandes in einem Speichergerät (120), das funktional mit einem Hostsystem (110) gekoppelt ist, umfassend:innerhalb des Speichergeräts (110):Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparametern, wobei die einen oder mehreren Konfigurationsparameter eine Vorgabe-Eingangsspannung (Vdd) beinhalten (602, 604);basierend auf dem einem oder den mehreren Konfigurationsparametern und einer Auslösespannungstabelle (220) die eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst, eine erste Auslösespannung bestimmen (612);Vergleichen der ersten Auslösespannung mit einer Eingangsspannung (Vdd) (620); undentsprechend einer Bestimmung, dass die Eingangsspannung (Vdd) niedriger ist als die erste Auslösespannung, Auslösen des Netzausfallzustandes (622), wobei die Eingangsspannung (Vdd) eine vom Hostsystem (110) bereitgestellte Versorgungsspannung ist, wobei das Verfahren weiterhin umfasst:Vergleichen einer zweiten Auslösespannung mit einer vom Hostsystem (110) bereitgestellten Serial Presence-Detect (SPD - serielle Anwesenheitsdetektierungs-)Spannung, wobei die SPD Spannungentsprechend einer Feststellung, dass die SPD-Spannung niedriger ist als die zweite Auslösespannung, Auslösen des Netzausfallzustandes (624).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die offengelegten Ausführungsformen beziehen sich allgemein auf Speichersysteme und insbesondere auf das Einstellen von Auslösepunkten in einem Speichergerät.
HINTERGRUND
Halbleiterspeichergeräte, einschließlich Flash-Speicher, bedienen sich typischerweise Speicherzellen zum Speichern von Daten als einen elektrischen Wert, wie z. B. eine elektrische Ladung oder Spannung. Eine Flash-Speicherzelle umfasst z. B. einen einzigen Transistor mit einem Floating Gate, das zum Speichern einer Ladung dient, die einen Datenwert darstellt. Der Flash-Speicher ist ein nichtflüchtiges Datenspeichergerät, das elektrisch gelöscht und neu programmiert werden kann. Allgemeiner behält ein nichtflüchtiger Speicher (z. B. ein Flash-Speicher sowie andere Arten von nichtflüchtigen Speichern, die unter Verwendung einer Vielzahl von Technologien implementiert werden) gespeicherte Informationen auch in stromlosem Zustand, anders als flüchtige Speicher, die elektrische Energie benötigen, um die gespeicherte Information zu behalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Implementierungen von Systemen, Verfahren und Geräten im Rahmen der beigefügten Ansprüche weisen jeweils unterschiedliche Aspekte auf, wobei keinem von ihnen allein die in diesem Schriftstück beschriebenen Attribute zuzuschreiben sind. Ohne den Geltungsbereich der angehängten Ansprüche einzuschränken, wird man nach Berücksichtigung dieser Offenlegung und insbesondere nach Berücksichtigung des Abschnitts „Detailbeschreibung“ verstehen, wie die Aspekte von verschiedenen Implementierungen dazu verwendet werden, Auslösepunkte zum Auslösen eines Netzausfallprozesses basierend auf einem oder mehreren Konfigurationsparametern (z. B. Eingangs- oder Versorgungsspannung) eines Datenspeichergeräts einzustellen. US 2013/0265838 A1 offenbart ein Verfahren zum Auslösen eines Netzausfallzustandes in einem Speichergerät, das funktional mit einem Hostsystem gekoppelt ist, umfassend: innerhalb des Speichergeräts: Erstellen von einem oder mehreren Konfigureationsparametersn, wobei die einen oder mehreren Konfigurationsparameter eine Vorgabe-Eingangsspannung beinhalten; basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern und einer Auslösespannungstabelle, die eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst, eine erste Auslösespannung bestimmen; Vergleichen der ersten Auslösespannung mit einer Eingangsspannung; und entsprechend einer Bestimmung, dass die Eingangsspannung niedriger ist als die Auslösespannung, Auslösen des Netzausfallzustandes. US 5329491 A offenbart eine nichtflüchtige Speicherkarte mit einem Energieversorgungseingang zum Empfangen einer Vorrichtungsenergieversorgungsspannung für die Speicherkarte und eine Mehrzahl von Speichern, die in einem Array angeordnet sind.
Figurenliste
Um diese Offenlegung detaillierter verständlich zu machen, kann eine spezifischere Beschreibung unter Bezugnahme auf die Funktionen von verschiedenen Implementierungen hergestellt werden, von denen einige in den angehängten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die angehängten Zeichnungen veranschaulichen jedoch nur die relevanteren Funktionen dieser Offenlegung und sind daher nicht als einschränkend zu betrachten, da die Beschreibung andere effektive Funktionen zulassen kann.

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Datenspeichersystems nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
2A ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung einer Überwachungssteuerung nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
2B ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung einer Speichersteuerung nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
2C ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung einer Steuerung für einen nicht-flüchtigen Speicher (NVM) nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
3 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil eines Datenspeichergeräts nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
4A ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Teils einer Spannungsüberwachungsschaltung nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
4B ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Teils einer Spannungsüberwachungsschaltung nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Datenhärtungsmoduls nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht.
6A-6C veranschaulichen ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen von Auslösepunkten in einem Datenspeichergerät nach einigen Ausführungsformen darstellt.

DETAILBESCHREIBUNG
Die verschiedenen in diesem Schriftstück beschriebenen Implementierungen umfassen Systeme, Verfahren und/oder Geräte zum Einstellen von Auslösepunkten, die einen Netzausfallprozess auslösen, basierend auf einem oder mehreren Konfigurationsparametern eines Speichergeräts. So ist z. B. nach einigen Ausführungsformen in einem Speichergerät, das als kompatibel mit einer Schnittstellennorm (z. B. DDR3) konfiguriert ist, wobei ein Host-System eine aus einer Vielzahl von Versorgungsspannungen an das Speichergerät liefert, das Speichergerät dazu konfiguriert, Auslösepunkte einzustellen, die einen Netzausfallprozess entsprechend der(n) im Host-System vorgesehenen Versorgungsspannung(en) auslösen.
Spezifischer umfassen einige Ausführungsformen ein Verfahren zum Einstellen von Auslösepunkten in einem Speichergerät. In einigen Ausführungsformen findet das Verfahren innerhalb eines Speichersystems statt, das funktional mit einem Host-System gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst: Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparameter(n), und Bestimmen einer Auslösespannung, basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n). Das Verfahren umfasst auch das Vergleichen der Auslösespannung mit einer Eingangsspannung. Das Verfahren umfasst ferner das Auslösen eines Netzausfallzustandes entsprechend einer Feststellung, dass die Eingangsspannung kleiner ist als die Auslösespannung (oder unter bestimmten Umständen höher als die Auslösespannung).
Einige Ausführungsformen umfassen ein Speichergerät, umfassend eine Host-Schnittstelle, die dazu konfiguriert ist, das Speichergerät an das Host-System zu koppeln; eine Überwachungssteuerung mit einem oder mehreren Prozessor(en) und Speicher; ein Netzausfallmodul zum Erkennen eines Netzausfallzustandes; und eine Vielzahl von Steuerungen zur Verwaltung von einem oder mehreren nicht-flüchtigen Speichergeräten. Das Speichergerät ist dazu konfiguriert, die Operationen eines der hier beschriebenen Verfahren auszuführen.
Einige Ausführungsformen beinhalten ein Speichergerät, umfassend eine Host-Schnittstelle, die dazu konfiguriert ist, das Speichergerät an ein Host-System zu koppeln; und Mittel zur Durchführung der Operationen eines der hier beschriebenen Verfahren.
Einige Ausführungsformen umfassen ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, das Speichern von einem oder mehreren Programmen zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren eines Speichergeräts, wobei das eine oder die mehreren Programme Anweisungen zur Durchführung der Operationen eines der hier beschriebenen Verfahren umfassen.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Datenspeichersystems 100 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Während einige beispielhafte Funktionen veranschaulicht sind, wurden verschiedene andere Funktionen aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Aspekten der hier beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötig zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht. Hierzu und im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels umfasst ein Datenspeichersystem 100 ein Speichergerät 120, das eine Host-Schnittstelle 122, eine Überwachungssteuerung 124, ein Netzausfallmodul 126, eine Leistungsregelung 127, eine Speichersteuerung 128 (manchmal als Speicher-Controller bezeichnet), eine oder mehrere Steuerungen für nicht-flüchtige Speicher (NVM) 130 (z. B. NVM-Steuerung 130-1 bis NVM-Steuerung 130-m), und nichtflüchtige Speicher (NVM) (z. B. ein oder mehrere NVM-Gerät(e) 140, 142 wie z. B. ein oder mehrere Flash-Speichergeräte) umfasst und in Verbindung mit dem Computersystem 110 eingesetzt wird.
Das Computersystem 110 ist mit dem Speichergerät 120 durch Datenverbindungen 101 gekoppelt. Allerdings umfasst in einigen Ausführungsformen das Computersystem 110 ein Speichergerät 120 als Komponente und/oder Teilsystem. Das Computersystem 110 kann jedes geeignete Computergerät, wie z. B. ein Personalcomputer, eine Workstation, ein Computerserver oder ein anderes Computergerät sein. Das Computersystem 110 wird manchmal auch als Host oder Host-System bezeichnet. In einigen Ausführungsformen umfasst das Computersystem 110 einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Speichertypen, optional ein Display und/oder andere Benutzer-Schnittstellenkomponenten wie z. B. eine Tastatur, einen Touchscreen, eine Maus, ein Trackpad, eine Digitalkamera und/oder eine Anzahl ergänzender Geräte für zusätzliche Funktionalität. Weiterhin sendet in einigen Ausführungsformen das Computersystem 110 einen oder mehrere Host-Befehle (z. B. Lesebefehle und/oder Schreibbefehle) auf die Steuerleitung 111 zum Speichergerät 120. In einigen Ausführungsformen ist das Computersystem 110 als Serversystem ausgelegt, wie z. B. als Serversystem in einem Rechenzentrum, und verfügt nicht über ein Display und weitere Benutzer-Schnittstellenkomponenten.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichersystem 120 ein einziges NVM-Gerät, während das Speichergerät 120 in anderen Implementierungen eine Vielzahl von NVM-Geräten umfasst. In einigen Ausführungsformen umfassen die NVM-Geräte 140, 142 einen Flashspeicher vom Typ NAND oder einen Flashspeicher vom Typ NOR. Weiterhin handelt es sich in einigen Ausführungsformen bei der NVM-Steuerung 130 um eine Solid-State Drive (SSD)-Steuerung. Es können jedoch einer oder mehrere Typen von Speichermedien entsprechend den Aspekten einer Vielzahl von Implementierungen enthalten sein. In einigen Ausführungsformen handelt es sich beim Speichergerät 120 um ein bzw. umfasst dieses ein DIMM-(Dual In-line Memory-) Gerät. In einigen Ausführungsformen ist das Speichergerät 120 mit einem DIMM-Speichersteckplatz kompatibel. So ist z. B. das Speichergerät 120 kompatibel mit einem 240-Pin-DIMM-Speichersteckplatz mit Signalgabe entsprechend einer DDR3-Schnittstellenspezifikation.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichergerät 120 NVM-Geräte 140, 142 (z. B. NVM-Geräte 140-1 bis 140-n und NVM-Geräte 142-1 bis 142-k) und NVM-Steuerungen 130 (z. B. NVM-Steuerungen 130-1 bis 130-m). In einigen Ausführungsformen umfasst jede NVM-Steuerung der NVM-Steuerungen 130 einen oder mehrere Prozessoreinheiten (manchmal als CPUs oder Prozessoren bezeichnet), die dazu konfiguriert sind, Anweisungen in einem oder mehreren Programmen auszuführen (z. B. in NVM-Steuerungen 130). In einigen Ausführungsformen werden der eine oder die mehreren Prozessoren gemeinsam von einer oder mehreren darin befindlichen Komponenten genutzt, und in einigen Fällen über die Funktion von NVM-Steuerungen 130 hinaus. NVM-Geräte 140, 142 sind mit NVM-Steuerungen 130 durch Verbindungen gekoppelt, die typischerweise Befehle zusätzlich zu Daten übermitteln und optional Metadaten, Fehlerkorrekturangaben und/oder weitere Informationen zusätzlich zu Datenwerten, die in NVM-Geräten 140, 142 gespeichert werden sollen, und Datenwerten, die von NVM-Geräten 140, 142 ausgelesen werden sollen, übermitteln. So können z. B. NVM-Geräte 140, 142 für Unternehmensspeicher konfiguriert werden, die geeignet sind für Anwendungen wie Cloud Computing, oder zum Cachen von Daten, die in sekundären Speichern, wie z. B. auf Festplattenlaufwerken, gespeichert sind (oder gespeichert werden sollen). Zusätzlich und/oder alternativ kann auch ein Flashspeicher (z. B. NVM-Geräte 140, 142) für Anwendungen in relativ kleinerem Maßstab konfiguriert werden, wie z. B. private Flash-Laufwerke oder Festplattenersatz für PC, Laptops oder Tablets. Während Flashspeicherlaufwerke und Flash-Steuerungen hier als Beispiele genannt werden, umfasst in einigen Ausführungsformen das Speichergerät 120 weitere nicht-flüchtige Speichergerät(e) und entsprechende nicht-flüchtige Speichersteuerung(en).
In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichergerät 120 ebenfalls eine Host-Schnittstelle 122, eine Überwachungssteuerung 124, ein Netzausfallmodul 126, eine Leistungsregelung 127 und eine Speichersteuerung 128. Das Speichergerät 120 kann verschiedene zusätzliche Funktionen umfassen, die aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Funktionen der hier offengelegten beispielhaften Implementierungen nicht zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht sind, und es kann eine andere Anordnung der Funktionen möglich sein. Die Host-Schnittstelle 122 bietet dem Computersystem 110 eine Schnittstelle durch Datenverbindungen 101.
Die Überwachungssteuerung 124 ist mit der Host-Schnittstelle 122, dem Netzausfallmodul 126, der Leistungsregelung 127, der Speichersteuerung 128 und den NVM-Steuerungen 130 (Verbindung nicht dargestellt) gekoppelt, um den Betrieb dieser Komponenten zu koordinieren, einschließlich Überwachungs- und Steuerungsfunktionen, wie z. B. Hochlauf, Herunterfahren, Datenhärten, Laden von Energiespeichergerät(en), Datenlogging und weiteren Aspekten der Verwaltung von Funktionen am Speichergerät 120. Die Überwachungssteuerung 124 ist mit der Host-Schnittstelle 122 über einen Serial Presence Detect- (SPD-)Bus 154 gekoppelt und die Versorgungsspannungsleitung V_SPD 156 wird über die Host-Schnittstelle 122 zugeführt. V_SPD 156 ist eine standardisierte Spannung (z. B. typischerweise 3,3 V). Serial Presence Detect (SPD) bezeichnet eine standardisierte Form des automatischen Zugriffs auf Informationen über ein Computerspeichermodul (z. B. Speichergerät 120). In einigen Ausführungsformen kann, sofern das Speichermodul einen Fehler aufweist, der Fehler mit einem Hostsystem (z. B. Computersystem 110) über den SPD-Bus 154 kommuniziert werden.
Das Netzausfallmodul 126 ist mit der Host-Schnittstelle 122, der Überwachungssteuerung 124 und der Leistungsregelung 127 gekoppelt. Das Netzausfallmodul 126 ist dazu konfiguriert, einen oder mehrere Eingangsspannungen (z. B. Vdd 152 und optional V_SPD 156) zu überwachen, mit denen das Speichergerät 120 über ein Hostsystem (z. B. Computersystem 110) versorgt wird. Als Reaktion auf die Erkennung eines Netzausfallzustandes (z. B. eines Unter- oder Überspannungsereignisses) in Bezug auf eine Eingangsspannung ist das Netzausfallmodul 126 dazu konfiguriert, der Überwachungssteuerung 124 ein PFAIL-Signal zu senden und unter bestimmten Umständen ein Energiespeichergerät zu entladen, das die Speichersteuerung 128 und die NVM-Steuerungen 130 mit Energie versorgen soll. Eine detailliertere Beschreibung des Netzausfallmoduls 126 ist der Beschreibung der 3-5 zu entnehmen. Als Reaktion auf den Empfang des PFAIL-Signals, das einen Netzausfallzustand vom Netzausfallmodul 126 angibt, führt die Überwachungssteuerung 124 eine oder mehrere Operationen eines Netzausfallprozesses aus, einschließlich - jedoch nicht beschränkt auf - Melden des Netzausfallzustandes an eine Vielzahl von Steuerungen am Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130) über Steuerleitungen 162.
Die Leistungsregelung 127 ist mit der Überwachungssteuerung 124, dem Netzausfallmodul 126, der Speichersteuerung 128 und den NVM-Steuerungen 130 (Verbindung nicht abgebildet) gekoppelt, um diese Komponenten mit Energie zu versorgen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Leistungsregelung 127 eine oder mehrere Spannungsregler, die von der Überwachungssteuerung 124 über eine Steuerleitung 162 gesteuert werden. Weiterhin ist in einigen Implementierungen die Leistungsregelung 127 dazu konfiguriert, die Energieversorgung einer spezifizierten NVM-Steuerung 130 als Reaktion auf einen Befehl von der Überwachungssteuerung 124 über eine Steuerleitung 162 abzuschalten.
Die Speichersteuerung 128 ist mit der Host-Schnittstelle 122, der Überwachungssteuerung 124, der Leistungsregelung 127 und den NVM-Steuerungen 130 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen empfängt während eines Schreibvorgangs die Speichersteuerung 128 Daten über den Datenbus 158 vom Computersystem 110 durch die Host-Schnittstelle 122, und während eines Lesevorgangs sendet die Speichersteuerung 128 Daten an das Computersystem 110 durch die Host-Schnittstelle 122 über den Datenbus 158. Weiterhin liefert die Host-Schnittstelle 122 zusätzliche Daten, Signale, Spannungen und/oder weitere Informationen, die zur Kommunikation zwischen der Speichersteuerung 128 und dem Computersystem 110 erforderlich sind. In einigen Ausführungsformen bedienen sich die Speichersteuerung 128 und die Host-Schnittstelle 122 eines definierten Schnittstellenstandards zur Kommunikation, wie z. B. eines SDRAM (synchronen dynamischen Direktzugriffsspeichers) vom Typ 3 mit doppelter Datenrate (DDR3). In einigen Ausführungsformen bedienen sich die Speichersteuerung 128 und die NVM-Steuerungen 130 eines definierten Schnittstellenstandards zur Kommunikation, wie z. B. Serial Advance Technology Attachment (SATA). In einigen weiteren Ausführungsformen bedient sich die Speichersteuerung 128 für die Kommunikation mit NVM-Steuerungen 130 der Geräteschnittstelle SAS (Serial Attached SCSI), oder einer anderen Speicherschnittstelle. In einigen Ausführungsformen bildet die Speichersteuerung 128 DDR-Schnittstellenbefehle vom Hostsystem (z. B. Computersystem 1120) auf SATA- oder SAS-Schnittstellenbefehle für die Mehrheit der Steuerungen ab (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130).
2A ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung der Überwachungssteuerung 124 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Die Überwachungssteuerung 124 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 202 (manchmal als CPU oder Prozessoreinheiten bezeichnet) zur Ausführung von Modulen, Programmen und/oder Anweisungen, die im Speicher 206 gespeichert sind, und somit zur Durchführung von Verarbeitungsoperationen, Serial Presence Detect- (SPD-) Modul 205 (z. B. nichtflüchtiger Speicher) zum Speichern von zum Speichergerät 120 gehörenden Informationen (z. B. einer Seriennummer, eines Speichertyps, eines unterstützten Kommunikationsprotokolls usw.), Speicher 206, optional einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 204 zum Umwandeln von digitalen Werten in analoge Signale (z. B. einen Teil eines integrierten oder teilweise integrierten DAC/ADC), und einen oder mehrere Kommunikationsbusse 208 zur Verbindung dieser Komponenten miteinander. Die Kommunikationsbusse 208 umfassen optional Schaltungen (manchmal als Chipsatz bezeichnet), die die Systemkomponenten miteinander verbinden und die Kommunikation zwischen ihnen steuern. Die Überwachungssteuerung 124 ist mit der Host-Schnittstelle 122, dem Netzausfallmodul 126, der Leistungsregelung 127, der Speichersteuerung 128 und den NVM-Steuerungen 130 (z. B. NVM-Steuerungen 130-1 bis 130-m) durch Kommunikationsbusse 208 verbunden.
Speicher 206 umfasst Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher wie DRAM, SRAM, DDR RAM oder andere Festkörperspeicher mit direktem Zugriff, und können nicht-flüchtige Speicher umfassen, wie z. B. ein oder mehrere Magnetplatten-Speichergeräte, optische Plattenspeichergeräte, Flashspeichergeräte oder andere nicht-flüchtige Festkörperspeichergeräte. Speicher 206 umfasst optional ein oder mehrere Speichergerät(e), das (die) entfernt vom (von den) Prozessor(en) 202 angeordnet ist(sind). Speicher 206, oder alternativ das (die) nicht-flüchtige(n) Speichergerät(e) im Speicher 206, umfasst ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium. In einigen Ausführungsformen speichert der Speicher 206, oder das computerlesbare Speichermedium von Speicher 206, die folgenden Programme, Module und Datenstrukturen, oder (eine) Teilgruppe(n) davon:

• Erstellungsmodul 210 zum Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparametern, einschließlich:
○ optional ein Empfangsmodul 212 zum Empfang von einem oder mehreren Konfigurationsparametern vom Computersystem 110; und
○ Abtastmodul 214 zum Abtasten von V_dd 152 (Verbindung nicht abgebildet), zur Bestimmung von einem oder mehreren Konfigurationsparametern (z. B. eine Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd), die vom Computersystem 110 geliefert wird);
• Bestimmungsmodul 216 zur Bestimmung einer Auslösespannung (manchmal als „Auslösepunkt“ bezeichnet), basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern, optional umfassend:
○ Auswahlmodul 218 zur Auswahl einer Auslösespannung aus der Auslösespannungstabelle 220, basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern, wobei die Auslösespannungstabelle 220 eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst;
• optional ein Änderungsmodul 222 zum Ändern von einem oder mehreren Zeitgabeparametern 224, basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern, und zum Ändern von einem oder mehreren Auslösespannungen in einer Auslösespannungstabelle 220 als Reaktion auf eine Anforderung vom Computersystem 110;
• Netzausfallmodul 226 durch Durchführung von einer oder mehreren Operationen eines Netzausfallprozesses in Reaktion auf die Erkennung (oder Auslösung) eines Netzausfallzustandes, einschließlich:
○ Verriegelungsmodul 228 zum Verriegeln, Entriegeln oder Setzen des Netzausfallzustandes (z. B. durch Ansteuern des Verriegelungsmechanismus 412, 4A);
○ Netzschaltermodul 230 zur Steuerung von V_geschaltet 160 (1 und 5);
○ Entlademodul 232 zum Entladen eines Energiespeichergeräts 510 (z. B. von einem oder mehreren Hold-up-Kondensatoren) (siehe 5);
○ Signalmodul 234 zum Melden eines Netzausfallzustandes an eine Vielzahl von Steuerungen auf dem Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1);
○ Stromabschaltungsmodul 236 zum Ausschalten der Netzspannung der Vielzahl von Steuerungen am Speichergerät 120 (z. B. durch Ansteuern der Leistungsregelung 127, 1); und
○ Resetmodul 238 zum Zurücksetzen von einer oder mehreren aus der Vielzahl von Steuerungen am Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1);
• Steuerungsmodul 240 zum Koordinieren der Operationen des Speichergeräts 120, einschließlich der Überwachungs-, Steuerungs- und Netzausfallfunktionen, und
• nicht-flüchtiger Speicher 242 zum Speichern von Informationen über die Operationen des Speichergeräts 120, optional umfassend:
○ Ereignisprotokoll 244 zum Speichern von Zeit und Auftreten von Ereignissen (z. B. Auftreten eines Netzausfallzustandes).

2B ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung einer Speichersteuerung 128 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Die Speichersteuerung 128 umfasst typischerweise einen oder mehrere Prozessoren 252 (manchmal als CPU oder Prozessoreinheiten bezeichnet) zum Ausführen von Modulen, Programmen und/oder Anweisungen, die im Speicher 256 hinterlegt sind und somit Verarbeitungsoperationen durchführen, den Speicher 256, sowie einen oder mehrere Kommunikationsbusse 258 für die Verbindung dieser Komponenten miteinander. Die Kommunikationsbusse 258 umfassen optional Schaltungen (manchmal als Chipsatz bezeichnet), die die Systemkomponenten miteinander verbinden und die Kommunikation zwischen ihnen steuern. Die Speichersteuerung 128 ist mit der Host-Schnittstelle 122, der Überwachungssteuerung 124, der Leistungsregelung 127 und den NVM-Steuerungen 130 (z. B. NVM-Steuerungen 130-1 bis 130-m) durch Kommunikationsbusse 258 verbunden.
Speicher 256 umfasst Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher wie DRAM, SRAM, DDR RAM oder andere Festkörperspeicher mit direktem Zugriff, und können nicht-flüchtige Speicher umfassen, wie z. B. ein oder mehrere Magnetplatten-Speichergeräte, optische Plattenspeichergeräte, Flashspeichergeräte oder andere nicht-flüchtige Festkörperspeichergeräte. Speicher 256 umfasst optional ein oder mehrere Speichergerät(e), das (die) entfernt vom (von den) Prozessor(en) 252 angeordnet ist(sind). Speicher 256, oder alternativ das (die) nicht-flüchtige(n) Speichergerät(e) im Speicher 256, umfasst ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium. In einigen Ausführungsformen speichert der Speicher 256, oder das computerlesbare Speichermedium von Speicher 256, die folgenden Programme, Module und Datenstrukturen, oder (eine) Teilgruppe(n) davon:

• Schnittstellenmodul 260 zur Kommunikation mit anderen Komponenten, wie der Host-Schnittstelle 122, der Überwachungssteuerung 124, der Leistungsregelung 127 und den NVM-Steuerungen 130;
• Resetmodul 262 zum Zurücksetzen der Speichersteuerung 128; und
• Netzausfallmodul 264 zur Durchführung einer Netzausfalloperation als Reaktion auf ein Signal eines Netzausfallzustandes von der Überwachungssteuerung 124.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Netzausfallmodul 264 optional ein Übertragungsmodul 266 zur Übertragung der im flüchtigen Speicher 268 befindlichen Daten in den nichtflüchtigen Speicher.
2C ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung einer repräsentativen NWM-Steuerung 130-1 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Die NVM-Steuerung 130-1 umfasst typischerweise einen oder mehrere Prozessoren 272 (manchmal als CPU oder Prozessoreinheiten bezeichnet) zum Ausführen von Modulen, Programmen und/oder Anweisungen, die im Speicher 276 hinterlegt sind und somit Verarbeitungsoperationen durchführen, den Speicher 276, sowie einen oder mehrere Kommunikationsbusse 278 für die Verbindung dieser Komponenten miteinander. Die Kommunikationsbusse 278 umfassen optional Schaltungen (manchmal als Chipsatz bezeichnet), die die Kommunikation zwischen den Systemkomponenten miteinander verbinden und steuern. Die NVM-Steuerung 130-1 ist mit der Überwachungssteuerung 124, der Leistungsregelung 127, der Speichersteuerung 128 und den NVM-Geräten 140 (z. B. NVM-Geräte 140-1 bis 140-n) durch Kommunikationsbusse 278 verbunden.
Speicher 276 umfasst Hochgeschwindigkeits-Direktzugriffsspeicher wie DRAM, SRAM, DDR RAM oder andere Festkörperspeicher mit direktem Zugriff, und können nicht-flüchtige Speicher umfassen, wie z. B. ein oder mehrere Magnetplatten-Speichergeräte, optische Plattenspeichergeräte, Flashspeichergeräte oder andere nicht-flüchtige Festkörperspeichergeräte. Speicher 276 umfasst optional ein oder mehrere Speichergerät(e), das (die) entfernt vom (von den) Prozessor(en) 272 angeordnet ist(sind). Speicher 276, oder alternativ das (die) nicht-flüchtige(n) Speichergerät(e) im Speicher 276, umfasst ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium. In einigen Ausführungsformen speichert der Speicher 276, oder das computerlesbare Speichermedium von Speicher 276, die folgenden Programme, Module und Datenstrukturen, oder (eine) Teilgruppe(n) davon:

• Schnittstellenmodul 280 zur Kommunikation mit anderen Komponenten, wie der Überwachungssteuerung 124, der Leistungsregelung 127, der Speichersteuerung 128 und NVM-Geräten 140;
• Resetmodul 282 zum Zurücksetzen der NVM-Steuerung 130-1; und
• Netzausfallmodul 284 zur Durchführung einer Netzausfalloperation als Reaktion auf ein Signal eines Netzausfallzustandes von der Überwachungssteuerung 124.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Netzausfallmodul 284 optional ein Übertragungsmodul 286 zur Übertragung der im flüchtigen Speicher 288 befindlichen Daten in den nichtflüchtigen Speicher.
Obwohl 2C die NVM-Steuerung 130-1 darstellt, ist 2C eher als Funktionsbeschreibung der verschiedenen Funktionen gedacht, die in der NVM-Steuerung 130-1 vorhanden sein können, denn als Strukturschema der hier beschriebenen Ausführungsformen. In der Praxis, und wie von Fachleuten anerkannt werden wird, könnten die getrennt dargestellten Elemente kombiniert und einzelne Elemente getrennt werden. Weiterhin gilt, obwohl 2C die repräsentative NVM-Steuerung 130-1 darstellt, die Beschreibung von 2C analog für andere NVM-Steuerungen (z. B. NVM-Steuerungen 130-2 bis 130-m) im Speichergerät 120, wie in 1 dargestellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Teils eines Speichergeräts 120 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Während einige beispielhafte Funktionen veranschaulicht sind, wurden verschiedene andere Funktionen aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Aspekten der hier beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötig zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht. Hierzu umfasst im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels die Überwachungssteuerung 124 einen oder mehrere Prozessoren 202 und DAC 204, und das Netzausfallmodul 126 umfasst die Spannungsüberwachungsschaltung 302 und das Datenhärtungsmodul 308. In einigen Ausführungsformen ist DAC 204 eine Komponente von einem oder mehreren Prozessoren 202. In einigen Ausführungsformen ist V_dd 152 eine vom Hostsystem gelieferte Spannung (z. B. Computersystem 110, 1) mit einem Sollwert von 1,5 V oder weniger (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V). So beträgt z. B. bei Spezifizierung einer Schnittstelle mit doppelter Datenrate, Typ 3 (DDR3), die Eingangs-(oder Versorgungs-) Spannung 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V. In einigen Ausführungsformen ist V_SPD 156 eine vom Hostsystem für eine Serial Presence Detect- (SPD-) Funktionalität gelieferte Spannung mit einem Sollwert von 3,3 V.
In einigen Ausführungsformen ist die Spannungsüberwachungsschaltung 302 dazu konfiguriert, einen Netzausfallzustand (z. B. ein Unter- oder Überspannungsereignis) in Bezug auf eine Eingangsspannung (z. B. Vdd 152 oder V_SPD 156), die von einem Hostsystem (z. B. Computersystem 110, 1) geliefert wird, zu erkennen und den Netzausfallzustand an die Überwachungssteuerung 124 zu melden. In einigen Ausführungsformen umfasst die Spannungsüberwachungsschaltung 302 die V_dd Überwachungsschaltung 304, die dazu konfiguriert ist, ein Unter- oder Überspannungsereignis in Bezug auf Vdd 152 zu erkennen, und die V_SPD Überwachungsschaltung 306, die dazu konfiguriert ist, ein Unter- oder Überspannungsereignis in Bezug auf V_SPD 156 zu erkennen. Eine detailliertere Beschreibung der V_dd Überwachungsschaltung 304 ist der Beschreibung von 4A zu entnehmen. Eine detailliertere Beschreibung der V_SPD Überwachungsschaltung 306 ist der Beschreibung von 4B zu entnehmen.
In einigen Ausführungsformen ist das Datenhärtungsmodul 308 dazu konfiguriert, ein Energiespeichergerät bereitzustellen, um die Leistung für die Speichersteuerung 128 und die NVM-Steuerungen 130 zu liefern. Eine detailliertere Beschreibung des Datenhärtungsmoduls 308 ist der Beschreibung der 5 zu entnehmen. Eine weitere Beschreibung des Datenhärtungsmoduls 308 ist der Vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/887,910 mit den Titel „Power Sequencing and Data Hardening Circuitry Architecture,“ die durch Querverweis Bestandteil dieses Schriftstücks ist, zu entnehmen.
4A ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Teils der Spannungsüberwachungsschaltung 302 (V_dd Überwachungsschaltung 304) nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Während einige beispielhafte Funktionen veranschaulicht sind, wurden verschiedene andere Funktionen aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Aspekten der hier beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötig zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht. Hierzu umfasst im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels die V_dd Überwachungsschaltung 304 Referenzsignalaufbereitungsmodul 402, Eingangssignalaufbereitungsmodul 404, Comparator 406 und Transistor 408.
In einigen Ausführungsformen, wie in 3 dargestellt, ist das Referenzsignal der DAC-Ausgang 312 aus der Überwachungssteuerung 124. So enthält z. B. die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. das Erstellungsmodul 210, 2A) einen oder mehrere Konfigurationsparameter einschl. einer Angabe für den Vorgabewert für Vdd (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V), der dem Speichergerät 120 vom Hostsystem zur Verfügung gestellt wurde. In diesem Beispiel bestimmt die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Bestimmungsmodul 216, 2A) eine Auslösespannung für V_dd durch Auswahl einer von mehreren vordefinierten Auslösespannungen aus der Auslösespannungstabelle 220, basierend auf der Angabe des Vorgabewerts für Vdd (z. B. in dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern enthalten). DAC 204 wandelt den digitalen Wert für die Auslösespannung in einen analogen Wert um und die Überwachungssteuerung 124 liefert den DAC-Ausgang 312 an die Vdd Überwachungsschaltung 304.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4A ist in einigen Ausführungsformen das Referenzsignalaufbereitungsmodul 402 dazu konfiguriert, den DAC-Ausgang 312 (manchmal als „Referenzsignal“, „Auslösespannung“ oder „Auslösepunkt“ bezeichnet) vor einer Vergleichsoperation mit diesem Referenzsignal aufzubereiten. In einigen Ausführungsformen umfasst das Aufbereiten einen oder mehrere der folgenden Vorgänge: Puffern, Filtern, Skalieren und Verschieben des Pegels des DAC-Ausgangs 312, um ein Referenzvergleichssignal 418 herzustellen. In einigen Ausführungsformen wird das Aufbereitungsmodul 402 mit Hilfe bekannter Schaltungskomponenten implementiert (z. B. Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, Tiefpass-RC-Filter, Spannungsteiler usw.), deren genaue Konfiguration von der speziellen Aufbereitung abhängig ist, die der DAC-Ausgang 312 zuvor erfahren hat. So wird z. B. durch Aufbereitung die Auslösespannung so eingestellt, dass der vollständige DAC-Wertebereich auf den praktischen Bereich von Auslösespannungen abgebildet wird. In einigen Ausführungsformen ist V_ref 414 eine von der Spannungsversorgung unabhängige Referenzspannung, die vom Comparator 406 geliefert und vom Signalaufbereitungsmodul 402 zur Pegelverschiebung des DAC-Ausgangs 312 verwendet wird. So beginnt z. B. der DAC-Ausgang 312 auf einem niedrigen Wert (z. B. 1 V) und wird durch das Referenzsignalaufbereitungsmodul 402 auf die richtige Auslösespannung (z. B. 1,125 V, 1,215 V oder 1,35 V) erhöht.
In einigen Ausführungsformen ist das Eingangssignalaufbereitungsmodul 404 dazu konfiguriert, V_dd 152 aufzubereiten (manchmal als „Eingangssignal,“ „Eingangsspannung“ oder „Versorgungsspannung“) bezeichnet, das vom Hostsystem vor einer Vergleichsoperation mit diesem Eingangssignal geliefert wird. In einigen Ausführungsformen umfasst die Aufbereitung einen oder mehrere der folgenden Vorgänge: Puffern, Filtern und Skalieren von Vdd 152, um ein Vergleichs-Eingangssignal 416 zu erzeugen, das Vdd 152 entspricht. In einigen Ausführungsformen wird das EingangssignalAufbereitungsmodul 404 mit Hilfe bekannter Schaltungskomponenten implementiert (z. B. Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, Tiefpass-RC-Filter, Spannungsteiler usw.), deren genaue Konfiguration von der speziellen Aufbereitung abhängig ist, die Vdd 152 zuvor erfahren hat.
In einigen Ausführungsformen ist der Comparator 406 dazu konfiguriert, eine Vergleichsoperation zwischen dem aufbereiteten Referenzsignal (z. B. dem Ausgang des Referenzsignalaufbereitungsmoduls 402) und dem aufbereiteten Eingangssignal (z. B. dem Ausgang des Eingangssignalaufbereitungsmoduls 404) durchzuführen. Wenn das aufbereitete Eingangssignal kleiner (oder alternativ größer) als das aufbereitete Referenzsignal ist, wird der Comparator 406 dazu konfiguriert, das PFAIL-Signal 314 an die Überwachungssteuerung 124 (z. B. logisch „high“) auszugeben. So zeigt z. B. in 4A das PFAIL-Signal 314 das Auftreten eines Netzausfallzustandes (z. B. ein Unter- oder Überspannungsereignis) bezogen auf V_dd 152 an. Darüber hinaus ist der Comparator 406 dazu konfiguriert, eine Hysterese 410 des Ergebnisses der Vergleichsoperation für nachfolgende Vergleiche bereitzustellen (z. B. 3 bis 10 mV Feedback). In einigen Ausführungsformen ist der Comparator 406 ebenfalls dazu konfiguriert, V_ref 414 an eine oder mehrere weitere Komponenten des Speichergeräts 120 (z. B. Überwachungssteuerung 124 und V_SPD Überwachungsschaltung 306) bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen ist der Verriegelungsmechanismus 412 dazu konfiguriert, den Netzausfallzustand zu verriegeln, zu entriegeln oder zu zwangsweise herbeizuführen (z. B. zu simulieren). In einigen Ausführungsformen wird, wenn der Comparator 406 das Auftreten eines Netzausfallzustandes in Bezug auf V_dd 152 angibt, das PFAIL-Signal 314 (z. B. logisch „high“) an den Verriegelungsmechanismus 412 bereitgestellt. Das PFAIL-Signal 314 aktiviert den Transistor 408 („geschlossener“ Zustand), der das Eingangssignal nach GND kurzschließt (z. B. ein skaliertes Vergleichseingangssignal 416 mit angepasstem Pegel, das Vdd 152 entspricht), wodurch der Netzausfallzustand verriegelt wird.
In einigen Ausführungsformen bietet die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. das Verriegelungsmodul 228, 2A) nicht nur einen Mechanismus zum Verriegeln des Netzausfallzustandes, sondern ist auch dazu konfiguriert, den Netzausfallzustand durch Bereitstellung eines PFAIL-Steuersignals 316 zu entriegeln (z. B. logisch „low“), das den Transistor 408 deaktiviert („geöffneter“ Zustand), wodurch der Netzausfallzustand entriegelt wird - indem das Vergleichseingangssignal 416 den Comparator 406 erreicht, ohne nach GND kurzgeschlossen zu werden. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. das Verriegelungsmodul 228, 2A) auch dazu konfiguriert, den Eintritt des Netzausfallzustandes zwangsweise herbeizuführen durch Bereitstellung eines PFAIL-Steuersignals 316 (z. B. logisch „high“), das den Transistor 408 aktiviert („geschlossener Zustand“), wodurch das Vergleichs-Eingangssignal 416 nach GND kurzgeschlossen wird, wodurch der Comparator 406 zwangsweise zur Generierung des PFAIL-Signals 314 veranlasst wird. Weiterhin kann in einigen Implementierungen das PFAIL-Steuersignal 316 durch die Überwachungssteuerung 124 in drei Zustände gebracht werden (z. B. in einen Zustand hoher Impedanz geschaltet werden), wenn die Überwachungssteuerung 124 weder den Netzausfallzustand entriegelt noch einen Netzausfallzustand herbeiführt, wodurch der Transistor 408 deaktiviert wird, sofern nicht PFAIL 314 aktiviert wird (z. B. logisch „high“). Weitere Informationen zum Herstellen oder Simulieren des Netzausfallzustandes sind der Vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/903,895 , eingereicht am 13. November 2013 mit dem Titel „Simulated Power Failure and Data Hardening Circuitry Architecture,“ und der U.S.-Anmeldung Nr. xxx, eingereicht am xx. Dezember 2013, Aktenzeichen des Anwalts Nr. 058572-01-5124-US, zu entnehmen, die beide durch Querverweis in vollem Umfang Bestandteil dieses Schriftstücks sind.
4B ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung eines Teils der Spannungsüberwachungsschaltung 302 (V_SPD Überwachungsschaltung 306) nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Während einige beispielhafte Funktionen veranschaulicht sind, wurden verschiedene andere Funktionen aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Aspekten der hier beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötig zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht. Hierzu umfasst im Sinne eines nicht einschränkenden Beispiels die V_SPD Überwachungsschaltung 306 Referenzsignalaufbereitungsmodul 422, Eingangssignalaufbereitungsmodul 424 und den Comparator 426. In einigen Ausführungsformen ist das Bezugssignal V_ref 414 vom Comparator 406 der Vdd Überwachungsschaltung 304, wie in 4A dargestellt. So ist z. B. V_ref 414 eine von der Versorgungsspannung unabhängige Referenzspannung (z. B. eine vorgegebene Spannung z. B. von 1,23 V). In einigen Ausführungsformen ist das vom Hostsystem gelieferte Eingangssignal V_SPD 156 (z. B. mit einer Sollspannung von 3,3V).
In einigen Ausführungsformen ist das Referenzsignalaufbereitungsmodul 422 dazu konfiguriert, V_ref 414 (manchmal als „Referenzsignal“, „Auslösespannung“ oder „Auslösepunkt“ bezeichnet) vor einer Vergleichsoperation mit diesem Referenzsignal aufzubereiten. In einigen Ausführungsformen umfasst das Aufbereiten einen oder mehrere Puffer- und Filteroperationen V_ref 414 mit einer Vielzahl von bekannten Schaltungskomponenten (z. B. Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, Tiefpass-RC-Filter, usw.), um ein aufbereitetes V_ref Vergleichssignal 430 zu generieren. In einigen Ausführungsformen ist das Eingangssignalaufbereitungsmodul 424 dazu konfiguriert, V_SPD 156 aufzubereiten (manchmal als „Eingangssignal,“ „Eingangsspannung“ oder „Versorgungsspannung“) bezeichnet, das vom Hostsystem vor einer Vergleichsoperation mit diesem Eingangssignal geliefert wird. In einigen Ausführungsformen umfasst das Aufbereiten einen oder mehrere Puffer-, Filter- und Skalierungsoperationen V_SPD 156 mit einer Vielzahl von bekannten Schaltungskomponenten (z. B. Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, Tiefpass-RC-Filter, Spannungsteiler usw.), um ein aufbereitetes V_SPD Vergleichssignal 432 zu generieren. Wenn z. B. V_ref 414 1,23 V beträgt und die Sollspannung für V_SPD 156 3,3 V beträgt, bezieht das Eingangssignalaufbereitungsmodul 424 einen Tiefpass-RC-Filter ein, um Restwelligkeit oder Störimpulse in V_SPD 156 herauszufiltern, sowie einen Spannungsteiler, um V_SPD 156 herunterzuskalieren (z. B. um ca. 73% oder einen Faktor von 2,7).
In einigen Ausführungsformen ist der Comparator 426 dazu konfiguriert, eine Vergleichsoperation zwischen dem aufbereiteten Referenzsignal 430 (z. B. dem Ausgang des Referenzsignalaufbereitungsmoduls 422) und dem aufbereiteten Eingangssignal 432 (z. B. dem Ausgang des Eingangssignalaufbereitungsmoduls 424) durchzuführen. Wenn das aufbereitete Eingangssignal 432 kleiner (oder alternativ größer) als das aufbereitete Referenzsignal 430 ist, wird der Comparator 426 dazu konfiguriert, das PFAIL-Signal 314 an die Überwachungssteuerung 124 (z. B. logisch „high“) auszugeben. So zeigt z. B. in 4B das PFAIL-Signal 314 das Auftreten eines Netzausfallzustandes (z. B. ein Unter- oder Überspannungsereignis) bezogen auf V_SPD 156 an. Darüber hinaus ist der Comparator 426 dazu konfiguriert, eine Hysteresis 428 des Ergebnisses der Vergleichsoperation für nachfolgende Vergleiche bereitzustellen.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Implementierung des Datenhärtungsmoduls 308 nach einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Während einige beispielhafte Funktionen veranschaulicht sind, wurden verschiedene andere Funktionen aus Platzgründen, und um die klare Darstellung von relevanteren Aspekten der hier beschriebenen beispielhaften Implementierungen nicht unnötig zu beeinträchtigen, nicht veranschaulicht. Hierzu - und als nicht einschränkendes Beispiel - umfasst das Datenhärtungsmodul 308 die Transistoren 502 und 504, den Verstärkungsschaltkreis 506, das Energiespeichergerät 510, die Halteschaltung 512 und den logischen Block 514.
In einigen Ausführungsformen ist V_Hold-up 508 eine verstärkte Spannung, höher als Vdd 152, mit einem Sollwert von 5,7 V. In einigen Ausführungsformen dient V_Hold-up 508 zum Laden eines Energiespeichergeräts 510 (z. B. einen oder mehrere Hold-up-Kondensatoren). Weiterhin ist in einigen Ausführungsformen nur einer der Transistoren 502, 504 zur gleichen Zeit aktiviert. In einigen Ausführungsformen speichert das Energiespeichergerät 510 der Datenhärtungsschaltung 308 unmittelbar vor Erfassung eines Netzausfallzustandes mindestens etwa 30 bis 70 mJ Energie je NVM-Steuerung 130 im Speichergerät 120.
In einigen Ausführungsformen überwacht und verwaltet die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. der Prozessor 202) die Funktionalität des Datenhärtungsmoduls 308. So ist z. B. die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. der Prozessor 202) dazu konfiguriert, als Reaktion auf den Empfang des PFAIL-Signals 314 von der Spannungsüberwachungsschaltung 302, das den Netzausfallzustand angibt, eine oder mehrere Operationen eines Netzausfallprozesses auszuführen, einschließlich der Ansteuerung der Transistoren 502 und 504, so dass V_geschaltet 160 die Spannung vom Energiespeichergerät 510 darstellt, und das Energiespeichergerät 510 dazu verwendet wird (manchmal als „entladen“ bezeichnet), das Speichergerät 120 mit Energie zu versorgen.
In manchen Ausführungsformen wird Vdd 152 während des normalen Betriebs des Speichergeräts 120 dazu verwendet, das Speichergerät 120 mit Energie zu versorgen. Während des Netzausfallprozesses dient das Energiespeichergerät 510 jedoch dazu, das Speichergerät 120 mit Energie zu versorgen. In einigen Ausführungsformen steuert die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. der Prozessor 202) die Transistoren 502 und 504 über Steuerleitungen 318 an, V_geschaltet 160 als Spannung von Vdd 152 zu steuern (z. B. während des normalen Betriebs), oder als Spannung vom Energiespeichergerät 510 (z. B. während des Netzausfallprozesses). So wird z. B. während des Normalbetriebs des Speichergeräts 120 der Transistor 502 eingeschaltet (z. B. zur vollständigen Herstellung der Verbindung zwischen Vdd 152 und V_geschaltet 160), und der Transistor 504 wird ausgeschaltet (z. B. um die Verbindung zwischen dem Energiespeichergerät 510 und V_geschaltet 160) zu deaktivieren, so dass Vdd 152 dazu dient, das Speichergerät 120 mit Energie zu versorgen. So wird z. B. während des Netzausfallprozesses der Transistor 502 ausgeschaltet (z. B. zur Deaktivierung der Verbindung zwischen Vdd 152 und V_geschaltet 160), und der Transistor 504 wird eingeschaltet (z. B. um die Verbindung zwischen dem Energiespeichergerät 510 und V_geschaltet 160) zu aktivieren, so dass das Energiespeichergerät 510 dazu dient, das Energiespeichergerät 120 mit Energie zu versorgen. Obwohl 5 nur ein einziges Energiespeichergerät 510 zeigt, kann jedes Energiespeichergerät - einschließlich eines oder mehrerer Kondensatoren, einer oder mehrerer Drosselspulen oder einer oder mehrerer passiver Elemente, die Energie speichern, dazu verwendet werden, die Energie zu speichern, die während des Netzausfallprozesses verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen wird das Energiespeichergerät 510 mittels V_Hold-up 508 geladen, einer Spannung, die höher ist als Vdd 152. In einigen Ausführungsformen wird Vdd 152 auf V_Hold-up 508 mittels einer Verstärkerschaltung 506 verstärkt (z. B. wird 1,35 V oder 1,5 V auf 5,7 V verstärkt). In einigen Ausführungsformen wird die Verstärkungsschaltung 506 durch die Überwachungssteuerung 124 gesteuert und aktiviert (z. B. über den Prozessor 202).
Weiterhin wird in einigen Ausführungsformen V_geschaltet 160 als Eingang für die Halteschaltung 512 verwendet, die gemeinsam mit V_SPD 156 den Prozessor 202 mit Strom versorgt. Während des Netzausfallprozesses wird V_geschaltet 160 über die Halteschaltung 512 für den Prozessor 202 bereitgestellt, um den Prozessor 202 mit Energie zu versorgen. In einigen Ausführungsformen versorgt V_SPD 156 die Halteschaltung 512 mit Energie. In einigen Ausführungsformen bestimmt der logische Block 514 (z. B. OR oder XOR), ob die Halteschaltung 512 oder V_SPD 156 die Überwachungssteuerung 124 (z. B. den Prozessor 202) mit Energie versorgt.
Weiterhin wird in einigen Ausführungsformen bei einer Hochlaufsequenz V_SPD 156 dem Speichergerät 120 zur Verfügung gestellt, bevor Vdd 152 dem Speichergerät 120 zur Verfügung gestellt wird. Damit können die Geräte im Speichergerät 120 (z. B. Überwachungssteuerung 124 und umgekehrt Prozessor 202) arbeiten, bevor das Speichergerät 120 mit der Hauptstromversorgung Vdd 152 versorgt wird. In einigen Ausführungsformen umfasst die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. der Prozessor 202) einen oder mehrere Anschlüsse 162, die zur Überwachung und Steuerung von anderen Funktionen innerhalb des Speichergeräts 120 dienen.
6A-6C veranschaulichen ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 600 zum Einstellen von Auslösepunkten (z. B. eine Auslösespannung, die einen Netzausfallprozess auslöst) in einem Datenspeichergerät nach einigen Ausführungsformen darstellt. In mindestens einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 600 durch ein Speichergerät ausgeführt (z. B. Speichergerät 120, 1), oder durch eine oder mehrere Komponenten des Speichergeräts (z. B. Überwachungssteuerung 124, Netzausfallmodul 126, Speichersteuerung 128 und/oder NVM-Steuerungen 130, 1), wobei das Speichergerät funktional mit einem Hostsystem (z. B. Computersystem 110, 1), gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen wird das Verfahren 600 durch Anweisungen gelenkt, die in einem nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und von einem oder mehreren Prozessoren eines Geräts ausgeführt werden, wie z. B. der eine oder die mehreren Prozessoren 202 der Überwachungssteuerung 124, der eine oder die mehreren Prozessoren 252 der Speichersteuerung 128, und/oder der eine oder die mehreren Prozessoren 272 der NVM-Steuerungen 130, wie in 2A-2C dargestellt.
Ein Speichergerät (z. B. Speichergerät 120, 1) erstellt (602) einen oder mehrere Konfigurationsparameter. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Erstellungsmodul 210, 2A) dazu konfiguriert, einen oder mehrere Konfigurationsparameter in Verbindung mit Speichergerät 120 zu erhalten.
In einigen Ausführungsformen umfassen der eine oder die mehreren Konfigurationsparameter (604) eine Angabe einer Vorgabe-Eingangsspannung und Konfigurationsinformation des Speichergeräts. So umfassen der eine bzw. die mehreren Konfigurationsparameter eine Angabe der Vorgabe-Eingangsspannung (z. B. Vdd), die vom Hostsystem (z. B. Computersystem 110, 1) an das Speichergerät 120 oder die Spannungsklasse des Speichergeräts 120 (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V) bereitgestellt wird, und Informationen in Verbindung mit der aktuellen Konfiguration des Speichergeräts 120.
In einigen Ausführungsformen, Information zur Identifizierung, dass die Vorgabe-Eingangsspannung vom Host-System erhalten (606) wird. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Empfangsmodul 212, 2A) dazu konfiguriert, eine Angabe der Vorgabe-Eingangs- (oder Versorgungs-) Spannung (z. B. Vdd) vom Hostsystem (z. B. Computersystem 110, 1) zu empfangen. So empfängt z. B. das Empfangsmodul 212 eine Angabe der Vorgabe-Eingangsspannung über den SPD-Bus 154 vom Hostsystem.
In einigen Ausführungsformen tastet das Speichergerät (608) die Eingangsspannung ab, um die Vorgabe-Eingangsspannung zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. das Abtastmodul 214, 2A) dazu konfiguriert, die Eingangsspannung (z. B. Vdd) abzutasten, um die Vorgabe-Eingangsspannung zu bestimmen. Z. B. tastet das Abtastmodul 214 Vdd nach Hochlauf und/oder Neustart des Speichergeräts 120 ab, um die Vorgabe-Eingangsspannung zu bestimmen. In einem anderen Beispiel bestimmt das Abtastmodul 214 die Vorgabe-Eingangsspannung durch Bildung des Durchschnitts einer Vielzahl von Sample-Messungen von V_dd.
In einigen Ausführungsformen ändert das Speichergerät (610) einen oder mehrere Zeitgabe-Parameter in Verbindung mit einem Kommunikationsbus, der das Speichergerät basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n) funktional mit dem Hostsystem koppelt. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Änderungsmodul 222, 2A) dazu konfiguriert, einen oder mehrere der im nicht-flüchtigen Speicher 242 gespeicherten Zeitgabeparameter 224 basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern zu ändern. So ändert z. B. das Änderungsmodul 222 die mit dem Kommunikationsbus (z. B. DDR3) verbundenen Versatz- und Zeitgabeparameter, die das Speichergerät 120 und das Hostsystem (z. B. Computersystem 110, 1) funktional koppeln, basierend auf der Vorgabe-Eingangsspannung (z. B. Vdd), die an das Speichergerät 120 oder die Spannungsklasse des Speichergeräts 120 (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V) bereitgestellt werden.
Das Speichergerät bestimmt (612) eine Auslösespannung basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n). In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Bestimmungsmodul 216, 2A) dazu konfiguriert, eine Auslösespannung basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern zu bestimmen. So bestimmt z. B. das Bestimmungsmodul 216 die Auslösespannung basierend auf der Vorgabe-Eingangsspannung (z. B. Vdd), die an das Speichergerät 120 oder die Spannungsklasse des Speichergeräts 120 (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V) bereitgestellt wird. In einigen Ausführungsformen verändert sich die Auslösespannung in Abhängigkeit vom Spannungs-Sollwert. Wenn z. B. der Sollwert der Eingangsspannung 1,5 V beträgt, kann die Auslösespannung 1,5 V minus 5 Prozent (d. h. 1,425 V) oder minus 10 Prozent (d. h. 1,35 V) betragen.
In einigen Ausführungsformen umfasst Bestimmen der Auslösespannung die Auswahl (614) einer aus einer Vielzahl von gespeicherten vordefinierten Ausgangsspannungen, basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n). In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung oder eine von deren Komponenten (z. B. Auswahlmodul 218, 2A) dazu konfiguriert, eine Auslösespannung aus einer Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen, die in der Auslösespannungstabelle 220 gespeichert sind, basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparametern zu ändern. In einigen Ausführungsformen umfasst die Auslösespannungstabelle 220 eine vordefinierte Auslösespannung für jede aus einer Vielzahl von potenziellen Vorgabe-Eingangsspannungen, die bereitgestellt werden von einem Hostsystem, oder Spannungsklassen des Speichergeräts 120 (z. B. 1,25 V, 1,35 V oder 1,5 V). Wenn z. B. der eine oder die mehreren Konfigurationsparameter angeben, dass die Vorgabe-Eingangsspannung (z. B. Vdd) 1,5 V beträgt, wählt das Auswahlmodul 218 eine Auslösespannung aus der Auslösespannungstabelle 220 aus, die einer Vorgabe-Eingangsspannung von 1,5 V entspricht.
In einigen Ausführungsformen bereitet (616) das Speichergerät die Auslösespannung vor dem Vergleich durch Puffern der Auslösespannung, und nach dem Vergleich durch Pegelverschiebung und Skalieren der Auslösespannung auf. In einigen Ausführungsformen wird nach Bestimmung der Auslösespannung ein analoges Referenzsignal (z. B. DAC-Ausgang 312, 3 und 4A) entsprechend der festgestellten Auslösespannung durch die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten generiert (z. B. DAC 204, 2A und 3) und in das Netzausfallmodul 126 oder eine von dessen Komponenten eingegeben (z. B. Vdd Überwachungsschaltung 304, 4A). Vor dem Vergleich des Referenzsignals (z. B. DAC-Ausgang 312, 3 und 4A) mit einem Eingangssignal (z. B. Vdd 152) wird das Referenzsignalaufbereitungsmodul 402 dazu konfiguriert, das Referenzsignal aufzubereiten. In einigen Ausführungsformen umfasst die Aufbereitung einen oder mehrere der Operationen Puffern, Filtern, Skalieren und Pegelverschiebung zum Einstellen der Auslösespannung, so dass der volle DAC-Wertebereich auf den praktischen Bereich der Spannungsauslösepunkte abgebildet wird. So puffert z. B. (Einzelheiten zur Schaltung sind in den Figuren nicht angegeben) zunächst ein Operationsverstärker mit Verstärkungsfaktor 1 das Referenzsignal (z. B. DAC-Ausgang 312), um die Impedanz zu stabilisieren, zweitens filtert ein Filter Rauschen aus dem Referenzsignal heraus; drittens wird das Referenzsignal skaliert, und viertens wird der Spannungspegel des Referenzsignals durch Verwendung einer von der Spannungsversorgung unabhängigen Spannungsquelle (z. B. V_ref 414) verschoben.
In einigen Ausführungsformen bereitet das Speichergerät (618) die Eingangsspannung (z. B. Vdd 152 oder V_SPD 156) durch Skalieren der Eingangsspannung und Filtern der Eingangsspannung auf. Vor dem Vergleichen des Referenzsignals (z. B. DAC-Ausgang 312 oder V_ref 414) mit dem Eingangssignal (z. B. Vdd 152 oder V_SPD 156) bereitet das Netzausfallmodul 126 oder eine von dessen Komponenten das Eingangssignal durch Skalieren und Filtern des Eingangssignals auf. So wird z. B. in 4A, Vdd 152 (z. B. das Eingangssignal) durch das Eingangssignalaufbereitungsmodul 404 aufbereitet. In diesem Beispiel wird Vdd 152 durch die Spannungsteilerschaltung skaliert und Rauschen aus Vdd 152 mit einem Tiefpass- (z. B. RC-) Filter ausgefiltert (Einzelheiten zur Schaltung sind in den Figuren nicht angegeben). So wird in einem weiteren Beispiel, in 4B, V_SPD 156 (z. B. das Eingangssignal) durch das Eingangssignalaufbereitungsmodul 424 aufbereitet. In diesem Beispiel wird V_SPD 156 auf den Wert V_ref 414 herunterskaliert und Rauschen wird aus V_SPD 156 mit einem Tiefpass- (z. B. RC-) Filter ausgefiltert.
Das Speichergerät vergleicht (620) die Auslösespannung mit einer Eingangsspannung. So führt z. B. in 4A der Comparator 306 eine Vergleichsoperation zwischen dem aufbereiteten Referenzsignal (z. B. dem Ausgang des Referenzsignalaufbereitungsmoduls 402) und dem aufbereiteten Eingangssignal (z. B. dem Ausgang des Eingangssignalaufbereitungsmoduls 404) durch.
Das Speichergerät löst (622) den Netzausfallzustand entsprechend einer Feststellung aus, dass die Eingangsspannung kleiner ist als die Auslösespannung. Wenn z. B. in 4A das aufbereitete Eingangssignal kleiner als das aufbereitete Referenzsignal ist, wird der Comparator 406 dazu konfiguriert, das PFAIL-Signal 314 an die Überwachungssteuerung 124 (z. B. logisch „high“) auszugeben. In diesem Beispiel zeigt in 4A das PFAIL-Signal 314 das Auftreten eines Netzausfallzustandes (z. B. ein Unterspannungsereignis) bezogen auf V_dd 152 an. So ist z. B. als Reaktion auf den Empfang des PFAIL-Signals 314 vom Comparator 406, das den Netzausfallzustand bezogen auf Vdd 152 angibt, die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Prozessor 202) dazu konfiguriert, eine oder mehrere Operationen eines Netzausfallprozesses durchzuführen, einschließlich der Meldung des Netzausfallzustandes an eine Vielzahl von Steuerungen am Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1) über Steuerleitungen 162, wobei die Transistoren 502, 504 angesteuert werden, so dass V_geschaltet 160 die Spannung vom Energiespeichergerät 510 darstellt.
In einem anderen Beispiel aktiviert als Reaktion auf die Erkennung eines Netzausfallzustandes (z. B. eines Unter- oder Überspannungsereignisses) bezogen auf Vdd 152 die Vdd Überwachungsschaltung 304 oder eine ihrer Komponenten (z. B. Comparator 406) das PFAIL-Signal 314 an die Vielzahl von Steuerungen im Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1). Um dieses Beispiel weiterzuführen, steuert die Vdd Überwachungsschaltung 304 ebenfalls die Transistoren 502, 504, so dass V_geschaltet 160 die Spannung vom Energiespeichergerät 510 darstellt. In diesem Beispiel aktiviert die Vdd Überwachungsschaltung 304 direkt das PFAIL-Signal, um die Latenz des PFAIL-Übergangs zu reduzieren, der die Steuerungen über das Energiespeichergerät 510 mit Energie versorgt.
In einigen Ausführungsformen handelt es sich bei der Auslösespannung um eine erste Auslösespannung und bei der Eingangsspannung um eine vom Hostsystem bereitgestellte Versorgungsspannung, das Speichergerät vergleicht (624) eine zweite Auslösespannung mit einer Serial Presence Detect- (SPD-) Spannung, die vom Hostsystem bereitgestellt wird, und entsprechend einer Feststellung, dass die SPD-Spannung kleiner ist als die zweite Auslösespannung, löst das Speichergerät den Netzausfallzustand aus. In einigen Ausführungsformen wird die zweite Auslösespannung nicht bestimmt, da es sich bei V_SPD um einen standardisierten Wert handelt (z. B. 3,3 V). So führt z. B. in 4B der Comparator 426 eine Vergleichsoperation zwischen dem aufbereiteten Referenzsignal (z. B. dem Ausgang des Referenzsignalaufbereitungsmoduls 422) und dem aufbereiteten Eingangssignal (z. B. dem Ausgang des Eingangssignalaufbereitungsmoduls 424) durch. Wenn in diesem Beispiel in 4B das aufbereitete Eingangssignal kleiner als das aufbereitete Referenzsignal ist, wird der Comparator 426 dazu konfiguriert, das PFAIL-Signal 314 an die Überwachungssteuerung 124 (z. B. logisch „high“) auszugeben. In diesem Beispiel zeigt in 4B das PFAIL-Signal 314 das Auftreten eines Netzausfallzustandes bezogen auf V_SPD 156 an. So ist z. B. optional unter bestimmten Umständen als Reaktion auf den Empfang des PFAIL-Signals 314 vom Comparator 426, das den Netzausfallzustand bezogen auf V_SPD 156 angibt, die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Prozessor 202) dazu konfiguriert, eine oder mehrere Operationen eines Netzausfallprozesses durchzuführen, einschließlich der Meldung des Netzausfallzustandes an eine Vielzahl von Steuerungen am Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1) über Steuerleitungen 162, und der Veranlassung der Versorgung der Überwachungssteuerung 124 mit Notstrom (z. B. V_geschaltet 160 über die Halteschaltung 512, wie in 5 darstellt).
In einem anderen Beispiel aktiviert als Reaktion auf die Erkennung eines Netzausfallzustandes (z. B. eines Unter- oder Überspannungsereignisses) bezogen auf V_SPD 156 die V_SPD Überwachungsschaltung 306 oder eine ihrer Komponenten (z. B. Comparator 426) das PFAIL-Signal 314 an die Vielzahl von Steuerungen im Speichergerät 120 (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerungen 130, 1). Um dieses Beispiel weiterzuführen, steuert die V_SPD Überwachungsschaltung 306 ebenfalls die Transistoren 502, 504 an, so dass V_geschaltet 160 die Spannung vom Energiespeichergerät 510 darstellt. In diesem Beispiel aktiviert die V_SPD Überwachungsschaltung 306 direkt das PFAIL-Signal, um die Latenz des PFAIL-Übergangs zu reduzieren, der die Steuerungen über das Energiespeichergerät 510 mit Energie versorgt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Vergleichen der zweiten Auslösespannung mit der vom Hostsystem bereitgestellten SPD-Spannung das Vergleichen (626) einer von der Spannungsquelle unabhängigen Spannung mit einer von der SPD-Spannung abgeleiteten Spannung. So ist z. B. V_ref 414 eine vom Comparator 406 bereitgestellte, von der Spannungsquelle unabhängige Spannung, wie in 4A dargestellt. So vergleicht z. B. in 4B der Comparator 426 V_ref 414 mit einer skalierten Version von V_SPD 156. In diesem Beispiel ist, sofern V_ref 414 1,23 V beträgt und die Sollspannung für V_SPD 156 3,3 V beträgt, das Eingangssignalaufbereitungsmodul 424 dazu konfiguriert, V_SPD 156 herunterzuskalieren (z. B. um ca. 73% oder einen Faktor von 2,7).
In einigen Ausführungsformen stellt das Speichergerät (628) eine Hysterese bezogen auf die folgenden Vergleiche mittels Rückmeldung über den Vergleich der Auslösespannung mit der Eingangsspannung zur Verfügung. So ist z. B. in 4A der Comparator 406 dazu konfiguriert, die Hysterese 410 des Ergebnisses der Vergleichsoperation des DAC-Ausgangs 312 und Vdd 152 für nachfolgende Vergleiche bereitzustellen (z. B. 3 bis 10 mV Feedback). In einem anderen Beispiel ist in 4B der Comparator 426 dazu konfiguriert, die Hysterese 428 des Ergebnisses der Vergleichsoperation von V_ref 414 und V_SPD 156 für nachfolgende Vergleiche bereitzustellen.
In einigen Ausführungsformen verriegelt das Speichergerät (630) den Netzausfallzustand. So wird z. B. in 4A, wenn der Comparator 406 das Auftreten eines Netzausfallzustandes in Bezug auf Vdd 152 angibt, das PFAIL-Signal 314 (z. B. logisch „high“) an den Verriegelungsmechanismus 412 bereitgestellt. In diesem Beispiel aktiviert das PFAIL-Signal 314 den Transistor 408 („geschlossener“ Zustand), der das Eingangssignal (z. B. Vdd 152) nach GND kurzschließt und wiederum den Netzausfallzustand entriegelt.
In einigen Ausführungsformen hebt das Speichergerät nach dem Verriegeln des Netzausfallzustandes und Durchführung eines Netzausfallprozesses den verriegelten Netzausfallzustand auf (632). In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Verriegelungsmodul 228, 2A) dazu konfiguriert, den Netzzustand nach Durchführung des Netzausfallprozesses zu entriegeln durch Bereitstellung eines PFAIL-Steuersignals 316 (z. B. logic „low“), das den Transistor 408 deaktiviert („geöffneter“ Zustand), wodurch der Kreis von V_dd 152 nach GND geöffnet und wiederum der Netzausfallzustand entriegelt wird. In einigen Ausführungsformen ist der Netzausfallprozess abgeschlossen, sobald die Vielzahl der Steuerungen (z. B. Speichersteuerung 128 und NVM-Steuerung 130, 1) die im flüchtigen Speicher befindlichen Daten in den nicht-flüchtigen Speicher übertragen haben.
In einigen Ausführungsformen löst das Speichergerät (634) den Netzausfallzustand gemaß einem durch Ausführung von einem oder mehreren Verfahren durch eine Steuerung innerhalb eines Speichergeräts bestimmten Zustand aus. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. das Verriegelungsmodul 228, 2A) dazu konfiguriert, den Netzausfallzustand zwangsweise herbeizuführen durch Bereitstellung eines PFAIL-Steuersignals 316 (z. B. logisch „high“), das den Transistor 408 aktiviert („geschlossener Zustand“), wodurch das Eingangssignal (z. B. Vdd 152) nach GND kurzgeschlossen wird, wodurch wiederum der Eintritt des Netzausfallzustandes zwangsweise herbeigeführt wird. So dient z. B. der zwangsweise herbeigeführte oder simulierte Netzausfallzustand dazu, eine oder mehrere Operationen des Netzausfallzustandes zu testen.
In einigen Ausführungsformen verändert das Speichergerät (636) eine aus einer Vielzahl von gespeicherten vordefinierten Auslösespannungen als Reaktion auf einen Befehl vom Hostsystem. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 oder eine von deren Komponenten (z. B. Änderungsmodul 222, 2A) dazu konfiguriert, eine oder mehrere Auslösespannungen, die in der Auslösespannungstabelle 220 gespeichert sind, als Reaktion auf eine Anforderung oder einen Befehl vom Hostsystem (z. B. Computersystem 110) zu verändern. In einigen Ausführungsformen ist die Überwachungssteuerung 124 dazu konfiguriert, Befehle (oder Anforderungen) vom Hostsystem (z. B. Computersystem 110) über den SPD-Bus 154 zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichergerät 120 eine zwischen der Hostschnittstelle 122 und der Speichersteuerung 128 gekoppelte Datensteuerung, die dazu konfiguriert ist, die Ein- und Ausgabe von Daten an das eine oder die mehreren NVM-Geräte zu steuern. So ist z. B. die Datensteuerung dazu konfiguriert, Befehle (oder Anforderungen) vom Hostsystem (z. B. Computersystem 110) zu empfangen und den Befehl an die Überwachungssteuerung 124 (z. B. über ein Semaphoreregister oder I²C) zu übermitteln.

Claims

Verfahren zum Auslösen eines Netzausfallzustandes in einem Speichergerät (120), das funktional mit einem Hostsystem (110) gekoppelt ist, umfassend: innerhalb des Speichergeräts (110): Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparametern, wobei die einen oder mehreren Konfigurationsparameter eine Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd) beinhalten (602, 604); basierend auf dem einem oder den mehreren Konfigurationsparametern und einer Auslösespannungstabelle (220) die eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst, eine erste Auslösespannung bestimmen (612); Vergleichen der ersten Auslösespannung mit einer Eingangsspannung (V_dd) (620); und entsprechend einer Bestimmung, dass die Eingangsspannung (V_dd) niedriger ist als die erste Auslösespannung, Auslösen des Netzausfallzustandes (622), wobei die Eingangsspannung (V_dd) eine vom Hostsystem (110) bereitgestellte Versorgungsspannung ist, wobei das Verfahren weiterhin umfasst: Vergleichen einer zweiten Auslösespannung mit einer vom Hostsystem (110) bereitgestellten Serial Presence-Detect (SPD - serielle Anwesenheitsdetektierungs-)Spannung, wobei die SPD Spannung entsprechend einer Feststellung, dass die SPD-Spannung niedriger ist als die zweite Auslösespannung, Auslösen des Netzausfallzustandes (624).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Vergleichen der zweiten Auslösespannung mit der vom Hostsystem (110) bereitgestellten SPD-Spannung umfasst: Vergleichen einer von der Spannungsversorgung unabhängigen Spannung mit einer von der SPD-Spannung abgeleiteten Spannung (626).
Verfahren nach einem der Ansprüche wobei der eine oder die mehreren Konfigurationsparameter eine Konfigurationsinformation des Speichergeräts (120) umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Information, die die Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd) identifiziert, vom Host-System (110) erhalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das weiterhin umfasst: Abtasten der Eingangsspannung (V_dd), um die Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd) zu bestimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner umfasst: basierend auf einem oder mehreren Konfigurationsparametern, Verändern von einem oder mehreren Zeitgabeparametern in Verbindung mit einem Kommunikationsbus (208), der das Speichergerät (120) funktional mit dem Hostsystem (110) koppelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Bestimmen der Auslösespannung umfasst: Auswahl, als die erste Auslösespannung, einer aus einer Vielzahl von vordefinierten Ausgangsspannungen aus der Auslösespannungstabelle (220), basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner umfasst: Als Reaktion auf einen Modificationsbefehl vom Hostsystem (110), Ändern von einer vordefinierten Auslösespannung in der Auslösespannungstabelle (220).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner umfasst: Vor dem Vergleich, Aufbereiten der ersten Auslösespannung einschließlich: Puffern der ersten Auslösespannung und nach dem Puffern, Verschieben des Spannungspegels und Skalieren der ersten Auslösespannung (616).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ferner umfasst: Vor dem Vergleich, Aufbereiten der Eingangsspannung (V_dd) einschließlich: Skalieren der Eingangsspannung (V_dd), und Filtern der Eingangsspannung (V_dd) (618).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das ferner umfasst: Bereitstellen einer Hysterese bezogen auf folgende Vergleiche mittels Rückmeldung über den Vergleich der ersten Auslösespannung mit der Eingangsspannung (V_dd) (628).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 das ferner umfasst: Verriegeln des Netzausfallzustandes (630).
Verfahren nach das weiterhin umfasst: nach dem Verriegeln des Netzausfallzustandes und der Durchführung eines Netzausfallprozesses, Aufheben des verriegelten Netzausfallzustands (632).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 das ferner umfasst: Auslösen des Netzausfallzustandes gemaß einem durch Ausführung von einem oder mehreren Verfahren durch eine Steuerung innerhalb eines Speichergeräts (120) bestimmten Zustand.
Speichergerät (120), umfassend: Schnittstelle (122) zur funktionalen Kopplung des Speichergeräts (120) mit einem Hostsystem (110); Überwachungssteuerung (124) mit einem oder mehreren Prozessoren (202) und Speichern (206); Netzausfallmodul (126) zur Erkennung eines Netzausfallzustandes; und eine Vielzahl von Steuerungen (128, 130) zur Verwaltung von einem oder mehreren nichtflüchtigen Speichergeräten (120), wobei das Speichergerät (120) konfiguriert ist zum: Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparametern, wobei die einen oder mehreren Konfigurationsparameter eine Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd) beinhalten; Bestimmen einer ersten Auslösespannung basierend auf einem oder mehreren Konfigurationsparametern und einer Auslösespannungstabelle (220) die eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst; Vergleichen der ersten Auslösespannung mit einer Eingangsspannung (V_dd); und Auslösen des Netzausfallzustandes entsprechend einer Feststellung, dass die Eingangsspannung (V_dd) niedriger ist als die erste Auslösespannung, wobei das Speichergerät (120) ferner konfiguriert ist, nach dem Verfahren von einem der Ansprüche 1-14 zu arbeiten.
Speichergerät (120), umfassend: Schnittstelle (122) zur funktionalen Kopplung des Speichergeräts (120) mit einem Hostsystem (110); Mittel zum Erstellen von einem oder mehreren Konfigurationsparametern, wobei die einen oder mehreren Konfigurationsparameter eine Vorgabe-Eingangsspannung (V_dd) beinhalten; Mittel zum Bestimmen einer ersten Auslösespannung basierend auf dem einen oder den mehreren Konfigurationsparameter(n) und einer Auslösespannungstabelle (220) die eine Vielzahl von vordefinierten Auslösespannungen umfasst; Mittel zum Vergleichen der ersten Auslösespannung mit einer Eingangsspannung (V_dd); und Mittel zum Auslösen eines Netzausfallzustandes entsprechend einer Feststellung, dass die Eingangsspannung (V_dd) kleiner ist als die erste Auslösespannung, wobei das Speichergerät (120) ferner konfiguriert ist, nach dem Verfahren von einem der Ansprüche 1 bis 14 zu arbeiten.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, das ein oder mehrere Programme zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren (202) eines Speichergeräts (120) speichert, wobei das eine oder die mehreren Programme dazu eingerichtet sind, das Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-14 durchzuführen, wenn sie auf dem einen oder den mehreren Prozessoren (202) ausgeführt werden.