JP2020173765A - 情報処理装置、情報処理システム、半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安全性を向上することができる情報処理装置を実現する。【解決手段】情報処理装置は、外部から供給されるn種類(nは2以上の整数)の電源電圧で動作する第1タイプ半導体記憶装置、または前記n種類の電源電圧よりも少ないm種類(mは1以上n未満の整数)の電源電圧で動作する第2タイプ半導体記憶装置が装着可能なコネクタを含む。情報処理装置は、前記第2タイプ半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成される場合、コネクタに装着された半導体記憶装置の所定位置に切欠きが存在するか否かをチェックし、コネクタに装着された半導体記憶装置の所定位置に切欠きが存在する場合に半導体記憶装置にm種類の電源電圧を供給する。【選択図】図25
Description
本発明の実施形態は、情報処理装置、情報処理システム、半導体記憶装置に関する。
近年、NAND型フラッシュメモリのような不揮発性メモリの技術改良に伴い、不揮発性メモリの記憶容量は増大している。これに伴い、ソリッドステートドライブ(SSD)のような半導体記憶装置の小型化、薄型化、高速化が要求されている。
ところで、世代の異なる複数種の半導体記憶装置が混在する環境においては、互いに仕様が異なるホスト機器と半導体記憶装置同士が接続されてしまう可能性がある。
ところで、世代の異なる複数種の半導体記憶装置が混在する環境においては、互いに仕様が異なるホスト機器と半導体記憶装置同士が接続されてしまう可能性がある。
本発明が解決しようとする課題は、安全性を向上することができる情報処理装置、情報処理システム、半導体記憶装置を提供することである。
実施形態によれば、半導体記憶装置が装着可能な情報処理装置は、第1タイプ半導体記憶装置または第2タイプ半導体記憶装置が装着可能なコネクタを具備する。第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給されるn種類(nは2以上の整数)の電源電圧で動作する。第2タイプ半導体記憶装置は、外部から供給される、前記n種類の電源電圧よりも少ないm種類(mは1以上n未満の整数)の電源電圧で動作する。前記情報処理装置は、前記第2タイプ半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成される場合、前記コネクタに装着された半導体記憶装置の所定位置に切欠きが存在するか否かをチェックし、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在しない場合に、前記半導体記憶装置に電源電圧を供給せず、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に、前記半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給する。
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1世代の半導体記憶装置と第1の実施形態に係る半導体記憶装置(第2世代の半導体記憶装置)それぞれの外形形状を示す例示的な平面図である。
第1世代の半導体記憶装置および第2世代の半導体記憶装置の各々は、不揮発性メモリとこの不揮発性メモリを制御するコントローラとを含む。これら各半導体記憶装置は、不揮発性メモリにデータを書き込み、不揮発性メモリからデータを読み出すように構成されたストレージデバイスである。これら各半導体記憶装置は、例えば、ソリッドステートドライブ(SSD)として実現されてもよい。この場合、このSSDは、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、ビデオレコーダ、車載機器といった、ホスト機器として機能する様々な情報処理装置のストレージとして使用される。
(第1の実施形態)
図1は、第1世代の半導体記憶装置と第1の実施形態に係る半導体記憶装置(第2世代の半導体記憶装置)それぞれの外形形状を示す例示的な平面図である。
第1世代の半導体記憶装置および第2世代の半導体記憶装置の各々は、不揮発性メモリとこの不揮発性メモリを制御するコントローラとを含む。これら各半導体記憶装置は、不揮発性メモリにデータを書き込み、不揮発性メモリからデータを読み出すように構成されたストレージデバイスである。これら各半導体記憶装置は、例えば、ソリッドステートドライブ(SSD)として実現されてもよい。この場合、このSSDは、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス、ビデオレコーダ、車載機器といった、ホスト機器として機能する様々な情報処理装置のストレージとして使用される。
これら各半導体記憶装置はカード形状を有しており、ホスト機器内のコネクタ(カードコネクタとも称する)に装着可能なリムーバブルSSDとして機能し得る。各半導体記憶装置が装着されるコネクタは、プッシュ・プッシュタイプコネクタであってもよいし、プッシュ・プルタイプコネクタであってもよいし、ヒンジタイプコネクタであってもよい。
各半導体記憶装置のリムーバブルという特徴により、容量アップグレードおよび容易なメインテナンスを可能にする。以下では、これら半導体記憶装置はカード(またはカード型ストレージデバイス)として参照される。
図1の(A)は、第1世代のカード10aの外形形状を示す。カード10aは、外部から供給されるn種類の電源電圧で動作するように構成された第1タイプ半導体記憶装置である。ここで、nは2以上の整数である。
図1の(A)は、第1世代のカード10aの外形形状を示す。カード10aは、外部から供給されるn種類の電源電圧で動作するように構成された第1タイプ半導体記憶装置である。ここで、nは2以上の整数である。
例えば、第1タイプ半導体記憶装置は、外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成されていてもよい。以下では、カード10aは3電源カードと称する。3電源カードは外部から供給されるn種類の電源電圧で動作するように構成された第1タイプ半導体記憶装置の一例である。
3電源カード10aはカード形状を有する本体(筐体)11を備える。筐体11内には、不揮発性メモリと、この不揮発性メモリを制御するコントローラとが設けられている。筐体11の一表面においては、複数の端子が列R11、列R12、列R21の3列に配置されていてもよい。
例えば、PCI Express(登録商標)(PCIe)のような高速シリアルインタフェース用の2レーン分の信号端子が列R11に配置されている。さらに、PCIeの2レーン分の信号端子が列R12に配置されている。一つのレーンに対応する信号端子は、受信差動信号ペアを受信するための2つの端子と、送信差動信号ペアを送信するための2つの端子とを含む。
列R21においては、ホスト機器からの3種類の電源電圧が供給される複数の電源端子が配置されている。図1の(A)では、例えば、5つの電源端子が配置されている場合が例示されている。これら電源端子は、以下では、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子としても参照される。
図1の(B)は、第2世代のカード10b、10cの外形形状を示す。カード10b、10cの各々は、例えば、第1世代のカードである3電源カード10aの製造及び出荷の後に開発される新世代カードである。
カード10bは、外部から供給される、n種類の電源電圧よりも少ないm種類の電源電圧で動作するように構成された第2タイプ半導体記憶装置である。mはnよりも少ない1以上の整数である。例えば、カード10bは、外部から供給される2種類の電源電圧で動作するように構成されていてもよい。一般に、ホスト機器からデバイス(カード)に供給することが必要な電源電圧(パワーレール)の数が少ないほど、ホスト機器はデバイス(カード)を容易に扱うことができる。カード10bは一つ以上の電圧レギュレータを含んでおり、ホスト機器から供給される2種類の電源電圧から、カード10b内のコンポーネントの動作に必要な3種類の電源電圧を生成することができる。以下では、カード10bは2電源カードと称する。
カード10bは、外部から供給される、n種類の電源電圧よりも少ないm種類の電源電圧で動作するように構成された第2タイプ半導体記憶装置である。mはnよりも少ない1以上の整数である。例えば、カード10bは、外部から供給される2種類の電源電圧で動作するように構成されていてもよい。一般に、ホスト機器からデバイス(カード)に供給することが必要な電源電圧(パワーレール)の数が少ないほど、ホスト機器はデバイス(カード)を容易に扱うことができる。カード10bは一つ以上の電圧レギュレータを含んでおり、ホスト機器から供給される2種類の電源電圧から、カード10b内のコンポーネントの動作に必要な3種類の電源電圧を生成することができる。以下では、カード10bは2電源カードと称する。
カード10cも、外部から供給されるm種類の電源電圧で動作するように構成された第2タイプ半導体記憶装置である。例えば、カード10cは、外部から供給される1種類の電源電圧で動作するように構成されていてもよい。カード10cは2電源カード10bよりも多くの電圧レギュレータを含んでおり、ホスト機器から供給される1種類の電源電圧から、カード10c内のコンポーネントの動作に必要な3種類の電源電圧を生成することができる。以下では、カード10cは1電源カードと称する。
2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々は3電源カード10aと略同じ外形形状(幅、高さ、厚さ、等)を有している。つまり、2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々も、3電源カード10aと同様に、カード形状を有する筐体11を備える。筐体11内には、不揮発性メモリと、この不揮発性メモリを制御するコントローラとが設けられている。
3電源カード10aと同様に、2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々の筐体11の一表面においても、例えば、列R11、列R12、列R21の3列に配置された複数の端子が配置されている。
PCIeの2レーン分の信号端子が列R11に配置されており、さらに、PCIeの2レーン分の信号端子が列R12に配置されている。列R21においては、3電源カード10aの複数の電源端子と同数の複数の電源端子、つまりA端子、B端子、C端子、D端子、E端子が配置されている。
PCIeの2レーン分の信号端子が列R11に配置されており、さらに、PCIeの2レーン分の信号端子が列R12に配置されている。列R21においては、3電源カード10aの複数の電源端子と同数の複数の電源端子、つまりA端子、B端子、C端子、D端子、E端子が配置されている。
一般に、3電源カード10aのような第1世代のカードの製造及び出荷が開始されてから暫く経過した後に、2電源カード10b、1電源カード10cのような第2世代のカードの製造及び出荷が開始された場合、互いに仕様の異なる第1世代のカードと第2世代のカードとが混在される環境となる。
このため、例えば、情報処理装置のようなホスト機器を製造する製品製造ラインにおいては、n種類の電源電圧を供給するように構成された第1タイプホストの製造および動作テストと、m種類の電源電圧を供給するように構成された第2タイプホストの製造および動作テストとが行われる場合がある。
第1タイプホストは、ホスト機器内のコネクタに装着された第1世代のカードにn種類の電源電圧を供給するように構成された情報処理装置である。第1タイプホストの例としては、コネクタに装着されたカードに3電源カード10a用の3種類の電源電圧を供給する3電源ホストが挙げられる。
第2タイプホストは、ホスト機器のコネクタに装着された第2世代のカードにm種類の電源電圧を供給するように構成された情報処理装置である。第2タイプホストの例としては、コネクタに装着されたカードに2電源カード10b用の2種類の電源電圧を供給する用に構成された2電源ホスト、またはコネクタに装着されたカードに1電源カード10c用の1種類の電源電圧を供給するように構成された1電源ホストとが挙げられる。
第2世代のカードが第1世代のカードと同じカード形状を有している場合、製品製造ラインにおいては、第1タイプホストのコネクタに第2世代のカードが誤って装着された状態で第1タイプホストの動作テストが行われるといったケース、あるいは第2タイプホストのコネクタに第1世代のカードが誤って装着された状態で第2タイプホストの動作テストが行われるといったケースが起こり得る。
ホスト機器の動作テストでは、ホスト機器が電源オンされ、これによってホスト機器はそのホスト機器のタイプに対応する幾つかの種類の電源電圧をカードに供給する。もし、ホスト機器から供給される電源電圧がそのカードの電源構成にマッチしていない状態で、ホスト機器の動作テストが実行されたならば、カードを壊したり、大電流が流れて発火する、といった不具合が生じる可能性がある。なぜなら、ホスト機器から供給される電源電圧がそのカードの電源構成にマッチしていない状態で、ホスト機器とカードとの間のデータの転送を可能にするための初期化シーケンスが実行されてしまい、期待する電源電圧とは異なる電源電圧がカード内の各コンポーネントに印加された状態でカードが動作を開始してしまう可能性があるためである。この場合、カードの破壊、あるいは発火といった不具合が生じる可能性がある。
そこで、本第1の実施形態では、図1の(B)に示すように、第2世代のカード(2電源カード10b、1電源カード10c)の側辺の所定位置には、このカードが第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)であることを示す機械的識別子である切欠き32aが形成されている。切欠き32aが形成される側辺上の所定位置は、列R12と列R21との間の位置、例えば、列R12と列R21の中間の位置であってもよい。一方、図1の(A)に示すように、第1世代のカード(3電源カード10a)の側辺のこの所定位置には、切欠き32aは形成されていない。
本第1の実施形態においては、第2タイプホストとして機能する情報処理装置は、その情報処理装置内のコネクタに装着されたカードにこの切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能を有している。コネクタに装着されたカードにこの切欠き32aが存在する場合、情報処理装置は、装着されたカードが第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)であると認識し、コネクタに装着されたカードにm種類の電源電圧を供給する。
一方、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合、情報処理装置は、装着されたカードが第1世代のカード(第1タイプ半導体記憶装置)であると認識し、コネクタに装着されたカードに電源電圧を供給しない。
これにより、たとえ第2タイプホストに第1世代のカードが装着された場合であっても、第1世代のカードの破壊、あるいは発火といった不具合が生じることを防止することができる。
これにより、たとえ第2タイプホストに第1世代のカードが装着された場合であっても、第1世代のカードの破壊、あるいは発火といった不具合が生じることを防止することができる。
なお、第2タイプホストとして機能する情報処理装置は、切欠き32aが存在しない第1世代のカードを装着することができないコネクタを備えていてもよい。
また、本第1の実施形態では、第2世代のカードは、そのカードに供給される幾つかの電源電圧をチェックすることによって、第2世代のカードが装着されたホスト機器の電源構成(第1タイプホストまたは第2タイプホスト)を識別する機能を有している。
また、本第1の実施形態では、第2世代のカードは、そのカードに供給される幾つかの電源電圧をチェックすることによって、第2世代のカードが装着されたホスト機器の電源構成(第1タイプホストまたは第2タイプホスト)を識別する機能を有している。
このように第2世代のカード自体がホスト機器の電源構成を識別する能力を有することにより、たとえ第1世代のホスト(第1タイプホスト)に第2世代のカードが装着された場合であっても、第2世代のカードは、その異常動作または破壊から自らを守るための所定の対策を実行することができる。
以下、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの構成例を説明する。
図2は3電源カード10aの外形形状と複数の端子の配置の例を示す平面図である。図3は2電源カード10b(または1電源カード10c)の外形形状と複数の端子の配置の例を示す平面図である。図4は2電源カード10b(または1電源カード10c)を示す例示的な側面図である。
図2は3電源カード10aの外形形状と複数の端子の配置の例を示す平面図である。図3は2電源カード10b(または1電源カード10c)の外形形状と複数の端子の配置の例を示す平面図である。図4は2電源カード10b(または1電源カード10c)を示す例示的な側面図である。
各図に示されるように、本明細書において、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々の幅に沿う。Y軸は、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々の長さ(高さ)に沿う。Z軸は、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々の厚さに沿う。
3電源カード10aには切欠き32aが存在せず、2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々には切欠き32aが存在するという点以外は、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cは基本的に同じ外形形状および端子配置を有している。
したがって、以下では、図3および図4を参照して、2電源カード10bの外形形状および端子配置について主として説明する。
2電源カード10bは、筐体11と、プリント回路基板12と、NAND型フラッシュメモリ13と、コントローラ14と、保護シート15とを有する。NAND型フラッシュメモリ13は、不揮発性メモリの一例である。
2電源カード10bは、筐体11と、プリント回路基板12と、NAND型フラッシュメモリ13と、コントローラ14と、保護シート15とを有する。NAND型フラッシュメモリ13は、不揮発性メモリの一例である。
2電源カード10b及び筐体11は、例えば、Y軸方向に延びた略矩形の板状に形成される。Y軸方向は、2電源カード10b及び筐体11の長手方向である。
図4に示すように、筐体11は、板状であって、第1の面21と、第2の面22と、外縁23とを有する。第1の面21及び第2の面22は、Y軸方向に延びた略四角形(矩形)状に形成される。すなわち、Y軸方向は、第1の面21及び第2の面22の長手方向でもある。
図4に示すように、筐体11は、板状であって、第1の面21と、第2の面22と、外縁23とを有する。第1の面21及び第2の面22は、Y軸方向に延びた略四角形(矩形)状に形成される。すなわち、Y軸方向は、第1の面21及び第2の面22の長手方向でもある。
第1の面21は、Z軸の正方向に向く略平坦な面である。図4に示すように、第2の面22は、第1の面21の反対側に位置し、Z軸の負方向に向く略平坦な面である。
外縁23は、第1の面21と第2の面22との間に設けられ、第1の面21の縁と第2の面22の縁とに接続される。図3に示すように、外縁23は、第1の縁31と、第2の縁32と、第3の縁33と、第4の縁34と、第1の角部35と、第2の角部36と、第3の角部37と、第4の角部38とを有する。
外縁23は、第1の面21と第2の面22との間に設けられ、第1の面21の縁と第2の面22の縁とに接続される。図3に示すように、外縁23は、第1の縁31と、第2の縁32と、第3の縁33と、第4の縁34と、第1の角部35と、第2の角部36と、第3の角部37と、第4の角部38とを有する。
第1の縁31は、X軸方向に延び、Y軸の正方向に向く。X軸方向は、筐体11、第1の面21、及び第2の面22の短手方向であって、X軸の正方向と、X軸の負方向とを含む。
第2の縁32は、Y軸方向に延び、X軸の負方向に向く。第2の縁32には、凹状の切欠き32aが設けられている。第3の縁33は、第2の縁32の反対側に位置してY軸方向に延び、X軸の正方向に向く。第4の縁34は、第1の縁31の反対側に位置してX軸方向に延び、Y軸の負方向に向く。
第2の縁32は、Y軸方向に延び、X軸の負方向に向く。第2の縁32には、凹状の切欠き32aが設けられている。第3の縁33は、第2の縁32の反対側に位置してY軸方向に延び、X軸の正方向に向く。第4の縁34は、第1の縁31の反対側に位置してX軸方向に延び、Y軸の負方向に向く。
第2の縁32及び第3の縁33のそれぞれの長さは、第1の縁31及び第4の縁34のそれぞれの長さよりも長い。第1の縁31及び第4の縁34は、略矩形の2電源カード10bの短辺を形成し、第2の縁32及び第3の縁33は、略矩形の2電源カード10bの長辺(側辺)を形成する。
第1の角部35は、第1の縁31と第2の縁32との間の角部分であり、第1の縁31のX軸の負方向における端と、第2の縁32のY軸の正方向における端とを接続する。
第1の角部35は、第1の縁31のX軸の負方向における端と、第2の縁32のY軸の正方向における端との間で直線状に延びる。第1の縁31と第2の縁32との角が、いわゆるC1.1の角面取り(C面取りとも云う)に設定されることで、第1の角部35が設けられる。別の表現によれば、第1の角部35は、第1の縁31と第2の縁32との間に形成された角面取り部Cである。
第1の角部35は、第1の縁31のX軸の負方向における端と、第2の縁32のY軸の正方向における端との間で直線状に延びる。第1の縁31と第2の縁32との角が、いわゆるC1.1の角面取り(C面取りとも云う)に設定されることで、第1の角部35が設けられる。別の表現によれば、第1の角部35は、第1の縁31と第2の縁32との間に形成された角面取り部Cである。
第2の角部36は、第1の縁31と第3の縁33との間の角部分であり、第1の縁31のX軸の正方向における端と、第3の縁33のY軸の正方向における端とを接続する。第2の角部36は、第1の縁31のX軸の正方向における端と、第3の縁33のY軸の正方向における端との間で円弧状に延びる。第1の縁31と第3の縁33との角が、いわゆるR0.2の丸面取り(R面取りとも云う)に設定されることで、第2の角部36が設けられる。このように、第1の角部35の形状と第2の角部36の形状とは、互いに異なる。
第3の角部37は、第2の縁32のY軸の負方向における端と、第4の縁34のX軸の負方向における端とを接続する。第4の角部38は、第3の縁33のY軸の負方向における端と、第4の縁34のX軸の正方向における端とを接続する。第3の角部37及び第4の角部38はそれぞれ、第2の角部36と同様に円弧状に延びる。
筐体11、第1の面21、及び第2の面22は、Y軸方向における長さが約18±0.1mmに設定され、X軸方向における長さが約14±0.1mmに設定される。すなわち、Y軸方向における第1の縁31と第4の縁34との間の距離が約18±0.1mmに設定され、X軸方向における第2の縁32と第3の縁33との間の距離が約14±0.1mmに設定される。なお、筐体11、第1の面21、及び第2の面22のX軸方向及びY軸方向の長さは、この例に限られない。
図4に示すように、筐体11は、傾斜部39をさらに有する。傾斜部39は、第1の面21と第1の縁31との間の角部分であり、第1の面21のY軸の正方向における端と、第1の縁31のZ軸の正方向における端との間で直線状に延びる。
図3に示すように、プリント回路基板12、NAND型フラッシュメモリ13、及びコントローラ14は、筐体11の内部に設けられる。プリント回路基板12、NAND型フラッシュメモリ13、及びコントローラ14は、箱型の筐体11に収容されてもよいし、筐体11に埋め込まれてもよい。NAND型フラッシュメモリ13及びコントローラ14は、プリント回路基板12の表面上に実装される。
図3に示すように、プリント回路基板12、NAND型フラッシュメモリ13、及びコントローラ14は、筐体11の内部に設けられる。プリント回路基板12、NAND型フラッシュメモリ13、及びコントローラ14は、箱型の筐体11に収容されてもよいし、筐体11に埋め込まれてもよい。NAND型フラッシュメモリ13及びコントローラ14は、プリント回路基板12の表面上に実装される。
なお、プリント回路基板12の裏面が露出されるようにプリント回路基板12が筐体11の一部を構成してもよい。この場合、プリント回路基板12の裏面が第1の面21として機能することができる。
コントローラ14は、NAND型フラッシュメモリ13、及び当該NAND型フラッシュメモリ13を含む2電源カード10bの全体を制御する。例えば、コントローラ14は、NAND型フラッシュメモリ13へのリード/ライト制御及び外部との通信制御を行うことができる。この通信制御には、PCIeに対応したプロトコル制御が含まれる。
コントローラ14は、NAND型フラッシュメモリ13、及び当該NAND型フラッシュメモリ13を含む2電源カード10bの全体を制御する。例えば、コントローラ14は、NAND型フラッシュメモリ13へのリード/ライト制御及び外部との通信制御を行うことができる。この通信制御には、PCIeに対応したプロトコル制御が含まれる。
保護シート15は、第1の面21に貼り付けられる。保護シート15は、例えば、第1の面21に露出するテスト用の端子等を封印する。
2電源カード10bは、複数の端子Pをさらに有する。端子Pはピンまたはパッドとも称される場合がある。本第1の実施形態において、2電源カード10bは、26個または39個の端子Pを有する。なお、端子Pの数はあくまで一例であって、この例に限られない。すなわち、端子Pの数は、26個より少なくてもよいし、39個より多くてもよい。複数の端子Pは、例えば、プリント回路基板12の裏面に設けられる。複数の端子Pはプリント回路基板12上に構成され、第1の面21で露出される。本第1の実施形態において、第2の面22は、端子Pが設けられず、例えば印刷面や放熱面に利用され得る。R11およびR12はひとつの列にPCIe_2レーンが実装できるパッド数13本を採用している。
2電源カード10bは、複数の端子Pをさらに有する。端子Pはピンまたはパッドとも称される場合がある。本第1の実施形態において、2電源カード10bは、26個または39個の端子Pを有する。なお、端子Pの数はあくまで一例であって、この例に限られない。すなわち、端子Pの数は、26個より少なくてもよいし、39個より多くてもよい。複数の端子Pは、例えば、プリント回路基板12の裏面に設けられる。複数の端子Pはプリント回路基板12上に構成され、第1の面21で露出される。本第1の実施形態において、第2の面22は、端子Pが設けられず、例えば印刷面や放熱面に利用され得る。R11およびR12はひとつの列にPCIe_2レーンが実装できるパッド数13本を採用している。
複数の端子Pは三列に並べられ、列R11,R12及び列R21を形成する。列R11,R12に属する端子群は、PCIe規格に準拠した4レーン分の差動信号ペアを伝達するための信号端子として利用される。列R21に属する端子群は、主に、電源端子および他の信号端子として利用される。なお、2電源カード10bによってサポートされるレーン数が2である場合には、2電源カード10bは、二列に並べられて列R11及び列R21を形成する26個の端子Pを有してもよい。列R11に属する端子群は、2レーン分の差動信号ペアを伝達するための信号端子として利用される。
図3に示すように、列R11は、第4の縁34よりも第1の縁31に近い位置で互いに間隔を介してX軸方向に並べられた13個の端子P101〜P113を含む。端子P101〜P113は、第1の縁31の近傍で、当該第1の縁31に沿ってX軸方向に並べられる。
列R12は、第4の縁34よりも第1の縁31に近い位置で互いに間隔を介してX軸方向に並べられた13個の端子P114〜P126を含む。列R12を形成する端子P114〜P126は、列R11よりも第1の縁31から離れた位置で並べられる。このため、列R12は、列R11よりも第1の縁31から離れている。列R11と列R12とは、所定の短い間隔を介して、Y軸方向に並べられる。
列R21は、第1の縁31よりも第4の縁34に近い位置で互いに間隔を介してX軸方向に並べられた13個の端子P127〜P139を含む。列R21を形成する端子P127〜P139は、第1の縁31よりも第4の縁34に近い位置にある。別の表現によれば、列R21を形成する端子P127〜P139は、Y軸方向における2電源カード10b及び筐体11の中心線(一点鎖線で示される)と、第4の縁34との間に配置される。このため、列R12と列R21との間の間隔は広くなる。本第1の実施形態において、列R21を形成する複数の端子Pは、中心線から離間する。
X軸方向における隣接する端子Pの間の距離は、第2の縁32と第3の縁33との間の長さが一定の場合、例えば、端子Pの数に応じて決められる。さらに、X軸方向における隣接する端子Pの間の最小の距離により、X軸方向に並べられる端子Pの最大数が決められる。X軸方向における複数の端子Pの間の距離は、均等であってもよいし、異なってもよい。本第1の実施形態において、列R11,R12及び列R21のそれぞれの端子Pの数が同一である。このため、全ての端子Pの間の距離は一定である。
列R11,R12及び列R21のそれぞれにおいて、端子Pは、当該端子PのY軸の負方向における端が揃うように並べられている。
列R11及び列R12の信号端子Pにおいて、端子PのY軸方向における長さは、同一に設定される。これにより、列R11と列R12のデータ転送用の端子Pの電気的特性を類似させることができる。
列R11及び列R12の信号端子Pにおいて、端子PのY軸方向における長さは、同一に設定される。これにより、列R11と列R12のデータ転送用の端子Pの電気的特性を類似させることができる。
さらに、一つの端子Pが、他の端子PのY軸の正方向における端よりもY軸の正方向に張り出してもよい。例えば電源用の端子P及びGND用の端子Pが、信号端子Pよりも張り出すことで、2電源カード10bをY軸正方向に挿入する横挿しコネクタの場合に電源用及びGND用の端子Pが信号端子Pよりも先にコネクタのリードフレームに接触する。これにより、ホスト機器のGNDレベルと2電源カード10bのGNDレベルとが等価になり、コントローラ14の電気的レベルを安定させることができる。
横挿しタイプのコネクタは、多数の信号を引き出すのが難しい。このため、横挿しタイプのコネクタにおいては、2電源カード10bの列R12はデータ転送に使用しない想定である。そのため、列R21の端子PのY軸方向における長さは同一に設定させる。他方、列R11と列R21は、GND用の端子Pと電源端子PのY軸方向における長さが、他の信号端子Pよりも長く設定されている。
1電源カード10cは2電源カード10bと全く同じ形状を有している。図2に示すように、3電源カード10aの長辺(側辺)32には切欠き32aが設けられていない。
図5は、複数の端子Pに対する信号割り当ての一例を示す。図5に示すように、本第1の実施形態において、列R11及び列R12の複数の端子Pには、PCIeの高速シリアルデータ転送に用いられる信号が割り当てられる。PCIeでは、データ転送に差動信号ペアを用いることができる。
図5は、複数の端子Pに対する信号割り当ての一例を示す。図5に示すように、本第1の実施形態において、列R11及び列R12の複数の端子Pには、PCIeの高速シリアルデータ転送に用いられる信号が割り当てられる。PCIeでは、データ転送に差動信号ペアを用いることができる。
列R11において、端子P101,P104,P107,P110,P113にグランド(GND)が割り当てられ、端子P102,P103,P108,P109に受信差動信号PERp0,PERn0,PERp1,PERn1が割り当てられ、端子P105,P106,P111,P112に送信差動信号PETp0,PETn0,PETp1,PETn1が割り当てられる。
列R12において、端子P114,P117,P120,P123,P126にグランド(GND)が割り当てられ、端子P115,P116,P121,P122に受信差動信号PERp2,PERn2,PERp3,PERn3が割り当てられ、端子P118,P119,P124,P125に送信差動信号PETp2,PETn2,PETp3,PETn3が割り当てられる。
受信差動信号PERp0,PERn0が割り当てられた一対の端子P102,P103は、グランドが割り当てられた二つの端子P101,P104の間に位置し、これら二つの端子P101,P104に挟まれる。送信差動信号PETp0,PETn0が割り当てられた一対の端子P105,P106は、グランドが割り当てられた二つの端子P104,P107の間に位置し、これら二つの端子P104,P107に挟まれる。
受信差動信号PERp1,PERn1が割り当てられた一対の端子P108,P109は、グランドが割り当てられた二つの端子P107,P110の間に位置し、これら二つの端子P107,P110に挟まれる。送信差動信号PETp1,PETn1が割り当てられた一対の端子P111,P112は、グランドが割り当てられた二つの端子P110,P113の間に位置し、これら二つの端子P110,P113に挟まれる。
受信差動信号PERp2,PERn2が割り当てられた一対の端子P115,P116は、グランドが割り当てられた二つの端子P114,P117の間に位置し、これら二つの端子P114,P117に挟まれる。送信差動信号PETp2,PETn2が割り当てられた一対の端子P118,P119は、グランドが割り当てられた二つの端子P117,P120の間に位置し、これら二つの端子P117,P120に挟まれる。
受信差動信号PERp3,PERn3が割り当てられた一対の端子P121,P122は、グランドが割り当てられた二つの端子P120,P123の間に位置し、これら二つの端子P120,P123に囲まれる。送信差動信号PETp3,PETn3が割り当てられた一対の端子P124,P125は、グランドが割り当てられた二つの端子P123,P126の間に位置し、これら二つの端子P123,P126に挟まれる。
PCIeでは、一組の送信差動信号PETp0,PETn0及び受信差動信号PERp0,PERn0で1レーンを構成することができる。また、PCIeでは、一組の送信差動信号PETp1,PETn1及び受信差動信号PERp1,PERn1でさらに1レーンを構成することができる。同様に、一組の送信差動信号PETp2,PETn2及び受信差動信号PERp2,PERn2でさらに1レーンを構成することができ、一組の送信差動信号PETp3,PETn3及び受信差動信号PERp3,PERn3でさらに1レーンを構成することができる。
本第1の実施形態では、列R11を形成する複数の端子Pに2レーンが割り当てられ、列R12を形成する複数の端子Pに2レーンが割り当てられる。
PCIeの差動信号以外の制御信号は、列R21の複数の端子Pに割り当てられる。列R21において、端子P127,P130にGNDが割り当てられ、端子P128,P129にレファレンスクロック信号(PCIeレファレンス差動クロック信号)REFCLKp,REFCLKnが割り当てられる。さらに、端子P133にリセット信号PERST#が割り当てられ、端子P135にクロック要求信号CLKREQ#が割り当てられ、端子P136,P139に制御信号CNTA,CNTBが割り当てられる。
PCIeの差動信号以外の制御信号は、列R21の複数の端子Pに割り当てられる。列R21において、端子P127,P130にGNDが割り当てられ、端子P128,P129にレファレンスクロック信号(PCIeレファレンス差動クロック信号)REFCLKp,REFCLKnが割り当てられる。さらに、端子P133にリセット信号PERST#が割り当てられ、端子P135にクロック要求信号CLKREQ#が割り当てられ、端子P136,P139に制御信号CNTA,CNTBが割り当てられる。
3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cのいずれにおいても、端子P131,P132、端子P134、端子P137,P138は上述の5つの電源端子として使用される。
例えば、3電源カード10aにおいては、端子P134(A端子)に第1の電源電圧(パワーレール)PWR1が割り当てられ、端子P131(B端子),P132(C端子)に第2の電源電圧(パワーレール)PWR2が割り当てられ、端子P137(D端子),P138(E端子)に第3の電源電圧(パワーレール)PWR3が割り当てられる。
例えば、3電源カード10aにおいては、端子P134(A端子)に第1の電源電圧(パワーレール)PWR1が割り当てられ、端子P131(B端子),P132(C端子)に第2の電源電圧(パワーレール)PWR2が割り当てられ、端子P137(D端子),P138(E端子)に第3の電源電圧(パワーレール)PWR3が割り当てられる。
3電源ホストは、端子P134に、第1の電源としての電源電圧PWR1を供給することができる。電源電圧PWR1は、本第1の実施形態において、3.3Vに設定される。3電源ホストは、端子P131,P132に、第2の電源としての電源電圧PWR2を供給することができる。電源電圧PWR2は、本第1の実施形態において、1.8Vに設定される。3電源ホスト機器は、端子P137、P138に、第3の電源としての電源電圧PWR3を供給することができる。電源電圧PWR3は、本第1の実施形態において、1.2Vに設定される。
2電源カード10bは、ホスト機器から供給される電源電圧PWR1、電源電圧PWR2のみで動作し、ホスト機器からの電源電圧PWR3の供給を必要としない。1電源カード10Cは、ホスト機器から供給される電源電圧PWR1のみで動作し、ホスト機器からの電源電圧PWR2、電源電圧PWR3の供給を必要としない。
3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cのいずれにおいても、電源端子として複数の端子Pが設けられることにより、電流が分散し、一つの端子当たりに流れる電流が小さくなり、ホスト機器の電源回路から電源端子までの間に存在する抵抗成分によるドロップ電圧を小さくすることができる。
レファレンスクロック信号REFCLKp/nは、差動クロック信号を構成する。ホスト機器から端子P128,P129に周波数がMHz帯のクロック信号を伝送することにより、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々は、高精度なクロック発振器の実装が不要となり、当該カードが装着されたホスト機器との同期を容易化することができる。また、端子P128,P129が伝送に用いられるクロック信号の周波数を低くし正弦波に近い波形にすることでEMI(Electromagnetic Interference)の発生を低くできる。SSC(Spread Spectrum Clocking)と呼ばれる、クロックに揺らぎを付けてスペクトルを分散しEMIを下げる方法も採用することができる。各カードは、受信したクロックをPLL回路で逓倍することで、端子P102,P103,P105,P106,P108,P109,P111,P112,P115,P116,P118,P119,P121,P122,P124,P125が伝送に用いられる差動信号の高い周波数を生成する。
リセット信号PERST#は、カードをホスト機器が起動及びリセットするために用いることができるPCIeリセット信号である。クロック要求信号CLKREQ#は、レファレンスクロックの供給をホスト機器に要求する制御信号である。クロック要求信号CLKREQ#は、カードに電源が投入された後は一旦Highレベル(オープンドレインのためプルアップでHighとなる)に設定されるが、カードの内部の電源電圧が安定しカードがクロックを受信可能になった段階でLowレベルにドライブされる。ホスト機器はCLKREQ#がLowレベルになったことを検出するとレファレンスクロックの供給を開始する。またホスト機器はこのクロック要求信号CLKREQ#信号を、カードのパワーセービングモードへの遷移とパワーセービングモードから復帰を制御する信号として用いることができる。カードは、メモリアクセスを行っていないアイドル状態にあるとき、パワーセービングモードに入ることでPHYの消費電力を下げることができる。パワーセービングモードで、ホスト機器はレファレンスクロック信号REFCLKp/nを停止させることができ、またカードはPHYのコモン電源を切ることができるモードも有し、大幅に消費電力を低減することができる。
リセット信号PERST#及びクロック要求信号CLKREQ#は、シングルエンド信号であり、PCIeのサイドバンド信号として定義されている。
各カードは、ホスト機器内のコネクタに装着される。このコネクタはカードをホスト機器のシステム基板に接続するためのカードコネクタであり、例えば、このコネクタは、プッシュプッシュタイプのコネクタであってもよいし、プッシュプルタイプのコネクタであってもよいし、ヒンジタイプのコネクタであってもよい。
各カードは、ホスト機器内のコネクタに装着される。このコネクタはカードをホスト機器のシステム基板に接続するためのカードコネクタであり、例えば、このコネクタは、プッシュプッシュタイプのコネクタであってもよいし、プッシュプルタイプのコネクタであってもよいし、ヒンジタイプのコネクタであってもよい。
カード(例えば2電源カード10b)がホスト機器内のコネクタに挿入されると、図4に示すように、コネクタのリードフレーム101,102,103が、列R11,R12及び列R21を形成する複数の端子Pのそれぞれに接触する。
リードフレーム101,102,103が端子Pに接触すると、ホスト機器のシステム基板上に配置されたコントローラ(以下、システムコントローラと称する)と、カード(例えば2電源カード10b)のコントローラ14とが電気的に接続される。
リードフレーム101,102,103が端子Pに接触すると、ホスト機器のシステム基板上に配置されたコントローラ(以下、システムコントローラと称する)と、カード(例えば2電源カード10b)のコントローラ14とが電気的に接続される。
図6は、2電源カード10bの構成例を示す。
2電源カード10bにおいては、プリント回路基板12上に、NAND型フラッシュメモリ13とコントローラ14とが配置される。NAND型フラッシュメモリ13は、積層された複数のNAND型フラッシュメモリチップを含んでいてもよい。通常、これらNAND型フラッシュメモリチップはインターリーブ動作によって交互に動作する。コントローラ14はSystem−on−a−chip(SoC)のようなLSIである。
2電源カード10bにおいては、プリント回路基板12上に、NAND型フラッシュメモリ13とコントローラ14とが配置される。NAND型フラッシュメモリ13は、積層された複数のNAND型フラッシュメモリチップを含んでいてもよい。通常、これらNAND型フラッシュメモリチップはインターリーブ動作によって交互に動作する。コントローラ14はSystem−on−a−chip(SoC)のようなLSIである。
2電源カード10bはカード形状を有するパッケージ(メモリパッケージ)として実現されており、NAND型フラッシュメモリ13とコントローラ14は、2電源カード10bのボディ(筐体11)を形成するように成形されたモールド樹脂40によって覆われ且つ封止されている。
1電源カード10cも、2電源カード10bと同様に、カード形状を有するパッケージ(メモリパッケージ)として実現されており、3電源カード10aも、2電源カード10bと同様に、カード形状を有するパッケージ(メモリパッケージ)として実現されている。
図7は、3タイプのホスト機器(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)それぞれに対応する電源構成の例を示す。
図7の(A)は電源電圧PWR1を強化するためのホスト電源構成の例を示し、図7の(B)は電源電圧PWR2を強化するためのホスト電源構成の例を示している。
図7の(A)は電源電圧PWR1を強化するためのホスト電源構成の例を示し、図7の(B)は電源電圧PWR2を強化するためのホスト電源構成の例を示している。
<切欠きを認識しないホスト>
3電源ホストは、3電源ホスト内のコネクタに装着されたカードに切欠き32a(2電源または1電源カードを示す機械的識別子)が存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有していない。したがって、3電源ホストは、コネクタに装着されたカードのタイプに関係なく、コネクタに装着されたカードに3電源電圧(PWR1、PWR2、PWR1)を常に供給する。
3電源ホストは、3電源ホスト内のコネクタに装着されたカードに切欠き32a(2電源または1電源カードを示す機械的識別子)が存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有していない。したがって、3電源ホストは、コネクタに装着されたカードのタイプに関係なく、コネクタに装着されたカードに3電源電圧(PWR1、PWR2、PWR1)を常に供給する。
図7の(A)の電源構成および図7の(B)の電源構成のいずれにおいても、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられ、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられている。したがって、3電源ホストは、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)を供給する。
<切欠きを認識するホスト>
(2電源ホスト)
2電源ホストは、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、2電源ホストは、コネクタに装着されたカードに2電源電圧(PWR1、PWR2)を供給する。
(2電源ホスト)
2電源ホストは、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、2電源ホストは、コネクタに装着されたカードに2電源電圧(PWR1、PWR2)を供給する。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、2電源ホストは、コネクタに装着されたカードにどの電源電圧も供給しない。この場合、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子は0Vに設定される。
図7の(A)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1が割り当てられている。つまり、図7の(A)の電源構成においては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子は、電源電圧PWR1が供給される電源端子を増やすための補助電源端子として使用される。
図7の(A)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1が割り当てられている。つまり、図7の(A)の電源構成においては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子は、電源電圧PWR1が供給される電源端子を増やすための補助電源端子として使用される。
したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合、2電源ホストは、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)を供給する。
このようにD端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)を供給することにより、2電源カード10bに供給可能な電流量を増やすことができる。これによって2電源カード10bの性能を高めることができる。
図7の(B)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子に電源電圧PWR2およびPW1がそれぞれ割り当てられている。つまり、図7の(B)の電源構成においては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子は、電源電圧PWR2および電源電圧PWR1が供給される電源端子を1本ずつ増やすための補助電源端子として使用される。
図7の(B)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子に電源電圧PWR2およびPW1がそれぞれ割り当てられている。つまり、図7の(B)の電源構成においては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子は、電源電圧PWR2および電源電圧PWR1が供給される電源端子を1本ずつ増やすための補助電源端子として使用される。
したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合、2電源ホストは、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、D端子に電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、E端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給する。
(1電源ホスト)
1電源ホストは、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに1電源電圧(PWR1)を供給する。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに電源電圧も供給しない。この場合、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子は0Vに設定される。
1電源ホストは、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに1電源電圧(PWR1)を供給する。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに電源電圧も供給しない。この場合、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子は0Vに設定される。
図7の(A)の電源構成および図7の(B)の電源構成のいずれの場合でも、1電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1が割り当てられている。つまり、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子およびE端子は、電源電圧PWR1が供給される電源端子を増やすための補助電源端子として使用される。
さらに、1電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR2が割り当てられていたB端子に電源電圧PWR1が割り当てられ、電源ホストにおいて電源電圧PWR2が割り当てられていたC端子にグランド(0V)が割り当てられている。なお、C端子に電源電圧PWR1が割り当てられていてもよい。
したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合、1電源ホストは、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、B端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、C端子を0Vに設定し、D端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)を供給する。
このようにB端子、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)を供給することにより、1電源カード10Cに供給可能な電流量を増やすことができる。これによって1電源カード10Cの性能を高めることができる。
図7の(A)の電源構成および図7の(B)の電源構成によれば、どのホストタイプにおいても、A端子には電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている。したがって、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々において、A端子にリセット回路を接続することによって、A端子に供給されるPWR1を、カードのパワーオンリセット用に利用することができる。
図7の(A)の電源構成および図7の(B)の電源構成によれば、どのホストタイプにおいても、A端子には電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている。したがって、3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々において、A端子にリセット回路を接続することによって、A端子に供給されるPWR1を、カードのパワーオンリセット用に利用することができる。
図8は、3タイプの半導体記憶装置(3電源カード、2電源カード、1電源カード)それぞれに対応する電源構成の例を示す。
図8の(A)は電源電圧PWR1を強化するために電源構成の例を示し、図8の(B)は電源電圧PWR2を強化するために電源構成の例を示している。
図8の(A)は電源電圧PWR1を強化するために電源構成の例を示し、図8の(B)は電源電圧PWR2を強化するために電源構成の例を示している。
3電源カード10aにおいては、図8の(A)の電源構成および図8の(B)の電源構成のいずれにおいても、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられ、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられている。
2電源カード10bにおいては、ホスト機器からの電源電圧PWR3(1.2V)を必要としない。図8の(A)の電源構成の2電源カード10bの場合、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられたD端子およびE端子は、ホスト機器から電源電圧PWR1(3.3V)を受けるための補助電源端子として有効利用される。
つまり、図8の(A)の電源構成の場合、2電源カード10bにおいては、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられ、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている。このように、2電源カード10bにおいては、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられているA端子と、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられているE端子(詳しくはE端子およびD端子)の双方に、電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている。
2電源カード10bはD端子およびE端子で3.3Vを受けるように構成されるので、D端子およびE端子の各々の耐電圧は3.3V以上に設定されている。2電源カード10bが3電源ホストに装着された場合には、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が供給される。しかし、電源電圧PWR3(1.2V)は2電源カード10bのD端子およびE端子の耐電圧よりも低い電圧値であるので、たとえ2電源カード10bが3電源ホストに装着されても、2電源カード10bの故障等が引き起こされることはない。
図8の(B)の電源構成の場合、2電源カード10bにおいては、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられ、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられていたD端子およびE端子に電源電圧PWR2(1.8V)および電源電圧PWR1(3.3V)がそれぞれ割り当てられている。
2電源カード10bはD端子およびE端子で1.8Vおよび3.3Vをそれぞれ受けるように構成されるので、D端子の耐電圧は1.8V以上に設定され、E端子の耐電圧は3.3V以上に設定されている。2電源カード10bが3電源ホストに装着された場合には、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が供給される。しかし、電源電圧PWR3(1.2V)は2電源カード10bのD端子およびE端子の耐電圧よりも低い電圧値であるので、2電源カード10bの故障等が引き起こされることはない。
図8の(A)の電源構成および図8の(B)の電源構成のいずれにおいても、1電源カード10cにおいては、A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられていたB端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられ、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられていたC端子は利用されず(N/R)、3電源カード10aにおいて電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられていたD端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている。なお、1電源カード10cにおいては、C端子に電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられてもよい。
1電源カード10cはB端子、D端子およびE端子で3.3Vを受けるように構成されるので、B端子、D端子およびE端子の各々の耐電圧は3.3V以上に設定されている。1電源カード10cが3電源ホストに装着された場合には、B端子に電源電圧PWR2(1.8V)が供給され、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が供給される。しかし、電源電圧PWR2(1.8V)は1電源カード10cのB端子の耐電圧よりも低い電圧値である。また、電源電圧PWR3(1.2V)は1電源カード10cのD端子およびE端子の耐電圧よりも低い電圧値である。したがって、たとえ1電源カード10cが3電源ホストに装着されても、1電源カード10cの故障等が引き起こされることはない。
<切欠きの無いカード>
3電源カード10aには、切欠き32aが設けられていない。切欠き32aが無い3電源カード10aは、3電源カード10aが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能も有していない。
3電源カード10aには、切欠き32aが設けられていない。切欠き32aが無い3電源カード10aは、3電源カード10aが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能も有していない。
しかし、2電源ホストおよび1電源ホストは、切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有しているので、たとえ3電源カード10aが2電源ホストまたは1電源ホストに装着された場合であっても、1.2Vが印加されるべき3電源カード10aのE端子(またはD端子)に、3.3V(または1.8V)が印加されてしまうことを防止することができる。
<切欠きのあるカード>
ホスト機器からのm種類の電源電圧で動作する第2世代のカードは、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子のうちの第1の電源端子(例えばE端子)および第2の電源端子(例えばC端子)の電圧に基づいて、第2世代のカードが装着されたホスト機器が、第1世代のカードに対応するn種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、または第2世代のカードに対応するm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定する。
ホスト機器からのm種類の電源電圧で動作する第2世代のカードは、A端子、B端子、C端子、D端子、E端子のうちの第1の電源端子(例えばE端子)および第2の電源端子(例えばC端子)の電圧に基づいて、第2世代のカードが装着されたホスト機器が、第1世代のカードに対応するn種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、または第2世代のカードに対応するm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定する。
第2世代のカードが装着されたホスト機器が第2世代のカードに対応するm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器である場合、第2世代のカードは、レファレンスクロック信号を要求するクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出し、これによってPCIe仕様で規定されたデバイス(カード)のパワーアップシーケンスが正常に実行される。よって、パワーアップシーケンスの後に、ホスト機器とカードとの間のデータの転送を可能にするために必要なPCIeの初期化シーケンスをホスト機器が開始することが可能となる。
一方、第2世代のカードが装着されたホスト機器が第1世代のカードに対応するn種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器(3電源ホスト)である場合、第2世代のカードは、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない。この場合、ホスト機器は、タイムアウト時間が経過した後に、初期化シーケンスを実行することなく第2世代のカードへのn種類の電源電圧の供給を停止する。
このように、第2世代のカードはホスト電源構成を検出する機能を有しており、第2世代のカードが3電源ホストに装着された場合には、第2世代のカードはクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない。したがって、ホスト機器から供給される電源電圧が第2世代のカードの電源構成にマッチしていない状態で初期化シーケンスが実行されてしまうことを防止することができので、カードをその異常動作および破壊から守ることができる。
なお、第2世代のカードは、3電源ホストに対応する能力を有していてもよい(オプショナル)。この場合、第2世代のカードは、3電源ホストから供給されるn種類の電源電圧から第2世代のカードの動作に必要な複数種の電源電圧を生成可能な内部回路を含む。第2世代のカードは、ホスト機器からA端子、B端子、C端子、D端子、E端子に供給されるn種類の電源電圧から第2世代のカードの動作に必要な複数種の電源電圧が生成されるように内部回路の設定を変更した後に、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する。これによって、たとえ第2世代のカードが第1タイプホスト機器に装着された場合でも、第2世代のカードは正常に動作することができる。
以下では、第2世代のカード(2電源カード、1電源カード)が、3種類のホスト電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出するケースについて具体的に説明する。
(2電源カード)
2電源カード10bには、切欠き32aが設けられている。切欠き32aを有する2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能を有している。
(2電源カード)
2電源カード10bには、切欠き32aが設けられている。切欠き32aを有する2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能を有している。
例えば、2電源カード10bは、E端子の電圧が電源電圧PWR1(3.3V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを識別し、さらにC端子の電圧が電源電圧PWR2(1.8V)または0Vのいずれであるかを識別する。この結果、2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホスト、2電源ホスト、または1電源ホストのいずれであるかを識別することができ、その識別結果に応じて、2電源カード10bが装着されたホスト機器が、2電源カード10bが動作可能なホスト機器であるか否かを判定することができる。
(1電源カード)
1電源カード10cには、切欠き32aが設けられている。切欠き32aを有する1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能を有している。
1電源カード10cには、切欠き32aが設けられている。切欠き32aを有する1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器の電源構成(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)を検出する機能を有している。
例えば、1電源カード10cは、E端子の電圧が電源電圧PWR1(3.3V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを識別し、さらにC端子の電圧が電源電圧PWR2(1.8V)または0Vのいずれであるかを識別する。この結果、1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホスト、2電源ホスト、または1電源ホストのいずれであるかを識別することができ、その識別結果に応じて、1電源カード10cが装着されたホスト機器が、1電源カード10cが動作可能なホスト機器であるか否かを判定することができる。
図9は、3タイプのホストと3タイプのカードとの全ての組み合わせと各組み合わせにおけるカードの動作とを示す。
2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々にホスト機器から電源電圧が供給された場合、2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々は、自身の動作可否をCLKREQ#でホスト機器に応答する。この場合、CLKREQ#=Lowは、動作可能(Full / Limited)を示す。「Full」はフル動作可能であることを表し、「Limited」は消費電力(性能)が制限された状態で動作可能であることを表している。CLKREQ#=Highは、動作不能(N/A: Not Available)を示す。
2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々にホスト機器から電源電圧が供給された場合、2電源カード10bおよび1電源カード10cの各々は、自身の動作可否をCLKREQ#でホスト機器に応答する。この場合、CLKREQ#=Lowは、動作可能(Full / Limited)を示す。「Full」はフル動作可能であることを表し、「Limited」は消費電力(性能)が制限された状態で動作可能であることを表している。CLKREQ#=Highは、動作不能(N/A: Not Available)を示す。
ホスト電源構成とカード電源構成が一致する場合、カードは、フル動作可能である。ホスト電源構成とカード電源構成が不一致の場合、カードは、基本的には動作不能(N/A: Not Available)である。ただし、ホスト電源構成とカード電源構成が不一致の場合であっても、カードは、消費電力(性能)が制限された状態で動作する場合もあり得る。
図9に示すように、3電源カード10aは3電源ホストに装着された場合にのみフル動作可能(Full)であり、2電源ホストまたは1電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)である。
2電源カード10bは2電源ホストに装着された場合はフル動作可能であり、1電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)であり、3電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)となる。なお、3電源ホスト対応の2電源カード10bは、3電源ホストに装着された場合に、フル動作可能(Full)または制限された状態で動作可能(Limited)のいずれかとなる。
2電源カード10bは2電源ホストに装着された場合はフル動作可能であり、1電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)であり、3電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)となる。なお、3電源ホスト対応の2電源カード10bは、3電源ホストに装着された場合に、フル動作可能(Full)または制限された状態で動作可能(Limited)のいずれかとなる。
1電源カード10cは1電源ホストに装着された場合はフル動作可能であり、2電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)であり、3電源ホストに装着された場合には動作不能(N/A)となる。なお、2電源ホスト対応の1電源カード10cは、2電源ホストに装着された場合に、フル動作可能(Full)または制限された状態で動作可能(Limited)のいずれかとなる。また、3電源ホスト対応の1電源カード10cは、3電源ホストに装着された場合に、フル動作可能(Full)または制限された状態で動作可能(Limited)のいずれかとなる。
図10は、2電源カード10bの構成例を示すブロック図である。
コントローラ14は、物理層(PHY)51、ロジック回路52、NANDインタフェース(NAND I/F)53、電圧レギュレータVR1、VR2、電圧検出器DT1、DT2等を含む。
コントローラ14は、物理層(PHY)51、ロジック回路52、NANDインタフェース(NAND I/F)53、電圧レギュレータVR1、VR2、電圧検出器DT1、DT2等を含む。
物理層(PHY)51は、レシーバ及びトランスミッタを含む。レシーバは、受信差動信号PERp0,PERn0,PERp1,PERn1,PERp2,PERn2,PERp3,PERn3を受信する回路を含む。トランスミッタは、データを送信差動信号PETp0,PETn0,PETp1,PETn1,PETp2,PETn2,PETp3,PETn3として送信する回路等を含む。物理層(PHY)51は、また、シリアル/パラレル変換、パラレル/シリアル変換、及びデータのシンボル化などを行うことができる。当該シンボル化は、8ビットデータを“1”または“0”の連続回数を所定値以下に抑えた10ビットパターンに変換する8b/10b符号化、または128ビットデータを“1”または“0”の連続回数を所定値以下に抑えた130ビットパターンに変換する128b/130b符号化を用いて実行することができる。このシンボル化により、データ伝送時の電圧レベルの偏りを抑えることができる。また、同一シンボルパターンを繰り返し転送すると、特定の周波数の高周波が大きくなってしまうが、繰り替えしパターンにならないようにパターンが異なる複数のシンボルに切り替えることで、特定の周波数の高調波が大きくならないようにすることができる。つまり、EMIの発生を抑えることができる。
PCIeのトランザクション層では、データをパケット化して送受信したり、メッセージ送受信したりすることができる。PCIeのデータリンク層では、トランザクション層から受けとったパケットにシーケンス番号を付加したり、CRC符号を付加したりすることができる。シーケンス番号は、パケットの送達確認などに用いることができる。
PCIeは複数レーンで構成可能であるが、ホスト機器と2電源カード10bとを接続した各レーンは、独立して初期化される。初期化が完了し通信が可能なレーンのみが使用される。本第1の実施形態の場合、最大4レーンが使用されるが、1レーン又は2レーンのみが使用されてもよい。
1レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0
又は、
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1
2レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0,
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1
4レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0,
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1,
PERp2,PERn2,PETp2,PETn2,
PERp3,PERn3,PETp3,PETn3
また、物理層(PHY)51は、PERST#、CLKREQ#、CNTA、CNTBのようなシングルエンド信号を送受信することができる。
1レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0
又は、
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1
2レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0,
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1
4レーン:PERp0,PERn0,PETp0,PETn0,
PERp1,PERn1,PETp1,PETn1,
PERp2,PERn2,PETp2,PETn2,
PERp3,PERn3,PETp3,PETn3
また、物理層(PHY)51は、PERST#、CLKREQ#、CNTA、CNTBのようなシングルエンド信号を送受信することができる。
ロジック回路52は、物理層(PHY)51およびNANDインタフェース(NAND I/F)53を制御する動作、および様々な信号処理のための動作等を実行する。
NANDインタフェース(NAND I/F)53は、NAND型フラッシュメモリ13にデータを書き込むライト制御動作およびNAND型フラッシュメモリ13からデータを読み出すリード制御動作等を実行する。
NANDインタフェース(NAND I/F)53は、NAND型フラッシュメモリ13にデータを書き込むライト制御動作およびNAND型フラッシュメモリ13からデータを読み出すリード制御動作等を実行する。
電圧レギュレータVR1、VR2の各々は、入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR2(1.8V)または電源電圧PWR1(3.3V)が電圧レギュレータVR1、VR2の各々に入力された場合、電圧レギュレータVR1、VR2の各々は、電源電圧PWR2(1.8V)または電源電圧PWR1(3.3V)から電源電圧PWR3(1.2V)を生成する。
電圧検出器DT1は、E端子の電圧が電源電圧PWR1(3.3V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。E端子は、3電源カード10aにおいてPWR3(1.2V)が割り当てられ且つ2電源カード10bにおいて電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている電源端子である。なお、E端子は、3電源カード10aにおいてPWR3(1.2V)が割り当てられ且つ1電源カード10cにおいて電源電圧PWR1(3.3V)が割り当てられている電源端子でもある。電圧検出器DT1は、ホスト機器からA端子に供給されるPWR1(3.3V)で動作する。
電圧検出器DT2は、C端子の電圧が電源電圧PWR2(1.8V)または0Vのいずれであるかを検出する。C端子は、3電源カード10aにおいてPWR2(1.8V)が割り当てられ且つ2電源カード10bにおいて電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられている電源端子である。なお、C端子は、3電源カード10aにおいてPWR2(1.8V)が割り当てられ且つ1電源カード10cにおいて0V(またはPWR1(3.3V))が割り当てられている電源端子でもある。電圧検出器DT2も、ホスト機器からA端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)で動作する。
電源電圧PWR1(3.3V)は、NAND型フラッシュメモリ13及びコントローラ14に供給される。本第1の実施形態において、電源電圧PWR1(3.3V)は、主としてNAND型フラッシュメモリ13のリード/ライトのような、NAND型フラッシュメモリ13の動作に使用される。電源電圧PWR1を昇圧することで、NAND型フラッシュメモリ13の書き込み電圧が生成される。また電源電圧PWR1は、他の用途に使うこともできる。
NANDインタフェース(NAND I/F)53は電圧レギュレータVR1またはVR2によって生成される電源電圧PWR3(1.2V)で動作する。NAND型フラッシュメモリ13はNANDインタフェース(NAND I/F)53と通信するインタフェース回路を含み、このインタフェース回路も電圧レギュレータVR1またはVR2によって生成される電源電圧PWR3(1.2V)で動作する。
ロジック回路52も電圧レギュレータVR1またはVR2によって生成される電源電圧PWR3(1.2V)で動作する。物理層51は、電源電圧PWR2(1.8V)で動作する。
図11は、1電源カード10cの構成例を示すブロック図である。
1電源カード10cは、2電源カード10bに比し、コントローラ14に電圧レギュレータVR1、VR2に加え、電源電圧PWR2(1.8V)を生成するための電圧レギュレータVR3が設けられている点が異なり、他の構成は2電源カード10bと同じである。電圧レギュレータVR3は入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR1(3.3V)が電圧レギュレータVR3に入力された場合、電圧レギュレータVR3は、電源電圧PWR1(3.3V)から電源電圧PWR2(1.8V)を生成する。
図11は、1電源カード10cの構成例を示すブロック図である。
1電源カード10cは、2電源カード10bに比し、コントローラ14に電圧レギュレータVR1、VR2に加え、電源電圧PWR2(1.8V)を生成するための電圧レギュレータVR3が設けられている点が異なり、他の構成は2電源カード10bと同じである。電圧レギュレータVR3は入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR1(3.3V)が電圧レギュレータVR3に入力された場合、電圧レギュレータVR3は、電源電圧PWR1(3.3V)から電源電圧PWR2(1.8V)を生成する。
図12は、電圧検出器DT1の構成例を示す。
電圧検出器DT1は、E端子(PadE)の電圧が電源電圧PWR1(3.3V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。本第1の実施形態では、電圧検出器DT1の閾値電圧は、1.2Vレンジ(1.1V〜1.3V)と3.3Vレンジ(2.7V〜3.6V)との中間値である2.0Vに設定されている。E端子(PadE)に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はHighになり、E端子(PadE)に電源電圧PWR3(1.2V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はLowになる。
電圧検出器DT1は、E端子(PadE)の電圧が電源電圧PWR1(3.3V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。本第1の実施形態では、電圧検出器DT1の閾値電圧は、1.2Vレンジ(1.1V〜1.3V)と3.3Vレンジ(2.7V〜3.6V)との中間値である2.0Vに設定されている。E端子(PadE)に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はHighになり、E端子(PadE)に電源電圧PWR3(1.2V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はLowになる。
図13は、電圧検出器DT2の構成例を示す。
電圧検出器DT2は、C端子(PadC)の電圧が電源電圧PWR2(1.8V)または0Vのいずれであるかを検出する。本第1の実施形態では、電圧検出器DT2の閾値電圧は、1.8Vレンジ(1.7V〜1.95V)とGNDレベル(0.0V〜0.5V)との中間値よりも若干低い値である1.0Vに設定されている。C端子(PadC)に電源電圧PWR2(1.8V)が供給された場合、電圧検出器DT2の検出出力はHighになり、C端子(PadC)に0Vが供給された場合、電圧検出器DT2の検出出力はLowになる。
電圧検出器DT2は、C端子(PadC)の電圧が電源電圧PWR2(1.8V)または0Vのいずれであるかを検出する。本第1の実施形態では、電圧検出器DT2の閾値電圧は、1.8Vレンジ(1.7V〜1.95V)とGNDレベル(0.0V〜0.5V)との中間値よりも若干低い値である1.0Vに設定されている。C端子(PadC)に電源電圧PWR2(1.8V)が供給された場合、電圧検出器DT2の検出出力はHighになり、C端子(PadC)に0Vが供給された場合、電圧検出器DT2の検出出力はLowになる。
図14は、電圧検出器DT1の検出出力と電圧検出器DT2の検出出力との組み合わせと3タイプのホスト機器(3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホスト)との関係を示す。
図7で説明したように、3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホストのいずれもA端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給する。このため、2電源カード10b、1電源カード10cのいずれにおいても、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は、電源電圧PWR1の供給に応じてコントローラ14のリセット状態が解除されるようにするためにパワーオンリセット信号の生成に使用することができる。電圧検出器DT1と電圧検出器DT2は、2電源カード10b、1電源カード10cの各々がどのタイプのホスト機器に装着された場合でも動作することができるように、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)によって駆動される。
図7で説明したように、3電源ホスト、2電源ホスト、1電源ホストのいずれもA端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給する。このため、2電源カード10b、1電源カード10cのいずれにおいても、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は、電源電圧PWR1の供給に応じてコントローラ14のリセット状態が解除されるようにするためにパワーオンリセット信号の生成に使用することができる。電圧検出器DT1と電圧検出器DT2は、2電源カード10b、1電源カード10cの各々がどのタイプのホスト機器に装着された場合でも動作することができるように、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)によって駆動される。
図7で説明したように、3電源ホストはE端子に電源電圧PWR3(1.2V)を供給し、C端子に電源電圧PWR2(1.8V)を供給するのに対し、2電源ホストはE端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、C端子に電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、また1電源ホストはE端子に電源電圧PWR1(3.3V)を供給し、C端子に0Vを供給する。
このため、図14に示すように、電圧検出器DT1の検出出力=Low、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせは、カードが装着されているホスト機器が3電源ホストであることを示す。電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせは、カードが装着されているホスト機器が2電源ホストであることを示す。電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Lowの組み合わせは、カードが装着されているホスト機器が1電源ホストであることを示す。
したがって、2電源カード10bは、E端子の電圧とC端子の電圧とに基づいて、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストであるか否かを判定することができる。つまり、電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせが検出されたならば、2電源カード10bの動作に必要な2種類の電源電圧が正しく供給されているので、2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストであることを判定することができる。一方、電圧検出器DT1の検出出力=Low、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせが検出されたならば、2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホストであると判定することができる。また、電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Lowの組み合わせが検出されたならば、2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が1電源ホストであると判定することができる。
同様に、1電源カード10cは、E端子の電圧とC端子の電圧とに基づいて、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストであるか否かを判定することができる。つまり、電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Lowの組み合わせが検出されたならば、1電源カード10cの動作に必要な1種類の電源電圧が正しく供給されているので、1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストであると判定することができる。一方、例えば、電圧検出器DT1の検出出力=Low、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせが検出されたならば、1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホストであると判定することができる。また、電圧検出器DT1の検出出力=High、電圧検出器DT2の検出出力=Highの組み合わせが検出されたならば、1電源カード10cは、1電源カード10cが装着されたホスト機器が2電源ホストであると判定することができる。
図15は、3電源ホスト非対応の2電源カード10bの構成例を示す。
3電源ホスト非対応の2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合にのみホスト機器にクロック要求信号を送出するように構成されている。
3電源ホスト非対応の2電源カード10bは、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合にのみホスト機器にクロック要求信号を送出するように構成されている。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。リセット回路RSは、コントローラ14に接続されたリセットICであってもよい。
B端子には電圧レギュレータ(B)VR1が接続される。電圧レギュレータ(B)VR1は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(B)VR1は、電圧レギュレータVR1に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(B)VR1によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W2を介して内部電源電圧PWR3B(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
C端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、C端子に供給される電源電圧PWR2(1.8V)は電源配線W3を介して内部電源電圧PWR2C(1.8V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
D端子には電圧レギュレータ(D)VR2が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR2は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR2は、電圧レギュレータVR2に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR2によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
D端子には電圧レギュレータ(D)VR2が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR2は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR2は、電圧レギュレータVR2に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR2によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
E端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、E端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は電源配線W5を介して内部電源電圧PWR1E(3.3V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
電圧検出器DT1の検出出力レベルおよび電圧検出器DT2の検出出力レベルはE端子の電圧とC端子Cの電圧によってそれぞれ決定される。2電源カード10bが図15の構成を有するケースにおいては、2電源カード10bは、2電源カード10bが2電源ホストに装着された場合(DT1=High,DT2=High)にのみ動作可能である。したがって、DT1=High,DT2=Highの場合は、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。一方、DT1=High,DT2=Highの以外の場合、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
電圧検出器DT1の検出出力レベルおよび電圧検出器DT2の検出出力レベルはE端子の電圧とC端子Cの電圧によってそれぞれ決定される。2電源カード10bが図15の構成を有するケースにおいては、2電源カード10bは、2電源カード10bが2電源ホストに装着された場合(DT1=High,DT2=High)にのみ動作可能である。したがって、DT1=High,DT2=Highの場合は、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。一方、DT1=High,DT2=Highの以外の場合、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
図16は、3電源ホスト非対応の1電源カード10cの構成例を示す。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。
B端子には電圧レギュレータ(B)VR1が接続される。電圧レギュレータ(B)VR1は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(B)VR1は、電圧レギュレータ(B)VR1に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(B)VR1によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W2を介して内部電源電圧PWR3B(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
C端子は電源配線から分離されている。D端子には電圧レギュレータ(D)VR2が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR2は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR2は、電圧レギュレータVR2に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR2によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
E端子には電圧レギュレータ(E)VR3が接続されている。電圧レギュレータ(E)VR3は、例えば3.3V以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(E)VR3は、電圧レギュレータVR3に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.8V)を生成する。電圧レギュレータ(E)VR3によって生成される電源電圧(1.8V)は電源配線W5を介して内部電源電圧PWR2E(1.8V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
電圧検出器DT1の検出出力レベルおよび電圧検出器DT2の検出出力レベルはE端子の電圧とC端子Cの電圧によってそれぞれ決定される。1電源カード10cが図16の構成を有するケースにおいては、1電源カード10cは、1電源カード10cが1電源ホストに装着された場合(DT1=High,DT2=Low)に動作可能であり、また1電源カード10cが2電源ホストに装着された場合(DT1=High,DT2=High)の場合も動作可能である。したがって、図16の構成を有するケースにおいては、DT1=High,DT2=Lowの場合、またはDT1=High,DT2=Highの場合は、1電源カード10cは、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。一方、DT1=High,DT2=Low(またはDT1=High,DT2=High)以外の場合、1電源カード10cは、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
図17は、3電源ホスト対応の2電源カード10bの構成例を示す。
図17に示すように、3電源ホスト対応の2電源カード10bは、図15の構成に加え、スイッチSW1、スイッチSW2を有している。また、電圧レギュレータ(D)VR2はスルーモードを有している。
図17に示すように、3電源ホスト対応の2電源カード10bは、図15の構成に加え、スイッチSW1、スイッチSW2を有している。また、電圧レギュレータ(D)VR2はスルーモードを有している。
スイッチSW1はE端子と電源配線W5との間に接続されており、スイッチSW2は電源配線W1と電源配線W5との間に接続されている。スイッチSW1およびスイッチSW2は2電源カード10bの電源オン時にはオフ状態に設定されている。
2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(DT1=High,DT2=High)、2電源カード10bは、スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフ)に設定した状態で、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフの状態は、2電源ホストに対応するデフォルトのスイッチ状態である。
2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(DT1=High,DT2=High)、2電源カード10bは、スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフ)に設定した状態で、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフの状態は、2電源ホストに対応するデフォルトのスイッチ状態である。
一方、2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(DT1=Low,DT2=High)、2電源カード10bは、ホスト機器からA端子、B端子、C端子、D端子、E端子に供給される3種類の電源電圧(PWR1、PWR2、PWR3)から2電源カード10bの動作に必要な複数種の電源電圧(PWR1A、PWR3B、PWR2C、PWR3D、PWR1E)が生成されるように内部回路(スイッチSW1、スイッチSW2、電圧レギュレータ(D)VR2)の設定を変更した後に、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。
すなわち、2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(DT1=Low,DT2=High)、2電源カード10bのコントローラ14(ロジック回路52)は、スイッチSW1をオフし、SW2をオンする。これにより、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3V)を、電源配線W5を介して電源電圧PWR1E(3.3V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給することができる。さらに、コントローラ14(ロジック回路52)は、D端子に供給される電源電圧PWR3(1.2V)が電源配線W4を介して電源電圧PWR3D(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給されるように、電圧レギュレータ(D)VR2をスルーモードに設定する。
電圧レギュレータ(D)VR2がスルーモードに設定された場合、例えば、電圧レギュレータ(D)VR2内部の回路(例えばトランジスタ)によって電圧レギュレータ(D)VR2の入力端子と出力端子との間が接続される。これにより、若干の電圧降下は生じる場合があるが、D端子に供給される電源電圧PWR3(1.2V)を電源電圧PWR3D(1.2V)として利用することができる。
図18は、3電源ホスト対応の1電源カード10cの構成例を示す。
図18に示すように、3電源ホスト対応の1電源カード10cは、図16の構成に加え、スイッチSW3を有している。また、電圧レギュレータ(D)VR2はスルーモードを有している。
スイッチSW3はC端子と電源配線W5との間に接続されている。スイッチSW3は、1電源カード10cの電源オン時にはオフ状態に設定されている。
図18に示すように、3電源ホスト対応の1電源カード10cは、図16の構成に加え、スイッチSW3を有している。また、電圧レギュレータ(D)VR2はスルーモードを有している。
スイッチSW3はC端子と電源配線W5との間に接続されている。スイッチSW3は、1電源カード10cの電源オン時にはオフ状態に設定されている。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(DT1=High,DT2=Low)、1電源カード10cは、スイッチSW3=オフにした状態で、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。スイッチSW3=オフは、1電源ホストに対応するデフォルトのスイッチ状態である。なお、図16で説明したように、図16または図18の構成を有する1電源カード10cは2電源カードにおいても動作可能であるので、1電源カード10cが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(DT1=High,DT2=High)、1電源カード10cは、スイッチSW3をデフォルトの状態(スイッチSW3=オフ)にした状態で、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。
一方、1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(DT1=Low,DT2=High)、1電源カード10cは、ホスト機器からA端子、B端子、C端子、D端子、E端子に供給される3種類の電源電圧(PWR1、PWR2、PWR3)から1電源カード10cの動作に必要な複数種の電源電圧(PWR1A、PWR3B、PWR2C、PWR3D、PWR1E)が生成されるように内部回路(スイッチSW3、電圧レギュレータ(D)VR2)の設定を変更した後に、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。
すなわち、1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(DT1=Low,DT2=High)、1電源カード10cのコントローラ14(ロジック回路52)は、電圧レギュレータ(E)VR3をオフにし、SW3をオンする。これにより、C端子に供給される電源電圧PWR2(1.8V)を、電源配線W5を介して電源電圧PWR2E(1.8V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給することができる。さらに、コントローラ14(ロジック回路52)は、D端子に供給される電源電圧PWR3(1.2V)が電源配線W4を介して電源電圧PWR3D(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給されるように、電圧レギュレータ(D)VR2をスルーモードに設定する。
図19は、3電源ホスト非対応の2電源カード10bによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS11)。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS11)。
電圧検出器DT1、DT2は、2電源カード10bが装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧およびC端子に供給される電源電圧をそれぞれチェックする(ステップS12)。
DT1=High,DT2=Highの場合、つまり、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(ステップS13にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS14)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS15)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって2電源カード10bのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS16)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS17)。
DT1=High,DT2=Highの場合、つまり、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(ステップS13にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS14)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS15)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって2電源カード10bのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS16)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS17)。
一方、2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホストまたは1電源ホストである場合(ステップS13にてNO)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない(ステップS18)。
図20は、3電源ホスト対応の2電源カード10bによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS21)。
図20は、3電源ホスト対応の2電源カード10bによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS21)。
電圧検出器DT1、DT2は、2電源カード10bが装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧およびC端子に供給される電源電圧をそれぞれチェックする(ステップS22)。
DT1=High,DT2=Highの場合、つまり、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(ステップS23)、コントローラ14は、スイッチSW1、スイッチSW2をそれぞれデフォルトの状態(スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフ)に設定し(ステップS24)、そしてクロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS25)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS26)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって2電源カード10bのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS27)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS28)。
DT1=High,DT2=Highの場合、つまり、2電源カード10bが装着されたホスト機器が2電源ホストである場合(ステップS23)、コントローラ14は、スイッチSW1、スイッチSW2をそれぞれデフォルトの状態(スイッチSW1=オン、スイッチSW2=オフ)に設定し(ステップS24)、そしてクロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS25)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS26)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって2電源カード10bのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS27)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS28)。
2電源カード10bが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(ステップS23)、コントローラ14は、内部回路の設定を変更するために、スイッチSW2をオン、スイッチSW1をオフにし(ステップS29)、さらに電圧レギュレータ(D)VR2をスルーモードに設定する(ステップS30)。そして、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS31)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS32)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって2電源カード10bのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS33)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS34)。
2電源カード10bが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(ステップS23)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない(ステップS35)。
図21は、3電源ホスト非対応の1電源カード10cによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
図21は、3電源ホスト非対応の1電源カード10cによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS41)。
電圧検出器DT1、DT2は、1電源カード10cが装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧およびC端子に供給される電源電圧をそれぞれチェックする(ステップS42)。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(もし1電源カード10cが1電源ホストおよび2電源ホストのどちらにおいても動作可能ならば、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストまたは2電源ホストである場合)(ステップS43にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS44)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS45)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって1電源カード10cのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS46)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS47)。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(もし1電源カード10cが1電源ホストおよび2電源ホストのどちらにおいても動作可能ならば、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストまたは2電源ホストである場合)(ステップS43にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS44)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS45)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって1電源カード10cのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS46)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS47)。
一方、1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(ステップS43にてNOの場合)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない(ステップS48)。
図22は、3電源ホスト対応の1電源カード10cによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS51)。
図22は、3電源ホスト対応の1電源カード10cによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS51)。
電圧検出器DT1、DT2は、1電源カード10cが装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧およびC端子に供給される電源電圧をそれぞれチェックする(ステップS52)。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(もし1電源カード10cが1電源ホストおよび2電源ホストのどちらにおいても動作可能ならば、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストまたは2電源ホストである場合)(ステップS53)、コントローラ14は、電圧レギュレータ(E)VR3およびスイッチSW3をそれぞれのデフォルトの状態(電圧レギュレータ(E)VR3=オン、スイッチSW3=オフ)に設定し(ステップS54)、そしてクロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS55)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS56)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって1電源カード10cのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS57)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS58)。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストである場合(もし1電源カード10cが1電源ホストおよび2電源ホストのどちらにおいても動作可能ならば、1電源カード10cが装着されたホスト機器が1電源ホストまたは2電源ホストである場合)(ステップS53)、コントローラ14は、電圧レギュレータ(E)VR3およびスイッチSW3をそれぞれのデフォルトの状態(電圧レギュレータ(E)VR3=オン、スイッチSW3=オフ)に設定し(ステップS54)、そしてクロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS55)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS56)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって1電源カード10cのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS57)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS58)。
1電源カード10cが装着されたホスト機器が3電源ホストである場合(ステップS53)、コントローラ14は、内部回路の設定を変更するために、電圧レギュレータ(D)VR2をスルーモードに設定し(ステップS59)、さらに電圧レギュレータ(E)VR3をオフし、スイッチSW3をオンする(ステップS60)。そしてコントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS61)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS62)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって1電源カード10cのPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS63)、2電源カード10bの初期化シーケンスが開始される(ステップS64)。
図23は、切欠き32aの有無を識別する機能を有するホスト機器の構成例を示す。
ここでは、このホスト機器が2電源ホストとして実現されている場合を想定する。
2電源ホストは、CPU111、メモリ112、システムコントローラ113、電源回路114、コネクタ115等を含む。
ここでは、このホスト機器が2電源ホストとして実現されている場合を想定する。
2電源ホストは、CPU111、メモリ112、システムコントローラ113、電源回路114、コネクタ115等を含む。
CPU111は、メモリ112にロードされた様々なコンピュータプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、等)を実行するように構成されたプロセッサである。システムコントローラ113は、PCIeのようなシリアルインタフェースを介してコネクタ115に接続されており、コネクタ115に装着されたカード(ここでは、2電源カード10b)を制御するように構成されている。
電源回路114は、システムコントローラ113の制御の下、コネクタ115に装着された2電源カード10bに、2種類の電源電圧、つまり電源電圧PWR1(3.3V)、電源電圧PWR2(1.8V)を供給する。コネクタ115においては、例えば、電源電圧PWR1はA端子、D端子、E端子に割り当てられ、電源電圧PWR2はB端子およびC端子に割り当てられる。
コネクタ115には、コネクタ115にカードが装着されたか否かを検出する検出スイッチ116Aが設けられている。検出スイッチ116Aは、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。コネクタ115にカードが装着されると、検出スイッチ116Aからシステムコントローラ113にアクティブレベルのカードディテクト信号CDが出力される。さらに、コネクタ115には、コネクタ115に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在するか否かを検出する検出スイッチ116Bが設けられている。検出スイッチ116Bは、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。
システムコントローラ113は、コネクタ115に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在しない場合、カードに電源電圧PWR1(3.3V)、電源電圧PWR2(1.8V)が供給されないように電源回路114を制御する。この場合、電源電圧PWR1(3.3V)および電源電圧PWR2(1.8V)はそれぞれ0Vに設定される。一方、コネクタ115に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在する場合、システムコントローラ113は、カードに電源電圧PWR1(3.3V)、電源電圧PWR2(1.8V)が供給されるように電源回路114を制御する。
図24は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作する場合にカードとホスト機器とによって実行される処理と、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作しない場合にカードとホスト機器とによって実行される処理とを示すタイミングチャートである。
図24の(A)は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作する場合のタイミングチャートを示している。2電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)および電源電圧PWR2(1.8V)の供給を開始し、また1電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)のみの供給を開始し、また3電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)の供給を開始する。
電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、2電源カード10b(または1電源カード10c)は、E端子の電圧およびC端子の電圧をチェックしてホスト機器の電源構成を検出する。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
2電源カード10b(または1電源カード10c)は、ホスト機器の電源構成が2電源カード10b(または1電源カード10c)が動作可能な電源構成であるならば、電源電圧PWR1(3.3V)の供給開始から所定期間(Tpok)経過する前に、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。
クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動されると、電源電圧PWR1(3.3V)の供給開始から所定期間(Tpok)経過したタイミングt2から時間(Tclk)だけ経過した時点(タイミングt3)で、ホスト機器は、レファレンスクロックREFCLKを2電源カード10b(または1電源カード10c)に供給する。そして、電源電圧PWR1(3.3V)の供給開始から所定期間(TPVGGL)経過したタイミングt4で、ホスト機器は、PERST#をHighに駆動して2電源カード10b(または1電源カード10c)のリセット状態を解除し、初期化シーケンスを開始する。
図24の(B)は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作しない場合のタイミングチャートを示している。2電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)および電源電圧PWR2(1.8V)の供給を開始し、また1電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)のみの供給を開始し、また3電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)の供給を開始する。
電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、2電源カード10b(または1電源カード10c)は、E端子の電圧およびC端子の電圧をチェックしてホスト機器の電源構成を検出する。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
2電源カード10b(または1電源カード10c)は、ホスト機器の電源構成が2電源カード10b(または1電源カード10c)が動作不可能な電源構成であるならば、電源電圧PWR1(3.3V)の供給開始から所定期間(Tpok)経過しても、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
所定期間(Tpok)経過してもクロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、ホスト機器は、レファレンスクロックREFCLKを2電源カード10b(または1電源カード10c)に供給せず、またPERST#をアクティブ状態(Low)に維持することによってカードをリセット状態に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
図25は、2電源ホスト(または1電源ホスト)によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
2電源ホスト(または1電源ホスト)がパワーオンされている状態でコネクタにカードが装着された場合、またはコネクタにカードが装着されている状態で2電源ホスト(または1電源ホスト)がパワーオンされた場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、カードディテクト信号CDによって、コネクタにカードが装着されたことを検出する。コネクタにカードが装着されたことを検出すると、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、まず、コネクタに装着されたカードの所定位置に、そのカードが2電源カードまたは1電源カードであることを示す機械的識別子である切欠き32aが存在するか否かをチェックする(ステップS101)。
2電源ホスト(または1電源ホスト)がパワーオンされている状態でコネクタにカードが装着された場合、またはコネクタにカードが装着されている状態で2電源ホスト(または1電源ホスト)がパワーオンされた場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、カードディテクト信号CDによって、コネクタにカードが装着されたことを検出する。コネクタにカードが装着されたことを検出すると、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、まず、コネクタに装着されたカードの所定位置に、そのカードが2電源カードまたは1電源カードであることを示す機械的識別子である切欠き32aが存在するか否かをチェックする(ステップS101)。
カードの所定位置に切欠き32aが存在することが検出された場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)はカードに電源電圧を供給する(ステップS102)。この場合、2電源ホストは、電源電圧PWR1(3.3V)と電源電圧PWR2(1.8V)をカードに供給し、1電源ホストは、電源電圧PWR1(3.3V)をカードに供給する。
2電源ホスト(または1電源ホスト)は、電源電圧(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS103)。そして、電源電圧の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS104)。
クロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、カードに何らかの異常が生じていると認識し、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#もアクティブ状態(Low)に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
クロック要求信号CLKREQ#がLowである場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、カードにレファレンスクロックREFCLKを供給する(ステップS105)。そして、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、レファレンスクロックREFCLKの周波数が安定するまで、例えば、電源電圧(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過するのを待つ(ステップS106)。低温環境においては、この待ち時間にはカードのワームアップ時間も含まれる。
電源電圧(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過すると、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し(ステップS107)、これによってカードとホスト機器との間でPCIeシリアルインタフェースを介してデータを送信または受信可能にするための初期化シーケンスを開始する。
カードの所定位置に切欠き32aの存在が検出されなかった場合、2電源ホスト(または1電源ホスト)は、電源電圧をカードに供給せず、コネクタのA端子、B端子、C端子、D端子、E端子に供給される電源電圧を0Vに設定する(ステップS108)。
図26は、切欠きチェック機能付きの3電源ホストによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
3電源ホストは、基本的には、切欠きチェック機能を有していない。しかし、将来、切欠きチェック機能付きの3電源ホストが実現されてもよい。切欠きチェック機能付きの3電源ホストは、2電源カードと3電源カードの双方をサポートするホスト機器である。
3電源ホストは、基本的には、切欠きチェック機能を有していない。しかし、将来、切欠きチェック機能付きの3電源ホストが実現されてもよい。切欠きチェック機能付きの3電源ホストは、2電源カードと3電源カードの双方をサポートするホスト機器である。
3電源ホストがパワーオンされている状態でコネクタにカードが装着された場合、またはコネクタにカードが装着されている状態で3電源ホストがパワーオンされた場合、3電源ホストは、カードディテクト信号CDによって、コネクタにカードが装着されたことを検出する。コネクタにカードが装着されたことを検出すると、3電源ホストは、まず、コネクタに装着されたカードの所定位置に、そのカードが2電源カードまたは1電源カードであることを示す機械的識別子である切欠き32aが存在するか否かをチェックする(ステップS111)。
カードの所定位置に切欠き32aの存在が検出されなかった場合、3電源ホストは、カードに電源電圧PWR1(3.3V)と電源電圧PWR2(1.8V)と電源電圧PWR3(1.2V)とを供給する(ステップS112)。一方、切欠き32aの存在が検出された場合、3電源ホストは、カードに電源電圧PWR1(3.3V)と電源電圧PWR2(1.8V)とを供給する(ステップS113)。
3電源ホストは、3電源電圧または2電源電圧の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS114)。そして、3電源電圧または2電源電圧の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、3電源ホストは、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS115)。
クロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、3電源ホストは、カードに何らかの異常が生じていると認識し、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#もアクティブ状態(Low)に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
クロック要求信号CLKREQ#がLowである場合、3電源ホストは、カードにレファレンスクロックREFCLKを供給する(ステップS116)。そして、3電源ホストは、3電源電圧または2電源電圧の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過するのを待つ(ステップS117)。3電源電圧または2電源電圧の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過すると、3電源ホストは、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し(ステップS118)、これによって初期化シーケンスを開始する。
以上説明したように、本第1の実施形態によれば、第2世代のカード(2電源カードまたは1電源カード)は、外部から供給されるn種類の電源電圧で動作する第1世代のカード(3電源カード)と略同じ外形形状を有し、外部から供給される、n種類の電源電圧よりも少ないm種類の電源電圧で動作するように構成されている。この第2世代のカード(2電源カードまたは1電源カード)は、このカードがm種類の電源電圧で動作するタイプのカード(第2世代のカード)であることを示す機械的識別子である切欠き32aが形成された筐体を含む。
コネクタに装着されたカードにm種類の電源電圧を供給するように構成されたホスト機器である情報処理装置(2電源ホスト、または1電源ホスト)は、コネクタに装着されたカードに、このカードがホスト機器からのm種類の電源電圧で動作するタイプのカードであることを示す機械的識別子である切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能を有している。情報処理装置は、コネクタに装着されたカードの所定位置に切欠き32aが存在しない場合に、カードに電源電圧を供給せず、コネクタに装着されたカードの所定位置に切欠き32aが存在する場合に、カードにm種類の電源電圧を供給する。これにより、たとえこの情報処理装置に第1世代のカードが装着された場合であっても、第1世代のカードには何ら電源電圧は供給されないので、第1世代のカードの異常動作、第1世代のカードの破壊といった不具合が生じることを防止することができる。
また、第2世代のカードは、複数の電源端子のうちの所定の第1および第2の電源端子(E端子、C端子)の電圧に基づいて、第2世代のカードが装着されたホスト機器が、n種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、またはm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定する機能を有している。なお、第2世代のカードが2電源カードまたは1電源カードのいずれか一方のタイプのカードのみに制限されるケースにおいては、第2世代のカードは、複数の電源端子のうちの所定の第1の電源端子(E端子)の電圧のみに基づいて、第2世代のカードが装着されたホスト機器が、n種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、またはm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定してもよい。このように、第2世代のカードは、複数の電源端子のうちの第1の電源端子(E端子)の電圧に基づいて、または複数の電源端子のうちの所定の第1および第2の電源端子(E端子、C端子)の電圧に基づいて、第2世代のカードが装着されたホスト機器が、n種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、またはm種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定することができる。
第2世代のカードが装着されたホスト機器が第2タイプホスト機器である場合、第2世代のカードは、レファレンスクロック信号を要求するクロック要求信号をホスト機器に送出する。これにより、ホスト機器は、カードのパワーアップシーケンスを正常に実行でき、カードとホスト機器との間でデータを送受信可能にするための初期化シーケンスを開始することが可能となる。
一方、第2世代のカードが装着されたホスト機器が第1タイプホスト機器である場合、第2世代のカードは、クロック要求信号をホスト機器に送出しない。もし、ホスト機器から供給される電源電圧が第2世代のカードの電源構成にマッチしていない状態で、ホスト機器とカードとの間のデータの転送を可能にするための初期化シーケンスが実行されたならば、期待する電源電圧とは異なる電源電圧がカード内の各コンポーネントに印加された状態でカードが動作を開始してしまう可能性があり、これによってカードの異常動作、カードの破壊、といった不具合が生じる可能性がある。本第1の実施形態では、第2世代のカードが装着されたホスト機器が第2タイプホスト機器である場合、第2世代のカードは、クロック要求信号をホスト機器に送出しないので、期待する電源電圧とは異なる電源電圧がカード内の各コンポーネントに印加された状態でカードが動作を開始してしまうことを防ぐことができる。
また、第1タイプホスト機器に対応する機能を有する第2世代のカードは、n種類の電源電圧からカードの動作に必要な複数種の電源電圧が生成されるようにカードの内部回路の設定を変更した後にクロック要求信号をホスト機器に送出してもよい。
なお、第1の実施形態では、第2世代のカードの筐体の第2の縁32に切欠き32aが形成されている場合を説明したが、切欠き32aは第2世代のカードの筐体の第3の縁33に形成されていてもよい。また、本第1の実施形態で説明したように、第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)であることを示す機械的識別子の典型例は切欠き32aであるが、第1世代のカードと第2世代のカードの形状の違いをホスト機器が識別可能な、切欠き以外の他の機械的部位を第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)の筐体の所定位置に機械的識別子として形成してもよい。切欠き以外の機械的部位の例には、カードの筐体に形成された穴、カードの筐体の側辺または一表面に形成された突起、カードの筐体の一表面に形成されたパッド、等が含まれる。また、カードの筐体の表面の加工、カードの筐体の面の色などをコネクタに配置されたセンサで検知するという構成を利用することもできる。
なお、第1の実施形態では、第2世代のカードの筐体の第2の縁32に切欠き32aが形成されている場合を説明したが、切欠き32aは第2世代のカードの筐体の第3の縁33に形成されていてもよい。また、本第1の実施形態で説明したように、第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)であることを示す機械的識別子の典型例は切欠き32aであるが、第1世代のカードと第2世代のカードの形状の違いをホスト機器が識別可能な、切欠き以外の他の機械的部位を第2世代のカード(第2タイプ半導体記憶装置)の筐体の所定位置に機械的識別子として形成してもよい。切欠き以外の機械的部位の例には、カードの筐体に形成された穴、カードの筐体の側辺または一表面に形成された突起、カードの筐体の一表面に形成されたパッド、等が含まれる。また、カードの筐体の表面の加工、カードの筐体の面の色などをコネクタに配置されたセンサで検知するという構成を利用することもできる。
また、第1の実施形態では、不揮発性メモリとしてNAND型フラッシュメモリを例示した。しかし、第1の実施形態の機能は、例えば、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)、ReRAM(Resistive Random Access Memory)、又は、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)のような他の様々な不揮発性メモリにも適用できる。
(第2の実施形態)
次に、図27〜図46を参照して、第2の実施形態について説明する。
以下では、第1世代のカードは第1タイプカードとも称し、第2世代のカードは第2タイプカードとも称する。また、第1タイプホスト機器および第2タイプホスト機器をそれぞれ第1タイプホストおよび第2タイプホストとも称する。
次に、図27〜図46を参照して、第2の実施形態について説明する。
以下では、第1世代のカードは第1タイプカードとも称し、第2世代のカードは第2タイプカードとも称する。また、第1タイプホスト機器および第2タイプホスト機器をそれぞれ第1タイプホストおよび第2タイプホストとも称する。
第1の実施形態では、外部から供給されるm種類の電源電圧で動作する第2タイプカードとして2種類のカード(2電源カード、1電源カード)が存在し得るケースを主として説明したが、第2の実施形態では、第2タイプカードとして1種類のカードのみ(例えば、2電源カードまたは1電源カードのいずれか一方のみ)が存在するケースを想定する。この場合、カードにm種類の電源電圧を供給するように構成された第2タイプホストに関しても、カードに2種類の電源電圧を供給する2電源ホスト、またはカードに1種類の電源電圧を供給する1電源ホストのいずれか一方のみが存在することとなる。
また、第1の実施形態では、カードにn種類の電源電圧を供給するように構成された第1タイプホスト(3電源ホスト)が切欠き検出機能を有さないケースを主として説明したが、第2実施形態では、第1タイプホストおよび第2タイプホストの双方が切欠き検出機能を有している場合を想定する。
3電源カード10a、2電源カード10b、1電源カード10cの各々の形状、回路構成、端子配置、信号割り当て、切欠き32aの有無等は第1の実施形態と基本的に同じであるので、以下では、第1の実施形態と異なる部分のみを主として説明する説明する。
図27は第2の実施形態に係るホスト機器内に設けられるコネクタ115’の構成例を示す。
第2の実施形態では、第1タイプホストおよび第2タイプホストの各々は、図27に示すコネクタ115’を含む。コネクタ115’は、第1の実施形態で説明したコネクタ115と同様に、第1タイプカードまたは第2タイプカードが装着可能なコネクタである。つまり、これら2種類のカードのどちらもコネクタ115’に装着することができる。コネクタ115’は、プッシュ・プッシュタイプコネクタであってもよいし、プッシュ・プルタイプコネクタであってもよいし、ヒンジタイプコネクタであってもよい。
第2の実施形態では、第1タイプホストおよび第2タイプホストの各々は、図27に示すコネクタ115’を含む。コネクタ115’は、第1の実施形態で説明したコネクタ115と同様に、第1タイプカードまたは第2タイプカードが装着可能なコネクタである。つまり、これら2種類のカードのどちらもコネクタ115’に装着することができる。コネクタ115’は、プッシュ・プッシュタイプコネクタであってもよいし、プッシュ・プルタイプコネクタであってもよいし、ヒンジタイプコネクタであってもよい。
コネクタ115’は、2種類の検出スイッチ、つまり検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’を含む。検出スイッチ(A)116A’は、コネクタ115’にカードが装着されているか否かを検出する。検出スイッチ(A)116A’は、例えば、カードの上辺(第1の縁31)に対向するコネクタ115’内の位置に配置されている。カードがコネクタ115’に装着されていない場合、検出スイッチ(A)116A’がオフ状態である。カードがコネクタ115’に装着された場合、カードの上辺(第1の縁31)が検出スイッチ(A)116A’に接して検出スイッチ(A)116A’が押し込まれ、これによって検出スイッチ(A)116A’がオンされる。
検出スイッチ(B)116B’は、コネクタ115’に装着されたカードの側面(第2の縁32)の所定位置に切欠き32aが存在するか否かを検出する。切欠き32aが形成される側辺上の所定位置は、列R12と列R21との間の位置、例えば、列R12と列R21の中間の位置であってもよい。検出スイッチ(B)116B’は、2電源カード10b(または1電源カード10c)の切欠き32aに係合するように、カードの側辺(第2の縁32)の切欠き32aに対向するコネクタ115’内の位置に配置されている。
コネクタ115’に装着されたカードの側辺(第2の縁32)の所定位置に切欠き32aが存在する場合、つまり、図27に示すように、コネクタ115’に第2タイプカード(2電源カード10bまたは1電源カード10cのいずれか)が装着された場合、切欠き32a(凹部)の存在によって検出スイッチ(B)116B’は押し込まれず、オフ状態に維持される。
一方、コネクタ115’に装着されたカードの側辺(第2の縁32)の所定位置に切欠き32aが存在しない場合、つまり、コネクタ115’に第1タイプカード(3電源カード10a)が装着された場合、カードの側面(第2の縁32)が検出スイッチ(B)116B’に接して検出スイッチ(B)116B’が押し込まれ、これによって検出スイッチ(B)116B’がオンされる。
このように、コネクタ115’においては、2種類の検出スイッチ、つまり検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’が設けられている。検出スイッチ(A)116A’のオン状態はコネクタ115’にカードが装着されていることを示し、検出スイッチ(A)116A’のオフ状態はコネクタ115’にカードが装着されていないことを示す。検出スイッチ(B)116B’のオフ状態はカードに切欠き32a(このカードが第2タイプカードであることを示す機械的識別子)が存在することを示し、検出スイッチ(B)116B’のオン状態はカードに切欠き32aが存在しないことを示す。
図28は、図27のコネクタ115’に配置される2つの検出スイッチの状態とカード検出結果との対応関係を示す。
図28の(A)に示すように、検出スイッチ(A)116A’がオフ状態である場合、コネクタ115’にカードが挿入されていないので、検出スイッチ(B)116B’の状態は無視される。検出スイッチ(A)116A’がオン状態である場合、ホスト機器は、検出スイッチ(B)116B’の状態に応じてカードのタイプを識別することができる。検出スイッチ(B)116B’がオン状態である場合、ホスト機器は、コネクタ115’に装着されたカードが切欠きなしのカード(第1タイプカード)であると識別することができる。検出スイッチ(B)116B’がオフ状態である場合、ホスト機器は、コネクタ115’に装着されたカードが切欠きありのカード(第2タイプカード)であると識別することができる。
図28の(A)に示すように、検出スイッチ(A)116A’がオフ状態である場合、コネクタ115’にカードが挿入されていないので、検出スイッチ(B)116B’の状態は無視される。検出スイッチ(A)116A’がオン状態である場合、ホスト機器は、検出スイッチ(B)116B’の状態に応じてカードのタイプを識別することができる。検出スイッチ(B)116B’がオン状態である場合、ホスト機器は、コネクタ115’に装着されたカードが切欠きなしのカード(第1タイプカード)であると識別することができる。検出スイッチ(B)116B’がオフ状態である場合、ホスト機器は、コネクタ115’に装着されたカードが切欠きありのカード(第2タイプカード)であると識別することができる。
図28の(B)は、図28の(A)の2つの検出スイッチの状態を一般化して表している。つまり、検出スイッチ(A)116A’のオフ/オン状態に応じてカードが非検出であるか、カードが検出されたかが識別される。カードが検出された場合には、検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態に応じて、コネクタ115’に装着されたカードが切欠きなしのカード(第1タイプカード)または切欠きありのカード(第2タイプカード)のいずれであるかが識別される。このように、2つの検出スイッチの状態に応じて3通りのカードの状態(カード無し、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)が識別される。
図29は、切欠きなしのカード(第1タイプカード)が装着できないように構成されたコネクタ115’’の構成例を示す。
このコネクタ115’’は例えばヒンジタイプコネクタであってもよい。このコネクタ115’’においては、切欠き32aに対向するコネクタ115’’内の所定位置に突起32bが配置されている。このため、切欠きありのカード(第2タイプカード)だけがコネクタ115’’に装着可能であり、切欠きなしのカード(第1タイプカード)はコネクタ115’’に装着することはできない。このコネクタ115’’においては、検出スイッチ(A)116A’のみが配置されており、検出スイッチ(B)116B’は配置されていない。
このコネクタ115’’は例えばヒンジタイプコネクタであってもよい。このコネクタ115’’においては、切欠き32aに対向するコネクタ115’’内の所定位置に突起32bが配置されている。このため、切欠きありのカード(第2タイプカード)だけがコネクタ115’’に装着可能であり、切欠きなしのカード(第1タイプカード)はコネクタ115’’に装着することはできない。このコネクタ115’’においては、検出スイッチ(A)116A’のみが配置されており、検出スイッチ(B)116B’は配置されていない。
このコネクタ115’’は、例えば、第2タイプホストに設けられてもよい。これにより、第2タイプホストに第1タイプカードが誤って装着されてしまうことを防止することができる。なお、第1タイプホストにおいては、図27のコネクタ115’が設けられればよい。
図30は、第1電源セット(n種類の電源電圧)に対応する第1タイプホストの電源構成例と第2電源セット(m種類の電源電圧)に対応する第2タイプホストの電源構成例とを示す。
第2の実施形態では、ホストおよびカードの各々に適用される電源構成は第1電源セット(PWR Set1)と第2電源セット(PWR Set2)の2種類である。第1電源セット(PWR Set1)はn種類の電源電圧(例えば3電源)であり、第2電源セット(PWR Set2)はm種類の電源電圧(例えば2電源または1電源のどちらか一方)である。第1の実施形態では、PWR1として3.3Vを使用する場合を説明したが、PWR1は3.3Vに限定されず、フラッシュメモリ13が2.5Vの電源電圧で動作可能である場合には、2.5VのPWR1が利用されてもよい。
第2の実施形態では、ホストおよびカードの各々に適用される電源構成は第1電源セット(PWR Set1)と第2電源セット(PWR Set2)の2種類である。第1電源セット(PWR Set1)はn種類の電源電圧(例えば3電源)であり、第2電源セット(PWR Set2)はm種類の電源電圧(例えば2電源または1電源のどちらか一方)である。第1の実施形態では、PWR1として3.3Vを使用する場合を説明したが、PWR1は3.3Vに限定されず、フラッシュメモリ13が2.5Vの電源電圧で動作可能である場合には、2.5VのPWR1が利用されてもよい。
図30の(A)は、第1電源セット(PWR Set1)が3電源で、第2電源セット(PWR Set2)が2電源である場合が想定されている。また、図30の(B)は、第1電源セット(PWR Set1)が3電源で、第2電源セット(PWR Set2)が1電源である場合が想定されている。
第1タイプホスト(ここでは3電源ホスト)は、第1タイプホスト内のコネクタに装着されたカードに切欠き32a(第2タイプカードを示す機械的識別子)が存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合にのみ、第1タイプホスト(ここでは3電源ホスト)は、コネクタに装着されたカードに第1電源セット(PWR Set1)、つまり、3電源電圧(PWR1、PWR2、PWR3)を供給する。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、第1タイプホスト(ここでは3電源ホスト)は、コネクタに装着されたカードにどの電源電圧も供給しない。
第1電源セット(PWR Set1)に関しては、図30の(A)の電源構成および図30の(B)の電源構成のいずれにおいても、A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が割り当てられ、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)が割り当てられ、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)が割り当てられている。したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合、第1タイプホスト(ここでは3電源ホスト)は、A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)を供給し、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、D端子およびE端子にそれぞれ電源電圧PWR3(1.2V)を供給する。
第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)は、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)は、コネクタに装着されたカードに第2電源セット(PWR Set2)、つまり、2電源電圧(PWR1、PWR2)を供給する。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)は、コネクタに装着されたカードにどの電源電圧も供給しない。
図30の(A)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたE端子に電源電圧PWR1が割り当てられている。また、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子に電源電圧PWR1(または電源電圧PWR2)が割り当てられている。
図30の(A)の電源構成の場合、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたE端子に電源電圧PWR1が割り当てられている。また、2電源ホストにおいては、3電源ホストにおいて電源電圧PWR3が割り当てられていたD端子に電源電圧PWR1(または電源電圧PWR2)が割り当てられている。
したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合、2電源ホストは、A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)を供給し、B端子およびC端子にそれぞれ電源電圧PWR2(1.8V)を供給し、D端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)またはPWR2(1.8V)を供給し、E端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)を供給する。
1電源ホストも、ホストのコネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在するか否かをチェックする機能(Notch detection)を有している。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合にのみ、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに1電源電圧(PWR1)を供給する。コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合には、1電源ホストは、コネクタに装着されたカードに電源電圧も供給しない。
図30の(B)の電源構成の場合、1電源ホストにおいては、A端子、B端子、C端子、D端子、およびE端子の各々に電源電圧PWR1が割り当てられている。したがって、コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合、1電源ホストは、A端子、B端子、C端子、D端子、およびE端子の各々に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)を供給する。
図31は、2タイプのホスト(第1タイプホスト、第2タイプホスト)と、2タイプのカード(第1タイプカード、第2タイプカード)との全ての組み合わせと各組み合わせにおけるカードの動作とを示す。
カードの電源構成とこのカードが装着されたホストの電源構成とが一致した場合は、カードは動作可能(Available)である。カードの電源構成とこのカードが装着されたホストの電源構成とが不一致の場合は、カードは動作不能(N/A:Not Available)である。
カードの電源構成とこのカードが装着されたホストの電源構成とが一致した場合は、カードは動作可能(Available)である。カードの電源構成とこのカードが装着されたホストの電源構成とが不一致の場合は、カードは動作不能(N/A:Not Available)である。
第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、E端子の電圧に基づいてホストの電源構成を識別することができ、自身の動作可否をCLKREQ#を使用してホスト機器に応答することができる。カードの電源構成とホストの電源構成とが一致する場合、CLKREQ#はLowに設定される。この場合、CLKREQ#=Lowは、カードが動作可能であることを示す。カードの電源構成とホストの電源構成とが不一致である場合、CLKREQ#はHighに設定される。CLKREQ#=Highは、カードが動作不能であることを示す。このように第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々がホスト電源構成を識別する機能を有することにより、たとえホスト側の切欠き識別機能(Notch detection)の誤動作した場合であっても、カードの安全性を確保することができる。
また、第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、カードの電源構成とホストの電源構成との不一致以外の他の要因によって動作不能である場合も、CLKREQ#をHighに設定する。他の要因の例には、電源電圧の値の異常などがある。
図32は、第2タイプカードである2電源カード10bの構成例を示すブロック図である。
図32では、PWR1が3.3Vである場合が例示されているが、上述したように、PWR1は2.5Vであってもよい。第2の実施形態における2電源カード10bの構成は、図10等で説明した第1の実施形態の2電源カードと略同一である。第2の実施形態における2電源カード10bのコントローラ14においても、上述した物理層(PHY)51、ロジック回路52、NANDインタフェース(NAND I/F)53が設けられている。また、コントローラ14は、電圧レギュレータVR11、VR12、電圧検出器DT11を含む。
図32は、第2タイプカードである2電源カード10bの構成例を示すブロック図である。
図32では、PWR1が3.3Vである場合が例示されているが、上述したように、PWR1は2.5Vであってもよい。第2の実施形態における2電源カード10bの構成は、図10等で説明した第1の実施形態の2電源カードと略同一である。第2の実施形態における2電源カード10bのコントローラ14においても、上述した物理層(PHY)51、ロジック回路52、NANDインタフェース(NAND I/F)53が設けられている。また、コントローラ14は、電圧レギュレータVR11、VR12、電圧検出器DT11を含む。
電圧レギュレータVR11、VR12の各々は、入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR2(1.8V)または電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が電圧レギュレータVR11、VR12の各々に入力された場合、電圧レギュレータVR11、VR12の各々は、電源電圧PWR2(1.8V)または電源電圧PWR1(3.3V)から電源電圧PWR3(1.2V)を生成する。
電圧検出器DT11は、E端子の電圧が電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。E端子は、3電源カード10aにおいてPWR3(1.2V)が割り当てられ且つ2電源カード10bにおいて電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が割り当てられている電源端子である。
図33は、第2の実施形態に係る1電源カード10cの構成例を示すブロック図である。
1電源カード10cは、図32の2電源カード10bに比し、コントローラ14に電圧レギュレータVR11、VR12に加え、電圧レギュレータVR13、VR14が設けられている点が異なり、他の構成は図32の2電源カード10bと同じである。電圧レギュレータVR13は入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が電圧レギュレータVR13に入力された場合、電圧レギュレータVR13は、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)から電源電圧PWR2(1.8V)を生成する。
1電源カード10cは、図32の2電源カード10bに比し、コントローラ14に電圧レギュレータVR11、VR12に加え、電圧レギュレータVR13、VR14が設けられている点が異なり、他の構成は図32の2電源カード10bと同じである。電圧レギュレータVR13は入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が電圧レギュレータVR13に入力された場合、電圧レギュレータVR13は、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)から電源電圧PWR2(1.8V)を生成する。
電圧レギュレータVR14も入力電圧よりも低い所望の出力電圧を生成するダウンコンバータである。出力電圧の値は予め設定することができる。例えば、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が電圧レギュレータVR14に入力された場合、電圧レギュレータVR14は、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)から電源電圧PWR3(1.2V)を生成する。
図34は、電圧検出器DT11の構成例を示す。
電圧検出器DT11は、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)によって駆動される。電圧検出器DT11は、E端子(PadE)の電圧が電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。PWR1が3.3Vである場合、電圧検出器DT1の閾値電圧は、1.2Vレンジ(1.1V〜1.3V)と3.3Vレンジ(2.7V〜3.6V)との中間値である2.0Vに設定される。E端子(PadE)に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はHighになり、E端子(PadE)に電源電圧PWR3(1.2V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はLowになる。
電圧検出器DT11は、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)によって駆動される。電圧検出器DT11は、E端子(PadE)の電圧が電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)または電源電圧PWR3(1.2V)のいずれであるかを検出する。PWR1が3.3Vである場合、電圧検出器DT1の閾値電圧は、1.2Vレンジ(1.1V〜1.3V)と3.3Vレンジ(2.7V〜3.6V)との中間値である2.0Vに設定される。E端子(PadE)に電源電圧PWR1(3.3V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はHighになり、E端子(PadE)に電源電圧PWR3(1.2V)が供給された場合、電圧検出器DT1の検出出力はLowになる。
なお、PWR1が2,5Vである場合、電圧検出器DT1の閾値電圧は、1.2Vレンジと2.5Vレンジとの中間値に設定されればよい。
図35は、電圧検出器DT11の検出出力と2タイプのホスト機器(第1タイプホスト、第2タイプホスト)との関係を示す。
図35は、電圧検出器DT11の検出出力と2タイプのホスト機器(第1タイプホスト、第2タイプホスト)との関係を示す。
電圧検出器DT11の検出出力がLowである場合、カードは、カードが装着されたホストのタイプが第1タイプホストであることを検知する。電圧検出器DT11の検出出力がHighである場合、カードは、カードが装着されたホストのタイプが第2タイプホストであることを検知する。
図36は、2電源カード10bの構成例を示す。
第2タイプカードである2電源カード10bは、2電源カード10bの安全性を高めるために、2電源カード10bが装着されたホスト機器が第2タイプホスト(2電源ホスト)である場合にのみホスト機器にクロック要求信号を送出するように構成されている。
第2タイプカードである2電源カード10bは、2電源カード10bの安全性を高めるために、2電源カード10bが装着されたホスト機器が第2タイプホスト(2電源ホスト)である場合にのみホスト機器にクロック要求信号を送出するように構成されている。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3Vまたは2.5V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。リセット回路RSは、コントローラ14に接続されたリセットICであってもよい。
B端子には電圧レギュレータ(B)VR11が接続される。電圧レギュレータ(B)VR11は、例えば3.3V(または2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(B)VR11は、電圧レギュレータVR11に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(B)VR11によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W2を介して内部電源電圧PWR3B(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
C端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、C端子に供給される電源電圧PWR2(1.8V)は電源配線W3を介して内部電源電圧PWR2C(1.8V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
D端子には電圧レギュレータ(D)VR12が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR12は、例えば3.3V(または2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR12は、電圧レギュレータVR12に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR12によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
D端子には電圧レギュレータ(D)VR12が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR12は、例えば3.3V(または2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR12は、電圧レギュレータVR12に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR12によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
E端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、E端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)は電源配線W5を介して内部電源電圧PWR1E(3.3Vまたは2.5V)として2電源カード10b内の幾つかのコンポーネントに供給される。
電圧検出器DT11の検出出力レベルはE端子の電圧によって決定される。2電源カード10bは、2電源カード10bが2電源ホストに装着された場合(DT11=High)にのみ動作可能である。したがって、DT11=Highの場合は、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。一方、DT11=Lowの場合、2電源カード10bは、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
図37は、1電源カード10cの構成例を示す。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3Vまたは2.5V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。
A端子はどの電圧レギュレータにも接続されておらず、A端子に供給される電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)は電源配線W1を介して内部電源電圧PWR1A(3.3Vまたは2.5V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。また、A端子にはリセット回路RSが接続されている。A端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給されると、リセット回路RSは、パワーオンリセット信号Resetを出力し、これによってコントローラ14のリセット状態を解除する。
B端子には電圧レギュレータ(B)VR11が接続される。電圧レギュレータ(B)VR11は、例えば3.3V(またはまたは2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(B)VR11は、電圧レギュレータ(B)VR11に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(B)VR11によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W2を介して内部電源電圧PWR3B(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
C端子には電圧レギュレータ(C)VR13が接続される。電圧レギュレータ(C)VR13は、例えば3.3V(またはまたは2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(C)VR13は、電圧レギュレータ(C)VR13に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.8V)を生成する。電圧レギュレータ(C)VR13によって生成される電源電圧(1.8V)は電源配線W3を介して内部電源電圧PWR2C(1.8V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
D端子には電圧レギュレータ(D)VR12が接続されている。電圧レギュレータ(D)VR2は、例えば3.3V(またはまたは2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(D)VR12は、電圧レギュレータ(D)VR12に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(D)VR12によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W4を介して内部電源電圧PWR3D(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
E端子には電圧レギュレータ(E)VR14が接続されている。電圧レギュレータ(E)VR14は、例えば3.3V(または2.5V)以上の耐電圧を有している。電圧レギュレータ(E)VR14は、電圧レギュレータ(E)VR14に入力される電源電圧よりも低い所定の電源電圧(1.2V)を生成する。電圧レギュレータ(E)VR14によって生成される電源電圧(1.2V)は電源配線W5を介して内部電源電圧PWR3E(1.2V)として1電源カード10c内の幾つかのコンポーネントに供給される。
電圧検出器DT11の検出出力レベルはE端子の電圧によって決定される。1電源カード10cが図37の構成を有するケースにおいては、1電源カード10cは、1電源カード10cが第2タイプホスト(1電源ホスト)に装着された場合(DT11=High)に動作可能であり、1電源カード10cが第1タイプホスト(3電源ホスト)に装着された場合(DT11=Low)の場合は動作不可能である。
なお、第2の実施形態においては、第1タイプカード(3電源カード)も、第2タイプカードと同様に、E端子の電圧に応じてホスト電源構成を識別する機能を有し得る。第1タイプカード(3電源カード)は、3電源カード10aが第1タイプホストに装着された場合(DT11=Low)に動作可能であり、3電源カード10aが第2タイプホストに装着された場合(DT11=High)の場合は動作不可能である。
図38は、第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS71)。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS71)。
電圧検出器DT11は、第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)が装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧をチェックする(ステップS72)。
DT11=Highの場合、つまり、第2電源セット(m種類の電源電圧)で動作する第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)が装着されたホスト機器が第2電源セット(m種類の電源電圧)を供給する第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)である場合(ステップS73にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS74)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS75)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)のPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS76)、第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)の初期化シーケンスが開始される(ステップS77)。
DT11=Highの場合、つまり、第2電源セット(m種類の電源電圧)で動作する第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)が装着されたホスト機器が第2電源セット(m種類の電源電圧)を供給する第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)である場合(ステップS73にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS74)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS75)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)のPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS76)、第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)の初期化シーケンスが開始される(ステップS77)。
一方、第2タイプカード(ここでは2電源カード10b)が装着されたホスト機器が第1タイプホスト(3電源ホスト)である場合(ステップS73にてNO)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない(ステップS78)。
図39は、第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS81)。
ホスト機器からA端子に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給された時、コントローラ14に電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)がメインパワーとして供給され、且つリセット回路RSによってコントローラ14のリセット状態が解除される(ステップS81)。
電圧検出器DT11は、第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)が装着されたホスト機器の電源構成を検出するために、E端子に供給される電源電圧をチェックする(ステップS82)。
DT11=Highの場合、つまり、第2電源セット(m種類の電源電圧)で動作する第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)が装着されたホスト機器が第2電源セット(m種類の電源電圧)を供給する第2タイプホスト(ここでは1電源ホスト)である場合(ステップS83にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS84)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS85)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)のPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS86)、第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)の初期化シーケンスが開始される(ステップS87)。
DT11=Highの場合、つまり、第2電源セット(m種類の電源電圧)で動作する第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)が装着されたホスト機器が第2電源セット(m種類の電源電圧)を供給する第2タイプホスト(ここでは1電源ホスト)である場合(ステップS83にてYES)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する(ステップS84)。そして、ホスト機器からレファレンスクロック信号REFCLKが供給され(ステップS85)、ホスト機器によってPERST#がHighに駆動されることによって第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)のPCIe機能のリセット状態が解除され(ステップS86)、第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)の初期化シーケンスが開始される(ステップS87)。
一方、第2タイプカード(ここでは1電源カード10c)が装着されたホスト機器が第1タイプホスト(3電源ホスト)である場合(ステップS83にてNO)、コントローラ14は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない(ステップS88)。
なお、第1電源セット(n種類の電源電圧)で動作する第1タイプカード(3電源カード10a)は、DT11=Lowの場合、つまり、第1タイプカード(3電源カード10a)が装着されたホスト機器が第1電源セット(n種類の電源電圧)を供給する第1タイプホスト(ここでは3電源ホスト)である場合、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動することによってクロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出する。一方、DT11=Highの場合、つまり、第1タイプカード(3電源カード10a)が装着されたホスト機器が第2電源セット(m種類の電源電圧)を供給する第2タイプホストである場合、第1タイプカード(3電源カード10a)は、クロック要求信号CLKREQ#をホスト機器に送出しない。
図40は、第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)である情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)は、CPU111’、メモリ112’、システムコントローラ113’、電源回路114’、コネクタ115’等を含む。
第2タイプホスト(ここでは2電源ホスト)は、CPU111’、メモリ112’、システムコントローラ113’、電源回路114’、コネクタ115’等を含む。
CPU111’は、メモリ112’にロードされた様々なコンピュータプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、等)を実行するように構成されたプロセッサである。システムコントローラ113’は、PCIeのようなシリアルインタフェースを介してコネクタ115’に接続されており、コネクタ115’に装着された第2タイプカード(ここでは、2電源カード10b)を制御するように構成されている。
電源回路114’は、システムコントローラ113’の制御の下、コネクタ115’に装着された第2タイプカード(ここでは、2電源カード10b)に、2種類の電源電圧、つまり電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)を供給する。コネクタ115’においては、例えば、電源電圧PWR1はA端子、D端子、E端子に割り当てられ、電源電圧PWR2はB端子およびC端子に割り当てられる。
コネクタ115’には、コネクタ115’にカードが装着されたか否かを検出する検出スイッチ(A)116A’が設けられている。検出スイッチ(A)116A’は、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。コネクタ115’にカードが装着されると、検出スイッチ(A)116A’からシステムコントローラ113’にアクティブレベルのカードディテクト信号CDが出力される。さらに、コネクタ115’には、コネクタ115に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在するか否かを検出する検出スイッチ(B)116B’が設けられている。検出スイッチ(B)116B’は、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。
システムコントローラ113’は、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在しない場合、カードに電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)が供給されないように電源回路114’を制御する。この場合、電源電圧PWR1および電源電圧PWR2はそれぞれ0Vに設定される。一方、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在する場合、システムコントローラ113’は、カードに電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)が供給されるように電源回路114’を制御する。
図41は、第2タイプホスト(ここでは1電源ホスト)である情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
第2タイプホスト(ここでは1電源ホスト)は、CPU111’’、メモリ112’’、システムコントローラ113’’、電源回路114’’、コネクタ115’等を含む。
第2タイプホスト(ここでは1電源ホスト)は、CPU111’’、メモリ112’’、システムコントローラ113’’、電源回路114’’、コネクタ115’等を含む。
CPU111’’は、メモリ112’’にロードされた様々なコンピュータプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、等)を実行するように構成されたプロセッサである。システムコントローラ113’’は、PCIeのようなシリアルインタフェースを介してコネクタ115’に接続されており、コネクタ115’に装着された第2タイプカード(ここでは、1電源カード10c)を制御するように構成されている。
電源回路114’’は、システムコントローラ113’’の制御の下、コネクタ115’に装着された第2タイプカード(ここでは、1電源カード10c)に、1種類の電源電圧、つまり電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)を供給する。コネクタ115’においては、例えば、電源電圧PWR1はA端子、B端子、C端子、D端子、およびE端子に割り当てられる。
コネクタ115’には、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’が設けられている。検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’の各々は、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。
システムコントローラ113’’は、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在しない場合、カードに電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が供給されないように電源回路114’’を制御する。この場合、電源電圧PWR1は0Vに設定される。一方、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在する場合、システムコントローラ113’’は、カードに電源電圧PWR1(3.3V)が供給されるように電源回路114’’を制御する。
図42は、第1タイプホスト(3電源ホスト)である情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、CPU111’’’、メモリ112’’’、システムコントローラ113’’’、電源回路114’’’、コネクタ115’等を含む。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、CPU111’’’、メモリ112’’’、システムコントローラ113’’’、電源回路114’’’、コネクタ115’等を含む。
CPU111’’’は、メモリ112’’’にロードされた様々なコンピュータプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、等)を実行するように構成されたプロセッサである。システムコントローラ113’’’は、PCIeのようなシリアルインタフェースを介してコネクタ115’に接続されており、コネクタ115’に装着された第1タイプカード(3電源カード10a)を制御するように構成されている。
電源回路114’’’は、システムコントローラ113’’’の制御の下、コネクタ115’に装着された第1タイプカード(3電源カード10a)に、3種類の電源電圧、つまり電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)を供給する。コネクタ115’においては、例えば、電源電圧PWR1はA端子に割り当てられ、電源電圧PWR2はB端子およびC端子に割り当てられ、電源電圧PWR3はD端子およびE端子に割り当てられる。
コネクタ115’には、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’が設けられている。検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’の各々は、例えば、マイクロスイッチなどによって実現されていてもよい。
システムコントローラ113’’’は、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在する場合、カードに電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)が供給されないように電源回路114’’’を制御する。この場合、電源電圧PWR1、電源電圧PWR2および電源電圧PWR3はそれぞれ0Vに設定される。一方、コネクタ115’に装着されたカードの側辺の所定位置に切欠き32aが存在しない場合、システムコントローラ113’’’は、カードに電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)が供給されるように電源回路114’’’を制御する。
図43は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作する場合にカードとホスト機器とによって実行される処理と、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作しない場合にカードとホスト機器とによって実行される処理とを示すタイミングチャートである。
図43の(A)は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作する場合のタイミングチャートを示している。2電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)および電源電圧PWR2(1.8V)の供給を開始し、また1電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)のみの供給を開始し、また3電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)の供給を開始する。
電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が立ち上がりそして安定すると、第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、E端子の電圧をチェックしてホスト機器の電源構成を検出する。
また、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
また、電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、ホスト機器の電源構成がこのカードの電源構成に一致しているならば、第1電源セットまたは第2電源セットの供給開始から所定期間(Tpok)経過する前に、クロック要求信号CLKREQ#をLowに駆動する。
クロック要求信号CLKREQ#がLowに駆動されると、第1電源セットまたは第2電源セットの供給開始から所定期間(Tpok)経過したタイミングt2から時間(Tclk)だけ経過した時点(タイミングt3)で、ホスト機器は、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給する。そして、第1電源セットまたは第2電源セットの供給開始から所定期間(TPVGGL)経過したタイミングt4で、ホスト機器は、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し、初期化シーケンスを開始する。
図43の(B)は、ホスト機器から供給される電源構成でカードが動作しない場合のタイミングチャートを示している。2電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)および電源電圧PWR2(1.8V)の供給を開始し、また1電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)のみの供給を開始し、また3電源ホストはタイミングt1で電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)、電源電圧PWR2(1.8V)、電源電圧PWR3(1.2V)の供給を開始する。
電源電圧PWR1(3.3Vまたは2.5V)が立ち上がりそして安定すると、第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、E端子の電圧をチェックしてホスト機器の電源構成を検出する。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
また、電源電圧PWR1(3.3V)が立ち上がりそして安定すると、クロック要求信号CLKREQ#はHighになる。
第1タイプカードおよび第2タイプカードの各々は、ホスト機器の電源構成がこのカードの電源構成に一致しないならば、第1電源セットまたは第2電源セットの供給開始から所定期間(Tpok)経過しても、クロック要求信号CLKREQ#をHighに維持する。
所定期間(Tpok)経過してもクロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、ホスト機器は、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#をアクティブ状態(Low)に維持することによってカードをリセット状態に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
図44は、第1タイプホスト(3電源ホスト)によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS121)。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS121)。
コネクタにカードが装着されていない場合(カードなし)、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、コネクタに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合(切欠きありのカードが検出)も、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、コネクタに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合(切欠きありのカードが検出)も、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、コネクタに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合(切欠きなしのカードが検出)、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、このカードに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給する(ステップS122)。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS123)。そして、第1電源セット(n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS124)。
第1タイプホスト(3電源ホスト)は、第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS123)。そして、第1電源セット(n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS124)。
クロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、カードに何らかの異常が生じていると認識し、第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)の供給を停止してn種類の電源電圧を全て0Vにする(ステップS125)。つまり、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#もアクティブ状態(Low)に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
クロック要求信号CLKREQ#がLowである場合、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、カードにレファレンスクロックREFCLKを供給する(ステップS126)。そして、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、レファレンスクロックREFCLKの周波数が安定するまで、例えば、第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過するのを待つ(ステップS127)。低温環境においては、この待ち時間にはカードのワームアップ時間も含まれる。
第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過すると、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し(ステップS128)、これによってカードとホスト機器との間でPCIeシリアルインタフェースを介してデータを送信または受信可能にするための初期化シーケンスを開始する。換言すれば、ステップS128では、第1タイプホスト(3電源ホスト)は、カードにn種類の電源電圧を供給してから所定時間経過後に、カードのリセット状態を解除するために使用するカードの端子(P133)に対してHighの信号(PERST#)を供給する。
図45は、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS131)。
第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS131)。
コネクタにカードが装着されていない場合(カードなし)、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、コネクタに第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合(切欠きなしのカードが検出)も、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、コネクタに第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合(切欠きなしのカードが検出)も、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、コネクタに第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)を供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合(切欠きありのカードが検出)、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、このカードに第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)を供給する(ステップS132)。
第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS133)。そして、第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS134)。
クロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、カードに何らかの異常が生じていると認識し、第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)の供給を停止してm種類の電源電圧を全て0Vにする(ステップS135)。つまり、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#もアクティブ状態(Low)に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
クロック要求信号CLKREQ#がLowである場合、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、カードにレファレンスクロックREFCLKを供給する(ステップS136)。そして、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、レファレンスクロックREFCLKの周波数が安定するまで、例えば、第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過するのを待つ(ステップS137)。低温環境においては、この待ち時間にはカードのワームアップ時間も含まれる。
第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過すると、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し(ステップS138)、これによってカードとホスト機器との間でPCIeシリアルインタフェースを介してデータを送信または受信可能にするための初期化シーケンスを開始する。換言すれば、ステップS138では、第2タイプホスト(1電源ホストまたは2電源ホスト)は、カードにm種類の電源電圧を供給してから所定時間経過後に、カードのリセット状態を解除するために使用するカードの端子(P133)に対してHighの信号(PERST#)を供給する。
図46は、カードの電源構成に応じてカードに第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)を選択的に供給可能に構成された両電源セット対応のホストによって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
両電源セット対応のホストは、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS141)。
両電源セット対応のホストは、検出スイッチ(A)116A’および検出スイッチ(B)116B’のオン/オフ状態をチェックすることによって、現在のカード状態が3通りのカード状態(カードなし、切欠きありのカードが検出、切欠きなしのカードが検出)のいずれであるかを検出する(ステップS141)。
コネクタにカードが装着されていない場合(カードなし)、両電源セット対応のホストは、コネクタに第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)のどちらも供給しない。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合(切欠きなしのカードが検出)、両電源セット対応のホストは、コネクタに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給する(ステップS142)。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在しない場合(切欠きなしのカードが検出)、両電源セット対応のホストは、コネクタに第1電源セット(PWR Set1:n種類の電源電圧)を供給する(ステップS142)。
コネクタに装着されたカードに切欠き32aが存在する場合(切欠きありのカードが検出)、両電源セット対応のホストは、このカードに第2電源セット(PWR Set2:m種類の電源電圧)を供給する(ステップS143)。
両電源セット対応のホストは、第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS144)。そして、第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、両電源セット対応のホストは、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS145)。
両電源セット対応のホストは、第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過するのを待つ(ステップS144)。そして、第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(Tpok)だけ経過すると、両電源セット対応のホストは、クロック要求信号CLKREQ#をチェックする(ステップS145)。
クロック要求信号CLKREQ#がHighである場合、両電源セット対応のホストは、カードに何らかの異常が生じていると認識し、現在供給している電源セットの供給を停止して電源電圧を全て0Vにする(ステップS146)。つまり、両電源セット対応のホストは、レファレンスクロックREFCLKをカードに供給せず、またPERST#もアクティブ状態(Low)に維持し、初期化シーケンスを開始しない。
クロック要求信号CLKREQ#がLowである場合、両電源セット対応のホストは、カードにレファレンスクロックREFCLKを供給する(ステップS147)。そして、両電源セット対応のホストは、レファレンスクロックREFCLKの周波数が安定するまで、例えば、第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過するのを待つ(ステップS148)。低温環境においては、この待ち時間にはカードのワームアップ時間も含まれる。
第1電源セット(n種類の電源電圧)または第2電源セット(m種類の電源電圧)の供給の開始から所定時間(TPVPGL)だけ経過すると、両電源セット対応のホストは、PERST#をHighに駆動してカードのリセット状態を解除し(ステップS149)、これによってカードとホスト機器との間でPCIeシリアルインタフェースを介してデータを送信または受信可能にするための初期化シーケンスを開始する。換言すれば、ステップS149では、両電源セット対応のホストは、カードにn種類の電源電圧またはm種類の電源電圧を供給してから所定時間経過後に、カードのリセット状態を解除するために使用するカードの端子(P133)に対してHighの信号(PERST#)を供給する。
以上説明したように、第2の実施形態によれば、第1タイプホストおよび第2タイプホストの各々は切欠きチェック機能を有しており、第1タイプホストおよび第2タイプホストの各々は、コネクタに装着されたカードの電源構成がこのホストの電源構成に一致しない場合には、このカードに電源電圧を供給しない。したがって、たとえ第1タイプホストに第2タイプカード(第2タイプ半導体記憶装置)が装着されても、または第2タイプホストに第1タイプカード(第1タイプ半導体記憶装置)が装着されても、カードを壊したり、カードに大電流が流れて発火する、といった不具合が生じることを防ぐことが可能となる。
なお、第2の実施形態においても、切欠き32aは第2タイプカード(第2タイプ半導体記憶装置)の筐体の第3の縁33に形成されていてもよい。また、第2タイプカード(第2タイプ半導体記憶装置)であることを示す機械的識別子の典型例は切欠き32aであるが、第1世代のカード(第1タイプカード)と第2世代のカード(第2タイプカード)の形状の違いをホスト機器が識別可能な、切欠き以外の他の機械的部位を第2タイプカード(第2タイプ半導体記憶装置)の筐体の所定位置に機械的識別子として形成してもよい。切欠き以外の機械的部位の例には、カードの筐体に形成された穴、カードの筐体の側辺または一表面に形成された突起、カードの筐体の一表面に形成されたパッド、等が含まれる。また、カードの筐体の表面の加工、カードの筐体の面の色などをコネクタに配置されたセンサで検知するという構成を利用することもできる。
また、第2の実施形態においても、不揮発性メモリとしてNAND型フラッシュメモリを例示した。しかし、第2の実施形態の機能は、例えば、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)、ReRAM(Resistive Random Access Memory)、又は、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)のような他の様々な不揮発性メモリにも適用できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10a 3電源カード
10b 2電源カード
10c 1電源カード
11 筐体
13 NAND型フラッシュメモリ
14 コントローラ
51 物理層(PHY)
52 ロジック回路
53 NANDインタフェース(NAND I/F)
VR1 電圧レギュレータ
VR2 電圧レギュレータ
VR3 電圧レギュレータ
DT1 電圧検出器
DT2 電圧検出器
P101〜P138 端子
32a 切欠き
10b 2電源カード
10c 1電源カード
11 筐体
13 NAND型フラッシュメモリ
14 コントローラ
51 物理層(PHY)
52 ロジック回路
53 NANDインタフェース(NAND I/F)
VR1 電圧レギュレータ
VR2 電圧レギュレータ
VR3 電圧レギュレータ
DT1 電圧検出器
DT2 電圧検出器
P101〜P138 端子
32a 切欠き
Claims (20)
- 情報処理装置であって、
外部から供給されるn種類(nは2以上の整数)の電源電圧で動作する第1タイプ半導体記憶装置、または外部から供給される、前記n種類の電源電圧よりも少ないm種類(mは1以上n未満の整数)の電源電圧で動作する第2タイプ半導体記憶装置が装着可能なコネクタを具備し、
前記第2タイプ半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成される場合、
前記コネクタに装着された半導体記憶装置の所定位置に切欠きが存在するか否かをチェックし、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在しない場合に、前記半導体記憶装置に電源電圧を供給せず、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に、前記半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成されている、情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給した後に、レファレンスクロック信号を要求するクロック要求信号を前記半導体記憶装置から受信した場合、前記半導体記憶装置に前記レファレンスクロック信号を供給するように構成されている請求項1記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に、前記半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給してから所定時間経過後に前記半導体記憶装置のリセット状態を解除するために使用する前記半導体記憶装置の端子に対してHighの信号を供給する請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記第2タイプ半導体記憶装置は複数の電源端子を含み、前記複数の電源端子の数は前記第1タイプ半導体記憶装置に含まれる複数の電源端子の数と同じであり、
前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧と前記第2電源電圧とを含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される2種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項1記載の情報処理装置。 - 前記第2タイプ半導体記憶装置においては、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子と前記第3電源電圧が割り当てられている電源端子の双方に前記第1電源電圧が割り当てられている請求項4記載の情報処理装置。
- 前記第2タイプ半導体記憶装置は複数の電源端子を含み、前記複数の電源端子の数は前記第1タイプ半導体記憶装置に含まれる複数の電源端子の数と同じであり、
前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧を含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される1種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項1記載の情報処理装置。 - 前記第2タイプ半導体記憶装置においては、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子と前記第2電源電圧が割り当てられている電源端子と前記第3電源電圧が割り当てられている電源端子に前記第1電源電圧が割り当てられている請求項6記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、
前記第1タイプ半導体記憶装置に前記n種類の電源電圧を供給するように構成される場合、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在するか否かをチェックし、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に前記半導体記憶装置に電源電圧を供給せず、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在しない場合に、前記半導体記憶装置に前記n種類の電源電圧を供給するように構成されている請求項1記載の情報処理装置。 - ホスト機器と、前記ホスト機器に装着可能な半導体記憶装置とを具備する情報処理システムであって、
前記半導体記憶装置は、外部から供給されるn種類(nは2以上の整数)の電源電圧で動作する第1タイプ半導体記憶装置よりも少ないm種類(mは1以上n未満の整数)の電源電圧で動作する第2タイプ半導体記憶装置であり、
前記ホスト機器は、
前記第2タイプ半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成される場合、
前記ホスト機器内に含まれるコネクタに装着された半導体記憶装置の所定位置に切欠きが存在するか否かをチェックし、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在しない場合に、前記半導体記憶装置に電源電圧を供給せず、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に、前記半導体記憶装置に前記m種類の電源電圧を供給するように構成されている、情報処理システム。 - 前記第2タイプ半導体記憶装置は複数の電源端子を含み、前記複数の電源端子の数は前記第1タイプ半導体記憶装置に含まれる複数の電源端子の数と同じであり、
前記半導体記憶装置は、
前記半導体記憶装置の前記複数の電源端子のうちの所定の第1および第2の電源端子の電圧に基づいて、または前記第1の電源端子の電圧に基づいて、前記半導体記憶装置が装着されたホスト機器が、前記n種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、または前記m種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定し、
前記半導体記憶装置が装着された前記ホスト機器が前記第2タイプホスト機器である場合、レファレンスクロック信号を要求するクロック要求信号を前記ホスト機器に送出し、
前記半導体記憶装置が装着された前記ホスト機器が前記第1タイプホスト機器である場合、前記クロック要求信号を前記ホスト機器に送出しないか、または前記複数の電源端子に供給されている前記n種類の電源電圧から前記半導体記憶装置の動作に必要な複数種の電源電圧が生成されるように前記半導体記憶装置の内部回路の設定を変更した後に、前記クロック要求信号を前記ホスト機器に送出するように構成されている、請求項9記載の情報処理システム。 - 前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧と前記第2電源電圧とを含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される2種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項10記載の情報処理システム。 - 前記第1の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第3電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子であり、
前記第2の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられている電源端子である請求項11記載の情報処理システム。 - 前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧を含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される1種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項10記載の情報処理システム。 - 前記第1の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第3電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子であり、
前記第2の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において0Vまたは前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子である請求項13記載の情報処理システム。 - 前記ホスト機器が前記第1タイプ半導体記憶装置に前記n種類の電源電圧を供給するように構成される場合、
前記ホスト機器は、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在するか否かをチェックし、
前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在する場合に前記半導体記憶装置に電源電圧を供給せず、前記コネクタに装着された前記半導体記憶装置の前記所定位置に前記切欠きが存在しない場合に、前記半導体記憶装置に前記n種類の電源電圧を供給するように構成されている請求項9記載の情報処理システム。 - ホスト機器に装着可能な半導体記憶装置であって、
筐体と、
前記筐体内に設けられた不揮発性メモリと、
前記筐体内に設けられ、前記不揮発性メモリを制御するコントローラと、
複数の電源端子を含み、前記筐体に配置された複数の端子とを具備し、
前記半導体記憶装置は、外部から供給されるn種類(nは2以上の整数)の電源電圧で動作する第1タイプ半導体記憶装置よりも少ないm種類(mは1以上n未満の整数)の電源電圧で動作する第2タイプ半導体記憶装置であり、
前記複数の電源端子の数は、前記第1タイプ半導体記憶装置の複数の電源端子の数と同数であり、
前記半導体記憶装置の前記筐体の所定位置には、当該半導体記憶装置が前記第2タイプ半導体記憶装置であることを示す機械的識別子である切欠きが形成されており、
前記コントローラは、
前記半導体記憶装置の前記複数の電源端子のうちの所定の第1および第2の電源端子の電圧に基づいて、または前記第1の電源端子の電圧に基づいて、前記半導体記憶装置が装着されたホスト機器が、前記n種類の電源電圧を供給する第1タイプホスト機器、または前記m種類の電源電圧を供給する第2タイプホスト機器のいずれであるかを判定し、
前記半導体記憶装置が装着された前記ホスト機器が前記第2タイプホスト機器である場合、レファレンスクロック信号を要求するクロック要求信号を前記ホスト機器に送出し、
前記半導体記憶装置が装着された前記ホスト機器が前記第1タイプホスト機器である場合、前記クロック要求信号を前記ホスト機器に送出しないか、または前記複数の電源端子に供給されている前記n種類の電源電圧から前記半導体記憶装置の動作に必要な複数種の電源電圧が生成されるように前記半導体記憶装置の内部回路の設定を変更した後に、前記クロック要求信号を前記ホスト機器に送出するように構成されている、半導体記憶装置。 - 前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧と前記第2電源電圧とを含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される2種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項16記載の半導体記憶装置。 - 前記第1の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第3電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子であり、
前記第2の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられている電源端子である請求項17記載の半導体記憶装置。 - 前記n種類の電源電圧は、第1電源電圧と、前記第1電源電圧よりも低い第2電源電圧と、前記第2電源電圧よりも低い第3電源電圧とを含み、
前記m種類の電源電圧は前記第1電源電圧を含み、
前記第1タイプ半導体記憶装置は外部から供給される3種類の電源電圧で動作するように構成され、前記第2タイプ半導体記憶装置は外部から供給される1種類の電源電圧で動作するように構成されている請求項16記載の半導体記憶装置。 - 前記第1の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第3電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子であり、
前記第2の電源端子は、前記第1タイプ半導体記憶装置において前記第2電源電圧が割り当てられ且つ前記第2タイプ半導体記憶装置において0Vまたは前記第1電源電圧が割り当てられている電源端子である請求項19記載の半導体記憶装置。
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