TW201344692A - 固態硬碟記憶體系統 - Google Patents

固態硬碟記憶體系統 Download PDF

Info

Publication number
TW201344692A
TW201344692A TW101148761A TW101148761A TW201344692A TW 201344692 A TW201344692 A TW 201344692A TW 101148761 A TW101148761 A TW 101148761A TW 101148761 A TW101148761 A TW 101148761A TW 201344692 A TW201344692 A TW 201344692A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
memory
connector
blade
hard disk
solid state
Prior art date
Application number
TW101148761A
Other languages
English (en)
Inventor
Jin-Ki Kim
Dae-Hee Yi
Original Assignee
Mosaid Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mosaid Technologies Inc filed Critical Mosaid Technologies Inc
Publication of TW201344692A publication Critical patent/TW201344692A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1656—Details related to functional adaptations of the enclosure, e.g. to provide protection against EMI, shock, water, or to host detachable peripherals like a mouse or removable expansions units like PCMCIA cards, or to provide access to internal components for maintenance or to removable storage supports like CDs or DVDs, or to mechanically mount accessories
    • G06F1/1658—Details related to functional adaptations of the enclosure, e.g. to provide protection against EMI, shock, water, or to host detachable peripherals like a mouse or removable expansions units like PCMCIA cards, or to provide access to internal components for maintenance or to removable storage supports like CDs or DVDs, or to mechanically mount accessories related to the mounting of internal components, e.g. disc drive or any other functional module
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0626—Reducing size or complexity of storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0655—Vertical data movement, i.e. input-output transfer; data movement between one or more hosts and one or more storage devices
    • G06F3/0658—Controller construction arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671—In-line storage system
    • G06F3/0683—Plurality of storage devices
    • G06F3/0688—Non-volatile semiconductor memory arrays
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11C—STATIC STORES
    • G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1003—Interface circuits for daisy chain or ring bus memory arrangements

Abstract

一種固態硬碟架構及配置，用於標準化硬碟形狀因素、PCI型記憶卡、及一般主機板記憶體。該固態硬碟架構係模組化為該記憶體系統之主印刷電路板(PCB)包括主介面連接器、記憶體控制器、及連接器。各連接器能可移除地接受刀鋒式記憶體、其中各刀鋒式記憶體包括經由串聯介面彼此串聯連接的複數個記憶體裝置。各刀鋒式記憶體包括用於提供資料及控制訊號至該串聯鏈路中之第一記憶體裝置及用於從該串聯鏈路中之最後記憶體裝置接收資料及控制訊號的實體串聯介面。各刀鋒式記憶體可在長度及寬度上調整尺寸以在其任一側上容納任何數量的記憶體裝置。

Description

固態硬碟記憶體系統
本揭示通常相關於記憶體系統。更明確地說，本揭示相關於大量儲存記憶體系統。
快閃記憶體係廣泛地使用為消費性電子，諸如，數位相機及可攜式數位音樂播放器，之大量儲存器的常用非揮發性記憶體類型。此種快閃記憶體可能採用記憶卡或USB類型記憶體條的形式，各者具有至少一記憶體裝置及形成於其中的記憶體控制器。另一大量儲存應用係固態硬碟(SSD)，可將其使用為電腦硬碟機的替代品。此等固態硬碟可使用在電腦工作站、網路中、並實際用於需要儲存大量資料的任何應用中。雲端計算係將使用者資料儲存在網際網路中之虛擬位置的應用，與區域地儲存在工作站或其他區域網路(LAN)中相反。應理解隨著越來越多的使用者採用儲存彼等資料的雲端計算，大量儲存器的量需要逐漸增加。
SSD在個人電腦及大量儲存應用上正逐漸變得流行。與具有旋轉碟片及移動磁讀取頭的傳統硬碟不同，SSD沒有移動部分。因此，SSD容忍物理振動。SSD能迅速地從所有記憶體裝置其中使用最小電力的睡眠模式喚醒。另一方面，傳統硬碟需要相對長的時間週期以從睡眠模式喚醒。可能有如此長的喚醒時間係不可接受的，並一直期望 高速效能的應用。因此，傳統硬碟必須一直維持供電，因此甚至在不執行資料存取時仍消耗電力。因為一直對傳統硬碟供電，機械故障的可能性增加。
目前的SSD的缺點係對給定的硬碟形狀因素的儲存容量較低。應理解目前有典型地使用在電腦工作站中的3.5英吋硬碟形狀因素，及典型地使用在較小硬碟尺寸係有利的膝上型電腦及其他消費性裝置中的2.5英吋硬碟形狀因素。二形狀因素均係工業採用的標準。目前的2.5英吋傳統硬碟可具有750GB的儲存容量，而相對的，目前市售的2.5英吋SSD具有多達256GB的儲存容量。此種儲存容量對希望區域地儲存彼等的多媒體收藏的使用者可能不夠高。雲端計算的到來已緩和將資料及多媒體內容區域地儲存在電腦或膝上型電腦上的需求。然而，此資料典型地儲存在傳統3.5英吋硬碟的資料農場機殼庫中。如先前討論的，因為使用者期望隨時立即存取彼等的資料，所有硬碟均保持活動。結果，需要顯著電力以保持所有硬碟運行，其導致硬碟加熱。因此，需要大量電力運行空調以冷卻硬碟。
雖然3.5英吋硬碟形狀因素大於2.5英吋硬碟形狀因素，目前使用的SSD架構受限於其可使用的快閃記憶體裝置的實際數量。當傳統3.5英吋硬碟可多達，例如，4TB時，SSD版仍限制在約512GB。在資料農場中使用較低儲存容量硬碟對資料農場的儲存空間係沒有成本效率的。
因此，期望提供可針對給定形狀因素或面積提供比目 前提供之先前技術固態硬碟更大的儲存容量的固態硬碟架構。
因此，期望提供可針對給定形狀因素或面積提供比目前提供之先前技術固態硬碟更大的儲存容量，並具有簡化主機板設計複雜性的固態硬碟架構。
本揭示避免或減輕先前SSD系統的至少一缺點。
在第一實施態樣中，本揭示提供固態硬碟記憶體系統。該固態硬碟記憶體系統包括記憶體控制器、刀鋒式記憶體、及連接器。該記憶體控制器具有用於提供及接收主資料的主介面，及用於提供記憶體輸入訊號及接收記憶體輸出訊號的記憶體介面。該刀鋒式記憶體具有串聯連接的記憶體裝置，及具有組態成接收記憶體輸入訊號的輸入埠及組態成提供記憶體輸出訊號之輸出埠的連接器片。記憶體輸入訊號係由串聯連接記憶體裝置的第一記憶體裝置接收，且記憶體輸出訊號係由串聯連接記憶體裝置的最後記憶體裝置提供。該連接器具有組態成可拆卸地接受該刀鋒式記憶體之該連接器片並組態成用於將該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號耦合於該刀鋒式記憶體及該記憶體控制器之間的插座。
在本發明實施例中，將記憶體控制器及連接器載置在印刷電路板(PCB)上，其中將該連接器載置在大約該PCB的邊緣，且當將該刀鋒式記憶體插入該連接器的該插 座中時，該刀鋒式記憶體從該PCB向外延伸。在此實施例中，該連接器係載置至該PCB之第一側的第一連接器，並將第二連接器載置至該PCB之第二側用於接受另一刀鋒式記憶體。根據此實施例的實施態樣，該插座係第一插座，且該連接器包括組態成可拆卸地接受另一刀鋒式記憶體的第二插座。在此實施態樣中，該第一插座串聯可輕易地連接至該第二插座，且該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的通道。在此實施例的另一實施態樣中，一組該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的第一通道，且第二組該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的第二通道，其中該第一插座電性連接至該第一通道，且該第二插座電性連接至該第二通道。
根據另一實施例，將串聯連接記憶體裝置的群組永久地載置至該PCB，其中調整該PCB的尺寸以適用在標準化硬碟外殼內。將該連接器載置在該PCB上，用於在該串聯連接記憶體裝置群組之至少一記憶體裝置上方定位該已接受之刀鋒式記憶體。
在本實施態樣的另一實施例中，該連接器係第一連接器，且第二連接器與該第一連接器以並列配置的方式載置並具有面對一方向的個別插座。調整該PCB、該第一連接器、及該第二連接器的尺寸以適用在標準硬碟外殼內。或者，該連接器係第一連接器，且第二連接器與該第一連接器以背對背配置的方式載置，用於接受另一刀鋒式記憶 體。
根據其他實施例，將該記憶體控制器及該連接器載置在電腦主機板上，或將該記憶體控制器及該連接器載置在可插入電腦主機板之PCI槽中的PCI型卡上。
在第二實施態樣中，本揭示提供固態記憶體儲存裝置。該固態記憶體儲存裝置包括主PCB、記憶體控制器、及至少一記憶體模組。該主PCB包括用於接收具有主介面格式之輸入資料並用於提供具有該主介面格式之輸出資料的主介面連接器。將該記憶體控制器載置至該主PCB，用於將該輸入資料轉換為具有串聯介面格式的寫入資料，並用於將具有該串聯介面格式的已接收讀取資料轉換為該輸出資料。該至少一記憶體模組具有載置於其上的串聯連接記憶體裝置，並可拆卸連接至該主PCB，用於從該記憶體控制器接收該寫入資料並用於將該讀取資料提供至該記憶體控制器。
根據第一實施態樣的實施例，該固態記憶體儲存裝置更包括載置至該主PCB的至少一記憶體模組連接器，該主PCB成形為用於接受該記憶體模組的該至少一連接器。調整該主PCB及該至少一記憶體模組的尺寸及形狀以適用在硬碟外殼內，其中該硬碟外殼包括標準化3.5英吋硬碟外殼或標準化2.5英吋硬碟外殼。
在結合該等隨附圖式審查具體實施例的以下描述後，本揭示的其他實施態樣及特性對熟悉本發明之人士將變得清晰。
本實施例通常提供固態硬碟架構及配置，用於標準化硬碟形狀因素、PCI型記憶卡、及一般主機板記憶體。本實施例的該固態硬碟架構係模組化為該記憶體系統之主印刷電路板(PCB)包括主介面連接器、記憶體控制器、及連接器。各連接器能可移除地接受刀鋒式記憶體、其中各刀鋒式記憶體包括經由串聯介面彼此串聯連接的複數個記憶體裝置。各刀鋒式記憶體包括用於提供資料及控制訊號至該串聯鏈路中之第一記憶體裝置及用於從該串聯鏈路中之最後記憶體裝置接收資料及控制訊號的實體串聯介面。將各連接器連接至記憶體控制器的一串聯通道，其中該串聯通道並未限制可串聯連接至其之記憶體裝置的數量。可將連接器放置成鄰近記憶體控制器以使訊號線長度最小化。因此，各刀鋒式記憶體可在長度及寬度上調整尺寸，以在其任一側上容納最大數量的記憶體裝置。
下文討論目前的SSD架構以協助理解其限制。圖1係先前技術快閃記憶體系統10與主系統12結合的方塊圖。快閃記憶體系統10包括與主系統12通訊的記憶體控制器14，及多個非揮發性記憶體裝置16。主系統將包括處理裝置，諸如，微控制器、微處理器、或電腦系統。將圖1的快閃記憶體系統10組態成包括一通道18，其中將記憶體裝置16並聯連接至通道18。熟悉本發明的人士將理解記憶體系統10可具有比連接至其的四個記憶體裝置更多或 更少的記憶體裝置。
通道18包括一組共用匯流排，彼等包括連接至其之所有對應記憶體裝置的資料及控制線。記憶體控制器14提供的個別晶片選擇訊號CE#1、CE#2、CE#3、及CE#4將各記憶體裝置致能/除能。「#」指示該訊號係有效低邏輯位準訊號。記憶體控制器14基於主系統12的操作負責經由通道18將命令及資料發佈至被選擇記憶體裝置。經由通道18將讀自記憶體裝置的資料轉移回記憶體控制器14及主系統12。將快閃記憶體系統10的操作與時鐘CLK同步，其並聯地提供至各記憶體裝置16。通常將快閃記憶體系統10稱為多分支組態，其中記憶體裝置16相關於通道18並聯連接。
在快閃記憶體系統10中，非揮發性記憶體裝置16可彼此完全相同，並典型地實作為NAND快閃記憶體裝置。熟悉本技術的人士將理解將快閃記憶體組織成庫，並將各庫組織成面，且各面包括區塊以協助區塊抹除。多數市售NAND快閃記憶體裝置組態成具有二記憶體面。
有會不利地影響系統10之效能的具體因素。快閃記憶體系統10的組態強加物理效能限制。使用延伸遍及系統的大量並聯訊號，所運載之訊號的訊號完整性將由於串音、訊號偏差、及同步切換雜訊(SSN)而退化。當針對發訊而將快閃控制器及快閃記憶體裝置之間的各訊號線頻繁地充放電時，此種組態中的功率消耗變成問題。功率消耗將隨著系統時鐘頻率的增加而增加。
對可並聯連接至該通道的記憶體裝置的數量也有實際限制，因為單一記憶體裝置的驅動能力相對於長訊號線的負載甚小。再者，隨著記憶體裝置的數量增加，需要更多晶片致能訊號(CE#)，且需要將時鐘訊號CLK路由至額外記憶體裝置。由於廣泛時鐘分佈所導致的時鐘效能問題在本技術中已為人熟知，且必需解決。因此，為容納具有大量記憶體裝置的記憶體系統，必須使用具有更多通道的控制器，或該系統將需要以較低頻率時控。組態成具有多通道及額外晶片致能訊號的控制器增加記憶體系統的成本。否則，記憶體系統受限於小數量的記憶體裝置。
係最常用於非揮發性資料儲存應用之裝置種類的NAND快閃記憶體裝置最終可能到達每晶片的最大密度。因此，圖1的多分支組態快閃記憶體系統可受限於其最大儲存密度，因為通道18僅可容納有限數量的記憶體裝置。
例如，可將通道18限制成接受最多8個記憶體裝置，否則經由加入額外記憶體裝置的負載效應可負面影響記憶體系統10的整體效能。因此，增加記憶體系統10之總記憶體容量的唯一方式會係加入更多通道至記憶體控制器14。目前，可將具有多達8個通道的記憶體控制器用於SSD應用。因此，若各記憶體裝置可儲存64 Gb的資料，則具有8個通道之記憶體系統10的總記憶體容量將係512GB。應注意各記憶體裝置封裝可包括多個記憶體裝置晶粒，其中將晶粒之資料訊號線並聯於封裝的插針彼此連 接。
圖2顯示目前市售之2.5英吋固態硬碟主機板的平面佈置。如熟悉本技術的人士所理解的，2.5英吋固態硬碟具有給定長度、寬度、及高度的標準化形狀因素。主機板20的主組件包括記憶體裝置22、及用於將記憶體裝置介接至實體及邏輯SATA介面連接器26的記憶體控制器24。可能將其他被動組件及緩衝記憶體載置至主機板20，但未顯示於圖2中。如從圖2之相片明顯看到的，主機板面積係有限的，其將下列問題提交給2.5英吋固態硬碟設計者。因為記憶體控制器的各通道受限於接受有限數量的記憶體裝置，更多通道會需要以記憶體裝置填充，以增加硬碟的整體記憶體容量。然而，因為主機板上的空間有限，也許不能加入更多記憶體裝置。固態硬碟設計者的另一問題係將各記憶體裝置之資料及控制訊號組路由至連接至記憶體控制器之個別通道的佈置複雜性。如先前提及的，所需要的龐大訊號線數量將在本質上限制整體效能，因為相鄰訊號線可彼此電干擾。
不幸地，消費者對常使用在膝上型電腦中的固態硬碟要求更大的儲存容量。因此，顯示在圖2中的範例2.5英吋固態硬碟可能不符合對更高儲存容量的固態硬碟的漸增要求。雖然3.5英吋固態硬碟具有比2.5英吋固態硬碟更大的形狀因素，由於上文略述的相同問題，終究會到達相似的總儲存容量限制。用於電腦應用的另一固態記憶體解決方案係PCI型卡，其可插入電腦主機板的對應槽中。此 種PCI型卡典型地包括載置於其上的大量記憶體裝置，具有並聯連接至專用記憶體控制器的有限記憶體裝置組。將各者視為係記憶體次系統，且必須使用高成本客製ASIC或FPGA記憶體控制器將多個次系統廉價磁碟冗餘陣列在一起。
此種PCI型記憶體卡與圖2所示的固態硬碟之間的主要不同係PCI型記憶體卡簡單地擴充載置至主要主機板的記憶體控制器的數量。因為將額外記憶體控制器用於各子板38，需要另外的額外記憶體控制器以將彼等廉價磁碟冗餘陣列至PCI介面。最終，此種PCI記憶體卡的面積仍係有限的，且可並聯連接至記憶體控制器之單一通道的記憶體裝置的數量仍係有限的。因此，PCI型卡的最大儲存容量仍受限制，且將訊號組路由至各記憶體裝置之各別通道的設計複雜性仍甚高。
為解決先前技術SSD的問題，使用不同記憶體系統架構。先前描述的SSD記憶體系統可稱為多分支或並聯記憶體系統，因為通道的記憶體裝置相關於通道的資料匯流排彼此並聯連接。用於本SSD實施例的記憶體系統係基於串聯記憶體系統架構。
圖3係描繪根據一實施例的串聯記憶體系統架構之概念本質的方塊圖。在圖3中，串聯記憶體系統100包括具有至少一串聯通道輸出埠Sout及串聯通道輸入埠Sin的記憶體控制器102，及串聯連接的記憶體裝置104、106、108、110、112、114、及116。在一實施例中，記憶體裝 置可係快閃記憶體裝置。或者，該等記憶體裝置可係DRAM、SRAM、或任何其他種類的記憶體裝置，設若彼等具有與用於執行命令或將命令及資料傳至次一記憶體裝置之特定命令結構相容的串聯輸入/輸出介面。將於稍後描述此種記憶體裝置組態及特定命令結構的更多細節。
目前實施例包括七個記憶體裝置，但替代實施例可包括少至一個記憶體裝置，及多達任何數量的記憶體裝置。因此，若連接至Sout的記憶體裝置104係串聯記憶體系統100的第一個裝置，則連接至Sin的記憶體裝置116係第N個或最後記憶體裝置，其中N係大於零的整數。然後記憶體裝置106至114係在第一及最後記憶體裝置之間居間串聯連接的記憶體裝置。在系統供電初始化時，各記憶體裝置可假定不同的識別數字，或裝置位址(DA)，使得彼等可個別定址。共同擁有之美國專利公告案號第2011/0087823、2007/0233917、2011/0032932、2008/0192649、2008/0215778、及2008/0140899號描述針對記憶體系統之串聯連接記憶體裝置產生裝置位址的方法。
將記憶體裝置104至116視為串聯連接，因為除了鏈路中的第一及最後記憶體裝置的例外狀況外，將一記憶體裝置的資料輸入連接至先前記憶體裝置的資料輸出，從而形成串聯連接組態。
顯示於圖3中的串聯記憶體系統使用具有相容串聯輸入/輸出介面的記憶體裝置，諸如，快閃記憶體裝置。具 有串聯輸入/輸出介面之快閃記憶體裝置的範例在於2005年12月30日申請之共同擁有的美國專利案號第7652922號中描述，該專利之教示全文以提及之方式併入本文中。在另一範例中，可將如共同擁有的美國專利案號第7957173號所描述之具有串聯輸入/輸出介面的SIP(單封裝系統)快閃記憶體裝置使用在圖3所示的串聯記憶體系統中，該專利之教示全文以提及之方式併入本文中。將具有串聯輸入/輸出介面之範例記憶體裝置的方塊圖顯示於圖4中。
圖4係描繪具有適合使用在本實施例的串聯記憶體系統中之串聯輸入/輸出介面的通用記憶體裝置之組織的方塊圖。記憶體裝置200包括原生記憶體核心，其包括記憶體陣列庫202及204，及用於存取記憶體陣列庫202及204的控制及I/O電路206。熟悉本技術的人士將理解可將記憶體陣列組織成單記憶體庫或多於二個記憶體庫。原生記憶體核心可係，例如，DRAM、SRAM、NAND快閃記憶體、或NOR快閃記憶體為基的。當然，可使用任何合適的新興記憶體及其對應控制電路。因此，取決於原生記憶體核心的種類，電路區塊206可包括錯誤校正邏輯、高電壓產生器、復新邏輯、及執行對該記憶體種類係原生之操作所需的任何其他電路區塊。
典型地，記憶體裝置使用回應於已接收命令，藉由發佈內部控制訊號將相關電路初始化的命令解碼器。彼等也可能包括用於接收及鎖存資料、命令、及位址之已為人熟 知的I/O電路。根據本實施例，串聯介面及控制邏輯區塊208負責接收資料及控制訊號，並輸出或提供資料及控制訊號。在本範例中，串聯介面及控制邏輯區塊208接收RST#、CE#、CK#、CK、CSI、DSI、及Dn輸入，並提供Qn、CSO、DSO、CKO、及CKO#輸出。以下表1總結此等訊號的功能。
串聯介面及控制邏輯區塊208負責各種功能，部分功能在美國專利案號第7652922號中討論。串聯介面及控制邏輯區塊208的範例功能包括設定裝置識別數字、將資料傳至次一串聯連接記憶體裝置、及針對執行原生操作解碼接收命令。此電路將組態成串聯地接收命令，並將組態成除了特別用於控制核心電路的既存原生命令外，還包括記憶體裝置之串聯操作的額外特定命令。當記憶體裝置係串聯連接時，可將命令集擴展成執行可由記憶體控制器使用的特性。例如，可請求暫存器資訊狀態以評估記憶體裝置的狀態。
因此，顯示於圖3之實施例中的記憶體裝置可使用揭示於先前提及之專利及專利申請案中的快閃記憶體裝置。描述於此等專利申請案中的串聯輸入/輸出介面係可使用之串聯介面格式的範例。設若將其組態成接收預定命令結構，可使用有助於記憶體裝置間之串聯操作的任何串聯輸入/輸出介面。
記憶體控制器102的通道包括任何資料寬度的資料通道，以運載命令、資料、及位址資訊，及控制通道，以運載控制訊號資料。圖3的實施例包括一通道，其中一通道包括Sout及對應的Sin埠。然而，記憶體控制器102可包括用於容納個別記憶體裝置鏈路之任何數量的通道。
在通常操作中，記憶體控制器102經由其Sout埠發佈命令，其包括運算碼(作業碼)、裝置位址、用於讀取及編程的位址資訊，及用於編程的資料。將命令發佈為串 聯位元串流封包，其中該封包可邏輯地次分割為預定尺寸段，諸如，位元組。位元串流係隨時間提供的一序列或一系列位元。該命令為第一記憶體裝置104接收，其比較裝置位址及其指定位址。若位址匹配，記憶體裝置104執行該命令。否則，該命令通過記憶體裝置104的輸出埠至次一記憶體裝置106，於該處重複相同的程序。最終，具有匹配裝置位址的記憶體裝置，稱為經選擇記憶體裝置，將接收並執行由該命令決定的操作。若該命令係讀取資料，經選擇記憶體裝置將經由其輸出埠輸出讀取資料，其經由居間記憶體裝置串聯地傳遞，直到其到達記憶體控制器102的Sin埠。記憶體控制器102具有與記憶體裝置104至116之串聯介面相容的串聯介面。
圖5係連接至可使用在圖3之記憶體系統100中的快閃記憶體裝置之固態硬碟(SSD)記憶體控制器102的方塊圖。晶體(Xtal)150提供連接至時鐘產生器及控制區塊152的基本時鐘訊號。時鐘產生器及控制區塊152將各種時鐘訊號提供至中央處理單元(CPU)154、快閃記憶體控制器、及用於主介面的實體層收發器(此範例中係串聯ATA PHY)156。主介面適於與外部主系統通訊，並可組態成，例如，串聯ATA(SATA)、eSTAT、ATA、CE-ATA、PCIe、或通用串列匯流排(USB)介面。也可使用定製介面或新標準化的介面。CPU 154經由共同匯流排158與其他次系統通訊。將晶片上隨機存取記憶體(RAM)使用為緩衝記憶體且唯讀記憶體(ROM)儲存可 執行碼。將RAM及ROM二者顯示於區塊160中。快閃記憶體控制區塊162由用於致能與記憶體裝置之通訊的實體快閃記憶體串聯介面164、錯誤校正(ECC)區塊166、及檔案及記憶體管理區塊168組成。在操作時，經由實體快閃記憶體串聯介面164存取快閃記憶體裝置，並藉由ECC區塊166檢查及校正來自快閃記憶體裝置的存取資料。檔案及記憶體管理區塊168提供邏輯至實體位址轉換，及平均抹寫演算法。除了快閃記憶體串聯介面164的例外狀況外，記憶體控制器102的所有其他組件可在用於並聯記憶體系統之目前市售記憶體控制器中發現。因此，並聯記憶體系統控制器設計可藉由以快閃記憶體串聯介面164置換並聯介面而輕易地適用在串聯記憶體系統架構實施例中，該快閃記憶體串聯介面與圖3之記憶體裝置的通訊相容。
可將SSD控制器形成為特定應用積體電路(ASIC)或場效可規劃閘極陣列(FPGA)晶片。根據本實施例，可將SSD控制器組態成具有任何數量的通道，其中各通道形成從該通道的Sout埠至該通道之Sin埠的閉迴路訊號路徑。各Sout埠提供一組訊號，包括但未受限於資料訊號、時鐘訊號、及其他控制訊號。各Sin埠接收此組訊號。如將於稍後討論的，將連接至至少一記憶體模組的記憶體裝置按照此訊號路徑定位，且更具體地說，彼此串聯連接。
將先前顯示的圖4之串聯記憶體裝置的方塊圖形成為 半導體晶片，並裝入具有用於連接至印刷電路板之封裝引線的封裝中。為將記憶體裝置封裝的總記憶體容量最大化，可將多個半導體記憶體裝置晶片封裝在一起。在該封裝內，此等多個記憶體裝置晶片彼此串聯連接，使得第一裝置具有連接至Sin埠封裝引線的Sin埠終端、最後裝置具有連接至Sout封裝引線的Sout埠終端、且居間的記憶體裝置晶片各者具有連接至另一記憶體裝置晶片之Sout埠終端的Sin埠終端，及連接至另一記憶體裝置晶片之Sin埠終端的Sout埠終端。此稱為多晶片封裝(MCP)。
圖6係包含至少一半導體串聯記憶體裝置晶片之串聯記憶體裝置封裝的圖。更具體地說，圖6係裝入具有串聯輸入/輸出介面的至少一串聯記憶體裝置之封裝的俯視圖。虛線圓形代表球型連接器在封裝底側上的位置，彼等在封裝內連接至快閃記憶體晶片的焊墊。圖6係球柵陣列佈置的一範例，並可使用任何替代佈置。在此範例中須注意封裝係矩形，具有長邊及短邊。在圖6之目前顯示的範例實施例中，各球型連接器以與表1所示之訊號名稱對應的訊號名稱標記。在本實施例中，將圖6的封裝引線電性連接至在PCB上的互補連接。
根據本實施例，將多個封裝連接至刀鋒式記憶體，並以串聯組態彼此互連。在本實施例中，刀鋒式記憶體係具有載置於其上之記憶體裝置而不具有記憶體控制器的PCB。
圖7及圖8係根據本實施例之顯示成不具有載置記憶 體裝置之不同形狀的刀鋒式記憶體的圖。圖7顯示寬型刀鋒式記憶體300，將其成形成在其一側接受八個圖6所示之該型快閃記憶體裝置封裝。可將八個以上的快閃記憶體裝置封裝附接至該寬型刀鋒式記憶體的另一側。輪廓框302指示將一記憶體裝置封裝載置至PCB的位置，其具有與在記憶體裝置封裝之底側上的球形連接器的互補連接。圖7的圖顯示封裝球訊號圖，其中將在記憶體裝置的球形連接器之間的連接電性連接至PCB的訊號線。寬型刀鋒式記憶體的基材係具有用於將快閃記憶體裝置封裝彼此串聯互連之金屬線的PCB。根據本實施例，將訊號線組態成使各記憶體裝置彼此串聯連接。訊號線的範例係線304。應注意PCB可包括數層訊號線，因此不係所有訊號連接均顯示在圖7的頂層上。凸型連接器片306從寬型刀鋒式記憶體的左側延伸，並包括用於接收其所連接之通道的輸入(Sin)及用於提供該通道之輸出(Sout)的一組導體引線。連接器片的二側可包括一組導體引線，其中一側可係導體引線輸入組且另一側可係導體引線輸出組。將連接器片306可移除插入刀鋒式記憶體連接器的互補插座(未圖示)。可在圖7中看到，刀鋒式記憶體的尺寸係由快閃記憶體裝置封裝的定向決定，其中長邊與刀鋒式記憶體的垂直邊平行。
圖8的刀鋒式記憶體實施例，稱為窄型刀鋒式記憶體310，也成形為在其一側上接受八個快閃記憶體裝置封裝，並在其相對側上接受另外八個快閃記憶體裝置封裝。 輪廓框312顯示將一記憶體裝置封裝載置至PCB的位置，但未顯示導電訊號線。連接器片314從窄型刀鋒式記憶體的左側延伸，並包括用於將其所連接之通道的輸入或輸出之其中一者延續的一組導體引線。連接器片的二側可包括一組導體引線，其中一側可係導體引線輸入組且另一側可係導體引線輸出組。窄型刀鋒式記憶體在功能上與圖7的寬型刀鋒式記憶體完全相同，除了形狀因素不同。更具體地說，將快閃記憶體裝置封裝的短邊定向成與刀鋒式記憶體的垂直邊平行。
連接器片306及304可成形為相同形狀，並具有用於運載提供至經載置記憶體裝置封裝的訊號及從彼等接收之訊號的相同插針或引線組態。圖9係列舉用於顯示於圖7及8中的寬型刀鋒式記憶體或窄型刀鋒式記憶體之其中一者的連接器片之插針設置的表。在此範例中，出現在表左側的插針係用於接收訊號的通道輸入部分，而出現在表右側的插針係用於提供或輸出訊號的通道輸出部分。在此特定範例中，將所有通道輸入插針形成在連接器片的一側上，而將所有通道輸出插針形成在連接器片的另一側上。或者，通道輸入及輸出插針可在連接器片的其中一側上混合，或僅形成在連接器片的一側上。
可看出一旦將記憶體封裝載置至圖7或圖8之其中一者的刀鋒式記憶體，即彼此或與連接器片相近地分隔。此組態的優點係可將相鄰記憶體封裝之間或連接器片與記憶體封裝之間的導電訊號線最小化，以將封裝之間的訊號線 電容最小化。例如，第一記憶體封裝具有連接至刀鋒式記憶體之Sin插針的Sin埠輸入終端，最後記憶體封裝具有連接至刀鋒式記憶體之Sout插針的Sout埠輸出終端，並將居間記憶體封裝串聯配置在第一及最後記憶體封裝之間。將此組態中通過記憶體封裝的資訊方向流顯示在圖10中。
應注意先前顯示的刀鋒式記憶體實施例不包括記憶體控制器。因此，刀鋒式記憶體實施例沒有記憶體控制器。
圖7及8的刀鋒式記憶體可係單通道或多通道刀鋒式記憶體。圖10係單通道刀鋒式記憶體的功能方塊圖，具有載置至PCB並在刀鋒式記憶體之Sin埠終端及Sout埠終端之間彼此串聯連接的多個記憶體封裝。
在圖10中，刀鋒式記憶體PCB 320包括第一記憶體封裝322、最後記憶體封裝324、及中間記憶體封裝326。第一記憶體封裝322具有連接至刀鋒式記憶體之Sin輸入終端的Sin埠輸入終端，在圖10中標記為「Sin」。最後記憶體封裝324具有連接至刀鋒式記憶體之Sout輸出終端的Sout埠輸出終端，在圖10中標記為「Sout」。將各中間記憶體封裝326連接至二相鄰記憶體封裝。在記憶體封裝之間的箭號說明從PCB 320之Sin埠輸入終端至Sout輸出終端的命令及資料流方向。在PCB 320上的所有記憶體封裝係單通道的一部分。
圖11係根據本實施例之多通道刀鋒式記憶體的方塊圖。更具體地說，圖11的實施例係二通道刀鋒式記憶 體。如圖11所示，將總共16個記憶體封裝裝置分割為彼此串聯連接的二不同記憶體裝置群組。在本範例中，第一群組包括八個串聯連接記憶體封裝330且第二群組包括另外八個串聯連接記憶體封裝332。第一串聯連接記憶體封裝群組330係一通道的一部分，並串聯連接於Sin1輸入終端及Sout1輸出終端之間。第二串聯連接記憶體封裝群組332係一通道的一部分，並串聯連接於Sin2輸入終端及Sout2輸出終端之間。雖然本範例顯示將記憶體封裝分組以形成二不同通道，不同組態可具有各者對應於個別通道之二個以上的記憶體封裝群組。針對此種實施例，刀鋒式記憶體的實體連接器會具有必要數量的插針以容納用於多通道的資料及控制訊號。
顯示於圖10及圖11中的刀鋒式記憶體實施例係記憶體封裝在PCB上之可能配置的範例，該PCB在通道的輸入終端及輸出終端之間形成特定訊號路徑路由。記憶體封裝在PCB上可能有任何配置。如先前提及的，PCB的二側可具有載置於其上的記憶體封裝，因此訊號路徑路由可從在PCB之一側上的記憶體封裝傳至在PCB之另一側上的記憶體封裝。顯示在先前實施例中的所有刀鋒式記憶體可經由彼等的連接器片插入用於對應通道(等)的形狀互補插座中。於稍後描述此種插座的更多細節。
以下係根據本實施例顯示不同SSD記憶體系統組態的方塊圖。
圖12係根據本實施例之每通道具有單一窄型刀鋒式 記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖。特別係圖12的SSD記憶體系統400具有組態成具有多達n個通道，且各通道連接至單通道刀鋒式記憶體404的記憶體控制器402，可能與顯示於圖8中的刀鋒式記憶體310相似。在目前顯示的實施例中，各通道以雙向線描畫，代表用於通道之Sout及Sin二線的存在。或者，具有任何形狀的刀鋒式記憶體可用於適應特定面積或形狀因素限制，如將於稍後描述的。將任何通道之用於暫時儲存從刀鋒式記憶體404讀取的資料，或暫時儲存待提供至刀鋒式記憶體404之寫入資料的緩衝記憶體406，諸如，SDRAM記憶體，連接至記憶體控制器402。記憶體控制器402可包括任何種類的主介面，諸如，用於將資料傳訊至主裝置或自其傳訊資料的PCIe、SATA、USB、或Thunderbolt介面。
圖13係根據本實施例之每通道具有多個窄型刀鋒式記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖。特別係圖13的SSD記憶體系統410具有組態成具有許多通道的記憶體控制器412，將其中二者顯示在本範例中，其中記憶體控制器412可與使用在圖12之實施例中的記憶體控制器402相同。在此替代實施例中，將各通道連接至一對單通道刀鋒式記憶體414及416，其中各刀鋒式記憶體與例示之顯示於圖8中的刀鋒式記憶體310相似。將緩衝記憶體418，諸如，SDRAM記憶體，連接至用暫時儲存至任何通道之刀鋒式記憶體414及416的資料或來自彼等之資料的記憶體控制器412。記憶體控制器412可包括任何種類的主介 面，但未受限於，諸如，用於將資料傳訊至主裝置或自其傳訊資料的PCIe、SATA、USB、或Thunderbolt介面。
在目前顯示的實施例中，各通道以三條線描畫。第一線係Sin線，第二線係Sout線，且第三線係Sbridge線。更具體地說，將Sin線連接至刀鋒式記憶體414的Sin輸入終端而將Sout線連接至刀鋒式記憶體416的Sout輸出終端。因此Sin線運載Sin輸入終端的所有訊號而Sout線運載Sout輸出終端的所有訊號。Sbridge線將刀鋒式記憶體414之Sout輸出終端連接至刀鋒式記憶體416的Sin輸入終端，因此將通道及資料路徑路由從刀鋒式記憶體414延續至416。因此，將該對刀鋒式記憶體414及416彼此串聯連接。在功能上，二串聯連接單通道刀鋒式記憶體414及416形成等同於具有串聯連接在一起之二刀鋒式記憶體的合計記憶體裝置數的單刀鋒式記憶體。應注意可簡單地藉由將一刀鋒式記憶體的Sout輸出終端橋接至另一刀鋒式記憶體的Sin輸入終端而針對各通道將任何數量的刀鋒式記憶體彼此串聯連接。
圖14係根據本實施例之具有多通道窄型刀鋒式記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖。特別係圖14的SSD記憶體系統420具有組態成具有多達n個通道的記憶體控制器422，並可與使用在圖12及圖13之實施例中的記憶體控制器相同。在此替代實施例中，將二通道連接至各雙通道刀鋒式記憶體424。各雙通道刀鋒式記憶體可具有顯示於圖11中的組態。將緩衝記憶體426，諸如，SDRAM記憶 體，連接至記憶體控制器422，用於暫時儲存任何通道之從刀鋒式記憶體424讀取的資料，或暫時儲存提供至刀鋒式記憶體424的寫入資料。記憶體控制器422可包括任何種類的主介面，諸如，用於將資料傳訊至主裝置或自其傳訊資料的PCIe、SATA、USB、或Thunderbolt介面。在目前顯示的實施例中，將第一至第四通道注解為「Ch_1」、「Ch_2」、「Ch_3」、及「Ch_4」。將最後通道注解為「Ch_n」並將倒數第二通道注解為「Ch_n-1」。以雙向線描畫此等通道各者，代表用於通道之Sout及Sin二線的存在。
應注意各刀鋒式記憶體可具有配置成形成多於二通道的記憶體裝置，各者連接至記憶體控制器422的通道。
圖12、13、及14的SSD記憶體系統實施例描繪SSD記憶體系統的不同可能範例組態。在此等實施例各者中，將SSD控制器組態成包括至少一資料通道，其中各資料通道具有用於運載輸入訊號至個別通道之串聯連接記憶體裝置的Sin線，及用於運載來自相同通道的串聯連接記憶體裝置之輸出訊號的Sout線。雖然針對SSD控制器組態的通道數可能係固定的，刀鋒式記憶體可能有不同的實體組態。此容許彈性的SSD記憶體系統設計以符合技術/效能需求。例如，可將一刀鋒式記憶體連接至各通道，以藉由將資料位元分配在所有刀鋒式記憶體而將效能最大化，使得大量的資料可在單一記憶體寫入或讀取週期中平行地寫入或讀取。或者，實際的形狀因素需求可能限制可連接的 刀鋒式記憶體數量。另一方面，欠缺此種實際需求可能容許針對大型大量儲存應用將任何數量的刀鋒式記憶體串聯連接至各通道。本實施例的SSD記憶體系統可輕易地組態成適應效能及/或實際需求而沒有任何顯著的系統設計消耗。下文係先前描述的SSD記憶體系統實施例之可能實際組態實施例的描述。
圖15係根據本實施例之二記憶體模組、二通道SSD的平面佈置圖。更具體地說，圖15顯示標準化形狀因素硬碟的內容，諸如，常用於膝上型電腦、電腦工作站及伺服器的2.5英吋硬碟。圖15顯示形成有主介面502、及載置至主PCB 500之一對單槽刀鋒式記憶體連接器504及506的主PCB 500。在本實施例中，將刀鋒式記憶體連接器504及506連接在主PCB 500的一側上並接近邊緣，並將各者的實體介面或連接器組態成用於可拆卸插入具有互補實體介面的刀鋒式記憶體。各刀鋒式記憶體連接器504及506具有用於電連接至刀鋒式記憶體的實體刀鋒介面、用於電連接至主PCB 500的實體PCB介面、及用於將該實體刀鋒介面的訊號線連接至實體PCB介面的內部佈線。將範例刀鋒式記憶體連接器的電路示意圖顯示在圖20中並將於下文描述。在圖15的本範例中，實體刀鋒介面係組態成用於接受刀鋒式記憶體之互補凸型連接器的凹型連接器。調整刀鋒式記憶體連接器504及506之此種實體刀鋒介面的形狀及尺寸，以接受刀鋒式記憶體504或506的凸型連接器，且當將刀鋒式記憶體插入在該互補凹型插座 中時，會具有形成於其中之與凹型連接器的導電引線對準的導電引線。
在圖15中，將刀鋒式記憶體508及510顯示成插入個別的連接器504及506中，並從PCB向外延伸，使得彼等不與PCB的任何重要部分重疊。再者，該等刀鋒式記憶體置於與主PCB 500平行的平面中。也將SSD控制器512及緩衝器514載置至主PCB 500，彼等具有與圖12、13、及14之先前實施例所描述的相同功能。在目前顯示的範例中，將刀鋒式記憶體連接器504經由其實體PCB介面電性連接至形成在主PCB 500上之用於第一通道的Sin及Sout訊號線，而將刀鋒式記憶體連接器506經由其實體PCB介面電性連接至形成在主PCB 500上之用於第二通道的Sin及Sout訊號線。經由刀鋒式記憶體連接器504(或506)的內部佈線，將主PCB 500的Sin訊號線電性耦合至刀鋒式記憶體的第一記憶體裝置，並將主PCB 500的Sout訊號線電性耦合至刀鋒式記憶體的最後記憶體裝置。
該主介面可係，例如，SATA介面，諸如，SATA2或SATA3，但可使用任何種類的主介面，若也使用匹配的記憶體控制器。須注意SSD控制器512位於主介面502及刀鋒式記憶體連接器504及506之間。此將SSD控制器512及刀鋒式記憶體連接器504及506之間、SSD控制器512及主介面502之間的PCB佈線長度最小化。動態記憶體緩衝器可使用，例如，SDRAM記憶體或SRAM記憶體形成。根據本實施例，可將SSD控制器512組態成具有任何 數量的串聯介面通道，各者使用與各記憶體裝置之串聯輸入/輸出介面相容的格式操作，諸如，顯示在美國專利序號第7652922中的輸入/輸出介面。因此，可將圖15的固態硬碟組態成包括任何數量及種類的刀鋒式記憶體，如圖13及14的組態所示。
圖16係根據本實施例之圖15的SSD的簡化側視圖。主PCB 500，稱為部分尺寸主PCB，具有載置至主PCB 500之底部右側的主介面連接器502(亦即，SATA連接器)，及載置在主PCB 500之頂部左側上的刀鋒式記憶體連接器506。將刀鋒式記憶體510顯示成插入刀鋒式記憶體連接器506中。雖然未顯示於圖16中，將記憶體控制器載置在主PCB 500的頂側或底側的任一者上，在刀鋒式記憶體連接器506及主介面連接器502之間。雖然未顯示於圖16中，將具有刀鋒式記憶體508插入其中之另一刀鋒式記憶體連接器504載置至主PCB 500。此特定組態稱為單側刀鋒式記憶體組態，因為將刀鋒式記憶體連接器載置在主PCB 500的一側上。
圖17係根據另一實施例之圖15之SSD的雙側組態的側視圖。此實施例與圖16的實施例相似，除了將至少一個另一刀鋒式記憶體連接器520載置至主PCB 500的底側，且具有連接至其的另一刀鋒式記憶體522。此假設SSD控制器具有足夠通道以服務額外的刀鋒式記憶體連接器520及刀鋒式記憶體522。參考於圖15顯示之主PCB 500的形式，將其組態成具有足以將二個並列刀鋒式記憶 體連接器504及506容納在主PCB 500之一側上的寬度，可將以相同並列組態配置的二個額外刀鋒式記憶體連接器載置至主PCB 500的相對側。因此，至少將SSD硬碟的總儲存容量加倍。或者，若實體形狀因素限制迫使具有僅容納單刀鋒式記憶體連接器之寬度的更窄主PCB 500，則可將第二刀鋒式記憶體連接器載置在主PCB 500的相對側上。因此，主PCB 500的窄版仍可提供與圖15所示之僅具有二個刀鋒式記憶體連接器載置在主PCB 500的一側上之較寬版本相同的總儲存密度。
根據其他實施例，可在主PCB的一或二側上，將多個刀鋒式記憶體堆疊在一起並彼此串聯互連。
圖18係根據本實施例之具有單側刀鋒式記憶體組態之另一SSD的簡化側視圖。該SSD的主組件包括主PCB 600、主介面602、雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606、及刀鋒式記憶體608及610。此實施例與圖16的實施例相似，除了使用雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606取代單刀鋒式記憶體連接器506。將雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606成形並組態成接受二個刀鋒式記憶體608及610，因此消除二個分離單刀鋒式記憶體連接器的需求。在一個可能組態中，將雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606的內部佈線組態成針對一通道將刀鋒式記憶體608及610彼此串聯連接，如在圖13之實施例中所示。在另一可能組態中，將雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606的內部佈線組態成接受二通道，使得將該等二個刀鋒式記憶體各者連接至該等二通道之一 者。在另一可能組態中，將雙堆疊刀鋒式記憶體連接器606的內部佈線組態成接受四個通道，其中將各刀鋒式記憶體組態成接受二通道，諸如在圖14之實施例中所示。若將主PCB 600的尺寸調整成具有足以並列地容納二個雙堆疊刀鋒式記憶體連接器的寬度，則可使用多達四個刀鋒式記憶體。雙堆疊刀鋒式記憶體連接器也可使用在雙側組態中。
圖19係根據本實施例之具有雙側刀鋒式記憶體組態之另一SSD的簡化側視圖。與顯示在圖18中的組件相同的組件存在於圖19的實施例中，除了載置至主PCB 600的相對側之具有已插入的額外刀鋒式記憶體614及616的額外雙堆疊刀鋒式記憶體連接器612。將針對先前實施例描述的相同變化及替代組態施用至圖19的SSD。
如先前提及的，取決於如何將刀鋒式記憶體連接至通道或SSD的通道(等)，及/或將各刀鋒式記憶體組態成具有的通道數量，顯示於圖18及19中的雙堆疊刀鋒式記憶體連接器可具有不同的內部佈線組態。圖20係用於雙堆疊刀鋒式記憶體連接器的內部佈線的範例圖式，該等連接器成用於將二刀鋒式記憶體串聯連接至單一通道。
雙堆疊刀鋒式記憶體連接器700包括PCB介面702、第一刀鋒式記憶體介面704、及第二刀鋒式記憶體介面706。PCB介面702包括連接至PCB之佈線的插針，而刀鋒式記憶體介面704及706各者包括可連接至刀鋒式記憶體之對應訊號線插針的插針，彼等也經由內部佈線707連 接至PCB介面702的插針。經由Sin輸入埠將用於該等通道的輸入訊號提供至PCB介面702，該輸入埠共同地包括該通道的所有輸入訊號。將此等訊號路由至第一刀鋒式記憶體介面704並作為Sin_a提供至第一刀鋒式記憶體。將第一刀鋒式記憶體的輸出作為Sout_a提供至第一刀鋒式記憶體介面704。橋接佈線710，參考為Sbridge，將Sout_a耦合至第二刀鋒式記憶體介面706，將其作為Sin_b提供至第二刀鋒式記憶體。將第二刀鋒式記憶體的輸出作為Sout_b提供至第二刀鋒式記憶體介面706，其經由內部佈線708耦合至PCB介面702。輸出訊號係經由Sout輸出埠從PCB介面702提供，其共同地包括該通道的所有輸出訊號。在圖20的本實施例中，未使用，意謂著沒有刀鋒式記憶體插於其中的任何刀鋒式記憶體介面將具有替代地插入的閉迴路連接器，諸如，跳線器或回送模組。此跳線器將Sin_a或Sin_b埠分別橋接至Sout_a或Sout_b，用於持續該串聯通道。相似地，回送模組包括用於將Sin_a或Sin_b埠分別橋接至Sout_a或Sout_b埠的訊號線。
在接受二通道之雙堆疊刀鋒式記憶體連接器的另一組態中，修改圖20的圖式，使得在PCB介面702接受用於第一通道及第二通道的Sin及Sout。經由內部佈線，將用於第一通道的Sin及Sout埠耦合至第一刀鋒式記憶體介面704，並將用於第二通道的Sin及Sout埠耦合至第二刀鋒式記憶體介面706。
先前描述之顯示於圖15、16、17、18、及19中的SSD實施例係基於將尺寸最小化以接受主連接器、SSD控制器、緩衝器、及刀鋒式記憶體連接器的主PCB。將此類型主PCB稱為部分尺寸主PCB，因為其長度(從主連接器至刀鋒式記憶體連接器)未延伸至標準硬碟外殼的完整長度，諸如，標準2.5英吋硬碟外殼。將各刀鋒式記憶體連接器放置成儘可能地接近SSD控制器，以將主PCB上的訊號線長度最小化。串聯通道的優點係可將任何數量的記憶體裝置串聯連接至其。因此，2.5英吋硬碟應用中的單記憶體通道的總記憶體容量僅受限於可適用在外殼內的總記憶體裝置數量。因此，藉由將刀鋒式記憶體連接器放置成儘可能接近主介面連接器，可將各刀鋒式記憶體建構成具有將可載置至其之記憶體裝置數量最大化的長度及寬度，設若當將其連接至刀鋒式記憶體連接器時，該完整組裝適用在2.5英吋硬碟外殼內。此等原理相等地施用至任何標準硬碟外殼，或任何客製硬碟外殼。
根據SSD的另一實施例，可使用全尺寸主PCB以取代部分尺寸PCB。
圖21係根據本實施例之二記憶體模組、二通道SSD的平面佈置圖。該SSD的此實施例與顯示於圖15中的實施例相似，除了使用全尺寸主PCB取代部分尺寸主PCB。圖21的實施例顯示標準化形狀因素硬碟的內容，諸如，常用於膝上型電腦、電腦工作站及伺服器的2.5英吋硬碟。圖21的SSD包括形成有主介面802、及載置至主 PCB 800之一對刀鋒式記憶體連接器804及806的主PCB 800。在本實施例中，將刀鋒式記憶體連接器804及806連接在主PCB 800的一側上，並將各者的實體介面或連接器組態成用於可拆卸插入具有互補實體介面的刀鋒式記憶體。刀鋒式記憶體連接器804及806可與顯示在先前實施例中的連接器相同。也將SSD控制器808及緩衝器810載置至主PCB 800，彼等具有與圖12、13、及14之先前實施例所描述的相同功能。
在圖21的實施例中，可調整刀鋒式記憶體連接器804及806的尺寸及形狀，以將插入的刀鋒式記憶體提昇至主PCB 800的表面上方。此提昇的目的係對載置至主PCB 800的任何封裝裝置提供間隙。在本範例中，僅將一刀鋒式記憶體812顯示成可拆卸地連接至刀鋒式記憶體連接器804，以顯示當將刀鋒式記憶體插入連接器806中時，主PCB 800之在平面圖中會被隱藏的區域。在本實施例中，將此等封裝裝置永久載置記憶體裝置814，彼等彼此串聯連接並與SSD控制器的通道串聯連接。在本範例中顯示八個記憶體裝置814的群組，但可使用任何數量的串聯連接記憶體裝置814。因此，有可永久載置至主PCB 800，在刀鋒式記憶體812下方之區域的額外記憶體裝置。因此，除了各者專屬於連接至刀鋒式記憶體連接器804及806的個別刀鋒式記憶體的二通道外，可將額外二組串聯連接記憶體裝置814連接至額外的個別通道。因此，將此SSD實施例的總記憶體容量增加成超過圖15的實施例。 雖然圖21的實施例顯示載置至主PCB 800之一側的單槽刀鋒式記憶體連接器804及806，可將至少一個額外單槽刀鋒式記憶體連接器載置至主PCB 800的相對側，與圖17的實施例相似。與顯示在圖18及19中的實施例相似，可使用調整尺寸及形狀以將最接近主PCB 800之表面的刀鋒式記憶體提高的雙堆疊刀鋒式記憶體連接器，以取代單槽刀鋒式記憶體連接器804及806。
圖21的SSD實施例利用由主PCB 800提供的額外面積，藉由加入更多記憶體裝置以增加SSD的記憶體容量。根據另一實施例，可包括用於將額外刀鋒式記憶體堆疊在SSD控制器或主PCB之其他區域上方的額外刀鋒式記憶體連接器。
圖22係根據本實施例之三記憶體模組、三通道SSD的平面佈置圖。圖22的SSD包括具有主介面902、刀鋒式記憶體連接器904及906、SSD控制器908、緩衝器910、及刀鋒式記憶體912及914的部分主PCB 900，與圖15的SSD實施例相似。與圖15的實施例的不同係包括相對於刀鋒式記憶體連接器904背對背放置的刀鋒式記憶體連接器916，其具有可拆卸地連接至其之刀鋒式記憶體918。調整刀鋒式記憶體連接器916的形狀及尺寸，以將刀鋒式記憶體918提高在SSD控制器908上方。須注意針對刀鋒式記憶體918包括的在一側上四個記憶體裝置，並可包括在相對側上的額外四個記憶體裝置的本範例，其中所有八個記憶體裝置可彼此串聯連接。在此實施例中，將 刀鋒式記憶體連接器916及刀鋒式記憶體918連接至SSD控制器908的第三通道。或者，刀鋒式記憶體連接器916及刀鋒式記憶體918可組態成用於與刀鋒式記憶體912或914之其中一者串聯連接，因此僅使用SSD控制器908的二個通道。使用較少通道的一優點係減少電源消耗。在顯示於圖22的範例中，二連接器可橫向地彼此移位且不必然彼此齊平。再者，可選擇性地將第四刀鋒式記憶體連接器與刀鋒式記憶體連接器906背對背地載置至主PCB 900。
圖23係圖22之SSD實施例的側視圖。相同特性以相同的參考數字注釋。再度顯示刀鋒式記憶體連接器906及916的背對背配置，使得用於二連接器的凹型插座彼此背對，因此有利於移除或插入刀鋒式記憶體914或918之任一者。可用任何方式調整刀鋒式記憶體918的尺寸以確保其可適用在SSD外殼內。因此，可使用硬碟外殼內的最大體積量以有助於SSD的整體儲存容量。再次，可將刀鋒式記憶體連接器載置在主PCB 900的雙側上，並可使用雙堆疊刀鋒式記憶體連接器。圖23之SSD的儲存容量可藉由使用具有額外記憶體裝置永久載置於其上的全尺寸主PCB而更行增加，如圖21之實施例所示。
先前顯示的實施例說明載置至部分尺寸或全尺寸主PCB之任一側，並定向在特定方向上的刀鋒式記憶體連接器。更具體地說，先前顯示的刀鋒式記憶體連接器具有用於接受定向成背對主連接器之刀鋒式記憶體的插座。在其 他實施例中，可將刀鋒式記憶體連接器定向在任何方向上，同時將刀鋒式記憶體形狀及/或實體介面定向調整成適應刀鋒式記憶體連接器定向及SSD外殼的形狀。圖24係具有經修改刀鋒式記憶體連接器定向之圖15的SSD的平面佈置圖。在此實施例中，與圖15的實施例所示之特性相同的許多特性以相同的參考數字顯示。然而，將刀鋒式記憶體連接器1000及1002配置成彼此背對背，使得彼等的插座面對與主連接器502垂直的方向。在此實施例中，將刀鋒式記憶體1004及1006組態成具有從刀鋒式記憶體PCB之長邊延伸的連接器片。可將圖24的SSD實施例修改成包括任何一或多個先前顯示的SSD變化。
如先前討論的，目前顯示的SSD實施例意圖取代目前已知的硬碟。因為電腦工業已針對3.5及2.5英吋硬碟將形狀因素標準化，將先前顯示的SSD硬碟組件設計及組態成適用在此等標準化硬碟的外殼內。
圖25係包含單側部分尺寸主PCB SSD之標準化硬碟外殼的頂透視剖面圖，與圖15的SSD相似。此標準化硬碟包括在寬度、長度、及高度上調整尺寸以遵守特定硬碟外殼尺寸標準，諸如，3.5或2.5英吋硬碟外殼標準，的外殼1100。適用在外殼1100內的係部分尺寸主PCB 1102及雙堆疊刀鋒式記憶體連接器1104及1106。將二刀鋒式記憶體1108及1110插入刀鋒式記憶體連接器1104的個別插座中。雖然未顯示於圖25中，將二刀鋒式記憶體插入刀鋒式記憶體連接器1106的個別插座中。在此範例 中，外殼1100可能包括切斷區域1112，以容納主介面(未圖示)。
在此特定實施例中，外殼係3.5英吋硬碟外殼。可明顯地看到與插入雙堆疊刀鋒式記憶體連接器之刀鋒式記憶體組合的部分尺寸主PCB可適用在3.5英吋硬碟形狀因素的外殼內。在一範例中，各刀鋒式記憶體可具有500 GB的容量。若四個通道各者均連接至500 GB容量的一刀鋒式記憶體，則3.5英吋硬碟的總儲存容量係2 TB。使用如先前實施例中所示之全尺寸主PCB及額外的刀鋒式記憶體連接器可更增加此SSD的總儲存容量。
使用目前的SSD實施例得到數個優點。不需要如旋轉式硬碟目前所需的密封封閉外殼，因為灰塵及小微粒物質將不會影響SSD的可靠操作。此將減少製造SSD的總成本。將刀鋒式記憶體可拆卸地連接至刀鋒式記憶體連接器，因此在故障事件中，可用新刀鋒式記憶體置換彼等。當更高密度的刀鋒式記憶體變得可用時，SSD的總儲存密度係可使用者昇級的。SSD外殼及刀鋒式記憶體可分開銷售，因此容許使用者平衡彼等的儲存需要及成本。先前顯示之實施例的另一優點係僅需要一個SSD控制器，用於介接在刀鋒式記憶體及主介面之間。因此，使用圖15至25的實施例實現成本及系統複雜性的降低。
其他優點藉由製造商實現以更降低成本。系統組態上的彈性容許製造商基於任何特定消費者需求組態SSD系統，而不需要採取製造具有不同儲存容量之各種固定的 SSD系統。此導致發明儲存器的負擔減少，因為當基於目前描述實施例的任何SSD系統可由具有先前描述之刀鋒式記憶體及固態硬碟外殼的任何下游製造商或零售商製造時，不再有支援具有不同儲存容量之各種固定SSD系統的任何需要。除了藉由目前描述之SSD系統實施例提供的上述成本降低優點外，由於使用模組方式的絕緣通道環境，訊號完整度(SI)優於傳統SSD系統。換言之，通道間的訊號干擾將相對於傳統SSD架構大幅降低。
先前描述的刀鋒式記憶體連接器、刀鋒式記憶體、及SSD控制器的配置並未受限於標準化硬碟外殼。在另一實施例中，具有比基於上述SSD實施例之硬碟外殼更大的儲存容量能力的客製尺寸SSD外殼係可能的。使用為個人電腦及膝上型電腦之行動儲存器的此種SSD外殼將具有上文提及的相同優點，且係可攜的。此可輕易地藉由使用在個人電腦及膝上型電腦上常用的任何主介面達成，諸如，USB介面。
先前描述的SSD實施例可施用至可插入個人電腦主機板之對應週邊組件互連(PCI)槽中的PCI型卡，以提供大容量及高速操作。
圖26係根據本實施例之PCI-型SSD的平面佈置圖。熟悉本技術的人士理解今日最常見的電腦主機板具有用於接受周邊裝置，諸如，但未受限於音效卡及視訊卡的PCI槽。圖26的實施例在組件上與圖21的實施例相似，但須注意PCI卡具有比先前顯示之SSD全尺寸主PCB更大的 主PCB面積。在圖26中，PCI型SSD具有主PCB 1200、PCI型介面1202、SSD控制器1204、緩衝器1206、至少二個雙堆疊刀鋒式記憶體連接器1208及1210、及永久載置至主PCB 1200之選擇性記憶體裝置1212。雖然未明顯地顯示在圖26中，將二刀鋒式記憶體1214可拆卸地連接至雙堆疊刀鋒式記憶體連接器1208的個別插座。為觀看載置至主PCB 1200的記憶體裝置1212，將雙堆疊刀鋒式記憶體連接器1210顯示成不具有刀鋒式記憶體連接至其。雖然未顯示，主PCB 1200的相對側可具有額外的雙堆疊刀鋒式記憶體連接器及載置於其上的額外記憶體裝置1212。可看出如此組態的PCI型SSD的總儲存容量可遠大於標準化硬碟尺寸的SSD實施例。額外儲存容量可藉由將刀鋒式記憶體堆疊在SSD控制器1204的區域上方而得到，如圖22的實施例所示。
再次，將所有雙堆疊刀鋒式記憶體連接器載置成儘可能地接近SSD控制器1204，以將SSD控制器1204及記憶體裝置之間的訊號線長度最小化，並將SSD控制器1204載置成儘可能地接近PCI型介面1202，以將此等訊號線長度最小化。針對記憶體裝置1212，僅有鏈路中之接收Sin訊號的第一記憶體裝置及提供Sout訊號的最後記憶體裝置必需放置成接近SSD控制器1204。
所有先前描述的SSD實施例均相關於用於電腦的周邊型SSD儲存解決方案。目前顯示的實施例的其他應用係直接將刀鋒式記憶體連接器載置至電腦主機板，因此容許使 用者加入刀鋒式記憶體以取代傳統磁性旋轉2.5英吋或3.5英吋硬碟，或補充既存的2.5英吋或3.5英吋硬碟。
圖27係根據本實施例之具有積體可組態尺寸SSD的電腦主機板部分的平面佈置圖。主機板1300包括，諸如，中央處理單元(CPU)1302、用於處理或管理電腦I/O功能的匹配南橋(或等效)晶片組1304的組件，及常在電腦主機板上發現之已為人熟知的其他組件。雖然此處未提及，但熟悉本技術的人士理解典型地需要此種組件以提供主機板之其他組件以外的特定功能或提供支援。除了此等已為人熟知的主機板組件外，有SSD控制器1306、緩衝器1308、及用於接受多達四個刀鋒式記憶體的雙堆疊刀鋒式記憶體連接器1310及1312，在圖27中將其中二者顯示為刀鋒式記憶體1314及1316。在本實施例中，將SSD控制器1306組態成具有與使用在先前描述之SSD實施例中相同之用於與已插入刀鋒式記憶體通訊的串聯介面通道，及用於與南橋晶片組通訊的主介面。
雖然顯示二個雙堆疊刀鋒式記憶體連接器，可取而代之地使用單槽刀鋒式記憶體連接器，以減少主機板1300的整體高度輪廓。此種電腦主機板理想上適用於膝上型電腦及超輕薄電腦。設若SSD控制器具有足夠數量的通道，可使用任何數量的刀鋒式記憶體連接器。甚至使用有限數量的通道，可將多個刀鋒式記憶體連接器彼此串聯連接。由於未預期的故障或單純地昇級整體儲存容量，將可組態尺寸的SSD與主機板1300積體的優點係輕易地置換刀鋒 式記憶體的能力。本SSD架構容許彈性的主機板設計，因為刀鋒式記憶體連接器的足跡甚小並可定向在任何方向上。例如，雖然將刀鋒式記憶體連接器1310及1312顯示成並列組態，可將二者置於相對於彼此的不同定向上，及/或在主機板1300的不同位置，但鄰近SSD控制器1306為佳。
所有先前描述的SSD實施例分享各刀鋒式記憶體不包括專屬記憶體控制器的優點。因此，不需要額外地廉價磁碟冗餘陣列在一起，因此避免與廉價磁碟冗餘陣列關聯的缺點，諸如，來自額外消耗系統操作週期的系統效能衰退。此係由於可針對單一通道將任何數量的記憶體裝置及刀鋒式記憶體彼此串聯連接。記憶體裝置在各刀鋒式記憶體上的串聯連接本質大幅簡化訊號路由設計，因為刀鋒式記憶體上的所有記憶體裝置經由單一輸入/輸出串聯介面通訊而無需任何記憶體控制器。因此，可將刀鋒式記憶體連接器放置成儘可能地接近記憶體控制器。針對主PCB設計師，此可大幅簡化主PCB的設計。例如，若使用先前固態硬碟記憶體控制器的一半通道存取相同的總記憶體容量，主PCB需要較少的訊號線。再者，將刀鋒式記憶體連接器放置成更接近記憶體控制器容許用於容許多更記憶體裝置之更大尺寸的刀鋒式記憶體。藉由將刀鋒式記憶體堆疊在主PCB上，也可將額外記憶體裝置載置至主PCB，以更增加SSD的總可用儲存容量。
在以上描述中，為了解釋之目的，已陳述許多細節以 提供對實施例的徹底瞭解。然而，對熟悉本發明之人士將係顯而易見的，此等具體細節不係必要的。在其他實例中，已為人所熟知的電氣結構及電路將以方塊形式顯示，以不混淆理解。例如，未將具體細節提供為是否將本文描述之實施例實作為軟體常式、硬體電路、韌體、或彼等之組合。
僅將上述實施例視為範例。變更、修改、及變化可由熟悉本發明之人士應用至特定實施例，而不脫離藉由隨附於此之申請專利範圍所單獨界定的範圍。
10‧‧‧快閃記憶體系統
12‧‧‧主系統
14、24
102、402、412、422‧‧‧記憶體控制器
16‧‧‧非揮發性記憶體裝置
18‧‧‧通道
20、1300‧‧‧主機板
22、104、106、108、110、112、114、116、200、814、1212‧‧‧記憶體裝置
26‧‧‧介面連接器
100‧‧‧串聯記憶體系統
150‧‧‧晶體
152‧‧‧時鐘產生器及控制區塊
154、1302‧‧‧中央處理單元(CPU)
156‧‧‧ATA PHY
158‧‧‧共同匯流排
160‧‧‧RAM及ROM
162‧‧‧快閃記憶體控制區塊
164‧‧‧實體快閃記憶體串聯介面
166‧‧‧錯誤校正(ECC)區塊
168‧‧‧檔案及記憶體管理區塊
202、204‧‧‧記憶體陣列庫
206‧‧‧控制及I/O電路
208‧‧‧串聯介面及控制邏輯區塊
300‧‧‧寬型刀鋒式記憶體
302、312‧‧‧輪廓框
304‧‧‧線
306‧‧‧凸型連接器片
310‧‧‧窄型刀鋒式記憶體
314‧‧‧連接器片
320‧‧‧刀鋒式記憶體PCB
322‧‧‧第一記憶體封裝
324‧‧‧最後記憶體封裝
326‧‧‧中間記憶體封裝
330‧‧‧第一串聯連接記憶體封裝群組
332‧‧‧第二串聯連接記憶體封裝群組
400、410、420‧‧‧SSD記憶體系統
404、414、416‧‧‧單通道刀鋒式記憶體
406、418、426‧‧‧緩衝記憶體
424‧‧‧雙通道刀鋒式記憶體
500、600、800、900、1102、1200‧‧‧主PCB
502、602、802、902‧‧‧主介面
504、506、804、806、904、906、1000、1002‧‧‧單槽刀鋒式記憶體連接器
508、510、522、608、610、614、616、812、912、914、918、1004、1006、1108、1110、1214、1314、1316‧‧‧刀鋒式記憶體
512、808、908、1204、1306‧‧‧SSD控制器
514、810、910、1206、1308‧‧‧緩衝器
520、916‧‧‧刀鋒式記憶體連接器
606、612、700、1104、1106、1208、1210、1310、1312‧‧‧雙堆疊刀鋒式記憶體連接器
702‧‧‧PCB介面
704‧‧‧第一刀鋒式記憶體介面
706‧‧‧第二刀鋒式記憶體介面706
707、708‧‧‧內部佈線
710‧‧‧橋接佈線
1100‧‧‧外殼
1112‧‧‧切斷區域
1202‧‧‧PCI型介面
1304‧‧‧晶片組
CE#、CK、CK#、CSI、D〔n〕、DSI、RST#‧‧‧輸入
CE#1、CE#2、CE#3、CE#4‧‧‧晶片選擇訊號
Ch_1、Ch_2、Ch_3、Ch_4、Ch_n、Ch_n-1‧‧‧通道
CKO、CKO#、CSO、DSO、Q〔n〕‧‧‧輸出
CLK‧‧‧時鐘
Sbridge‧‧‧Sbridge線
Sin‧‧‧串聯通道輸入埠
Sin_a、Sin_b、Sout_a、Sout_b‧‧‧埠
Sout‧‧‧串聯通道輸出埠
Sin1、Sin2‧‧‧輸入終端
Sout1、Sout2‧‧‧輸出終端
現在將僅藉由例示方式並參考該等附圖描述本揭示的實施例。
圖1係先前記憶體系統技術的方塊圖；圖2係先前技術之2.5英吋固態硬碟主機板的圖；圖3係根據本實施例之串聯記憶體系統的一般方塊圖；圖4係根據本實施例之具有串聯輸入/輸出介面的通用記憶體裝置的方塊圖；圖5係固態硬碟(SSD)控制器的方塊圖；圖6係顯示快閃記憶體裝置封裝之球柵陣列佈置的示意圖；圖7係顯示根據本實施例之寬型刀鋒式記憶體的範例印刷電路板的圖； 圖8係顯示根據本實施例之窄型刀鋒式記憶體的範例印刷電路板的圖；圖9係根據本實施例之針對圖7及8的刀鋒式記憶體之連接器的範例插針指派；圖10係根據本實施例之單通道刀鋒式記憶體的方塊圖；圖11係根據本實施例之多通道刀鋒式記憶體的方塊圖；圖12係根據本實施例之每通道具有單一刀鋒式記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖；圖13係根據本實施例之每通道具有多個刀鋒式記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖；圖14係根據本實施例之具有多通道刀鋒式記憶體的SSD記憶體系統的方塊圖；圖15係根據本實施例之2記憶體模組、2通道固態硬碟的平面佈置圖；圖16係根據本實施例之SSD的單側部分尺寸主PCB的側視圖；圖17係根據本實施例之SSD的雙側部分尺寸主PCB的側視圖；圖18係根據本實施例之具有雙堆疊連接器的SSD之單側部分尺寸主PCB的側視圖；圖19係根據本實施例之具有雙堆疊連接器的SSD之雙側部分尺寸主PCB的側視圖； 圖20係根據本實施例之雙堆疊刀鋒式記憶體連接器的電路示意圖；圖21係根據本實施例之SSD的全尺寸主PCB的平面佈置圖；圖22係根據本實施例之具有配置在主PCB上方的額外刀鋒式記憶體之圖15的部分尺寸主PCB的平面佈置圖；圖23係根據本實施例之圖22的部分尺寸主PCB的側視圖；圖24係根據本實施例之具有另一刀鋒式記憶體組態及刀鋒式記憶體連接器配置的SSD之部分尺寸主PCB的平面圖；圖25係根據本實施例之在固態硬碟外殼內的單側部分尺寸主PCB的頂透視剖面圖；圖26係根據本實施例之PCI-型SSD記憶體卡的平面佈置圖；且圖27係根據本實施例之具有積體刀鋒式記憶體連接器之電腦主機板的平面佈置圖。
508、510‧‧‧刀鋒式記憶體
512‧‧‧SSD控制器
514‧‧‧緩衝器
500‧‧‧主PCB
502‧‧‧主介面
504、506‧‧‧單槽刀鋒式記憶體連接器

Claims (22)

  1. 一種固態硬碟記憶體系統，包含：記憶體控制器，具有用於提供及接收主資料的主介面，及用於提供記憶體輸入訊號及接收記憶體輸出訊號的記憶體介面；刀鋒式記憶體，具有串聯連接記憶體裝置、及具有組態成接收該等記憶體輸入訊號的輸入埠及組態成用於提供該等記憶體輸出訊號之輸出埠的連接器片，該等記憶體輸入訊號係藉由該等串聯連接記憶體裝置的第一記憶體裝置接收，且該等記憶體輸出訊號係藉由該等串聯連接記憶體裝置的最後記憶體裝置提供；連接器，具有組態成可拆卸地接受該刀鋒式記憶體之該連接器片並組態成用於將該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號耦合於該刀鋒式記憶體及該記憶體控制器之間的插座。
  2. 如申請專利範圍第1項的固態硬碟記憶體系統，其中將該記憶體控制器及該連接器載置在PCB上。
  3. 如申請專利範圍第2項的固態硬碟記憶體系統，其中將該連接器載置在大約該PCB的邊緣，且當該刀鋒式記憶體插入該連接器的該插座中時，該刀鋒式記憶體從該PCB向外延伸。
  4. 如申請專利範圍第2項的固態硬碟記憶體系統，其中該連接器係載置至該PCB之第一側的第一連接器，並將第二連接器載置至該PCB之第二側用於接受另一刀鋒式 記憶體。
  5. 如申請專利範圍第1項的固態硬碟記憶體系統，其中該插座係第一插座，且該連接器包括組態成可拆卸地接受另一刀鋒式記憶體的第二插座。
  6. 如申請專利範圍第5項的固態硬碟記憶體系統，其中將該第一插座串聯連接至該第二插座。
  7. 如申請專利範圍第6項的固態硬碟記憶體系統，其中該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的通道。
  8. 如申請專利範圍第5項的固態硬碟記憶體系統，其中一組該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的第一通道，且第二組該等記憶體輸入訊號及該等記憶體輸出訊號形成該記憶體控制器的第二通道，該第一插座電性連接至該第一通道，且該第二插座電性連接至該第二通道。
  9. 如申請專利範圍第2項的固態硬碟記憶體系統，其中將串聯連接記憶體裝置的群組永久地載置至該PCB。
  10. 如申請專利範圍第9項的固態硬碟記憶體系統，其中調整該PCB的尺寸以適用在標準化硬碟外殼內。
  11. 如申請專利範圍第10項的固態硬碟記憶體系統，其中將該連接器載置在該PCB上，用於在該串聯連接記憶體裝置群組之至少一記憶體裝置上方定位該已接受之刀鋒式記憶體。
  12. 如申請專利範圍第2項的固態硬碟記憶體系統， 其中該連接器係第一連接器，且第二連接器與該第一連接器以並列配置的方式載置並具有面對一方向的個別插座。
  13. 如申請專利範圍第12項的固態硬碟記憶體系統，其中調整該PCB、該第一連接器、及該第二連接器的尺寸以適用在標準硬碟外殼內。
  14. 如申請專利範圍第2項的固態硬碟記憶體系統，其中該連接器係第一連接器，且第二連接器與該第一連接器以背對背配置的方式載置，用於接受另一刀鋒式記憶體。
  15. 如申請專利範圍第1項的固態硬碟記憶體系統，其中將該記憶體控制器及該連接器載置在電腦主機板上。
  16. 如申請專利範圍第1項的固態硬碟記憶體系統，其中將該記憶體控制器及該連接器載置在可插入電腦主機板之PCI槽中的PCI型卡上。
  17. 一種固態記憶體儲存裝置，包含：主PCB，包括用於接收具有主介面格式之輸入資料並用於提供具有該主介面格式之輸出資料的主介面連接器；記憶體控制器，載置至該主PCB，用於將該輸入資料轉換為具有串聯介面格式的寫入資料，並用於將具有該串聯介面格式的已接收之讀取資料轉換為該輸出資料；且至少一記憶體模組，具有載置於其上的串聯連接記憶體裝置，並可拆卸連接至該主PCB，用於從該記憶體控制器接收該寫入資料並用於將該讀取資料提供至該記憶體控制器。
  18. 如申請專利範圍第17項的固態記憶體儲存裝置，更包括載置至該主PCB的至少一記憶體模組連接器，該主PCB成形為用於接受該記憶體模組的該至少一連接器。
  19. 如申請專利範圍第18項的固態記憶體儲存裝置，其中調整該主PCB及該至少一記憶體模組的尺寸及形狀以適用在硬碟外殼內。
  20. 如申請專利範圍第19項的固態記憶體儲存裝置，其中該硬碟外殼包括標準化3.5英吋硬碟外殼。
  21. 如申請專利範圍第20項的固態記憶體儲存裝置，其中該硬碟外殼包括標準化2.5英吋硬碟外殼。
  22. 如申請專利範圍第21項的固態記憶體儲存裝置，其中該主PCB係可插入電腦主機板之PCI槽中的PCI型卡。
TW101148761A 2011-12-23 2012-12-20 固態硬碟記憶體系統 TW201344692A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161580134P 2011-12-23 2011-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201344692A true TW201344692A (zh) 2013-11-01

Family

ID=48654323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101148761A TW201344692A (zh) 2011-12-23 2012-12-20 固態硬碟記憶體系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9128662B2 (zh)
EP (1) EP2795621A4 (zh)
JP (1) JP2015507790A (zh)
KR (1) KR101969375B1 (zh)
CN (1) CN104137184B (zh)
TW (1) TW201344692A (zh)
WO (1) WO2013091104A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI573017B (zh) * 2015-12-11 2017-03-01 英業達股份有限公司 非揮發性記憶體固態硬碟之燈號控制系統
TWI615721B (zh) * 2015-03-06 2018-02-21 華碩電腦股份有限公司 主機板
US10466923B2 (en) 2015-02-27 2019-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Modular non-volatile flash memory blade

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9430412B2 (en) 2013-06-26 2016-08-30 Cnex Labs, Inc. NVM express controller for remote access of memory and I/O over Ethernet-type networks
US9785356B2 (en) 2013-06-26 2017-10-10 Cnex Labs, Inc. NVM express controller for remote access of memory and I/O over ethernet-type networks
US10063638B2 (en) 2013-06-26 2018-08-28 Cnex Labs, Inc. NVM express controller for remote access of memory and I/O over ethernet-type networks
US9785355B2 (en) 2013-06-26 2017-10-10 Cnex Labs, Inc. NVM express controller for remote access of memory and I/O over ethernet-type networks
GB2523839B (en) * 2014-03-07 2018-08-08 Xyratex Tech Limited A solid state storage carrier and a storage system
US9177654B2 (en) * 2014-03-26 2015-11-03 Burst Corporation Solid-state memory device with plurality of memory cards
US20150278147A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 2419265 Ontario Limited Solid-state memory device with plurality of memory cards
US9603280B2 (en) 2014-05-30 2017-03-21 EMC IP Holding Company LLC Flash module
US9398720B1 (en) 2014-05-30 2016-07-19 Emc Corporation Chassis with airflow and thermal management
US9710421B2 (en) 2014-12-12 2017-07-18 Intel Corporation Peripheral component interconnect express (PCIe) card having multiple PCIe connectors
US10353442B2 (en) 2015-01-30 2019-07-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Expansion slot interface
US20160259754A1 (en) 2015-03-02 2016-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Hard disk drive form factor solid state drive multi-card adapter
CN111475438B (zh) * 2015-08-12 2021-12-10 北京忆恒创源科技股份有限公司 提供服务质量的io请求处理方法及其装置
US10080300B1 (en) 2015-12-29 2018-09-18 EMC IP Holding Company LLC Mechanical latch module
US10949098B2 (en) * 2016-02-10 2021-03-16 R-Stor Inc. Method and apparatus for providing increased storage capacity
CN105843337A (zh) * 2016-03-18 2016-08-10 湖南源科创新科技有限公司 加固型固态存储板卡设计方法及其存储装置
KR101913784B1 (ko) * 2016-06-01 2018-11-02 주식회사 스토리지안 에스에스디 멀티플러 및 이에 기반한 스토리지 시스템
TWI601155B (zh) * 2016-06-08 2017-10-01 群聯電子股份有限公司 記憶體的介面、控制電路單元、儲存裝置及時脈產生方法
US9990160B2 (en) * 2016-06-27 2018-06-05 Altera Corporation Methods and apparatus for smart memory interface
US11586565B2 (en) 2016-10-03 2023-02-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Non-volatile storage system and data storage access protocol for non-volatile storage devices
US10877667B2 (en) * 2017-05-12 2020-12-29 Western Digital Technologies, Inc. Supervised learning with closed loop feedback to improve ioconsistency of solid state drives
US10489257B2 (en) * 2017-08-08 2019-11-26 Micron Technology, Inc. Replaceable memory
US10490943B2 (en) * 2017-08-09 2019-11-26 Micron Technology, Inc. Securing a memory card
CN109673124A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 电路板及电子设备
KR102455880B1 (ko) 2018-01-12 2022-10-19 에스케이하이닉스 주식회사 메모리 시스템 및 메모리 시스템의 동작 방법
KR102394695B1 (ko) 2017-11-08 2022-05-10 에스케이하이닉스 주식회사 메모리 시스템 및 그것의 동작방법
KR20200088634A (ko) 2019-01-15 2020-07-23 에스케이하이닉스 주식회사 메모리 시스템, 데이터 처리 시스템 및 데이터 처리 시스템의 동작방법
KR102387181B1 (ko) * 2017-10-31 2022-04-19 에스케이하이닉스 주식회사 컴퓨팅 디바이스 및 그것의 동작방법
US11636014B2 (en) 2017-10-31 2023-04-25 SK Hynix Inc. Memory system and data processing system including the same
CN108154891A (zh) * 2018-02-06 2018-06-12 国蓉科技有限公司 一种基于vpx单槽结构的存储模块
US10915469B2 (en) * 2018-03-09 2021-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for supporting a field programmable gate array (FPGA) based add-in-card (AIC) solid state drive (SSD)
KR102091704B1 (ko) * 2018-06-05 2020-03-20 주식회사 스토리지안 다양한 크기의 ssd 메모리 카드를 수평 슬라이드 방식으로 적층하는 구조와 내진동 특성을 갖는 에스에스디 멀티플러
CN110998510B (zh) 2018-06-27 2021-02-23 华为技术有限公司 一种存储系统及存储系统的工作模式的切换方法
US10741943B2 (en) * 2018-09-13 2020-08-11 Arista Networks, Inc. Network devices and network elements with stacked octal small format pluggable modules
CN109582225B (zh) * 2018-11-13 2022-02-01 深圳忆联信息系统有限公司 一种ssd多颗粒兼容启动、升级方法及装置
US10950265B1 (en) * 2020-04-29 2021-03-16 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device configured with manufacture PCB for concurrent write/read operation
CN115562566B (zh) * 2022-01-06 2024-01-26 澜起电子科技(上海)有限公司 模块化存储设备

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663901A (en) * 1991-04-11 1997-09-02 Sandisk Corporation Computer memory cards using flash EEPROM integrated circuit chips and memory-controller systems
US7649742B2 (en) * 2000-01-06 2010-01-19 Super Talent Electronics, Inc. Thin flash-hard-drive with two-piece casing
US7301776B1 (en) * 2004-11-16 2007-11-27 Super Talent Electronics, Inc. Light-weight flash hard drive with plastic frame
JP2002117000A (ja) * 2000-10-05 2002-04-19 Hitachi Ltd メモリシステムおよび接続部材
US7610447B2 (en) * 2001-02-28 2009-10-27 Rambus Inc. Upgradable memory system with reconfigurable interconnect
KR100539237B1 (ko) * 2003-06-19 2005-12-27 삼성전자주식회사 메모리 모듈 또는 소켓에 장착되는 종단 제공장치 및 이를이용하는 메모리 시스템
US20080002370A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Wai Shin Lau Scalable memory DIMM designs with vertical stackup connector
CN101211649B (zh) * 2006-12-27 2012-10-24 宇瞻科技股份有限公司 带有固态磁盘的动态随机存取内存模块
US7983051B2 (en) * 2008-04-09 2011-07-19 Apacer Technology Inc. DRAM module with solid state disk
US20100049914A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Goodwin Paul M RAID Enhanced solid state drive
US10236032B2 (en) * 2008-09-18 2019-03-19 Novachips Canada Inc. Mass data storage system with non-volatile memory modules
US7957173B2 (en) * 2008-10-14 2011-06-07 Mosaid Technologies Incorporated Composite memory having a bridging device for connecting discrete memory devices to a system
US8472199B2 (en) * 2008-11-13 2013-06-25 Mosaid Technologies Incorporated System including a plurality of encapsulated semiconductor chips
US8503211B2 (en) * 2009-05-22 2013-08-06 Mosaid Technologies Incorporated Configurable module and memory subsystem
WO2011085131A2 (en) 2010-01-06 2011-07-14 Ching-Hsiang Simon Huang Expandable capacity solid state drive
TWI581267B (zh) * 2011-11-02 2017-05-01 諾瓦晶片加拿大公司 快閃記憶體模組及記憶體子系統

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10466923B2 (en) 2015-02-27 2019-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Modular non-volatile flash memory blade
TWI677791B (zh) * 2015-02-27 2019-11-21 南韓商三星電子股份有限公司 非揮發性快閃記憶體刀鋒及相關聯的多卡模組、以及用於組態及操作模組化非揮發性快閃記憶體刀鋒的方法
TWI615721B (zh) * 2015-03-06 2018-02-21 華碩電腦股份有限公司 主機板
TWI573017B (zh) * 2015-12-11 2017-03-01 英業達股份有限公司 非揮發性記憶體固態硬碟之燈號控制系統

Also Published As

Publication number Publication date
CN104137184A (zh) 2014-11-05
WO2013091104A1 (en) 2013-06-27
EP2795621A4 (en) 2015-08-05
KR101969375B1 (ko) 2019-04-16
US9128662B2 (en) 2015-09-08
CN104137184B (zh) 2018-05-22
EP2795621A1 (en) 2014-10-29
JP2015507790A (ja) 2015-03-12
US20130163175A1 (en) 2013-06-27
KR20140110004A (ko) 2014-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201344692A (zh) 固態硬碟記憶體系統
TWI581267B (zh) 快閃記憶體模組及記憶體子系統
US10672458B1 (en) Memory system topologies including a buffer device and an integrated circuit memory device
US9887008B2 (en) DDR4-SSD dual-port DIMM device
US7729151B2 (en) System including a buffered memory module
US20230410890A1 (en) Memory System Topologies Including A Memory Die Stack