TWI712048B - 儲存裝置及其之控制方法 - Google Patents

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Abstract

本實施方式提供可在省電動作中測定溫度，並記錄到記憶體的儲存裝置及其之控制方法。 本實施方式的儲存裝置具備：非揮發性的記憶部；溫度感測器，其係檢測溫度；控制器，其係取得從溫度感測器輸出的溫度資料，並配合溫度資料來控制記憶部的動作；及電源；並且指定第1模式或者第2模式作為動作模式。電源係在指定為第1模式的期間，對控制器供給取得溫度資料所需的第1電力，在指定為第2模式的期間之至少1個時序以外的期間，對控制器供給比第1電力還少的第2電力，在至少1個時序對控制器供給第2電力。控制器係在指定為第1模式的期間，週期性取得溫度資料，在至少1個時序及從第2模式切換成第1模式的切換時序，取得溫度資料。

Description

儲存裝置及其之控制方法
本發明的實施方式係關於可進行省電動作的儲存裝置及其之控制方法。
作為儲存裝置，具有硬碟驅動器(Hard Disk Drive)(以下，稱為HDD)或固態驅動器(Solid State Drive)(以下，稱為SSD)。儲存裝置連接到主機。寫入時，從主機將寫入資料及寫入指令傳送到儲存裝置，儲存裝置將寫入資料寫入到磁碟或者非揮發性半導體記憶體。讀出時，從主機將讀出指令傳送到儲存裝置，儲存裝置從磁碟或者非揮發性半導體記憶體讀出資料，再將讀出資料傳送到主機。 在儲存裝置，載置稱為SMART(Self-monitoring Analysis and Reporting Technology)的以障礙之早期發現・故障之預測為目的的自我診斷功能。雖然無法預測所有的故障，但十分有助於偵測在穩定的利用環境中經年劣化所導致的故障。在該功能之中，具有將儲存裝置的溫度向主機通知的項目。因此，在儲存裝置載置有溫度感測器。儲存裝置定期取得溫度感測器檢測的溫度。接受來自主機的診斷用軟體之溫度通知的要求的話，儲存裝置將溫度向主機通知。溫度超過儲存裝置的動作保證溫度之情況下，診斷用軟體向使用者通知警告。又，儲存裝置也為了防止溫度上升所導致的零件故障，而週期性監控溫度，執行降低內部處理速度等的使發熱量減少的控制，使得溫度不超過動作保證溫度。進一步，溫度超過比動作保證溫度還高的零件保證溫度之情況下，儲存裝置會自己停止動作。 為了刪減儲存裝置的消耗電力，主機可使儲存裝置以省電動作模式動作。在省電動作模式，儲存裝置會關閉大部分的功能。關閉的功能包含溫度的取得功能。因此，儲存裝置無法取得在省電動作模式動作的期間溫度。在這期間，由於儲存裝置幾乎不動作，故幾乎不會發熱，但有時由於某些影響導致周圍溫度上升，使得儲存裝置的溫度隨之上升。此時，儲存裝置的動作從省電動作模式返回通常動作模式，重新開始溫度取得時，溫度超過零件保證溫度的情況下，儲存裝置的動作會立即停止。 又，儲存裝置將溫度(現在值、過去的最大值及最小值)預先記錄到非揮發性的記憶體。已故障的儲存裝置被送回到製造者時，製造者藉由從記憶體讀出溫度的最大值，而確認儲存裝置的使用狀況(裝置是否在超過動作保證溫度的溫度使用)，即可特定出故障的原因。 溫度感測器檢測的溫度受到儲存裝置本身的溫度及儲存裝置的周圍溫度之兩者的影響，但溫度感測器無法分開檢測儲存裝置本身的溫度及儲存裝置的周圍溫度。因此，即使省電動作模式期間的儲存裝置自體之溫度為零件保證溫度以下，而不必使儲存裝置停止動作時，在周圍溫度超過零件保證溫度的情況下，溫度感測器檢測的溫度會超過零件保證溫度，從省電動作模式返回到通常動作模式時，儲存裝置的動作會立即停止。又，在省電動作模式動作的期間之溫度不會被記憶到記憶體。因此，即使儲存裝置被送回到製造者，也無法確認在省電動作模式動作的期間之儲存裝置的使用狀況。
實施方式提供可在省電動作中測定溫度，並記錄到記憶體的儲存裝置及其之控制方法。 實施方式的儲存裝置具備：非揮發性的記憶部；溫度感測器，其係檢測前述記憶部的溫度；控制器，其係取得從前述溫度感測器輸出的溫度資料，並配合前述溫度資料來控制前述記憶部的動作；及電源。儲存裝置從外部機器指定第1模式或者第2模式作為動作模式。前述電源在指定前述第1模式的期間，對前述控制器供給取得前述溫度資料所需的第1電力，在指定前述第2模式的期間之至少1個時序以外的期間，對前述控制器供給比第1電力還少的第2電力，在前述至少1個時序對前述控制器供給前述第2電力。前述控制器在指定前述第1模式的期間，週期性取得前述溫度資料，在前述至少1個時序取得前述溫度資料，在從前述第2模式切換成前述第1模式的切換時序，取得前述溫度資料。前述控制器把已取得的前述溫度資料寫入到前述記憶部。
以下，針對實施方式參考圖式予以說明。尚且，揭露內容僅為一例，並未藉由以下實施方式所記載的內容而限定發明。相關領域人士容易思及的變形誠然也包含在揭露的範圍。為了更明確說明，在圖式，有時會對實際的實施態樣變更各部分的尺寸、形狀等而示意表示。在多個圖式，有時會針對對應的要素附加相同的參考數字，而省略詳細的說明。 [系統全體構成] 圖1為表示包含SSD的資訊處理系統之一例的構成之方塊圖。資訊處理系統包含主機裝置(以下，稱為主機)10及SSD20。SSD20係以對非揮發性半導體記憶體寫入資料，同時從非揮發性半導體記憶體讀出資料的方式構成的半導體儲存裝置。 主機10為存取SSD20的資訊處理裝置(也稱為計算裝置)。主機10可為將大量且多樣的資料保存在SSD20的伺服器(也稱為儲存伺服器)，也可為個人電腦。SSD20可被使用作為主機10的主儲存器。SSD20也可被內建在主機10，可經由纜線或者網路連接到主機10。主機10藉由減少SSD20的運作之功能的數量而減少SSD20的消耗電力，作為電力模式可選擇通常模式及省電模式。主機10將電力模式的指定指令供給到SSD20。 SSD20具備：控制器22；快閃記憶體24；DRAM26；溫度感測器28；及電源電路30等裝置。控制器22具備：CPU32；主機介面(主機I/F)34；NAND介面(NAND I/F)36；及DRAM介面(DRAM I/F)38等。CPU32、主機I/F34、NAND I/F36、DRAM I/F38連接到匯流排線42。控制器22可藉由System-on-chip(SoC)般的電路而實現。 作為電性相互連接主機10及SSD20之用的主機I/F34，可使用例如Small Computer System Interface(SCSI)(註冊商標)、PCI Express(註冊商標)(PCIe(也稱為註冊商標))、Serial Attached SCSI(SAS)(註冊商標)、Serial Advanced Technology Attachment(SATA)(註冊商標)、Non Volatile Memory Express(NVMe(註冊商標))、Universal Serial Bus (USB)(註冊商標)、Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter(UART)(註冊商標)等的規格。在此，作為一例，採用SATA作為主機I/F34。 作為非揮發性半導體記憶體的快閃記憶體24由例如NAND型的快閃記憶體組成，但不限於NAND型的快閃記憶體，可使用NOR型等其他非揮發性半導體記憶體。快閃記憶體24可包含多個快閃記憶體晶片(也就是多個快閃記憶體晶粒)。在此，作為一例，具備16個快閃記憶體24-1、24-2、…、24-16。快閃記憶體24-1、24-2、…、24-16之中的任意數量之記憶體可同時並列動作。並列動作的記憶體之數量愈多，處理速度愈快。各晶片作為構成為每個記憶體胞可儲存1位元或者多位元的快閃記憶體而實現。快閃記憶體24的讀出、寫入藉由控制器22而受到控制。快閃記憶體24連接到NAND I/F36。 作為揮發性記憶體也就是隨機存取記憶體的DRAM26由例如DDR3L規格的DRAM組成。在DRAM26中也可設置：寫入緩衝，其係將寫入到快閃記憶體24的資料暫時儲存之用的緩衝區域；讀出緩衝，其係將從快閃記憶體24讀出的資料暫時儲存之用的緩衝區域；發揮位址轉換表格(也稱為邏輯位址/物理位址轉換表格)之功能的查找表格(稱為LUT)之快取區域；及在SSD20的處理中所用的各種值或各種表格等系統管理資訊的儲存區域。LUT管理各個邏輯位址及各個快閃記憶體24的物理位址之間的匹配。DRAM26連接到DRAM I/F38。DRAM26可不設置在控制器22的外部，而設置在控制器22之內。在這種情況下，可使用不內建在DRAM26而是內建在控制器22、並且可以更高速存取的揮發性記憶體也就是SRAM。 SSD20還具備：溫度感測器28；及電源電路30。溫度感測器28檢測SSD20的溫度。溫度感測器28的輸出依照序列通訊規格、例如I2C規格而供給到控制器22。控制器22依照SSD20的溫度來控制電源電路30，以便調整從電源電路30輸出的電源電壓。又，控制器22在SSD20的溫度為高溫的情況下，控制SSD20來抑制發熱量。發熱量的抑制藉由使動作速度變慢而實現。動作速度藉由降低內部時脈頻率或者減少同時並列動作的快閃記憶體24之數量而變慢。 電源電路30係由從主機10供給的單一或者多個外部電源生成SSD20的各裝置所需的的多個內部電源電壓。在圖1，電源線未圖示。電源電路30可由單一或者多個IC所構成。控制電源電路30的控制訊號依照序列通訊規格、例如I2C規格而從控制器22被供給。控制器22依照來自主機10的指令，可使從電源電路30朝向SSD20的各裝置之電源電壓的供給開啟/關閉，將SSD20的電力狀態設定成通常模式或者省電模式，使SSD20以省電方式動作。 [SSD的外觀] 圖2為表示SSD20的外觀之一例的平面圖。SSD20具備零件實裝用的略矩形形狀之基板21。近年，作為基板21的規格，具有針對電腦的內建擴充卡之形狀因子及連接端子而決定的M.2規格。針對M.2規格，提出各種尺寸，包含例如22mm×42mm、22mm×60mm、22mm×80mm及非常小型的類型。隨著SSD20愈小型化，快閃記憶體24也會小型化。小型化的快閃記憶體24在動作時有時會成為高溫。在基板21上，載置已IC化的零件也就是控制器22、快閃記憶體24、DRAM26、溫度感測器28及電源電路30。 SSD20在圖2的狀態(未封包化的狀態)被插入到電子機器，例如主機10的狹縫。主機10有時也具備多個SSD被插入的多個狹縫。因此，溫度感測器28檢測快閃記憶體24的溫度，但也檢測SSD20的周圍溫度。以這種方式，SSD20的溫度受到SSD的周圍溫度影響。 在基板21的一方之短邊側的側端，設置與主機10電性連接的連結器23。在基板12形成的配線圖案(未圖示)電性連接到連結器23之規定的端子插銷。 [SSD的電性構成] 圖3為SSD20的詳細方塊圖。對連結器23連接控制器22及電源電路30。在連結器23與控制器22之間，藉由SATA I/F及UART而傳送資料。UART在出貨前的階段被利用於將製造用的韌體程式寫入到快閃記憶體24，在出貨後不被利用。出貨後，SATA I/F被利用。為了將SSD20設定成省電模式，從主機10輸出的裝置休眠(DEVSLP)訊號也從連結器23供給到控制器22。 如圖1所示，對控制器22連接快閃記憶體24、DRAM26、溫度感測器28、電源電路30。溫度感測器28經由I2C匯流排而連接到控制器22。控制器22對溫度感測器28定期(例如，數100毫秒～數秒)傳送讀出指令，取得溫度感測器28的輸出資料。控制器22經由I2C匯流排而連接到電源電路30的DC/DC轉換器48，從控制器22朝向DC/DC轉換器48經由I2C匯流排供給控制訊號。DC/DC轉換器48構成為生成5系統的電源電壓，DC/DC轉換器48的電源電壓生成藉由來自控制器22的控制訊號而被控制。電源電壓生成的控制包含DC/DC轉換器48生成的各電源電壓之值的控制。進一步，DC/DC轉換器48生成的電源電壓之系統數依照SSD20的電力狀態模式變化。例如，DC/DC轉換器48生成5系統的電源電壓或者生成其中的少數系統的電源電壓。 對控制器22，連接圖1未表示的一定頻率之發振器54。控制器22內建圖1未表示的分頻器56及分頻比被設定的暫存器58。發振器54的輸出被輸入到分頻器56，配合被儲存到暫存器58的資料而被分頻，SSD20的內部時脈訊號被生成。藉由改變對暫存器58所設定的分頻比，使內部時脈訊號的頻率變更。藉由降低內部時脈訊號的頻率，SSD20的處理速度會變慢，而可抑制SSD20的發熱量。 電源電路30輸入從主機10供給的外部電源(例如，DC3.3V)之電壓訊號。輸入電壓訊號經由串聯的保險絲42、負載開關44而供給到LDO(Low Dropout)電路46、DC/DC轉換器48、52。在保險絲42流過一定以上之電流的話，保險絲42會熔斷，使電源電路30無法動作。負載開關44為開啟/關閉開關，在通常動作中會開啟，使電流流過，而輸出與輸入電壓相等的電壓訊號。一定以上的電流流過的話，負載開關44會關閉，輸出電壓會成為0V。保險絲42熔斷的電流之閾值可比負載開關44關閉的電流之閾值還高，也可相同。藉由保險絲42及負載開關44能夠以二重方式防止過電流。 LDO46及DC/DC轉換器48、52一起使輸入DC電壓降壓而生成SSD20內的各裝置之電源電壓。DC/DC轉換器48、52生成需要大電流的裝置用之電源。LDO46生成小電流的裝置用之電源。例如，LDO46使輸入DC電壓降壓而生成2.5V的控制器22用之電源電壓。DC/DC轉換器48使輸入DC電壓降壓，而生成由1.35V的DRAM26用之電源電壓、1.8V的快閃記憶體24用之電源電壓、1.0V的控制器22之第1部分用的第1電源電壓PD0、1.0V的控制器22之第2部分用的第2電源電壓PD1、1.0V的控制器22之第3部分用的第3電源電壓PD2所構成的5系統之電源電壓。從DC/DC轉換器48輸出的快閃記憶體24用之電源電壓(1.8V)被供給到DC/DC轉換器52的啟用端子EN。因此，DC/DC轉換器52在未從DC/DC轉換器48輸出快閃記憶體24用的電源電壓(1.8V)之期間，動作會停止。從DC/DC轉換器48輸出的第2電源電壓PD2被供給到LDO46的啟用端子EN。因此，LDO46在未從DC/DC轉換器48輸出第2電源電壓PD2之期間，動作會停止。DC/DC轉換器48的電壓生成藉由經由I2C匯流排而從控制器22供給的電力狀態模式訊號而受到控制。 各電力狀態(電力狀態的定義如之後所述)中DC/DC轉換器48生成的電壓之範例如圖4所示。ON表示電壓生成，OFF表示未生成電壓。啟動模式的情況下，DC/DC轉換器48生成DRAM26用之電源電壓(1.35V)、快閃記憶體24用之電源電壓(1.8V)、控制器22用之第1電源電壓PD0、第2電源電壓PD1及第3電源電壓PD2(皆為1.0V)。待機模式的情況下，DC/DC轉換器48生成DRAM26用之電源電壓、快閃記憶體24用之電源電壓及控制器22用之第1電源電壓PD0、第2電源電壓PD1，但未生成控制器22用之第3電源電壓PD2。淺層裝置休眠模式的情況下，DC/DC轉換器48生成DRAM26用之電源電壓、快閃記憶體24用之電源電壓及控制器22用之第1電源電壓PD0，但未生成控制器22用之第2電源電壓PD1及第3電源電壓PD2。深層裝置休眠模式的情況下，DC/DC轉換器48生成控制器22用之第1電源電壓PD0，但未生成DRAM26用之電源電壓、快閃記憶體24用之電源電壓及控制器22用之第2電源電壓PD1、第3電源電壓PD2。 藉此，控制器22的動作配合電力狀態模式訊號而成為省電動作。 DC/DC轉換器52使輸入DC電壓降壓，而生成2.8V的快閃記憶體24用之電源電壓。尚且，負載開關44的輸出訊號作為維持原樣的3.3V之電源訊號而被供給到控制器22、溫度感測器28。從DC/DC轉換器48，5系統的電源電壓皆正常輸出之後，從DC/DC轉換器48向控制器22供給重設訊號，控制器22開始動作。 LDO46、DC/DC轉換器48、52可由另外的IC構成，也可使2個或者3個由1個IC構成。LDO46、DC/DC轉換器48、52生成的電壓之系統數或值不限定於上述的數或值。 [比較例] 說明實施方式的SSD20之省電動作。首先，為了與實施方式比較，而參考圖5說明比較例的動作之第1例。在比較例，主機10在指定通常模式時，否定DEVSLP訊號，指定SATA作為省電模式而定義的裝置休眠模式時，肯定DEVSLP訊號(assert)。 DEVSLP訊號被否定(negate)的期間，控制器22將啟動模式訊號供給到DC/DC轉換器48。在啟動模式的情況下，如圖4所示，DC/DC轉換器48會生成所有5系統的電源電壓。此時的消耗電力為數瓦特。 控制器22接受溫度感測器28的輸出之處理係由控制器22內的韌體執行。控制器22為了執行溫度取得韌體，需要第2電源電壓PD1。因此，DEVSLP訊號被否定的期間，控制器22經由I2C匯流排，以一定週期取得溫度感測器28檢測的感測器溫度Ts，再把已取得的感測器溫度Ts寫入到快閃記憶體24。 控制器22接收來自主機10的通知要求的話，將感測器溫度Ts向主機10通知。進一步，控制器22以如下方式控制SSD20：降低SSD20的時脈頻率或者減少並列動作的快閃記憶體24之數量，使得感測器溫度Ts不超過動作保證溫度Top＿max，來抑制發熱，進而抑制溫度上升。藉此，感測器溫度Ts逐漸降低。 控制器22從主機10接受待機要求的指令的話，將待機模式訊號供給到DC/DC轉換器48。控制器22在一定期間內不接受來自主機10的指令的情況下，也將待機模式訊號供給到DC/DC轉換器48。待機模式的情況下，如圖4所示，DC/DC轉換器48關閉控制器22的第3電源電壓PD2，故LDO46也被關閉。因此，控制器22的功能之一部分被關閉，消耗電力減少成為50～100毫瓦特。 在SATA，裝置休眠模式被分類成淺層裝置休眠模式及深層裝置休眠模式。裝置休眠模式被指定的話，首先，淺層裝置休眠模式在一定時間內被執行，然後深層裝置休眠模式被執行。 DEVSLP訊號從否定變為肯定的話，控制器22將淺層裝置休眠模式訊號供給到DC/DC轉換器48。淺層裝置休眠模式的情況下，如圖4所示，DC/DC轉換器48關閉控制器22的第2電源電壓PD1、第3電源電壓PD2。淺層裝置休眠模式相較於待機模式，控制器22的功能之中被關閉的功能增加，消耗電力減少。在淺層裝置休眠模式，第2電源電壓PD1關閉，故控制器22無法取得感測器溫度Ts。 從淺層裝置休眠的開始經過數100毫秒～數秒的話，控制器22將深層裝置休眠模式訊號供給到DC/DC轉換器48。深層裝置休眠模式的情況下，如圖4所示，DC/DC轉換器48生成控制器22用的第1電源電壓PD0，而不生成除此以外的電源電壓。深層裝置休眠模式相較於淺層裝置休眠模式，控制器22的功能之中被關閉的功能更為增加，消耗電力更為減少。裝置休眠時的消耗電力為2～5毫瓦特。 在深層裝置休眠模式，控制器22用之第2電源電壓PD1不被生成，故控制器22無法繼續取得感測器溫度Ts。
在控制器22不取得溫度的省電模式也就是裝置休眠模式(淺層裝置休眠模式及深層裝置休眠模式)的期間，由於某種原因使周圍溫度Ta上升，使測定SSD20的溫度之溫度感測器28的感測器溫度Ts上升。DEVSLP訊號從肯定變化成否定的話，SSD20的電力狀態返回到啟動模式，控制器22重新開始感測器溫度Ts的一定週期之取得。若感測器溫度Ts為零件保證溫度T_limit以下，則控制器22以如下方式控制SSD20：藉由降低時脈頻率或者減少並列動作的快閃記憶體24之數量，使得感測器溫度Ts不超過動作保證溫度Top_max，來抑制SSD20的發熱，進而抑制溫度上升。
圖6表示比較例的動作之第2例。不論在第1例或者第2例，在裝置休眠模式的期間，皆由於某種原因使周圍溫度Ta上升，導致從測定SSD20的溫度之溫度感測器28輸出的感測器溫度Ts上升。在第1例，假定感測器溫度Ts不上升成為動作保證溫度Top_max以上，但在第2例，假定感測器溫度Ts已上升到零件保證溫度T_limit以上。因此，在第2例，DEVSLP訊號從肯定變成否定，從省電模式返回到通常模式，控制器22重新開始感測器溫度Ts的一定週期之取得時，若感測器溫度Ts為零件保證溫度T_limit以上，則SSD20的動作會停止。在第2例，感測器溫度Ts已上升到零件保證溫度T_limit以上，但如圖7所示，隨著周圍溫度Ta上升，而感測器溫度Ts上升的情況下，SSD20本身不會發熱，不會到達零件保證溫度T_limit。然而，從省電模式返回到通常模式時，若感測器溫度Ts為零件保證溫度 T_limit以上，則判斷SSD20已故障，SSD20的動作會停止。又，在裝置休眠模式的期間，無法取得溫度，故該期間的溫度資料不被保存在快閃記憶體24。因此，動作已停止的SSD20被送回到製造者時，如圖6、圖7所示，在裝置休眠模式的期間，無法得知是否由於某種原因導致周圍溫度Ta已上升。
[實施型態的動作例]
為了解決以上課題的實施方式之動作例如圖7所示。圖7為對應圖5、圖6的圖。參考圖8、圖9、圖10的流程圖而說明圖7所示的實施方式之動作。主機10否定DEVSLP訊號的通常模式之情況的動作係與比較例相同。也就是說，控制器22以一定週期取得感測器溫度Ts。因此，控制器22在DEVSLP訊號被否定的情況下，將啟動模式訊號向DC/DC轉換器48供給，DC/DC轉換器48生成所有5系統的電源電壓，LDO46及DC/DC轉換器52會動作。在圖8的方塊102，判定是否已成為溫度取得時序。控制器22的內部計時器會計算一定期間，在成為溫度取得時序的情況下，控制器22在方塊104取得感測器溫度Ts，然後寫入到圖11所示般的快閃記憶體24內之溫度記錄區域24T。如後所述，在實施方式，也取得周圍溫度Ta，故在此時已取得的感測器溫度Ts係為了與周圍溫度Ta區別，而作為動作溫度Top的現在值被記錄到溫度記錄區域24T。溫度記錄區域24T也包含儲存動作溫度的過去之最大值及最小值的區域。溫度記錄區域24T可出現在與快閃記憶體24不同的非揮發性之記憶體。 在方塊106，控制器22判定是否已從主機10傳送通知要求。未從主機10傳送通知要求的情況下，控制器22會跳過方塊108的處理而執行方塊112的處理，已從主機10傳送通知要求的情況下，在方塊108，向主機10通知動作溫度(現在值、最大值、最小值)之後，執行方塊112的處理。 在方塊112，控制器22判定動作溫度Top是否已超過零件保證溫度T＿limit。控制器22在動作溫度Top未超過零件保證溫度T＿limit的情況下，執行方塊116的處理，在動作溫度Top已超過零件保證溫度T＿limit的情況下，在方塊114，使SSD20的動作停止。藉由控制器22使動作停止的情況下，SSD20未接受來自主機10的電源再起動指令的話，即不會再起動。 在方塊116，控制器22以如下方式控制SSD20：藉由降低SSD20的時脈頻率或者減少並列動作的快閃記憶體24之數量，使得動作溫度Top不超過動作保證溫度Top＿max，來抑制發熱，進而抑制溫度上升。藉此，感測器溫度Ts會逐漸降低。尚且，即使DEVSLP訊號被否定，有時也會從啟動模式遷移到待機模式。 在方塊118，控制器22判定DEVSLP訊號是否已被肯定。控制器22在DEVSLP訊號被否定的情況下，執行方塊102的處理(溫度取得時序的判定)，在DEVSLP訊號被肯定的情況下，在方塊122，取得感測器溫度Ts，然後作為動作溫度Top的現在值被寫入到溫度記錄區域24T。因此，在方塊122的執行中，SSD20的電力狀態維持在待機模式或者啟動模式，並非淺層裝置休眠。 之後，在方塊124，控制器22將淺層裝置休眠模式訊號供給到DC/DC轉換器48。藉此，DC/DC轉換器48會關閉控制器22用之第2電源電壓PD1及第3電源電壓PD2，LDO46會停止動作。由於第2電源電壓PD1會關閉，故控制器22無法取得感測器溫度Ts。 控制器22在方塊126判定DEVSLP訊號被肯定之後是否經過一定時間(例如，數100毫秒～數秒)。控制器22在經過一定時間之前重複執行方塊126的處理(判定是否經過)，經過一定時間的情況下，在方塊128，將待機模式訊號供給到DC/DC轉換器48，使已關閉的第2電源電壓PD1開啟，取得感測器溫度Ts，然後寫入到溫度記錄區域24T。在方塊128，SSD20的電力狀態為待機模式，但在這之前，SSD20的電力狀態為淺層裝置休眠模式，SSD20大致不動作，而不發熱，故在方塊128已取得的感測器溫度Ts並非作為SSD20的動作溫度，而是作為周圍溫度Ta1被寫入到溫度記錄區域24T。 在方塊132，控制器22將深層裝置休眠模式訊號供給到DC/DC轉換器48。藉此，DC/DC轉換器48關閉控制器22用之第1電源電壓PD0以外的4系統之電源電壓。在方塊128，SSD20的電力狀態成為待機模式的期間僅為在溫度取得作業的極短期間。在深層裝置休眠模式的情況下，由於第2電源電壓PD1關閉，故控制器22無法取得感測器溫度Ts。 在方塊136，控制器22判定DEVSLP訊號是否已被否定。控制器22在DEVSLP訊號未被否定的情況下，重複執行方塊136的處理(判定是否已否定)，在DEVSLP訊號已被否定的情況下，在方塊138，控制器22將啟動模式訊號供給到DC/DC轉換器48。DC/DC轉換器48生成所有5系統的電源電壓。 在方塊142，控制器22控制SSD10，使得發熱量成為最小。在方塊144，控制器22取得感測器溫度Ts，寫入到溫度記錄區域24T。在方塊144，SSD20的電力狀態為啟動模式，但在這之前，SSD20的電力狀態為深層裝置休眠模式，SSD20幾乎不動作，而未發熱，故在方塊144所取得的感測器溫度Ts並非作為SSD20的動作溫度，而是作為周圍溫度Ta2被寫入到溫度記錄區域24T。 之後，控制器22在方塊146判定是否已成為溫度取得時序。DEVSLP訊號被否定之後，控制器22的內部計時器會計算一定期間，在成為溫度取得時序的情況下，控制器22在方塊148，取得感測器溫度Ts，然後作為動作溫度Top的現在值寫入到快閃記憶體24內的溫度記錄區域24T。 在方塊152，控制器22判定動作溫度Top是否為零件保證溫度T＿limit以上。動作溫度Top不為零件保證溫度T＿limit以上的情況下，控制器22會跳過方塊154的處理，而執行方塊158的處理。動作溫度Top為零件保證溫度T＿limit以上的情況下，控制器22在方塊154，判定動作溫度Top是否為周圍溫度Ta2+規定溫度(例如，5℃)以下。 根據具體例說明方塊152、154的判定之內容。從省電模式返回到通常模式時的周圍溫度Ta2為97℃，返回之後立即取得的動作溫度Top為101℃，零件保證溫度T＿limit為100℃。動作溫度Top(=101℃)為零件保證溫度T＿limit(=100℃)以上，但由於周圍溫度Ta2為97℃的高溫，故動作溫度Top(=101℃)受到周圍溫度Ta2(=97℃)的影響，SSD20可能為未發熱的正常狀態。因此，在方塊152，即使判定動作溫度Top為零件保證溫度T＿limit以上，也不立即使SSD20停止動作，在方塊154，判定動作溫度Top是否為周圍溫度Ta2+規定溫度(例如，5℃)以下。 在方塊154，判定動作溫度Top(=101℃)為周圍溫度Ta2+規定溫度(=97℃+5℃=102℃)以下的話，可判斷SSD20未發熱。另外，若動作溫度Top(=101℃)並非周圍溫度Ta2+規定溫度(=102℃)以下，則可判斷SSD20正在發熱。 在方塊154，判定動作溫度Top為周圍溫度Ta2+規定溫度以下的情況下，可判斷SSD20未發熱，故控制器22在方塊158以如下方式控制SSD20：藉由降低SSD20的時脈頻率或者減少並列動作的快閃記憶體24之數量，使得動作溫度Top不超過動作保證溫度Top＿max，來抑制發熱，進而抑制溫度上升。在方塊158的SSD20的控制之後，控制器22執行方塊102的處理(溫度取得時序之判定)。 在方塊154，判定動作溫度Top並非周圍溫度Ta2+規定溫度以下的情況下，SSD20正在發熱，也就是可判斷已故障，故控制器22在方塊156使SSD20的動作停止。 在方塊154的判定，加到周圍溫度Ta2的規定溫度不限於5℃。該溫度變大的話，SSD20停止動作的判斷基準會變緩和，該溫度變小的話，SSD20停止動作的判斷基準會變嚴格。 若依照實施方式，則在主機10肯定DEVSLP訊號的省電模式之期間中的至少1個時序及緊接之後的時序，電源電壓PD2被開啟，溫度感測器28的輸出資料由控制器22取得，再對快閃記憶體24寫入溫度。溫度取得時序可為DEVSLP訊號被肯定之後緊接的時序、從淺層裝置休眠切換成深層裝置休眠的時序、或DEVSLP訊號被否定之後緊接的時序。其中，在從淺層裝置休眠切換成深層裝置休眠的時序、或DEVSLP訊號被否定之後立即取得的溫度為SSD20大致不動作時的溫度，故可視為周圍溫度。 DEVSLP訊號已被肯定之後緊接的時序之溫度在圖7的範例中不被使用(可不記錄)，但在DEVSLP訊號被肯定之後，又立即(遷移到深層裝置休眠之前)被否定的情況下，有時會用作周圍溫度Ta1。又，由於故障等使SSD20被送回到製造者，並且根據在快閃記憶體24的溫度記錄區域24T所記錄的溫度，而確認使用狀況時，有時也利用周圍溫度Ta1。 由於可得知周圍溫度，故控制器22可在從省電模式返回到通常模式時判斷在省電模式的動作中SSD20是否已發熱。因此，返回到通常模式時，感測器溫度為高溫的情況下，控制器22可識別是否由於周圍溫度已上升導致感測器溫度成為高溫，或是由於SSD20已發熱導致感測器溫度成為高溫。控制器22僅在SSD20的溫度上升的情況下，才使SSD20的動作停止，在SSD20的溫度未上升的情況下，控制SSD20，使得動作溫度Top未超過動作保證溫度Top＿max，再查看情況。然後，在下一次取得溫度時，感測器溫度仍然為高溫的情況下，控制器22會判斷SSD20已發熱，使SSD20的動作停止。例如，SSD20被內建的個人電腦在40℃的溫度使用時，即使SSD20不動作，溫度感測器28輸出的溫度也表示40℃，而SSD20動作的話，溫度感測器28輸出的溫度為40℃以上。又，個人電腦在0℃的溫度使用時，SSD20不動作的話，溫度感測器28輸出的溫度顯示0℃，而SSD20動作的話，有時溫度感測器28輸出的溫度也為40℃。 SSD20被送回到製造者的情況下，藉由讀出在快閃記憶體24的溫度記錄區域24T所儲存的溫度，可確認省電動作中等動作中的SSD20之使用狀況(裝置是否在超過動作保證溫度的溫度使用)。 進一步，如方塊142所示，SSD20的電力狀態從深層裝置休眠返回到啟動時，控制器22控制SSD10，使得發熱量成為最小，故可防止在返回時，SSD20以大電力被驅動，導致溫度超過動作保證溫度，使得SSD20停止動作的情況。 尚且，在DEVSLP訊號已被肯定的期間，取得溫度的次數不限於上述的2次，可為更多次。 依照實施方式的儲存裝置除了適用於SSD以外，也適用於例如HDD。又，雖然舉出裝置休眠模式作為省電動作模式的一例，但不限於此，也可為不供給溫度感測器的輸出之取得所需的電力之其他省電動作模式。進一步，裝置休眠模式說明由淺層裝置休眠及深層裝置休眠這兩者所構成的情況下，但也可為由1個休眠狀態所構成。 尚且，本發明並不限於上述實施方式，只要在實施階段不脫離其要旨的範圍，即可將構成要素變形予以具體化。又，可藉由上述實施方式所揭露的多個構成要素之適當組合而形成各種發明。例如，可從在實施方式所表示的全構成要素刪除一些構成要素。進一步，可適當組合橫跨不同實施方式的構成要素。
1‧‧‧主機 20‧‧‧SSD 22‧‧‧控制器 23‧‧‧連結器 24‧‧‧快閃記憶體 26‧‧‧DRAM 28‧‧‧溫度感測器 30‧‧‧電源電路 32‧‧‧CPU 44‧‧‧負載開關 46‧‧‧LDO 48、52‧‧‧DC/DC轉換器 54‧‧‧振盪器
圖1為表示依照實施方式之包含SSD的資訊處理系統之一例的構成之方塊圖。 圖2為表示SSD的構造之一例的平面圖。 圖3為表示依照實施方式之SSD的構成之一例的方塊圖。 圖4為針對各電力模式表示電源電路30內的DC/DC轉換器48生成的電壓之圖。 圖5為表示比較例中溫度變化時之SSD的一動作例之圖。 圖6為表示比較例中溫度變化時之SSD的其他動作例之圖。 圖7為表示實施方式中溫度變化時之SSD的一動作例之圖。 圖8為表示實施方式的SSD之一動作例的第1部分之流程圖。 圖9為表示實施方式的SSD之一動作例的第2部分之流程圖。 圖10為表示實施方式的SSD之一動作例的第3部分之流程圖。 圖11為表示實施方式中溫度記憶區域之資料構造的一例之圖。

Claims (14)

  1. 一種儲存裝置，具備：非揮發性的記憶部；溫度感測器，其係檢測前述記憶部的溫度；控制器，其係取得從前述溫度感測器輸出的溫度資料，並配合前述溫度資料來控制前述記憶部的動作；及電源；並且從外部機器指定第1模式或者第2模式作為動作模式；其特徵為：前述電源，係在指定前述第1模式的期間，對前述控制器供給取得前述溫度資料所需的第1電力，在指定前述第2模式的期間之至少1個時序以外的期間，對前述控制器供給比前述第1電力還少的第2電力，在前述至少1個時序對前述控制器供給前述第2電力；前述控制器，係在指定前述第1模式的期間，週期性取得前述溫度資料，在前述至少1個時序取得前述溫度資料，從前述第2模式切換成前述第1模式的切換時序，取得前述溫度資料，把已取得的前述溫度資料寫入到前述記憶部。
  2. 如申請專利範圍第1項的儲存裝置，其中前述第2模式具備：第3模式，其係前述電源對前述控制器供給比前述第1電力還少的第3電力；及第4模式，其係前述電源對前述控制器供給比前述第3電力還少的第4電力；前述儲存裝置係指定前述第2模式的話，在第1期間以前述第3模式動作，然後以前述第4模式動作；前述至少1個時序具備：從前述第1模式切換成前述第2模式的切換時序或者從前述第3模式切換成前述第4模式的模式之切換時序。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項的儲存裝置，其中，前述控制器將現在的溫度、過去的溫度之最大值、及過去的溫度之最小值寫入到前述記憶部。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項的儲存裝置，其中，前述控制器根據在從前述第2模式切換成前述第1模式的切換時序所取得之從前述溫度感測器輸出的第1溫度資料、及前述第1模式中週期性取得之最初取得的第2溫度資料，來控制前述記憶部的動作。
  5. 如申請專利範圍第4項的儲存裝置，其中，前述控制器係在前述第2溫度資料所示的第2溫度比零 件保證溫度還高、且在對前述第1溫度資料所示的第1溫度加上一定溫度而得的溫度不比前述第2溫度還高的情況下，使前述儲存裝置的動作停止。
  6. 如申請專利範圍第5項的儲存裝置，其中，前述控制器係在前述第2溫度比零件保證溫度還高、且對前述第1溫度加上前述一定溫度而得的前述溫度比前述第2溫度還高的情況下，抑制前述記憶部的發熱，使得前述記憶部的溫度不超過比前述零件保證溫度還低的動作保證溫度，來控制前述記憶部的動作。
  7. 如申請專利範圍第6項的儲存裝置，其中前述控制器係從前述第2模式切換成前述第1模式的話，控制前述記憶部的動作，使得前述記憶部的發熱成為最小。
  8. 一種儲存裝置之控制方法，該儲存裝置具備：非揮發性的記憶部；溫度感測器，其係檢測前述記憶部的溫度；控制器，其係取得從前述溫度感測器輸出的溫度資料，並配合前述溫度資料來控制前述記憶部的動作；及電源；其特徵為：該儲存裝置之控制方法具備以下程序：在從外部機器指定第1模式作為動作模式的期間，從前述電源對前述控制器供給取得前述溫度資料所需的第1 電力之程序；在從前述外部機器指定第2模式作為前述動作模式的期間之至少1個時序以外的期間，從前述電源對前述控制器供給比前述第1電力還少的第2電力之程序；在前述至少1個時序，從前述電源對前述控制器供給前述第2電力之程序；從前述外部機器指定前述第1模式作為前述動作模式的期間，藉由前述控制器週期性取得前述溫度資料之程序，在前述至少1個時序，藉由前述控制器取得前述溫度資料之程序；在從前述第2模式切換成前述第1模式的切換時序，藉由前述控制器取得前述溫度資料之程序；以及把已取得的前述溫度資料藉由前述控制器寫入到前述記憶部之程序。
  9. 如申請專利範圍第8項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序：藉由前述外部機器指定前述第2模式作為前述動作模式的話，以從前述電源對前述控制器供給比前述第1電力還少的第3電力之第3模式，其在第1期間動作，然後以從前述電源對前述控制器供給比前述第3電力還少的第4電力之第4模式進行動作之程序；前述至少1個時序具備：從前述第1模式切換成前述第 2模式的切換時序或者從前述第3模式切換成前述第4模式之模式的切換時序。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序：藉由前述控制器，把現在的溫度、過去的溫度之最大值、及過去的溫度之最小值寫入到前述記憶部之程序。
  11. 如申請專利範圍第8項或第9項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序：根據在從前述第2模式切換成前述第1模式的切換時序所取得之從前述溫度感測器輸出的第1溫度資料、及前述第1模式中週期性取得之最初取得的第2溫度資料，而藉由前述控制器來控制前述記憶部的動作之程序。
  12. 如申請專利範圍第11項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序：在前述第2溫度資料所示的第2溫度比零件保證溫度還高、且對前述第1溫度資料所示的第1溫度加上一定溫度而得的溫度不比前述第2溫度還高的情況下，藉由前述控制器使前述儲存裝置的動作停止之程序。
  13. 如申請專利範圍第12項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序： 在前述第2溫度比零件保證溫度還高、且對前述第1溫度加上前述一定溫度而得的前述溫度比前述第2溫度還高的情況下，藉由前述控制器來抑制前述記憶部的發熱，使得前述記憶部的溫度不超過比前述零件保證溫度還低的動作保證溫度，來控制前述記憶部的動作之程序。
  14. 如申請專利範圍第13項的儲存裝置之控制方法，其中，還具備以下程序：從前述第2模式切換成前述第1模式的話，藉由前述控制器來控制前述記憶部的動作，使得前述記憶部的發熱成為最小之程序。
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