WO2023189326A1 - Non-volatile storage device, recording device, and recording method - Google Patents

Non-volatile storage device, recording device, and recording method Download PDF

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WO2023189326A1
WO2023189326A1 PCT/JP2023/008863 JP2023008863W WO2023189326A1 WO 2023189326 A1 WO2023189326 A1 WO 2023189326A1 JP 2023008863 W JP2023008863 W JP 2023008863W WO 2023189326 A1 WO2023189326 A1 WO 2023189326A1
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WO
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recording
speed
data
storage device
memory
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/008863
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Japanese (ja)
Inventor
勇雄 加藤
卓治 前田
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/06Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/08Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers from or to individual record carriers, e.g. punched card, memory card, integrated circuit [IC] card or smart card

Definitions

  • the present disclosure relates to a nonvolatile storage device, a recording device, and a recording method.
  • Patent Document 1 discloses a technique that makes it possible to request a memory card to perform data recording with a guaranteed minimum recording speed.
  • Patent Document 1 discloses a procedure for reading and writing data between a host device and a memory card.
  • Patent Document 1 the interface conforms to the PCI Express standard, and the protocol for accessing nonvolatile memory conforms to the NVMe standard.
  • the imaging device that is the host device and the memory card are connected via a PCI Express interface, and the NVMe standard protocol is used to read data from/write data to the memory card. .
  • the host device that records the moving image data on the non-volatile storage device, and the moving image from the host device (recording device).
  • the temperature of the nonvolatile storage device that stores data may rise and exceed the operating temperature range due to heat generated by both the nonvolatile storage device and the nonvolatile storage device that stores data. Therefore, there is a need for a technique to prevent the occurrence of events such as video recording not being able to be performed correctly or video recording stopping.
  • An object of the present disclosure is to provide a technique for suppressing a temperature rise in a nonvolatile storage device when data is recorded in the nonvolatile storage device with a guaranteed minimum recording speed.
  • a device is a nonvolatile storage device capable of recording data in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed, the nonvolatile storage device being removable from the recording device. It is possible.
  • the nonvolatile storage device includes a memory, an interface unit that communicates with the recording device, and a memory control unit that records data in the memory.
  • the interface unit receives from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording.
  • the memory control unit sets the operating speed based on the notification command included in the control command.
  • the interface section After receiving the control command, the interface section receives a data write command and data.
  • the memory control unit records the received data in the memory based on the set operating speed and the data write command.
  • Another device is a recording device that records data on a non-volatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed.
  • the recording device includes an interface section that communicates with the nonvolatile storage device, and a system control section.
  • the interface unit receives from the nonvolatile storage device a plurality of operating speed candidates at which the nonvolatile storage device can operate.
  • the system control unit selects one operation speed candidate from among the plurality of operation speed candidates as the guaranteed speed for continuous stream recording.
  • the interface unit transmits a control command including a start command for instructing speed guarantee recording and a notification command regarding the selected operation speed candidate to the nonvolatile storage device, and after transmitting the control command, Send data write commands and data.
  • a method according to an exemplary embodiment of the present disclosure is a recording method for recording data in a non-volatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed, the non-volatile storage device being removable from the recording device. It is.
  • the recording method is receiving from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording; setting an operating speed based on the notification command included in the control command; after receiving the control command, receiving a data write command and data; The received data is recorded based on the set operating speed and the data write command.
  • the nonvolatile storage device When recording data with a guaranteed minimum recording speed on the nonvolatile storage device according to the present disclosure, information regarding the guaranteed speed is transmitted (presented) from the recording device to the nonvolatile storage device in advance. Then, the nonvolatile storage device shifts to an operation mode with the minimum performance necessary and sufficient to guarantee speed, and performs continuous data recording based on the subsequent data write command. This makes it possible to minimize heat generation during continuous recording operations.
  • Configuration diagram of storage system according to the present disclosure
  • Configuration diagram of a storage system according to an exemplary embodiment Configuration diagram of a storage system according to an exemplary embodiment Diagram showing an overview of the configuration of the input/output stage circuit of a full-duplex interface
  • Diagram showing an overview of the configuration of the input/output stage circuit of a half-duplex interface
  • Diagram showing an example of a command sequence during speed guaranteed recording on an SD memory card A diagram showing an example of a command sequence developed by the present inventors to realize transmission (presentation) of guaranteed speed information from a recording device to a nonvolatile storage device in an SD memory card.
  • 8-bit DSPEC (stream ID), 4-bit "SCC” of "CMD20”, and 3-bit "CNT/ID” are described in DSPEC (16 bits) of the data write command of the NVMe standard.
  • FIG. 1 shows the configuration of a storage system 1 according to the present disclosure.
  • the storage system 1 includes a recording device 10, which is a host device, and a nonvolatile storage device 20.
  • the recording device 10 can write data to the nonvolatile storage device 20, and can read data stored in the nonvolatile storage device 20.
  • a storage system 1 having a PCIe/NVMe SSD as the nonvolatile storage device 20 and a PC as the recording device 10 can be considered.
  • a PCIe/NVMe SSD is an SSD (Solid State Drive) that adopts the PCIe (PCI express) standard as a connection interface and the NVMe (Non-Volatile Memory Express) standard as a data transfer protocol.
  • Another example is a storage system 1 that has an SD Express memory card as the nonvolatile storage device 20 and a video recording device as the recording device 10.
  • the SD Express memory card is a memory card that has a PCIe interface added to the SD memory card that has a conventional connection interface. The conventional SD memory card connection interface and the PCIe interface are used exclusively.
  • the SD Express memory card operates as an SD memory card when inserted into the SD memory card slot.
  • an SD Express memory card is installed in an SD Express compatible device having a PCIe interface, it is connected according to the PCIe standard, and data is exchanged using a protocol defined by the NVMe standard.
  • the recording device 10 includes a system control section 12, a buffer memory 14, and an interface section 16. These components are interconnected by a bus 11 and are capable of transmitting and receiving data.
  • the system control unit 12 is a controller composed of a semiconductor integrated circuit.
  • the system control unit 12 controls the recording apparatus 10 as a whole.
  • the system control unit 12 controls issuing (transmission) of commands to the nonvolatile storage device 20 via the interface unit 16, and controls responses from the nonvolatile storage device 20.
  • the system control unit 12 also prepares data to be written to the nonvolatile storage device 20, specifically, stores data to be written to the nonvolatile storage device 20 in the buffer memory 14.
  • the system control unit 12 processes data read from the nonvolatile storage device 20 and stored in the buffer memory 14 .
  • the buffer memory 14 temporarily stores data written to the nonvolatile storage device 20 and/or data read from the nonvolatile storage device 20.
  • the interface unit 16 is composed of a semiconductor integrated circuit, and communicates with the interface unit 26 of the nonvolatile memory device 20. Specifically, the interface unit 16 sends commands to the nonvolatile storage device 20, receives responses from the nonvolatile storage device 20, writes data to the nonvolatile storage device 20, and/or sends commands to the nonvolatile storage device 20. It is a general term for interfaces that send and receive data read from.
  • the nonvolatile storage device 20 includes a controller 22, a buffer memory 24, an interface section 26, a memory control section 28, and a nonvolatile memory 30. These components are interconnected by a bus 21 and are capable of transmitting and receiving data.
  • the controller 22 is composed of a semiconductor integrated circuit, and controls the overall operation of the nonvolatile memory device 20.
  • the buffer memory 24 is a memory that temporarily stores data received from the recording device 10 and written to the nonvolatile memory 30 and/or data read from the nonvolatile memory 30 and transmitted to the recording device 10. .
  • the interface unit 26 is composed of a semiconductor integrated circuit, and communicates with the interface unit 16 of the recording device 10. Specifically, the interface unit 26 receives commands from the recording device 10 and transmits responses to the recording device 10. The interface unit 26 also transmits and receives data to be written and/or read data to and from the interface unit 16 of the recording device 10 .
  • the interface unit 26 is a general term for interfaces that can perform these operations.
  • the memory control unit 28 is a semiconductor integrated circuit that controls writing data to the nonvolatile memory 30 and controlling reading data from the nonvolatile memory 30.
  • the nonvolatile memory 30 is a nonvolatile memory that can hold data even when it is not energized, and is, for example, a flash memory.
  • FIG. 2 shows the configuration of the storage system 2 according to the exemplary embodiment.
  • the storage system 2 includes a video recording device 100 that is a host device, and an SD Express memory card 200 (hereinafter abbreviated as "memory card 200") that is a nonvolatile storage device.
  • the video recording device 100 is, for example, a digital camera, a digital movie camera, or a drive recorder.
  • the memory card 200 is configured by adding a PCIe interface to an SD memory card that has a connection interface based on the conventional SD standard.
  • Memory card 200 supports a conventional SD interface and can be used with conventional SD host devices.
  • the memory card 200 employs a PCIe interface to meet the needs for high-speed, large-capacity storage, and has specifications compatible with the PCI Express standard. The specific hardware configuration of the memory card 200 will be described later.
  • the video recording device 100 includes an interface unit 102, a PCIe/NVMe driver 104, an SD driver 106, a file system 108, and application software 110.
  • the PCIe/NVMe driver 104, the SD driver 106, the file system 108, and the application software 110 function as a software layer of the video recording device 100.
  • the interface unit 102 corresponds to an interface part in the hardware of the video recording device 100, for example, an SoC (System on Chip), which is a semiconductor product such as LSI or VLSI.
  • SoC System on Chip
  • the interface unit 102 includes a PCIe interface 102a, an SD host 102b, and a selector 102c.
  • the PCIe interface 102a is an interface for connecting in accordance with the PCIe standard. When transferring data, the PCIe interface 102a sends and receives data using a protocol compliant with the NVMe standard.
  • the SD host 102b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD host 102b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard.
  • the selector 102c is a switch that realizes exclusive use of the PCIe interface 102a and the SD host 102b.
  • the memory card 200 includes a card controller 210 and a NAND flash memory 220.
  • the card controller 210 includes a CPU 212, a PCIe interface 214a, an SD interface 214b, a buffer memory 216, and a NAND control section 218.
  • the CPU 212 corresponds to the controller 22 in FIG. 1 and controls the overall operation of the memory card 200.
  • the PCIe interface 214a is an interface for connecting in accordance with the PCIe standard. When transferring data, the PCIe interface 214a sends and receives data using a protocol compliant with the NVMe standard.
  • the SD interface 214b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD interface 214b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard.
  • the buffer memory 216 is a memory that temporarily stores data received from the video recording device 100 and written to the NAND flash memory 220 and/or data read from the NAND flash memory 220 and transmitted to the video recording device 100. It is.
  • the NAND control unit 218 controls writing data to and/or reading data from the NAND flash memory 220.
  • FIG. 6 shows an example of the hardware configuration regarding the terminal portion of the exemplary memory card 200.
  • the memory card 200 has a terminal group 232 (terminal No. 1 to No. 9) which is a connection interface according to the SD standard, and a terminal group 234 (terminal No. 10 to No. 17) which is a connection interface according to the PCIe standard. are doing.
  • the configuration example in FIG. 6 complies with the SD Express card standard (SD Ver. 7.0).
  • the data bus of the SD interface consists of 4 bits, and bit 0 (DAT0) of the data line is the terminal number. 7, Bit 1 (DAT1) is terminal No. 8, bit 2 (DAT2) is terminal No. 9, bit 3 (DAT3) is terminal No. It is assigned to 1.
  • the data bus of the PCIe interface consists of two sets of transmission lines using a differential transmission method, and the + signal of the Tx transmission line (host device output/card input) is connected to terminal No. 11.
  • the - signal of the Tx transmission line (host device output/card input) is connected to terminal No. 12
  • + signal of Rx transmission line (host device input/card output) is connected to terminal No. 16
  • - signal of Rx transmission line (host device input/card output) is connected to terminal No. It is assigned to 15.
  • the transmission path for sending commands to the memory card, responses from the memory card, and writing and/or reading data to the memory card is connected to the terminal group 234 using the PCIe interface.
  • the four signals assigned to the terminal group 232 are a PCIe reset signal called PERST#, a PCIe clock request signal called CLKREQ#, and a PCIe differential clock signal pair called REFCLK+/REFCLK-. terminal no. 1.Terminal No. 9.Terminal No. 16, Terminal No. 15, and is a standard that uses signals by switching between when operating with an SD interface and when operating with a PCIe interface.
  • FIG. 3 shows the configuration of the storage system 3 according to the exemplary embodiment.
  • the storage system 3 includes a video recording device 100 that is a host device, and an SD memory card 200 (hereinafter abbreviated as “memory card 200”) that is a nonvolatile storage device.
  • the video recording device 100 is, for example, a digital camera, a digital movie camera, or a drive recorder.
  • the memory card 200 is configured by adding a UHS-II interface specified by the SD memory card standard to an SD memory card having a connection interface according to the conventional SD standard.
  • Memory card 200 supports a conventional SD interface and can be used with conventional SD host devices.
  • the memory card 200 employs a UHS-II interface to meet the needs for high-speed, large-capacity storage. The specific hardware configuration of the memory card 200 will be described later.
  • the video recording device 100 includes an interface unit 102, a UHS-II driver 304, an SD driver 106, a file system 108, and application software 110.
  • the UHS-II driver 304, the SD driver 106, the file system 108, and the application software 110 function as a software layer of the video recording device 100.
  • the interface unit 302 corresponds to an interface part in the hardware of the video recording device 100, for example, an SoC which is a semiconductor product such as LSI or VLSI.
  • the interface unit 302 includes a UHS-II interface 302a, an SD host 302b, and a selector 302c.
  • the UHS-II interface 302a is an interface for connecting in accordance with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. When transferring data, the UHS-II interface 302a sends and receives data using a protocol that complies with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard.
  • the SD host 302b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD host 302b sends and receives data using a protocol that complies with the SD standard.
  • the selector 302c is a switch that realizes exclusive use with the UHS-II interface 302a and the SD host 302b.
  • the memory card 200 includes a card controller 210 and a NAND flash memory 220.
  • the card controller 210 includes a CPU 212, a UHS-II interface 314a, an SD interface 314b, a buffer memory 216, and a NAND control section 218.
  • the CPU 212 corresponds to the controller 22 in FIG. 1 and controls the overall operation of the memory card 200.
  • the UHS-II interface 314a is an interface for connecting in accordance with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. When transferring data, the UHS-II interface 314a sends and receives data using a protocol that complies with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard.
  • the SD interface 314b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD interface 314b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard.
  • the buffer memory 216 is a memory that temporarily stores data received from the video recording device 100 and written to the NAND flash memory 220 and/or data read from the NAND flash memory 220 and transmitted to the video recording device 100. It is.
  • the NAND control unit 218 controls writing data to and/or reading data from the NAND flash memory 220.
  • FIG. 6 shows an example of the hardware configuration regarding the terminal portion of the exemplary memory card 200.
  • the memory card 200 has a terminal group 232 (terminal No. 1 to No. 9) which is a connection interface according to the SD standard, and a terminal group 234 (terminal No. 10 to No. 9) which is a connection interface according to the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. No. 17).
  • the configuration example in FIG. 6 complies with the SD memory card standard (SD Ver. 4.0 or later).
  • the data bus of the SD interface consists of 4 bits, and bit 0 (DAT0) of the data line is the terminal number. 7, Bit 1 (DAT1) is terminal No. 8, bit 2 (DAT2) is terminal No. 9, bit 3 (DAT3) is terminal No. It is assigned to 1.
  • the data bus of the UHS-II interface consists of two sets of transmission lines using a differential transmission method, and the + signal of transmission line 0 is connected to terminal No. 11, - signal of transmission line 0 is connected to terminal No. 12, + signal of transmission line 1 is terminal No. 16, Transmission line No. 1 - signal is terminal No. It is assigned to 15.
  • the transmission path for sending commands to the memory card, responses from the memory card, and writing and/or reading data to the memory card is a group of terminals.
  • two signals that are a UHS-II differential clock signal pair called RCLK+/RCLK- are assigned to terminal No. 234 of terminal group 232. 7 and terminal no. 8, and the standard uses signals that are switched between when operating with the SD interface and when operating with the UHS-II interface.
  • the maximum transmission speed is 8 Gbit/s, and when it is a UHS-II card, the maximum transmission speed is about 6 Gbit/s.
  • Speed guarantee of SD memory card standard In the SD memory card standard, when shooting and recording video, the purpose is to prevent interruptions in video recording due to fluctuations or decreases in recording speed, and to prevent the occurrence of "dropped frames" (dropped frames), where, for example, one frame of a video is not recorded. , specifications regarding minimum recording speed guarantee (hereinafter abbreviated as "speed guarantee”) are defined.
  • VSC Video Speed Class
  • VSC6 is a class that guarantees a minimum recording speed of 6 MB/s
  • VSC10 is a class that guarantees a minimum recording speed of 10 MB/s
  • VSC30 is a class that guarantees a minimum recording speed of 30 MB/s
  • VSC60 is a class that guarantees a minimum recording speed of 60 MB/s
  • VSC90 is a class that guarantees a minimum recording speed of 90 MB/s. This is a class that guarantees a minimum recording speed of seconds.
  • FIG. 7 shows the relationship between the interface speed mode between the host device (recording device) and the SD memory card, the video speed class, and the types of SD memory cards that support the video speed class.
  • VSC6 and VSC10 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 10 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
  • VSC6, VSC10, and VSC30 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 30 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
  • VSC6, VSC10, VSC30, VSC60, and VSC90 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 90 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
  • the video speed class is supported by SDHC cards, SDXC cards, and SDUC cards, and does not apply to SD cards.
  • Figure 8 shows the relationship between the types of SD memory cards and their memory capacities. Cards with capacities greater than 32 gigabytes and up to 2 terabytes, SDUC cards with capacities greater than 2 terabytes and up to 128 terabytes, and video speed class are supported on cards with capacities greater than 2 gigabytes.
  • FIG. 9 is a table showing the clock conditions for measuring the speed of each video speed class.
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the HS mode of the SD interface
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the UHS-I SDR25 mode of the SD interface
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the DDR50 mode
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the HS mode of the SD interface.
  • the guaranteed speed is measured when the clock frequency of the SD clock is 80 MHz.
  • the reference clock is 35 MHz in PLL range A in FD (Full Duplex) mode of the UHS-II interface, 26 MHz in PLL range B in FD mode, and 26 MHz in PLL range B in FD mode.
  • the guaranteed speed is measured with a reference clock of 35 MHz in PLL range A in half-duplex mode, and with a reference clock of 26 MHz in PLL range B in HD mode.
  • Figure 4 is a schematic diagram of the configuration of the input/output stage circuit in a general FD interface of the differential transmission method.In order to make the characteristics of full-duplex communication easier to understand, the diagram is shown in a simplified manner, with particular attention to the transmission direction. It is.
  • the transmitting circuit 411 of the host device 100 sends commands and/or write data to nonvolatile memory from the host device 100 to the memory card 200, and the receiving circuit 421 of the memory card 200 sends commands sent from the host device 100. and/or receive write data to non-volatile memory.
  • FIG. 4 shows that transmission through an interface (transmission/reception function) consisting of a transmission circuit 411 of the host device 100 and a reception circuit 421 of the memory card 200 is unidirectional transmission from the host device 100 to the memory card 200. It shows.
  • the transmitting circuit 422 of the memory card 200 transmits a response to a command and/or read data from the non-volatile memory from the memory card 200 to the host device 100, and the receiving circuit 412 of the host device 100 transmits a response to the command and/or data read from the nonvolatile memory.
  • a response to a command sent from the non-volatile memory and/or data read from the non-volatile memory is received.
  • FIG. 4 shows that the transmission by the interface (transmission/reception function) composed of the transmission circuit 422 of the memory card 200 and the reception circuit 412 of the host device 100 is unidirectional transmission from the memory card 200 to the host device 100. It shows.
  • the FD mode of the UHS-II interface is a mode in which the interface (transmission/reception function) composed of the transmitting circuit and the receiving circuit is always oriented in one direction.
  • Figure 5 is a schematic diagram of the configuration of the input/output stage circuit in a general HD interface using the differential transmission method.To make it easier to understand the characteristics of half-duplex communication, the diagram is shown in a simplified manner, paying particular attention to the transmission direction. It is a diagram.
  • the transmitting circuit 511 of the host device 100 sends commands and/or write data to nonvolatile memory from the host device 100 to the memory card 200, and the receiving circuit 521 of the memory card 200 sends commands sent from the host device 100. and/or receive write data to non-volatile memory.
  • the transmitting circuit 523 of the memory card 200 transmits a response to a command and/or read data from the nonvolatile memory from the memory card 200 to the host device 100, and the receiving circuit 513 of the host device 100 transmits a response to the command and/or data read from the nonvolatile memory.
  • a response to a command sent from the non-volatile memory and/or data read from the non-volatile memory is received.
  • a receiving circuit 512 of the host device 100 is connected to a transmitting circuit 511 of the host device 100, and a receiving circuit 522 of the memory card 200 is connected to a receiving circuit 521 of the memory card.
  • the receiving circuit 524 of the memory card 200 is connected to the transmitting circuit 523 of the memory card 200, and the transmitting circuit 514 of the host device 100 is connected to the receiving circuit 513 of the host device 100.
  • the transmitting circuit 511 and receiving circuit 512 of the host device 100 operate exclusively, and the receiving circuit 521 and transmitting circuit 522 of the memory card 200 are also controlled to operate exclusively.
  • the receiving circuit 521 of the memory card 200 is operated, and when operating the transmitting circuit 522 of the memory card 200, the receiving circuit 512 of the host device 100 is operated. controlled to operate.
  • the transmitting circuit 523 and receiving circuit 524 of the memory card 200 operate exclusively, and the receiving circuit 513 and transmitting circuit 514 of the host device 100 are also controlled to operate exclusively.
  • the receiving circuit 513 of the host device 100 is operated, and when operating the transmitting circuit 514 of the host device 100, the receiving circuit 524 of the memory card 200 is operated. controlled to operate.
  • SD memory card protocol of the SD memory card standard will be briefly explained using an example of writing data to an SD memory card.
  • the host device cannot issue the next command until the write data transmission by one data write command issued (sent) from the host device to the SD memory card is completed.
  • FIG. 12 shows the relationship between the PLL range of the UHS-II interface, the frequency of the reference clock (RCLK), the PLL multiplication rate, and the transmission speed (bit rate).
  • the frequency of the reference clock is variable, and its range is from 26 MHz to 52 MHz for both PLL range A and PLL range B.
  • the PLL multiplication rate is 15 times for PLL range A and 30 times for PLL range B
  • UHS-I transmission method The above-mentioned UHS-II interface employs a differential transmission method, and UHS-II differential transmission signals are assigned to the terminal group 234 shown in FIG.
  • the UHS-I adopts the same single-end transmission method as the conventional SD interface, and the UHS-I single-end transmission signal is assigned to the terminal group 232 shown in FIG.
  • UHS-I and conventional SD interfaces use a single-end transmission method, but while the conventional SD interface uses a signal voltage of 3.3V, UHS-I uses a signal voltage of 3.3V to increase speed and reduce unnecessary radiation. The voltage is lowered to 1.8V.
  • FIG. 11 is a diagram showing data transfer in SDR mode and DDR mode of UHS-I.
  • SDR Single Data Rate
  • DDR Double Data Rate
  • FIG. 10 shows the data transfer rate of the video speed class and interface in the SD memory card based on the above-mentioned UHS-II transmission method and UHS-I transmission method and the clock conditions of the video speed class shown in FIG. FIG.
  • the top row of each cell is the clock frequency shown in FIG. 9 in megahertz, and the bottom row of each cell is the data transfer rate of the interface in megabytes/second.
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz, so the transfer rate by the 4-bit bus of the SD interface is 20 MB/s, and in the UHS-I SDR25 mode, the transfer rate is also 20 MB/s.
  • the clock frequency of the SD clock is 40 MHz and data transfer is performed using the DDR shown in FIG. 11, so the transfer rate by the 4-bit bus is 40 MB/sec.
  • UHS-II transmission method it is possible to achieve a data transfer rate twice that of the UHS-II interface FD mode.
  • the data transfer rate is 105 MB/sec in range A and 156 MB/sec in PLL range B.
  • FIG. 13 shows the relationship between bus speed mode and maximum power consumption in the SD memory card standard
  • FIG. 14 shows the relationship between video speed class and power consumption limit in the SD memory card standard.
  • Figure 13 shows that maximum power consumption increases as the bus speed increases
  • Figure 14 shows that as the guaranteed speed of the video speed class increases, the power consumption limit is relaxed, i.e., more power consumption is allowed. This indicates that
  • SD memory card standard defines the operating temperature range of an SD memory card as -25°C to 85°C.
  • Digital movie cameras and digital cameras which are examples of host devices, are equipped with image sensors such as CMOS sensors and image processing engines (SoCs, which are semiconductor products such as VLSI that perform image processing) due to the recent trends toward higher pixel counts and higher image quality. etc.) generate a large amount of heat, and the demand for smaller equipment requires high-density mounting, making heat dissipation difficult, making thermal design a major issue.
  • image sensors such as CMOS sensors and image processing engines (SoCs, which are semiconductor products such as VLSI that perform image processing) due to the recent trends toward higher pixel counts and higher image quality. etc.
  • the present inventors focused on the fact that in the current speed guarantee recording standard, there is no mechanism for notifying (presenting) information regarding the requested guaranteed speed from the host device to the memory card.
  • VSC90 Video Speed Class 90
  • VSC10 Video Speed Class 10
  • the guaranteed speed of 10 megabytes/second (VSC10) required by the host device requires a power consumption of up to 0.72W in UHS-I mode or a power consumption of up to 0.72W in HS mode, as shown in Figure 14. It is possible to achieve the guaranteed speed of 10 MB/s (VSC10) required by the host device with less than half the power consumption limit of 1.8 W when operating in UHS-II mode. .
  • the present inventors provided a new means for notifying (presenting) information regarding the guaranteed speed requested from the host device to the memory card, thereby ensuring that the memory card does not meet the guaranteed speed requested by the host.
  • FIG. 17 shows an example of a command sequence when speed guaranteed recording is performed on an SD memory card.
  • the command is written as "CMD” and is sent from the host device to the SD memory card.
  • CMD20 is a control command issued when performing speed guaranteed recording in the SD memory card.
  • FIG. 15 shows a data structure 600 of "CMD20".
  • Speed guarantee recording is realized by parameters specified by "Speed Class Control (SCC)", “CNT/ID”, and "ADDR" of "CMD20".
  • SCC the file name, attributes, etc. of the data stream 703 to be written are recorded.
  • CMD24 "CMD24" 800-1 is issued, and writing (recording) to the directory entry is performed.
  • AU allocation unit
  • the SD memory card standard stipulates that the data stream is written for each free allocation unit (free AU). At this time, the number of free allocation units (vacant AUs) that can be consecutively secured is specified in the "CNT/ID" field (FIG. 15). The maximum number that can be specified is 8, and the "CNT/ID” field is 3 bits long.
  • speed guaranteed recording which is represented as a "speed class recording section" in FIG. 17, is performed.
  • data write commands "CMD25" 800-2 and 800-4 are issued from the host device to the SD memory card, and speed guarantee data to be written, such as photographed video data, is transmitted.
  • the "speed class recording section" ends when another write command is issued.
  • the present inventors discovered that in the above-described sequence of speed guaranteed recording, at least before the start of speed guaranteed recording is instructed, that is, "CMD20" 700-4 (Start Recording) in FIG. 17 is issued.
  • CMD20 700-4 (Start Recording) in FIG. 17 is issued.
  • the SD memory card operates at the minimum performance necessary to achieve the guaranteed speed requested by the host. The idea was that it would be possible to keep the power consumption of memory cards low.
  • the means of notifying (presenting) the guaranteed speed required by the host device to the SD memory card there is a method of using an unused (Reserved) argument of an existing command (CMD) specified in the SD memory card standard, or, Various concrete methods can be considered, such as a method of newly defining commands that are not specified in the SD memory card standard.
  • CMD existing command
  • FIG. 16 shows an example of assigning information regarding the guaranteed speed requested by the host device to an unused code (value) of "Speed Class Control (SCC)" which is an argument of the existing "CMD20" specified in the SD memory card standard. It shows.
  • SCC Speed Class Control
  • SCC 1001b in FIG. 16 notifies (presents) to the SD memory card that the guaranteed speed requested by the host device is 6 megabytes/second, that is, recording in video speed class 6. shows.
  • SCC 1010b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 10 megabytes/second, that is, recording in video speed class 10.
  • SCC 1011b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 30 megabytes/second, that is, recording in video speed class 30.
  • SCC 1101b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 90 MB/s, that is, recording in video speed class 90. There is.
  • FIG. 18 shows an example of a command sequence in the case of notifying (presenting) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card and then executing speed guarantee recording.
  • the command is written as "CMD" and is sent from the host device to the SD memory card.
  • CMD20 is a control command issued when performing speed guaranteed recording in the SD memory card.
  • FIG. 16 shows the data structure 600 of "CMD20".
  • Speed guarantee recording is realized by parameters specified by “Speed Class Control (SCC)", “CNT/ID”, and “ADDR” of “CMD20".
  • SCC Speed Class Control
  • CNT/ID CNT/ID
  • ADDR Address Resolution
  • the file name, attributes, etc. of the data stream to be written are recorded in the directory entry.
  • "CMD24" 800-1 is issued and writing to the directory entry is performed.
  • the "CMD20" 700-2 notifies (presents) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card.
  • the nonvolatile storage device 20 transmits in advance a plurality of operating speed candidates (VSC 6, 10, 30, 60, 90) at which the recording device 10 can operate to the interface unit 16 of the recording device 10.
  • the SD memory card When the SD memory card receives "CMD20" 700-2 and recognizes that the guaranteed speed requested by the host device is 10 MB/s, the SD memory card is required to achieve the write rate of 10 MB/s.
  • the memory card operates at the minimum performance possible and shifts to an operating mode that keeps the memory card's power consumption low, expressed as the "optimal performance operating period.”
  • the power consumption is limited to 1.44W or less in UHS-I SDR104 mode.
  • power saving control may be considered, such as operating in UHS-I SDR25 mode where power consumption is limited to 0.72W or less.
  • the power consumption of the interface 214a, 214b, 314a, or 314b with the host device shown in FIGS. 2 and 3 is generally Compared to this, the total power consumption of the CPU 212, buffer memory 216, and NAND control unit 218 inside the controller 210 shown in FIGS. 2 and 3, and the power consumption of the NAND flash memory 220 are larger.
  • circuit blocks inside the controller 210 and the NAND flash memory generally operate with a clock that is multiplied and/or divided based on the clock generated (transmitted) by the oscillator 219 shown in FIGS. 2 and 3. .
  • the controller 210 When a command is not issued from the host device for a certain period of time, the controller 210 lowers the clock frequency by dividing the clock supplied to the circuit blocks inside the controller 210 in order to keep power consumption as low as possible. As a result, a mechanism for transitioning to power saving mode is widely and generally provided.
  • the clock supplied to the circuit block inside the controller 210 is set to the maximum clock frequency, and after receiving "CMD20” 700-2, the clock supplied to the circuit block inside the controller 210 is set to the maximum clock frequency.
  • power saving control may be considered, such as setting the clock frequency to the minimum required to achieve a write rate of 10 megabytes/second.
  • the SD memory card standard stipulates that the data stream is written for each free allocation unit (free AU). At this time, the number of free allocation units (vacant AUs) that can be consecutively secured is specified in the "CNT/ID" field (FIG. 16). The maximum number that can be specified is 8, and the "CNT/ID” field is 3 bits long.
  • CMD20 includes “CMD20” 700-4 (start command) for instructing speed guaranteed recording, and "CMD20” 700-2 (notification command) regarding guaranteed speed for continuous stream recording.
  • the memory control unit 28 of the nonvolatile storage device 20 sets the operating speed based on "CMD20" 700-2. More specifically, the memory control unit 28 sets the operating speed based on the operating speed candidate (VSC10) included in "CMD20" 700-2.
  • VSC10 operating speed candidate
  • speed guaranteed recording which is represented as a "speed class recording section" in FIG. 18, is performed.
  • data write commands "CMD25" 800-2 and 800-4 are issued from the host device to the SD memory card, and speed guarantee data to be written, such as photographed video data, is transmitted. That is, after receiving "CMD20", the interface section 26 receives "CMD25” 800-2 and 800-4 (data write command). Furthermore, the interface section 26 receives data.
  • the file system 108 of the host device shown in FIGS. The FAT (File Allocation Table) updated as appropriate according to the existing data is written to the SD memory card by issuing "CMD25" 800-3 and 800-5. That is, the memory control unit 28 records the received data in the nonvolatile memory 30 based on the set operating speed and "CMD25" 800-2 and 800-4.
  • the memory control unit 28 records data in the nonvolatile memory 30 in accordance with the Non-Volatile Memory Express (NVMe) standard or the Secure Digital (SD) memory card standard.
  • NVMe Non-Volatile Memory Express
  • SD Secure Digital
  • the "speed class recording section" ends when another write command is issued.
  • the SD memory card can receive the guaranteed speed requested by the host. It operates with the minimum performance necessary to achieve this, and the power consumption of the memory card is kept low, making it possible to suppress the heat generation of the host device and the SD memory card.
  • a method using "CMD20" of the SD memory card standard was shown as an example of means for notifying (presenting) the guaranteed speed required by the host device to the memory card, but the NVMe standard Regarding memory cards that comply with the NVMe standard, the present inventors have devised a mechanism to realize the function of "CMD20" in the SD memory card standard using commands that comply with the NVMe standard, as shown in FIGS. 19 and 20. , This makes it possible to notify (present) the guaranteed speed requested by the host device to the memory card.
  • the SCC, CNT/ID, and ADDR in "CMD20" of the SD memory card standard shown in FIG. 28 (a 4-bit area), bits 26 to 24 of Dword 13 (a 3-bit area), bits 5 to 0 of Dword 10, and bits 31 to 10 of Dword 11 (a total of 28 bits area).
  • control commands other than "CMD20" in the SD memory card standard control registers in the memory card, NAND flash memory, etc. It is also possible to notify (present) the guaranteed speed requested by the host device to the memory card by using a write command.
  • the recording device of the present disclosure is a recording device that records data on a nonvolatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed,
  • the nonvolatile storage device is removable from the recording device and has a memory that records data in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
  • Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
  • the recording device includes an interface section that is physically connected to the nonvolatile storage device and can send at least data write commands and control commands to the nonvolatile storage device.
  • the interface unit is capable of transmitting control commands including a data write command for recording data, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. be.
  • the control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
  • the interface unit sends a control command to the nonvolatile storage device to notify information regarding guaranteed speed and instruct speed guaranteed recording, and also sends data to perform continuous stream recording using a data write command. do.
  • the nonvolatile storage device of the present disclosure is a nonvolatile storage device that can record data in a recording mode with a guaranteed minimum recording speed.
  • the nonvolatile storage device is removable from the recording device.
  • the nonvolatile storage device includes a memory, an interface unit that communicates with the recording device, and a memory control unit that records data in the memory in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
  • Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
  • the nonvolatile storage device includes an interface unit that is physically connected to the recording device and can receive at least data write commands and control commands from the recording device.
  • the interface unit receives control commands from the recording device, including a data write command for recording data, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. is possible.
  • the control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
  • the interface unit receives a control command, and then receives a data write command and data for recording data.
  • the memory control unit Based on the information regarding the guaranteed speed included in the control command, the memory control unit shifts to an operation mode necessary and sufficient to guarantee the speed, and performs continuous data recording based on the data write command.
  • the recording method of the present disclosure is a recording method executed in a recording device that records data on a nonvolatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed.
  • the nonvolatile storage device is removable from the recording device and has a memory that records data in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
  • Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
  • the recording device includes an interface unit that is physically connected to the nonvolatile storage device and can send at least a data write command and a control command to the nonvolatile storage device.
  • the interface unit is capable of transmitting control commands including a data write command for performing data recording, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. It is.
  • the control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
  • the recording method is such that the interface unit sends a control command to the nonvolatile storage device to notify information regarding the guaranteed speed and instruct the speed guaranteed recording, and to record continuous data after the speed guaranteed recording instruction. This includes sending data write commands and data to be performed.
  • the present disclosure can be suitably used in a storage system that uses a recording device that is a host device and a nonvolatile storage device 20.
  • Nonvolatile memory 100 Video recording device 102 Interface section 102a PCIe interface 102b SD Host 102c Selector 104 PCIe/NVMe driver 106 SD driver 108 File system 110 Application software 200 Memory card 210 Card controller 212 CPU 214a PCIe interface 214b SD interface 216 Buffer memory 218 NAND control unit 232, 234 Terminal group 304 UHS-II driver 302 Interface unit 302a UHS-II interface 302b SD host 302c Selector 314a UHS-II interface 314b SD interface 411, 422, 511, 514, 522, 523 Transmission circuit 412, 421, 512, 513, 521, 524 Receiving circuit 600 Data structure 700-1, 700-3, 700-4 CMD20 800-1 CMD24 800-2, 800-4, 800-3, 800-5 CMD25

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Abstract

This non-volatile storage device comprises: a memory; an interface unit for communicating with a recording device; and a memory control unit for recording data to the memory. The interface unit receives, from the recording device, a control command which includes a start command instructing speed-guaranteed recording, and a notification command relating to the guaranteed speed of continuous stream recording. The memory control unit sets an operation speed on the basis of the notification command included in the control command. After receiving the control command, the interface unit receives a data write command and data. The memory control unit records the received data to memory on the basis of the set operation speed and the data write command.

Description

不揮発性記憶装置、記録装置、及び記録方法Nonvolatile storage device, recording device, and recording method
 本開示は、不揮発性記憶装置、記録装置、及び記録方法に関する。 The present disclosure relates to a nonvolatile storage device, a recording device, and a recording method.
 特許文献1は、最低記録速度が保証されたデータ記録を実行するようにメモリカードに要求することを可能にする技術を開示する。 Patent Document 1 discloses a technique that makes it possible to request a memory card to perform data recording with a guaranteed minimum recording speed.
 特許文献1は、ホスト装置とメモリカードとの間で行われる、データの読み出し及び書き込みの手順が開示されている。 Patent Document 1 discloses a procedure for reading and writing data between a host device and a memory card.
 特許文献1では、インターフェースはPCI Express規格に準拠し、不揮発性メモリにアクセスするためのプロトコルはNVMe規格に準拠した構成が採用されている。 In Patent Document 1, the interface conforms to the PCI Express standard, and the protocol for accessing nonvolatile memory conforms to the NVMe standard.
 具体的には、ホスト装置である撮像装置とメモリカードとの間はPCI Expressインターフェースで接続され、メモリカードからのデータの読み出し/メモリカードへのデータの書き込みにはNVMe規格のプロトコルが使用される。 Specifically, the imaging device that is the host device and the memory card are connected via a PCI Express interface, and the NVMe standard protocol is used to read data from/write data to the memory card. .
特開2020-177413号公報JP2020-177413A
 最低記録速度が保証された不揮発性記憶装置に、連続的に動画を記録する場合、動画データを不揮発性記憶装置に記録するホスト装置(記録装置)、および、ホスト装置(記録装置)からの動画データを記憶する不揮発性記憶装置、両者それぞれの発熱により、不揮発性記憶装置の温度が上昇して動作温度範囲を超えることがある。そのため、動画記録が正しく行えなくなる、あるいは、動画記録が停止してしまう等の事象発生を防ぐための技術が必要とされている。 When recording moving images continuously on a non-volatile storage device with a guaranteed minimum recording speed, the host device (recording device) that records the moving image data on the non-volatile storage device, and the moving image from the host device (recording device). The temperature of the nonvolatile storage device that stores data may rise and exceed the operating temperature range due to heat generated by both the nonvolatile storage device and the nonvolatile storage device that stores data. Therefore, there is a need for a technique to prevent the occurrence of events such as video recording not being able to be performed correctly or video recording stopping.
 本開示は、不揮発性記憶装置に、最低記録速度が保証されたデータ記録を行う際、不揮発性記憶装置の温度上昇を抑制するための技術を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a technique for suppressing a temperature rise in a nonvolatile storage device when data is recorded in the nonvolatile storage device with a guaranteed minimum recording speed.
 本開示の例示的な実施形態にかかる装置は、最低記録速度が保証された記録モードで、データを記録することが可能な不揮発性記憶装置であって、前記不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能である。 A device according to an exemplary embodiment of the present disclosure is a nonvolatile storage device capable of recording data in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed, the nonvolatile storage device being removable from the recording device. It is possible.
 前記不揮発性記憶装置は、メモリと、前記記録装置と通信するインターフェース部と、前記メモリにデータを記録するメモリ制御部とを備える。 The nonvolatile storage device includes a memory, an interface unit that communicates with the recording device, and a memory control unit that records data in the memory.
 前記インターフェース部は、前記記録装置から、速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、連続したストリーム記録の保証速度に関する通知コマンドを含む制御コマンドを受信する。 The interface unit receives from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording.
 前記メモリ制御部は、前記制御コマンドに含まれる前記通知コマンドに基づいて、動作速度を設定する。 The memory control unit sets the operating speed based on the notification command included in the control command.
 前記インターフェース部は、前記制御コマンドを受信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを受信する。 After receiving the control command, the interface section receives a data write command and data.
 前記メモリ制御部は、前記設定した動作速度および前記データ書き込みコマンドに基づいて、前記受信したデータを前記メモリに記録する。 The memory control unit records the received data in the memory based on the set operating speed and the data write command.
 本開示の例示的な実施形態にかかる他の装置は、最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録装置である。 Another device according to an exemplary embodiment of the present disclosure is a recording device that records data on a non-volatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed.
 前記記録装置は、前記不揮発性記憶装置と通信するインターフェース部と、システム制御部とを備える。 The recording device includes an interface section that communicates with the nonvolatile storage device, and a system control section.
 前記インターフェース部は、前記不揮発性記憶装置から、前記不揮発性記憶装置が動作可能な複数の動作速度候補を受信する。 The interface unit receives from the nonvolatile storage device a plurality of operating speed candidates at which the nonvolatile storage device can operate.
 前記システム制御部は、連続したストリーム記録の保証速度として、前記複数の動作速度候補の中から一の動作速度候補を選択する。 The system control unit selects one operation speed candidate from among the plurality of operation speed candidates as the guaranteed speed for continuous stream recording.
 前記インターフェース部は、前記不揮発性記憶装置に、速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、前記選択した一の動作速度候補に関する通知コマンドを含む制御コマンドを送信し、前記制御コマンドを送信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを送信する。 The interface unit transmits a control command including a start command for instructing speed guarantee recording and a notification command regarding the selected operation speed candidate to the nonvolatile storage device, and after transmitting the control command, Send data write commands and data.
 本開示の例示的な実施形態にかかる方法は、最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録方法であって、前記不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能である。 A method according to an exemplary embodiment of the present disclosure is a recording method for recording data in a non-volatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed, the non-volatile storage device being removable from the recording device. It is.
 前記記録方法は、
 前記記録装置から、速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、連続したストリーム記録の保証速度に関する通知コマンドを含む制御コマンドを受信し、
 前記制御コマンドに含まれる前記通知コマンドに基づいて、動作速度を設定し、
 前記制御コマンドを受信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを受信し、
 前記設定した動作速度および前記データ書き込みコマンドに基づいて、前記受信したデータを記録する。
The recording method is
receiving from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording;
setting an operating speed based on the notification command included in the control command;
after receiving the control command, receiving a data write command and data;
The received data is recorded based on the set operating speed and the data write command.
 本開示に係る不揮発性記憶装置に、最低記録速度が保証されたデータ記録を行う場合、記録装置から不揮発性記憶装置に、予め保証速度に関する情報を送信(提示)する。そして、不揮発性記憶装置は、速度を保証するのに必要十分な最小パフォーマンスの動作モードに移行して、続くデータ書き込みコマンドに基づき連続したデータ記録を行う。これにより、連続記録動作時の発熱を最小限に抑えることが可能である。 When recording data with a guaranteed minimum recording speed on the nonvolatile storage device according to the present disclosure, information regarding the guaranteed speed is transmitted (presented) from the recording device to the nonvolatile storage device in advance. Then, the nonvolatile storage device shifts to an operation mode with the minimum performance necessary and sufficient to guarantee speed, and performs continuous data recording based on the subsequent data write command. This makes it possible to minimize heat generation during continuous recording operations.
本開示によるストレージシステムの構成図Configuration diagram of storage system according to the present disclosure 例示的な実施形態にかかるストレージシステムの構成図Configuration diagram of a storage system according to an exemplary embodiment 例示的な実施形態にかかるストレージシステムの構成図Configuration diagram of a storage system according to an exemplary embodiment 全二重インターフェースの入出力段回路の構成概要を示す図Diagram showing an overview of the configuration of the input/output stage circuit of a full-duplex interface 半二重インターフェースの入出力段回路の構成概要を示す図Diagram showing an overview of the configuration of the input/output stage circuit of a half-duplex interface 例示的なメモリカードの端子部分に関するハードウェア構成例を示す図A diagram illustrating an example hardware configuration of a terminal portion of an exemplary memory card. SDメモリカードにおけるビデオ・スピード・クラスとインターフェース速度モードの関係を示す図Diagram showing the relationship between video speed class and interface speed mode in an SD memory card SDメモリカードにおける容量とカード種別の関係を示す図Diagram showing the relationship between capacity and card type in an SD memory card SDメモリカードにおけるビデオ・スピード・クラスとクロック・コンディションの関係を示す図Diagram showing the relationship between video speed class and clock condition in SD memory cards SDメモリカードにおけるビデオ・スピード・クラスとデータ転送レートの関係を示す図Diagram showing the relationship between video speed class and data transfer rate in SD memory cards SDRとDDRのデータ転送方式を示す図Diagram showing SDR and DDR data transfer methods SDメモリカードにおけるUHS-IIインターフェースのデータ転送レートとクロック周波数の関係を示す図Diagram showing the relationship between data transfer rate and clock frequency of UHS-II interface in SD memory card SDメモリカードのバス・スピード・モードと最大消費電力の関係を示す図Diagram showing the relationship between SD memory card bus speed mode and maximum power consumption SDメモリカードのビデオ・スピード・クラスと消費電力制限の関係を示す図Diagram showing the relationship between SD memory card video speed class and power consumption limit SDメモリカードの「CMD20」のデータ構造を示す図Diagram showing the data structure of the SD memory card “CMD20” 本発明者らが策定した、記録装置から不揮発性記憶装置に、保証速度情報を送信(提示)する制御コマンドの例を示す図A diagram showing an example of a control command for transmitting (presenting) guaranteed speed information from a recording device to a nonvolatile storage device, developed by the inventors. SDメモリカードにおける速度保証記録時のコマンド・シーケンスの例を示す図Diagram showing an example of a command sequence during speed guaranteed recording on an SD memory card 本発明者らが策定した、SDメモリカードにおいて記録装置から不揮発性記憶装置に、保証速度情報の送信(提示)を実現するためのコマンド・シーケンスの例を示す図A diagram showing an example of a command sequence developed by the present inventors to realize transmission (presentation) of guaranteed speed information from a recording device to a nonvolatile storage device in an SD memory card. NVMe規格のデータ書き込みコマンドのDSPEC(16ビット)に、8ビットのDSPEC(ストリームID)と、「CMD20」の4ビットの「SCC」と、3ビットの「CNT/ID」とが記述されていることを示す図8-bit DSPEC (stream ID), 4-bit "SCC" of "CMD20", and 3-bit "CNT/ID" are described in DSPEC (16 bits) of the data write command of the NVMe standard. Diagram showing that 「CMD20」の機能をNVMe規格のデータ書き込みコマンドに割り当てる場合のパラメータ具体例を示す図Diagram showing a specific example of parameters when assigning the function of "CMD20" to the NVMe standard data write command
 以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art.
 なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 The inventors have provided the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and they are not intended to limit the subject matter recited in the claims. do not have.
 [1.ストレージシステムの構成]
 図1は、本開示によるストレージシステム1の構成を示している。ストレージシステム1は、ホスト装置である記録装置10と不揮発性記憶装置20とを有する。ストレージシステム1では、記録装置10が、不揮発性記憶装置20にデータを書き込むことが可能であり、不揮発性記憶装置20に記憶されたデータを読み出すことが可能である。
[1. Storage system configuration]
FIG. 1 shows the configuration of a storage system 1 according to the present disclosure. The storage system 1 includes a recording device 10, which is a host device, and a nonvolatile storage device 20. In the storage system 1, the recording device 10 can write data to the nonvolatile storage device 20, and can read data stored in the nonvolatile storage device 20.
 例えば、不揮発性記憶装置20としてPCIe/NVMe SSDを有し、PCを記録装置10として有するストレージシステム1が考えられる。PCIe/NVMe SSDとは、接続インターフェースとしてPCIe(PCI express)規格を採用し、データ転送プロトコルとしてNVMe(Non-Volatile Memory Express)規格を採用したSSD(Solid State Drive)である。他の例は、不揮発性記憶装置20としてSD Expressメモリカードを有し、記録装置10として映像記録装置を有するストレージシステム1である。SD Expressメモリカードは、従来の接続インターフェースを有するSDメモリカードに、さらにPCIeインターフェースが追加されたメモリカードである。従来のSDメモリカードの接続インターフェースとPCIeインターフェースとは排他的に利用される。つまりSD Expressメモリカードは、SDメモリカードスロットに装着されたときはSDメモリカードとして動作する。一方、SD Expressメモリカードは、PCIeインターフェースを有するSD Express対応機器に装着されたときはPCIe規格で接続され、NVMe規格で規定されたプロトコルでデータを授受する。 For example, a storage system 1 having a PCIe/NVMe SSD as the nonvolatile storage device 20 and a PC as the recording device 10 can be considered. A PCIe/NVMe SSD is an SSD (Solid State Drive) that adopts the PCIe (PCI express) standard as a connection interface and the NVMe (Non-Volatile Memory Express) standard as a data transfer protocol. Another example is a storage system 1 that has an SD Express memory card as the nonvolatile storage device 20 and a video recording device as the recording device 10. The SD Express memory card is a memory card that has a PCIe interface added to the SD memory card that has a conventional connection interface. The conventional SD memory card connection interface and the PCIe interface are used exclusively. In other words, the SD Express memory card operates as an SD memory card when inserted into the SD memory card slot. On the other hand, when an SD Express memory card is installed in an SD Express compatible device having a PCIe interface, it is connected according to the PCIe standard, and data is exchanged using a protocol defined by the NVMe standard.
 記録装置10は、システム制御部12と、バッファメモリ14と、インターフェース部16とを有する。これらの構成要素はバス11で相互に接続され、データを送受信することが可能である。 The recording device 10 includes a system control section 12, a buffer memory 14, and an interface section 16. These components are interconnected by a bus 11 and are capable of transmitting and receiving data.
 システム制御部12は、半導体集積回路で構成されたコントローラである。システム制御部12は、記録装置10全体の制御を行う。システム制御部12は、インターフェース部16を介して不揮発性記憶装置20へのコマンド発行(送信)制御を行い、不揮発性記憶装置20からの応答の制御を行う。またシステム制御部12は、不揮発性記憶装置20に書き込むデータの準備、具体的には、不揮発性記憶装置20へ書き込むためのデータをバッファメモリ14に蓄積する。システム制御部12は、不揮発性記憶装置20から読み出され、バッファメモリ14に蓄積されたデータの処理を行う。 The system control unit 12 is a controller composed of a semiconductor integrated circuit. The system control unit 12 controls the recording apparatus 10 as a whole. The system control unit 12 controls issuing (transmission) of commands to the nonvolatile storage device 20 via the interface unit 16, and controls responses from the nonvolatile storage device 20. The system control unit 12 also prepares data to be written to the nonvolatile storage device 20, specifically, stores data to be written to the nonvolatile storage device 20 in the buffer memory 14. The system control unit 12 processes data read from the nonvolatile storage device 20 and stored in the buffer memory 14 .
 バッファメモリ14は、不揮発性記憶装置20に書き込むデータ、および/または、不揮発性記憶装置20から読みだしたデータを一時的に蓄積する。 The buffer memory 14 temporarily stores data written to the nonvolatile storage device 20 and/or data read from the nonvolatile storage device 20.
 インターフェース部16は、半導体集積回路で構成され、不揮発性記憶装置20のインターフェース部26との通信を行う。具体的には、インターフェース部16は、不揮発性記憶装置20へのコマンドの送信、不揮発性記憶装置20からの応答の受信、不揮発性記憶装置20に書き込むデータ、および/または、不揮発性記憶装置20から読み出すデータの送受信を行うインターフェースの総称である。 The interface unit 16 is composed of a semiconductor integrated circuit, and communicates with the interface unit 26 of the nonvolatile memory device 20. Specifically, the interface unit 16 sends commands to the nonvolatile storage device 20, receives responses from the nonvolatile storage device 20, writes data to the nonvolatile storage device 20, and/or sends commands to the nonvolatile storage device 20. It is a general term for interfaces that send and receive data read from.
 不揮発性記憶装置20は、コントローラ22と、バッファメモリ24と、インターフェース部26と、メモリ制御部28と、不揮発性メモリ30とを有する。これらの構成要素はバス21で相互に接続され、データを送受信することが可能である。 The nonvolatile storage device 20 includes a controller 22, a buffer memory 24, an interface section 26, a memory control section 28, and a nonvolatile memory 30. These components are interconnected by a bus 21 and are capable of transmitting and receiving data.
 コントローラ22は、半導体集積回路で構成され、不揮発性記憶装置20の全体の動作を制御する。バッファメモリ24は、記録装置10から受信し、不揮発性メモリ30に書き込むデータ、および/または、不揮発性メモリ30から読み出されて記録装置10に送信されるデータを一時的に蓄積するメモリである。 The controller 22 is composed of a semiconductor integrated circuit, and controls the overall operation of the nonvolatile memory device 20. The buffer memory 24 is a memory that temporarily stores data received from the recording device 10 and written to the nonvolatile memory 30 and/or data read from the nonvolatile memory 30 and transmitted to the recording device 10. .
 インターフェース部26は、半導体集積回路で構成され、記録装置10のインターフェース部16との通信を行う。具体的には、インターフェース部26は、記録装置10からコマンドの受信、及び記録装置10への応答の送信を行う。またインターフェース部26は、記録装置10のインターフェース部16との間で、書き込むべきデータ、および/または、読み出したデータの送受信を行う。インターフェース部26は、これらの動作を行うことが可能なインターフェースの総称である。 The interface unit 26 is composed of a semiconductor integrated circuit, and communicates with the interface unit 16 of the recording device 10. Specifically, the interface unit 26 receives commands from the recording device 10 and transmits responses to the recording device 10. The interface unit 26 also transmits and receives data to be written and/or read data to and from the interface unit 16 of the recording device 10 . The interface unit 26 is a general term for interfaces that can perform these operations.
 メモリ制御部28は、不揮発性メモリ30へのデータの書き込み制御、及び不揮発性メモリ30からのデータの読み出し制御を行う半導体集積回路である。 The memory control unit 28 is a semiconductor integrated circuit that controls writing data to the nonvolatile memory 30 and controlling reading data from the nonvolatile memory 30.
 不揮発性メモリ30は、通電されていなくてもデータを保持することが可能な不揮発性メモリであり、例えばフラッシュメモリである。 The nonvolatile memory 30 is a nonvolatile memory that can hold data even when it is not energized, and is, for example, a flash memory.
 次に、図2を参照しながらストレージシステム1のより具体的な構成例を説明する。 Next, a more specific example of the configuration of the storage system 1 will be described with reference to FIG. 2.
 図2は、例示的な実施形態にかかるストレージシステム2の構成を示している。ストレージシステム2は、ホスト装置である映像記録装置100と、不揮発性記憶装置であるSD Expressメモリカード200(以下、「メモリカード200」と略記する。)とを有する。映像記録装置100は、例えばデジタルカメラ、デジタルムービーカメラ、またはドライブレコーダである。 FIG. 2 shows the configuration of the storage system 2 according to the exemplary embodiment. The storage system 2 includes a video recording device 100 that is a host device, and an SD Express memory card 200 (hereinafter abbreviated as "memory card 200") that is a nonvolatile storage device. The video recording device 100 is, for example, a digital camera, a digital movie camera, or a drive recorder.
 メモリカード200は、上述の通り、従来のSD規格による接続インターフェースを有するSDメモリカードに、さらにPCIeインターフェースが追加されて構成されている。メモリカード200は従来のSDインターフェースをサポートしており、従来のSDホスト機器での使用が可能である。さらにメモリカード200では、高速、大容量なストレージニーズに対応するためにPCIeインターフェースが採用され、PCI Express規格との互換性を有する仕様を有している。メモリカード200の具体的なハードウェアの構成は後述する。 As described above, the memory card 200 is configured by adding a PCIe interface to an SD memory card that has a connection interface based on the conventional SD standard. Memory card 200 supports a conventional SD interface and can be used with conventional SD host devices. Furthermore, the memory card 200 employs a PCIe interface to meet the needs for high-speed, large-capacity storage, and has specifications compatible with the PCI Express standard. The specific hardware configuration of the memory card 200 will be described later.
 映像記録装置100は、インターフェース部102と、PCIe/NVMeドライバ104と、SDドライバ106と、ファイルシステム108と、アプリケーション・ソフトウェア110とを有している。これらのうち、PCIe/NVMeドライバ104、SDドライバ106、ファイルシステム108及びアプリケーション・ソフトウェア110は、映像記録装置100のソフトウェア層として機能する。 The video recording device 100 includes an interface unit 102, a PCIe/NVMe driver 104, an SD driver 106, a file system 108, and application software 110. Among these, the PCIe/NVMe driver 104, the SD driver 106, the file system 108, and the application software 110 function as a software layer of the video recording device 100.
 インターフェース部102は、映像記録装置100のハードウェア、例えば、LSI,VLSI等の半導体製品であるSoC(System on Chip)、内のインターフェース部分に相当する。インターフェース部102は、PCIeインターフェース102aと、SDホスト102bと、セレクタ102cとを有している。 The interface unit 102 corresponds to an interface part in the hardware of the video recording device 100, for example, an SoC (System on Chip), which is a semiconductor product such as LSI or VLSI. The interface unit 102 includes a PCIe interface 102a, an SD host 102b, and a selector 102c.
 PCIeインターフェース102aは、PCIe規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、PCIeインターフェース102aは、NVMe規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The PCIe interface 102a is an interface for connecting in accordance with the PCIe standard. When transferring data, the PCIe interface 102a sends and receives data using a protocol compliant with the NVMe standard.
 SDホスト102bは、SD規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、SDホスト102bは、SD規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。セレクタ102cは、PCIeインターフェース102aとSDホスト102bと排他的な利用を実現するスイッチである。 The SD host 102b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD host 102b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard. The selector 102c is a switch that realizes exclusive use of the PCIe interface 102a and the SD host 102b.
 メモリカード200は、カードコントローラ210と、NANDフラッシュメモリ220とを有している。 The memory card 200 includes a card controller 210 and a NAND flash memory 220.
 カードコントローラ210は、CPU212と、PCIeインターフェース214aと、SDインターフェース214bと、バッファメモリ216と、NAND制御部218とを有している。 The card controller 210 includes a CPU 212, a PCIe interface 214a, an SD interface 214b, a buffer memory 216, and a NAND control section 218.
 CPU212は、図1におけるコントローラ22に相当し、メモリカード200の全体の動作を制御する。PCIeインターフェース214aは、PCIe規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、PCIeインターフェース214aは、NVMe規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The CPU 212 corresponds to the controller 22 in FIG. 1 and controls the overall operation of the memory card 200. The PCIe interface 214a is an interface for connecting in accordance with the PCIe standard. When transferring data, the PCIe interface 214a sends and receives data using a protocol compliant with the NVMe standard.
 SDインターフェース214bは、SD規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、SDインターフェース214bは、SD規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The SD interface 214b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD interface 214b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard.
 バッファメモリ216は、映像記録装置100から受信し、NANDフラッシュメモリ220に書き込むデータ、および/または、NANDフラッシュメモリ220から読み出されて映像記録装置100に送信されるデータを一時的に蓄積するメモリである。 The buffer memory 216 is a memory that temporarily stores data received from the video recording device 100 and written to the NAND flash memory 220 and/or data read from the NAND flash memory 220 and transmitted to the video recording device 100. It is.
 NAND制御部218は、NANDフラッシュメモリ220へのデータの書き込み、および/またはNANDフラッシュメモリ220からのデータの読み出しを制御する。 The NAND control unit 218 controls writing data to and/or reading data from the NAND flash memory 220.
 次に、図6を参照しながら、メモリカード200のPCIeインターフェース214a及びSDインターフェース214bの具体的な構成を説明する。 Next, the specific configuration of the PCIe interface 214a and the SD interface 214b of the memory card 200 will be described with reference to FIG. 6.
 図6は、例示的なメモリカード200の端子部分に関するハードウェア構成例を示している。メモリカード200は、SD規格による接続インターフェースである端子群232(端子No.1~No.9)と、PCIe規格による接続インターフェースである端子群234(端子No.10~No.17)とを有している。図6の構成例は、SD Expressカード規格(SD Ver.7.0)に従う。 FIG. 6 shows an example of the hardware configuration regarding the terminal portion of the exemplary memory card 200. The memory card 200 has a terminal group 232 (terminal No. 1 to No. 9) which is a connection interface according to the SD standard, and a terminal group 234 (terminal No. 10 to No. 17) which is a connection interface according to the PCIe standard. are doing. The configuration example in FIG. 6 complies with the SD Express card standard (SD Ver. 7.0).
 SDインターフェースのデータ・バスは4ビットで構成され、データ・ラインのビット0(DAT0)が端子No.7,ビット1(DAT1)が端子No.8、ビット2(DAT2)が端子No.9、ビット3(DAT3)が端子No.1に割り当てられている。 The data bus of the SD interface consists of 4 bits, and bit 0 (DAT0) of the data line is the terminal number. 7, Bit 1 (DAT1) is terminal No. 8, bit 2 (DAT2) is terminal No. 9, bit 3 (DAT3) is terminal No. It is assigned to 1.
 PCIeインターフェースのデータ・バスは差動伝送方式による2組の伝送路で構成され、Tx伝送路(ホスト装置出力/カード入力)の+信号が端子No.11、Tx伝送路(ホスト装置出力/カード入力)の-信号が端子No.12,Rx伝送路(ホスト装置入力/カード出力)の+信号が端子No.16、Rx伝送路(ホスト装置入力/カード出力)の-信号が端子No.15に割り当てられている。 The data bus of the PCIe interface consists of two sets of transmission lines using a differential transmission method, and the + signal of the Tx transmission line (host device output/card input) is connected to terminal No. 11. The - signal of the Tx transmission line (host device output/card input) is connected to terminal No. 12, + signal of Rx transmission line (host device input/card output) is connected to terminal No. 16, - signal of Rx transmission line (host device input/card output) is connected to terminal No. It is assigned to 15.
 なお、SD Expressカード規格では、PCIeインターフェースで、メモリカードへのコマンドやメモリカードからの応答、あるいはメモリカードへのデータの書き込みおよび/またはデータの読み出しを行うための伝送路は、端子群234に割り当てられているが、PERST#と呼ばれるPCIeのリセット信号、CLKREQ#と呼ばれるPCIeのクロック要求信号、REFCLK+/REFCLK-と呼ばれるPCIeの差動のクロック信号ペアの4つの信号については、それぞれ端子群232の端子No.1、端子No.9、端子No.16、端子No.15に割り当てられ、SDインターフェースでの動作時と、PCIeインターフェースでの動作時とで、信号を切り替えて使用する規格となっている。 Note that according to the SD Express card standard, the transmission path for sending commands to the memory card, responses from the memory card, and writing and/or reading data to the memory card is connected to the terminal group 234 using the PCIe interface. The four signals assigned to the terminal group 232 are a PCIe reset signal called PERST#, a PCIe clock request signal called CLKREQ#, and a PCIe differential clock signal pair called REFCLK+/REFCLK-. terminal no. 1.Terminal No. 9.Terminal No. 16, Terminal No. 15, and is a standard that uses signals by switching between when operating with an SD interface and when operating with a PCIe interface.
 次に、図3を参照しながらストレージシステム1のより具体的な別の構成例について説明する。 Next, another more specific configuration example of the storage system 1 will be described with reference to FIG. 3.
 図3は、例示的な実施形態にかかるストレージシステム3の構成を示している。ストレージシステム3は、ホスト装置である映像記録装置100と、不揮発性記憶装置であるSDメモリカード200(以下、「メモリカード200」と略記する。)とを有する。映像記録装置100は、例えばデジタルカメラ、デジタルムービーカメラ、またはドライブレコーダである。 FIG. 3 shows the configuration of the storage system 3 according to the exemplary embodiment. The storage system 3 includes a video recording device 100 that is a host device, and an SD memory card 200 (hereinafter abbreviated as “memory card 200”) that is a nonvolatile storage device. The video recording device 100 is, for example, a digital camera, a digital movie camera, or a drive recorder.
 メモリカード200は、上述の通り、従来のSD規格による接続インターフェースを有するSDメモリカードに、さらにSDメモリカード規格で規定されたUHS-IIインターフェースが追加されて構成されている。メモリカード200は従来のSDインターフェースをサポートしており、従来のSDホスト機器での使用が可能である。さらにメモリカード200では、高速、大容量なストレージニーズに対応するためにUHS-IIインターフェースが採用されている。メモリカード200の具体的なハードウェアの構成は後述する。 As described above, the memory card 200 is configured by adding a UHS-II interface specified by the SD memory card standard to an SD memory card having a connection interface according to the conventional SD standard. Memory card 200 supports a conventional SD interface and can be used with conventional SD host devices. Furthermore, the memory card 200 employs a UHS-II interface to meet the needs for high-speed, large-capacity storage. The specific hardware configuration of the memory card 200 will be described later.
 映像記録装置100は、インターフェース部102と、UHS-IIドライバ304と、SDドライバ106と、ファイルシステム108と、アプリケーション・ソフトウェア110とを有している。これらのうち、UHS-IIドライバ304、SDドライバ106、ファイルシステム108及びアプリケーション・ソフトウェア110は、映像記録装置100のソフトウェア層として機能する。 The video recording device 100 includes an interface unit 102, a UHS-II driver 304, an SD driver 106, a file system 108, and application software 110. Of these, the UHS-II driver 304, the SD driver 106, the file system 108, and the application software 110 function as a software layer of the video recording device 100.
 インターフェース部302は、映像記録装置100のハードウェア、例えば、LSI,VLSI等の半導体製品であるSoC、内のインターフェース部分に相当する。インターフェース部302は、UHS-IIインターフェース302aと、SDホスト302bと、セレクタ302cとを有している。 The interface unit 302 corresponds to an interface part in the hardware of the video recording device 100, for example, an SoC which is a semiconductor product such as LSI or VLSI. The interface unit 302 includes a UHS-II interface 302a, an SD host 302b, and a selector 302c.
 UHS-IIインターフェース302aは、SDメモリカード規格のUHS-II Addendumに準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、UHS-IIインターフェース302aは、SDメモリカード規格のUHS-II Addendumに準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The UHS-II interface 302a is an interface for connecting in accordance with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. When transferring data, the UHS-II interface 302a sends and receives data using a protocol that complies with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard.
 SDホスト302bは、SD規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、SDホスト302bは、SD規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。セレクタ302cは、UHS-IIインターフェース302aとSDホスト302bと排他的な利用を実現するスイッチである。 The SD host 302b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD host 302b sends and receives data using a protocol that complies with the SD standard. The selector 302c is a switch that realizes exclusive use with the UHS-II interface 302a and the SD host 302b.
 メモリカード200は、カードコントローラ210と、NANDフラッシュメモリ220とを有している。 The memory card 200 includes a card controller 210 and a NAND flash memory 220.
 カードコントローラ210は、CPU212と、UHS-IIインターフェース314aと、SDインターフェース314bと、バッファメモリ216と、NAND制御部218とを有している。 The card controller 210 includes a CPU 212, a UHS-II interface 314a, an SD interface 314b, a buffer memory 216, and a NAND control section 218.
 CPU212は、図1におけるコントローラ22に相当し、メモリカード200の全体の動作を制御する。UHS-IIインターフェース314aは、SDメモリカード規格のUHS-II Addendumに準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、UHS-IIインターフェース314aは、SDメモリカード規格のUHS-II Addendumに準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The CPU 212 corresponds to the controller 22 in FIG. 1 and controls the overall operation of the memory card 200. The UHS-II interface 314a is an interface for connecting in accordance with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. When transferring data, the UHS-II interface 314a sends and receives data using a protocol that complies with the UHS-II Addendum of the SD memory card standard.
 SDインターフェース314bは、SD規格に準拠した接続を行うためのインターフェースである。データの転送時には、SDインターフェース314bは、SD規格に準拠したプロトコルでデータの送受信を行う。 The SD interface 314b is an interface for connecting in accordance with the SD standard. When transferring data, the SD interface 314b sends and receives data using a protocol compliant with the SD standard.
 バッファメモリ216は、映像記録装置100から受信し、NANDフラッシュメモリ220に書き込むデータ、および/または、NANDフラッシュメモリ220から読み出されて映像記録装置100に送信されるデータを一時的に蓄積するメモリである。 The buffer memory 216 is a memory that temporarily stores data received from the video recording device 100 and written to the NAND flash memory 220 and/or data read from the NAND flash memory 220 and transmitted to the video recording device 100. It is.
 NAND制御部218は、NANDフラッシュメモリ220へのデータの書き込み、および/またはNANDフラッシュメモリ220からのデータの読み出しを制御する。 The NAND control unit 218 controls writing data to and/or reading data from the NAND flash memory 220.
 次に、図6を参照しながら、メモリカード200のUHS-IIインターフェース314a及びSDインターフェース314bの具体的な構成を説明する。 Next, the specific configurations of the UHS-II interface 314a and the SD interface 314b of the memory card 200 will be described with reference to FIG.
 図6は、例示的なメモリカード200の端子部分に関するハードウェア構成例を示している。メモリカード200は、SD規格による接続インターフェースである端子群232(端子No.1~No.9)と、SDメモリカード規格のUHS-II Addendumによる接続インターフェースである端子群234(端子No.10~No.17)とを有している。図6の構成例は、SDメモリカード規格(SD Ver.4.0以降)に従う。 FIG. 6 shows an example of the hardware configuration regarding the terminal portion of the exemplary memory card 200. The memory card 200 has a terminal group 232 (terminal No. 1 to No. 9) which is a connection interface according to the SD standard, and a terminal group 234 (terminal No. 10 to No. 9) which is a connection interface according to the UHS-II Addendum of the SD memory card standard. No. 17). The configuration example in FIG. 6 complies with the SD memory card standard (SD Ver. 4.0 or later).
 SDインターフェースのデータ・バスは4ビットで構成され、データ・ラインのビット0(DAT0)が端子No.7,ビット1(DAT1)が端子No.8、ビット2(DAT2)が端子No.9、ビット3(DAT3)が端子No.1に割り当てられている。 The data bus of the SD interface consists of 4 bits, and bit 0 (DAT0) of the data line is the terminal number. 7, Bit 1 (DAT1) is terminal No. 8, bit 2 (DAT2) is terminal No. 9, bit 3 (DAT3) is terminal No. It is assigned to 1.
 UHS-IIインターフェースのデータ・バスは差動伝送方式による2組の伝送路で構成され、伝送路0の+信号が端子No.11、伝送路0の-信号が端子No.12,伝送路1の+信号が端子No.16、伝送路No.1の-信号が端子No.15に割り当てられている。 The data bus of the UHS-II interface consists of two sets of transmission lines using a differential transmission method, and the + signal of transmission line 0 is connected to terminal No. 11, - signal of transmission line 0 is connected to terminal No. 12, + signal of transmission line 1 is terminal No. 16, Transmission line No. 1 - signal is terminal No. It is assigned to 15.
 なお、SDメモリカード規格では、UHS-IIインターフェースで、メモリカードへのコマンドやメモリカードからの応答、あるいはメモリカードへのデータの書き込みおよび/またはデータの読み出しを行うための伝送路は、端子群234に割り当てられているが、RCLK+/RCLK-と呼ばれるUHS-IIの差動のクロック信号ペアである2つの信号については、端子群232の端子No.7と端子No.8に割り当てられ、SDインターフェースでの動作時と、UHS-IIインターフェースでの動作時とで、信号を切り替えて使用する規格となっている。 In addition, in the SD memory card standard, in the UHS-II interface, the transmission path for sending commands to the memory card, responses from the memory card, and writing and/or reading data to the memory card is a group of terminals. However, two signals that are a UHS-II differential clock signal pair called RCLK+/RCLK- are assigned to terminal No. 234 of terminal group 232. 7 and terminal no. 8, and the standard uses signals that are switched between when operating with the SD interface and when operating with the UHS-II interface.
 SDメモリカード規格(SD Ver.4.0)でUHS-IIインターフェースの仕様が策定された際、端子群234が新たに設けられ、その後、SD Expressカード規格(SD Ver.7.0)でPCIeインターフェースを導入する仕様が策定される際、SD Ver.4.0でUHS-IIインターフェース用に新設された端子群234をそのまま流用して、PCIeインターフェースの信号が割り当てられた。 When the UHS-II interface specifications were established in the SD memory card standard (SD Ver. 4.0), a new terminal group 234 was provided, and later, in the SD Express card standard (SD Ver. 7.0), the PCIe When the specifications to introduce the interface are formulated, the SD Ver. The terminal group 234 newly created for the UHS-II interface in 4.0 was used as is, and the signals of the PCIe interface were assigned.
 図6のメモリカード200は、SD Expressカードの場合、伝送速度は最大8ギガビット/秒であり、UHS-IIカードの場合、伝送速度の最大値が、約6ギガビット/秒である。 When the memory card 200 in FIG. 6 is an SD Express card, the maximum transmission speed is 8 Gbit/s, and when it is a UHS-II card, the maximum transmission speed is about 6 Gbit/s.
 [2.SDメモリカード規格の速度保証]
 SDメモリカード規格では、動画撮影記録を行う際、記録速度の変動や低下による動画記録の途切れや、例えば動画の1コマが記録されないような「フレーム落ち(コマ落ち)」の発生を防ぐ目的で、最低記録速度保証(以下、「速度保証」と略記する。)に関する仕様が規定されている。
[2. Speed guarantee of SD memory card standard]
In the SD memory card standard, when shooting and recording video, the purpose is to prevent interruptions in video recording due to fluctuations or decreases in recording speed, and to prevent the occurrence of "dropped frames" (dropped frames), where, for example, one frame of a video is not recorded. , specifications regarding minimum recording speed guarantee (hereinafter abbreviated as "speed guarantee") are defined.
 最新のSDメモリカード速度保証仕様はビデオ・スピード・クラス(VSC:Video Speed Class)と呼ばれ、「VSC6」は6メガバイト/秒の最低記録速度を保証するクラス、「VSC10」は10メガバイト/秒の最低記録速度を保証するクラス、「VSC30」は30メガバイト/秒の最低記録速度を保証するクラス、「VSC60」は60メガバイト/秒の最低記録速度を保証するクラス、「VSC90」は90メガバイト/秒の最低記録速度を保証するクラスとなっている。 The latest SD memory card speed guarantee specifications are called Video Speed Class (VSC), and "VSC6" is a class that guarantees a minimum recording speed of 6 MB/s, and "VSC10" is a class that guarantees a minimum recording speed of 10 MB/s. "VSC30" is a class that guarantees a minimum recording speed of 30 MB/s, "VSC60" is a class that guarantees a minimum recording speed of 60 MB/s, "VSC90" is a class that guarantees a minimum recording speed of 90 MB/s. This is a class that guarantees a minimum recording speed of seconds.
 図7は、ホスト装置(記録装置)とSDメモリカード間のインターフェース速度モードと、ビデオ・スピード・クラスとの関係、及び、ビデオ・スピード・クラスをサポートするSDメモリカードの種別を示している。 FIG. 7 shows the relationship between the interface speed mode between the host device (recording device) and the SD memory card, the video speed class, and the types of SD memory cards that support the video speed class.
 SDインターフェースのHSモード(High Speed Mode)では、VSC6とVSC10がサポートされ、すなわち、10メガバイト/秒(MB/s)までの最低記録速度の保証が可能となっている。 In the HS mode (High Speed Mode) of the SD interface, VSC6 and VSC10 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 10 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
 SDインターフェースのUHS-Iモードでは、VSC6、VSC10,VSC30がサポートされ、すなわち、30メガバイト/秒(MB/s)までの最低記録速度の保証が可能となっている。 In the UHS-I mode of the SD interface, VSC6, VSC10, and VSC30 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 30 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
 また、UHS-IIインターフェースによるUHS-IIモードではVSC6、VSC10、VSC30、VSC60、VSC90がサポートされ、すなわち、90メガバイト/秒(MB/s)までの最低記録速度の保証が可能となっている。 Furthermore, in the UHS-II mode using the UHS-II interface, VSC6, VSC10, VSC30, VSC60, and VSC90 are supported, which means that a minimum recording speed of up to 90 megabytes/second (MB/s) can be guaranteed.
 ビデオ・スピード・クラスは、図7の右側に示されるように、SDHCカード、SDXCカード、SDUCカードでサポートされ、SDカードは対象外である。 As shown on the right side of FIG. 7, the video speed class is supported by SDHC cards, SDXC cards, and SDUC cards, and does not apply to SD cards.
 図8は、SDメモリカードの種別と、メモリ容量との関係を示し、SDカードは容量が2ギガバイトまでのカード、SDHCカードは容量が2ギガバイト超えで32ギガバイトまでのカード、SDXCカードは容量が32ギガバイト超えで2テラバイトまでのカード、SDUCカードは容量が2テラバイト超えで128テラバイトまでのカードであり、ビデオ・スピード・クラスは容量が2ギガバイトを超えるカードでサポートされる。 Figure 8 shows the relationship between the types of SD memory cards and their memory capacities. Cards with capacities greater than 32 gigabytes and up to 2 terabytes, SDUC cards with capacities greater than 2 terabytes and up to 128 terabytes, and video speed class are supported on cards with capacities greater than 2 gigabytes.
 図9は、各ビデオ・スピード・クラスの速度を測定するためのクロック条件が示された表である。 FIG. 9 is a table showing the clock conditions for measuring the speed of each video speed class.
 例えば、VSC10の場合、SDインターフェースのHSモードではSDクロックのクロック周波数が40メガヘルツ、SDインターフェースのUHS-I SDR25モード、及び、DDR50モードではSDクロックのクロック周波数が40メガヘルツ、SDインターフェースのUHS-I SDR50モード、及び、SDR104モードではSDクロックのクロック周波数が80メガヘルツで保証速度が測定される。 For example, in the case of VSC10, the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the HS mode of the SD interface, the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the UHS-I SDR25 mode of the SD interface, and the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the DDR50 mode, and the clock frequency of the SD clock is 40 MHz in the HS mode of the SD interface. In the SDR50 mode and the SDR104 mode, the guaranteed speed is measured when the clock frequency of the SD clock is 80 MHz.
 また、VSC10の場合、UHS-IIインターフェースのFD(全二重:Full Duplex)モードのPLLレンジAではリファレンスクロック(RCLK)が35メガヘルツ、FDモードのPLLレンジBではリファレンスクロックが26メガヘルツ、HD(半二重:Half Duplex)モードのPLLレンジAではリファレンスクロックが35メガヘルツ、HDモードのPLLレンジBではリファレンスクロックが26メガヘルツで保証速度が測定される。 In addition, in the case of VSC10, the reference clock (RCLK) is 35 MHz in PLL range A in FD (Full Duplex) mode of the UHS-II interface, 26 MHz in PLL range B in FD mode, and 26 MHz in PLL range B in FD mode. The guaranteed speed is measured with a reference clock of 35 MHz in PLL range A in half-duplex mode, and with a reference clock of 26 MHz in PLL range B in HD mode.
 [3.UHS-IIの伝送方式]
 ここで、UHS-IIインターフェースのFDモードと、HDモードについて、図面を参照しながら、簡単に説明する。
[3. UHS-II transmission method]
Here, the FD mode and HD mode of the UHS-II interface will be briefly explained with reference to the drawings.
 図4は差動伝送方式の一般的なFDインターフェースにおける入出力段回路の構成概要図であり、全二重通信の特徴をわかりやすくするため、特に伝送方向に注目して簡易的に示した図である。 Figure 4 is a schematic diagram of the configuration of the input/output stage circuit in a general FD interface of the differential transmission method.In order to make the characteristics of full-duplex communication easier to understand, the diagram is shown in a simplified manner, with particular attention to the transmission direction. It is.
 ホスト装置100の送信回路411は、ホスト装置100からメモリカード200に、コマンドおよび/または不揮発性メモリへの書き込みデータを送出し、メモリカード200の受信回路421は、ホスト装置100から送出されるコマンドおよび/または不揮発性メモリへの書き込みデータを受信する。 The transmitting circuit 411 of the host device 100 sends commands and/or write data to nonvolatile memory from the host device 100 to the memory card 200, and the receiving circuit 421 of the memory card 200 sends commands sent from the host device 100. and/or receive write data to non-volatile memory.
 図4は、ホスト装置100の送信回路411と、メモリカード200の受信回路421とで構成されるインターフェース(送受信機能)による伝送が、ホスト装置100からメモリカード200への単一方向伝送であることを示している。 FIG. 4 shows that transmission through an interface (transmission/reception function) consisting of a transmission circuit 411 of the host device 100 and a reception circuit 421 of the memory card 200 is unidirectional transmission from the host device 100 to the memory card 200. It shows.
 メモリカード200の送信回路422は、メモリカード200からホスト装置100に、コマンドに対する応答(レスポンス)および/または不揮発性メモリからの読み出しデータを送出し、ホスト装置100の受信回路412は、メモリカード200から送出されるコマンドに対する応答(レスポンス)および/または不揮発性メモリからの読み出しデータを受信する。 The transmitting circuit 422 of the memory card 200 transmits a response to a command and/or read data from the non-volatile memory from the memory card 200 to the host device 100, and the receiving circuit 412 of the host device 100 transmits a response to the command and/or data read from the nonvolatile memory. A response to a command sent from the non-volatile memory and/or data read from the non-volatile memory is received.
 図4は、メモリカード200の送信回路422と、ホスト装置100の受信回路412とで構成されるインターフェース(送受信機能)による伝送が、メモリカード200からホスト装置100への単一方向伝送であることを示している。 FIG. 4 shows that the transmission by the interface (transmission/reception function) composed of the transmission circuit 422 of the memory card 200 and the reception circuit 412 of the host device 100 is unidirectional transmission from the memory card 200 to the host device 100. It shows.
 UHS-IIインターフェースのFDモードは、このように送信回路と受信回路とで構成されるインターフェース(送受信機能)が常に一方向に向いているモードである。 The FD mode of the UHS-II interface is a mode in which the interface (transmission/reception function) composed of the transmitting circuit and the receiving circuit is always oriented in one direction.
 図5は、差動伝送方式の一般的なHDインターフェースにおける入出力段回路の構成概要図であり、半二重通信の特徴をわかりやすくするため、特に伝送方向に注目して簡易的に示した図である。 Figure 5 is a schematic diagram of the configuration of the input/output stage circuit in a general HD interface using the differential transmission method.To make it easier to understand the characteristics of half-duplex communication, the diagram is shown in a simplified manner, paying particular attention to the transmission direction. It is a diagram.
 ホスト装置100の送信回路511は、ホスト装置100からメモリカード200に、コマンドおよび/または不揮発性メモリへの書き込みデータを送出し、メモリカード200の受信回路521は、ホスト装置100から送出されるコマンドおよび/または不揮発性メモリへの書き込みデータを受信する。 The transmitting circuit 511 of the host device 100 sends commands and/or write data to nonvolatile memory from the host device 100 to the memory card 200, and the receiving circuit 521 of the memory card 200 sends commands sent from the host device 100. and/or receive write data to non-volatile memory.
 メモリカード200の送信回路523は、メモリカード200からホスト装置100に、コマンドに対する応答(レスポンス)および/または不揮発性メモリからの読み出しデータを送出し、ホスト装置100の受信回路513は、メモリカード200から送出されるコマンドに対する応答(レスポンス)および/または不揮発性メモリからの読み出しデータを受信する。 The transmitting circuit 523 of the memory card 200 transmits a response to a command and/or read data from the nonvolatile memory from the memory card 200 to the host device 100, and the receiving circuit 513 of the host device 100 transmits a response to the command and/or data read from the nonvolatile memory. A response to a command sent from the non-volatile memory and/or data read from the non-volatile memory is received.
 ここまでは、上述した図4の入出力段回路と同様の構成で、同様の機能となる。 Up to this point, the configuration is similar to that of the input/output stage circuit in FIG. 4 described above, and the function is the same.
 一方、図5に示すHDインターフェースでは、ホスト装置100の送信回路511に、ホスト装置100の受信回路512が接続され、メモリカードの受信回路521には、メモリカード200の受信回路522が接続されている。 On the other hand, in the HD interface shown in FIG. 5, a receiving circuit 512 of the host device 100 is connected to a transmitting circuit 511 of the host device 100, and a receiving circuit 522 of the memory card 200 is connected to a receiving circuit 521 of the memory card. There is.
 また、メモリカード200の送信回路523に、メモリカード200の受信回路524が接続され、ホスト装置100の受信回路513には、ホスト装置100の送信回路514が接続されている。 Further, the receiving circuit 524 of the memory card 200 is connected to the transmitting circuit 523 of the memory card 200, and the transmitting circuit 514 of the host device 100 is connected to the receiving circuit 513 of the host device 100.
 ホスト装置100の送信回路511と、受信回路512は排他的に動作し、メモリカード200の受信回路521と、送信回路522も排他的に動作するよう制御される。 The transmitting circuit 511 and receiving circuit 512 of the host device 100 operate exclusively, and the receiving circuit 521 and transmitting circuit 522 of the memory card 200 are also controlled to operate exclusively.
 加えて、ホスト装置100の送信回路511を動作させる場合には、メモリカード200の受信回路521を動作させ、メモリカード200の送信回路522を動作させる場合には、ホスト装置100の受信回路512を動作させるよう制御される。 In addition, when operating the transmitting circuit 511 of the host device 100, the receiving circuit 521 of the memory card 200 is operated, and when operating the transmitting circuit 522 of the memory card 200, the receiving circuit 512 of the host device 100 is operated. controlled to operate.
 同様に、メモリカード200の送信回路523と、受信回路524は排他的に動作し、ホスト装置100の受信回路513と、送信回路514も排他的に動作するよう制御される。 Similarly, the transmitting circuit 523 and receiving circuit 524 of the memory card 200 operate exclusively, and the receiving circuit 513 and transmitting circuit 514 of the host device 100 are also controlled to operate exclusively.
 加えて、メモリカード200の送信回路523を動作させる場合には、ホスト装置100の受信回路513を動作させ、ホスト装置100の送信回路514を動作させる場合には、メモリカード200の受信回路524を動作させるように制御される。 In addition, when operating the transmitting circuit 523 of the memory card 200, the receiving circuit 513 of the host device 100 is operated, and when operating the transmitting circuit 514 of the host device 100, the receiving circuit 524 of the memory card 200 is operated. controlled to operate.
 図5に示した上述の構成と制御により、UHS-IIインターフェースのHDモードでは、伝送路の方向を切り替えて動作することが可能である。 With the above-described configuration and control shown in FIG. 5, in the HD mode of the UHS-II interface, it is possible to operate by switching the direction of the transmission path.
 ここで、SDメモリカード規格のSDメモリカードプロトコルについて、SDメモリカードへのデータ書き込みを行う場合を例にして簡単に説明する。 Here, the SD memory card protocol of the SD memory card standard will be briefly explained using an example of writing data to an SD memory card.
 ホスト装置がSDメモリカードへのデータ書き込みコマンドを発行(送信)すると、SDメモリカードからホスト装置に、データ書き込みコマンドに対する応答(レスポンス)が返送(送信)され、以降、発行されたデータ書き込みコマンドにしたがって、ホスト装置からSDメモリカードに、不揮発性メモリへの書き込みデータが送信される。 When the host device issues (sends) a data write command to the SD memory card, a response to the data write command is sent back (sent) from the SD memory card to the host device. Therefore, write data to the nonvolatile memory is transmitted from the host device to the SD memory card.
 なお、ホスト装置からSDメモリカードに発行(送信)された一つのデータ書き込みコマンドによる書き込みデータ送信が完了するまで、ホスト装置から次のコマンドを発行することは出来ない。 Note that the host device cannot issue the next command until the write data transmission by one data write command issued (sent) from the host device to the SD memory card is completed.
 よって、図4の構成によるFD通信では、データ書き込みコマンドによる書き込みデータ送信中、メモリカード200の送信回路422と、ホスト装置100の受信回路513とで構成されるインターフェース(送受信機能)によるデータ伝送は、一切行われない。 Therefore, in the FD communication with the configuration shown in FIG. 4, while writing data is being sent by the data write command, data transmission by the interface (transmission/reception function) consisting of the transmission circuit 422 of the memory card 200 and the reception circuit 513 of the host device 100 is not possible. , nothing is done.
 一方、図5の構成によるHD通信では、データ書き込みコマンドによる書き込みデータ送信中、ホスト装置100の送信回路511と、メモリカード200の受信回路521とで構成されるインターフェース(送受信機能)によるデータ伝送に加え、ホスト装置100の送信回路514と、メモリカード200の受信回路524とで構成されるインターフェース(送受信機能)によるデータ伝送も同時に行うことが可能で、ホスト装置100からメモリカード200への書き込みデータ伝送速度を図4の構成によるFD通信の2倍に高めることができる。 On the other hand, in the HD communication with the configuration shown in FIG. 5, while writing data is being sent by a data write command, data is not transmitted through the interface (transmission/reception function) consisting of the transmission circuit 511 of the host device 100 and the reception circuit 521 of the memory card 200. In addition, it is possible to simultaneously perform data transmission through an interface (transmission/reception function) consisting of the transmission circuit 514 of the host device 100 and the reception circuit 524 of the memory card 200, and write data from the host device 100 to the memory card 200. The transmission speed can be increased to twice that of FD communication with the configuration shown in FIG.
 次に、UHS-IIインターフェースのPLLレンジAと、PLLレンジBについて、図面を参照しながら、簡単に説明する。 Next, PLL range A and PLL range B of the UHS-II interface will be briefly explained with reference to the drawings.
 図12は、UHS-IIインターフェースのPLLレンジと、リファレンスクロック(RCLK)の周波数、PLLの逓倍率、および伝送速度(ビット・レート)との関係を示している。 FIG. 12 shows the relationship between the PLL range of the UHS-II interface, the frequency of the reference clock (RCLK), the PLL multiplication rate, and the transmission speed (bit rate).
 リファレンスクロックの周波数は可変で、その範囲はPLLレンジA、PLLレンジBともに26メガヘルツから52メガヘルツである。 The frequency of the reference clock is variable, and its range is from 26 MHz to 52 MHz for both PLL range A and PLL range B.
 一方、PLLの逓倍率はPLLレンジAが15倍、PLLレンジBが30倍で、伝送速度(ビット・レート)はPLLレンジAが390メガビット/秒(=26メガヘルツ×15)から780メガビット/秒(=52メガヘルツ×15)、PLLレンジBが780メガビット/秒(=26メガヘルツ×30)から1.56ギガビット/秒(=52メガヘルツ×30)となっている。 On the other hand, the PLL multiplication rate is 15 times for PLL range A and 30 times for PLL range B, and the transmission speed (bit rate) is from 390 Mbit/s (= 26 MHz x 15) to 780 Mbit/s for PLL range A. (=52 MHz x 15), and the PLL range B is from 780 Mbit/s (=26 MHz x 30) to 1.56 Gbit/s (=52 MHz x 30).
 [4.UHS-Iの伝送方式]
 上述のUHS-IIインターフェースは差動伝送方式が採用され、図6に示す端子群234にUHS-IIの差動伝送信号が割り当てられている。
[4. UHS-I transmission method]
The above-mentioned UHS-II interface employs a differential transmission method, and UHS-II differential transmission signals are assigned to the terminal group 234 shown in FIG.
 一方、UHS-Iは従来SDインターフェースと同じシングルエンド伝送方式が採用され、図6に示す端子群232にUHS-Iのシングルエンド伝送信号が割り当てられている。 On the other hand, the UHS-I adopts the same single-end transmission method as the conventional SD interface, and the UHS-I single-end transmission signal is assigned to the terminal group 232 shown in FIG.
 UHS-Iと従来SDインターフェースはどちらもシングルエンド伝送方式を採用しているが、信号電圧は従来SDインターフェースが3.3Vであるのに対し、UHS-Iでは高速化と不要輻射低減のため信号電圧を1.8Vに低電圧化している。 Both UHS-I and conventional SD interfaces use a single-end transmission method, but while the conventional SD interface uses a signal voltage of 3.3V, UHS-I uses a signal voltage of 3.3V to increase speed and reduce unnecessary radiation. The voltage is lowered to 1.8V.
 図11は、UHS-IのSDRモードとDDRモードのデータ転送を表す図である。 FIG. 11 is a diagram showing data transfer in SDR mode and DDR mode of UHS-I.
 SDR(Single Data Rate)モードでは、クロックの片方のエッジのタイミングでデータが転送され、DDR(Double Data Rate)モードでは、クロックの両エッジのタイミングでデータが転送されるため、クロック周波数が同じであれば、DDRモードではSDRモードの2倍の速度でデータを転送することが可能となる。 In SDR (Single Data Rate) mode, data is transferred at the timing of one edge of the clock, and in DDR (Double Data Rate) mode, data is transferred at the timing of both edges of the clock, so the clock frequency is the same. If there is, data can be transferred at twice the speed in DDR mode as in SDR mode.
 [5.SDメモリカード規格の速度保証クラスとインターフェースのデータ転送レート]
 図10は、上述のUHS-II伝送方式およびUHS-I伝送方式と、図9で示したビデオ・スピード・クラスのクロック・コンディションから、SDメモリカードにおけるビデオ・スピード・クラスとインターフェースのデータ転送レートとの関係を導き出して示した図である。
[5. SD memory card standard speed guarantee class and interface data transfer rate]
FIG. 10 shows the data transfer rate of the video speed class and interface in the SD memory card based on the above-mentioned UHS-II transmission method and UHS-I transmission method and the clock conditions of the video speed class shown in FIG. FIG.
 図10の表では、各セルの上段が図9で示したクロック周波数であり、単位はメガヘルツ、また各セルの下段がインターフェースのデータ転送レートで、単位はメガバイト/秒である。 In the table of FIG. 10, the top row of each cell is the clock frequency shown in FIG. 9 in megahertz, and the bottom row of each cell is the data transfer rate of the interface in megabytes/second.
 以下、一例として「VSC10」の場合のクロック・コンディションから算出したインターフェースのデータ転送レートについて説明することにより、図10の表全体の見方を提示する。 Hereinafter, the overall view of the table in FIG. 10 will be presented by explaining the data transfer rate of the interface calculated from the clock condition in the case of "VSC10" as an example.
 SDインターフェースのHSモードではSDクロックのクロック周波数が40メガヘルツなので、SDインターフェースの4ビットバスによる転送レートは20メガバイト/秒、UHS-I SDR25モードも同様に転送レートは20メガバイト/秒、UHS-I DDR50モードではSDクロックのクロック周波数が40メガヘルツで、かつ図11に示したDDRでデータ転送が行われるため、4ビットバスによる転送レートは40メガバイト/秒となる。 In the HS mode of the SD interface, the clock frequency of the SD clock is 40 MHz, so the transfer rate by the 4-bit bus of the SD interface is 20 MB/s, and in the UHS-I SDR25 mode, the transfer rate is also 20 MB/s. In the DDR50 mode, the clock frequency of the SD clock is 40 MHz and data transfer is performed using the DDR shown in FIG. 11, so the transfer rate by the 4-bit bus is 40 MB/sec.
 一方、UHS-IIインターフェースFDモードのPLLレンジAでは、リファレンスクロックの周波数が35メガヘルツ、PLLの逓倍率が15倍なので、単純計算では525メガビット/秒の伝送レートとなるが、UHS-IIインターフェースでは8b10b符号化を採用し、8ビットのデータを10ビットに変換(変調)して伝送を行うため、実質データ伝送レートは、525メガビット/秒×(8/10)=420メガビット/秒となる。これをバイト/秒に換算すると、420メガビット/秒÷8ビット=52.5メガバイト/秒のデータ転送レートになる。 On the other hand, in PLL range A of the UHS-II interface FD mode, the reference clock frequency is 35 MHz and the PLL multiplication rate is 15 times, so the transmission rate is 525 Mbit/s by simple calculation, but with the UHS-II interface Since 8b10b encoding is adopted and 8-bit data is converted (modulated) into 10-bit data for transmission, the actual data transmission rate is 525 Mbit/s x (8/10) = 420 Mbit/s. Converting this to bytes/second, the data transfer rate is 420 megabits/second ÷ 8 bits = 52.5 megabytes/second.
 また、UHS-IIインターフェースFDモードのPLLレンジBでは、リファレンスクロックの周波数が26メガヘルツ、PLLの逓倍率が30倍なので、単純計算では780メガビット/秒の伝送レートとなるが、UHS-IIインターフェースでは8b10b符号化を採用し、8ビットのデータを10ビットに変換(変調)して伝送を行うため、実質データ伝送レートは、780メガビット/秒×(8/10)=624メガビット/秒となる。これをバイト/秒に換算すると、624メガビット/秒÷8ビット=78メガバイト/秒のデータ転送レートになる。 In addition, in PLL range B of UHS-II interface FD mode, the reference clock frequency is 26 MHz and the PLL multiplication rate is 30 times, so the transmission rate is 780 Mbit/s by simple calculation, but with UHS-II interface Since 8b10b encoding is adopted and 8-bit data is converted (modulated) to 10 bits for transmission, the actual data transmission rate is 780 Mbit/s x (8/10) = 624 Mbit/s. Converting this to bytes/second, the data transfer rate is 624 megabits/second ÷ 8 bits = 78 megabytes/second.
 UHS-IIインターフェースHDモードについては、「3.UHS-IIの伝送方式」で説明したように、UHS-IIインターフェースFDモードの2倍のデータ転送レートを実現できるため、図10に示すようにPLLレンジAで105メガバイト/秒、PLLレンジBで156メガバイト/秒のデータ転送レートになる。 Regarding the UHS-II interface HD mode, as explained in "3. UHS-II transmission method," it is possible to achieve a data transfer rate twice that of the UHS-II interface FD mode. The data transfer rate is 105 MB/sec in range A and 156 MB/sec in PLL range B.
 [6.SDメモリカード規格の速度保証クラスと消費電力及び熱課題]
 図13は、SDメモリカード規格におけるバス・スピード・モードと、最大消費電力の関係を示し、図14は、SDメモリカード規格におけるビデオ・スピード・クラスと消費電力制限の関係を示している。
[6. SD memory card standard speed guarantee class, power consumption and thermal issues]
FIG. 13 shows the relationship between bus speed mode and maximum power consumption in the SD memory card standard, and FIG. 14 shows the relationship between video speed class and power consumption limit in the SD memory card standard.
 図13は、バス・スピードが高速になると最大消費電力が上がることを示し、図14は、ビデオ・スピード・クラスの保証速度が高くなると消費電力制限が緩和、すなわち、より大きな電力の消費が許されることを示している。 Figure 13 shows that maximum power consumption increases as the bus speed increases, and Figure 14 shows that as the guaranteed speed of the video speed class increases, the power consumption limit is relaxed, i.e., more power consumption is allowed. This indicates that
 SDメモリカードの消費電力が大きくなると、SDメモリカードに電源を供給する図2、図3のホスト装置100、また、電力を消費する図2、図3のメモリカード200、ともに発熱量が大きくなる。 When the power consumption of the SD memory card increases, the amount of heat generated increases in both the host device 100 shown in FIGS. 2 and 3 that supplies power to the SD memory card, and the memory card 200 shown in FIGS. 2 and 3 that consumes power. .
 消費電力の増大に伴い、ホスト装置100、及び、メモリカード200の発熱量が大きくなり、メモリカード200の温度が、動作可能温度範囲を超えると、動画記録の途切れや、例えば動画の1コマが記録されないような「フレーム落ち(コマ落ち)」の発生、また、最悪の場合、メモリカード200を構成するコントローラや、NANDフラッシュメモリの破壊が起きる可能性がある。 As power consumption increases, the amount of heat generated by the host device 100 and memory card 200 increases, and if the temperature of the memory card 200 exceeds the operating temperature range, video recording may be interrupted or, for example, one frame of a video may be lost. There is a possibility that a "frame drop" that is not recorded may occur, and in the worst case, the controller configuring the memory card 200 or the NAND flash memory may be destroyed.
 なお、SDメモリカード規格では、SDメモリカードの動作温度範囲を-25℃から85℃と定めている。 Note that the SD memory card standard defines the operating temperature range of an SD memory card as -25°C to 85°C.
 ホスト装置の一例であるデジタルカメラの場合には、静止画を撮影し、その画像データをSDメモリカードに記録すると、しばらくはSDメモリカードへの書き込みが発生しなくなる使われ方が一般的であるため、ホスト装置、およびSDメモリカードのある一定期間単位あたりの平均消費電力は低くなり、ホスト装置、およびSDメモリカードの極端な温度上昇は発生しない。 In the case of a digital camera, which is an example of a host device, it is common that once a still image is taken and the image data is recorded on an SD memory card, writing to the SD memory card will not occur for a while. Therefore, the average power consumption of the host device and the SD memory card per unit for a certain period of time becomes low, and an extreme temperature rise of the host device and the SD memory card does not occur.
 一方、ホスト装置の一例であるデジタルムービーカメラや、動画撮影機能を備えたデジタルカメラ等で、記録速度を保証しながら連続的に動画を記録する場合には、動画記録中、途絶えることなく絶えずSDメモリカードへの書き込みが行われるため、ホスト装置、およびSDメモリカードのある一定期間単位あたりの平均消費電力は高くなり、撮影が長時間に及ぶと、ホスト装置、およびSDメモリカードの温度がともに上昇する。結果。SDメモリカードの動作可能温度範囲である85℃を大きく上回る事象が発生し、問題となっている。 On the other hand, when recording video continuously while guaranteeing the recording speed with a digital movie camera, which is an example of a host device, or a digital camera equipped with a video shooting function, the SD Since data is written to the memory card, the average power consumption per unit for a certain period of time of the host device and the SD memory card becomes high.If shooting continues for a long time, the temperature of both the host device and the SD memory card increases. Rise. result. Events have occurred where the operating temperature range of SD memory cards, which is 85° C., has been significantly exceeded, and this has become a problem.
 ホスト装置の一例であるデジタルムービーカメラやデジタルカメラは、近年の高画素化、高画質化の流れによりCMOSセンサー等の撮像素子や、画像処理エンジン(画像処理を行うVLSI等の半導体製品であるSoC等)が大きな熱を発生する一方で、機器小型化の要請により高密度実装が行われるため、放熱が難しい状況にあり、熱設計が大きな課題となっている。 Digital movie cameras and digital cameras, which are examples of host devices, are equipped with image sensors such as CMOS sensors and image processing engines (SoCs, which are semiconductor products such as VLSI that perform image processing) due to the recent trends toward higher pixel counts and higher image quality. etc.) generate a large amount of heat, and the demand for smaller equipment requires high-density mounting, making heat dissipation difficult, making thermal design a major issue.
 [7.ホスト装置からメモリカードへの要求保証速度通知法の実現]
 上述のような背景から、速度保証記録を行う場合に、消費電力をできるかぎり低くおさえるための技術が求められている。
[7. Realization of requested guaranteed speed notification method from host device to memory card]
Due to the above-mentioned background, there is a need for a technique for keeping power consumption as low as possible when performing speed-guaranteed recording.
 そこで本発明者らは、現行の速度保証記録の規格では、ホスト装置からメモリカードに、要求する保証速度に関する情報を通知(提示)する仕組みが無いことに着目した。 Therefore, the present inventors focused on the fact that in the current speed guarantee recording standard, there is no mechanism for notifying (presenting) information regarding the requested guaranteed speed from the host device to the memory card.
 例えば、ホスト装置に、VSC90(ビデオ・スピード・クラス90)に対応したSDメモリカードが装着された状態で、ホスト装置がVSC10(ビデオ・スピード・クラス10)の動画撮影を行う場合、その情報、すなわちホスト装置がSDメモリカードに要求する保証速度が10メガバイト/秒であることを、ホスト装置がSDメモリカードに通知する手段が存在しないため、SDメモリカードは、速度保証記録が開始されると、図14に示すようにUHS-IIモードで、かつ、VSC90の記録時に許される消費電力1.80Wまでの範囲で動作する可能性がある。 For example, if an SD memory card compatible with VSC90 (Video Speed Class 90) is installed in the host device and the host device shoots a VSC10 (Video Speed Class 10) video, the information In other words, since there is no way for the host device to notify the SD memory card that the guaranteed speed that the host device requests from the SD memory card is 10 megabytes/second, the SD memory card will not respond as soon as speed guarantee recording starts. , as shown in FIG. 14, there is a possibility of operating in the UHS-II mode and within the power consumption range of up to 1.80 W allowed when recording with VSC90.
 一方、ホスト装置が要求する保証速度10メガバイト/秒(VSC10)は、図14に示すように、UHS-Iモードの0.72Wまでの消費電力、あるいは、HSモードの0.72Wまでの消費電力で実現可能であり、UHS-IIモードで動作時の消費電力制限である1.8Wの半分以下の消費電力で、ホスト装置が要求する保証速度10メガバイト/秒(VSC10)を実現することができる。 On the other hand, the guaranteed speed of 10 megabytes/second (VSC10) required by the host device requires a power consumption of up to 0.72W in UHS-I mode or a power consumption of up to 0.72W in HS mode, as shown in Figure 14. It is possible to achieve the guaranteed speed of 10 MB/s (VSC10) required by the host device with less than half the power consumption limit of 1.8 W when operating in UHS-II mode. .
 上述の課題を解決するため、本発明者らは、ホスト装置からメモリカードに要求する保証速度に関する情報を通知(提示)する手段を新たに設けることにより、メモリカードが、ホストから要求された保証速度を実現するのに必要な最小限の性能で動作し、メモリカードの消費電力を抑える技術について検討を行った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors provided a new means for notifying (presenting) information regarding the guaranteed speed requested from the host device to the memory card, thereby ensuring that the memory card does not meet the guaranteed speed requested by the host. We investigated technology that would reduce the power consumption of memory cards by operating with the minimum performance necessary to achieve speed.
 まず、図17を参照しながら、現行SDメモリカードで実現されている速度保証記録を説明する。 First, with reference to FIG. 17, the guaranteed speed recording realized by the current SD memory card will be explained.
 図17は、SDメモリカードにおける速度保証記録時のコマンド・シーケンスの例を示している。図17に示す例ではコマンドは「CMD」と記載されており、ホスト装置からSDメモリカードに送信される。「CMD20」は、SDメモリカードにおいて、速度保証記録を行う際に発行される制御用コマンドである。図15は、「CMD20」のデータ構造600を示している。速度保証記録は、「CMD20」のうちの「スピードクラス制御(SCC)」、「CNT/ID」及び「ADDR」で指定されるパラメータによって実現される。 FIG. 17 shows an example of a command sequence when speed guaranteed recording is performed on an SD memory card. In the example shown in FIG. 17, the command is written as "CMD" and is sent from the host device to the SD memory card. "CMD20" is a control command issued when performing speed guaranteed recording in the SD memory card. FIG. 15 shows a data structure 600 of "CMD20". Speed guarantee recording is realized by parameters specified by "Speed Class Control (SCC)", "CNT/ID", and "ADDR" of "CMD20".
 再び図17を参照する。例えば最初の「CMD20」700-1によって、ホスト装置からSDメモリカードに、これから書き込むデータストリームのディレクトリエントリの位置が通知される(図15の「SCC」=0001b)。ディレクトリエントリには、これから書き込むデータス703トリームのファイル名、属性等が記録される。その後、「CMD24」800-1が発行されて、ディレクトリエントリへの書き込み(記録)が行われる。 Refer to FIG. 17 again. For example, the first "CMD20" 700-1 notifies the SD memory card of the directory entry position of the data stream to be written from the host device ("SCC"=0001b in FIG. 15). In the directory entry, the file name, attributes, etc. of the data stream 703 to be written are recorded. Thereafter, "CMD24" 800-1 is issued, and writing (recording) to the directory entry is performed.
 なお、SDメモリカード規格の「CMD24」はシングル・ブロック(1ブロック=512バイト)のデータ書き込みを行うためのコマンドである。 Note that "CMD24" of the SD memory card standard is a command for writing data in a single block (1 block = 512 bytes).
 次に、「CMD20」700-3によって、ホスト装置からSDメモリカードに、速度保証記録を行うためのアロケーションユニット(AU)の位置が指定される(図15の「SCC」=0111b)。 Next, "CMD20" 700-3 specifies the location of an allocation unit (AU) for performing speed guaranteed recording from the host device to the SD memory card ("SCC"=0111b in FIG. 15).
 速度保証記録時には、データストリームは空きアロケーションユニット(空きAU)ごとに書き込むことがSDメモリカード規格で規定されている。このとき、「CNT/ID」フィールド(図15)において、連続して確保し得る空きアロケーションユニット(空きAU)の数が指定される。指定し得る数の最大値は8個であり、「CNT/ID」フィールドは3ビット長である。 During speed-guaranteed recording, the SD memory card standard stipulates that the data stream is written for each free allocation unit (free AU). At this time, the number of free allocation units (vacant AUs) that can be consecutively secured is specified in the "CNT/ID" field (FIG. 15). The maximum number that can be specified is 8, and the "CNT/ID" field is 3 bits long.
 その後、「CMD20」700-4によって、ホスト装置からSDメモリカードに、速度保証記録の開始が指示される(図15の「SCC」=0000b)。 Thereafter, "CMD20" 700-4 instructs the SD memory card from the host device to start speed guaranteed recording ("SCC"=0000b in FIG. 15).
 以後は、図17において「スピードクラス記録区間」として表される速度保証記録が行われる。スピードクラス記録区間においては、ホスト装置からSDメモリカードにデータ書き込みコマンドである「CMD25」800-2および800-4が発行され、撮影動画データなどの書き込むべき速度保証データが伝送される。 Thereafter, speed guaranteed recording, which is represented as a "speed class recording section" in FIG. 17, is performed. In the speed class recording section, data write commands "CMD25" 800-2 and 800-4 are issued from the host device to the SD memory card, and speed guarantee data to be written, such as photographed video data, is transmitted.
 なお、SDメモリカード規格の「CMD25」はマルチ・ブロック(nブロック=512×nバイト)のデータ書き込みを行うためのコマンドである。 Note that "CMD25" of the SD memory card standard is a command for writing multi-block (n blocks = 512 x n bytes) data.
 また、撮影動画データなどの書き込むべき速度保証データを連続してSDメモリカードに書き込んでいく中で、途中、図2および図3に示すホスト装置のファイルシステム108が、ファイルに書き込みが完了しているデータに応じて適宜更新したFAT(ファイル・アロケーション・テーブル)を「CMD25」800-3および800-5の発行により、SDメモリカードに書き込む。 In addition, while the speed guarantee data to be written, such as shooting video data, is being continuously written to the SD memory card, the file system 108 of the host device shown in FIGS. The FAT (File Allocation Table) updated as appropriate according to the existing data is written to the SD memory card by issuing "CMD25" 800-3 and 800-5.
 「スピードクラス記録区間」は、他のライトコマンドの発行により、終了する。 The "speed class recording section" ends when another write command is issued.
 本発明者らは、上述の一連の速度保証記録時のシーケンスの中で、少なくとも速度保証記録の開始が指示される前に、すなわち、図17の「CMD20」700-4(Start Recording)が発行される前に、ホスト装置が要求する保証速度をSDメモリカードに通知(提示)することにより、SDメモリカードが、ホストから要求された保証速度を実現するのに必要な最小限の性能で動作し、メモリカードの消費電力を低く抑えることが可能になると考えた。 The present inventors discovered that in the above-described sequence of speed guaranteed recording, at least before the start of speed guaranteed recording is instructed, that is, "CMD20" 700-4 (Start Recording) in FIG. 17 is issued. By notifying (presenting) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card before the guaranteed speed requested by the host, the SD memory card operates at the minimum performance necessary to achieve the guaranteed speed requested by the host. The idea was that it would be possible to keep the power consumption of memory cards low.
 ホスト装置が要求する保証速度をSDメモリカードに通知(提示)する手段については、SDメモリカード規格で規定された既存のコマンド(CMD)の未使用(Reserved)の引数を利用する方法、あるいは、SDメモリカード規格で未規定のコマンドを新たに定義する方法、等、種々の具体的手段が考えられる。 As for the means of notifying (presenting) the guaranteed speed required by the host device to the SD memory card, there is a method of using an unused (Reserved) argument of an existing command (CMD) specified in the SD memory card standard, or, Various concrete methods can be considered, such as a method of newly defining commands that are not specified in the SD memory card standard.
 本発明の実施の形態では、SDメモリカード規格で規定された既存の「CMD20」の引数の未使用コード(値)を利用する方法を、一例として開示する。 In the embodiment of the present invention, a method of using an unused code (value) of an existing "CMD20" argument defined in the SD memory card standard will be disclosed as an example.
 図16は、SDメモリカード規格で規定された既存の「CMD20」の引数である「スピードクラス制御(SCC)」の未使用コード(値)に、ホスト装置が要求する保証速度に関する情報を割り当てる例を示している。 FIG. 16 shows an example of assigning information regarding the guaranteed speed requested by the host device to an unused code (value) of "Speed Class Control (SCC)" which is an argument of the existing "CMD20" specified in the SD memory card standard. It shows.
 図16の「SCC」=1001bは、ホスト装置が要求する保証速度が6メガバイト/秒であること、すなわちビデオ・スピード・クラス6での記録であることをSDメモリカードに通知(提示)することを示す。 "SCC" = 1001b in FIG. 16 notifies (presents) to the SD memory card that the guaranteed speed requested by the host device is 6 megabytes/second, that is, recording in video speed class 6. shows.
 「SCC」=1010bは、ホスト装置が要求する保証速度が10メガバイト/秒であること、すなわちビデオ・スピード・クラス10での記録であることをSDメモリカードに通知(提示)することを示す。 "SCC"=1010b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 10 megabytes/second, that is, recording in video speed class 10.
 「SCC」=1011bは、ホスト装置が要求する保証速度が30メガバイト/秒であること、すなわちビデオ・スピード・クラス30での記録であることをSDメモリカードに通知(提示)することを示す。 "SCC"=1011b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 30 megabytes/second, that is, recording in video speed class 30.
 「SCC」=1100bは、ホスト装置が要求する保証速度が60メガバイト/秒であること、すなわちビデオ・スピード・クラス60での記録であることをSDメモリカードに通知(提示)することを示す。 "SCC"=1100b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 60 megabytes/second, that is, recording in video speed class 60.
 「SCC」=1101bは、ホスト装置が要求する保証速度が90メガバイト/秒であること、すなわちビデオ・スピード・クラス90での記録であることをSDメモリカードに通知(提示)することを示している。 "SCC" = 1101b indicates that the SD memory card is notified (presented) that the guaranteed speed requested by the host device is 90 MB/s, that is, recording in video speed class 90. There is.
 次に、図18を参照しながら、ホスト装置が要求する保証速度をSDメモリカードに通知(提示)した上で、速度保証記録を実行する例について、説明する。 Next, with reference to FIG. 18, an example will be described in which the guaranteed speed requested by the host device is notified (presented) to the SD memory card and then speed guaranteed recording is executed.
 図18は、ホスト装置が要求する保証速度をSDメモリカードに通知(提示)した上で、速度保証記録を実行する場合のコマンド・シーケンスの例を示している。 FIG. 18 shows an example of a command sequence in the case of notifying (presenting) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card and then executing speed guarantee recording.
 図18に示す例ではコマンドは「CMD」と記載されており、ホスト装置からSDメモリカードに送信される。 In the example shown in FIG. 18, the command is written as "CMD" and is sent from the host device to the SD memory card.
 「CMD20」は、SDメモリカードにおいて、速度保証記録を行う際に発行される制御用コマンドである。 "CMD20" is a control command issued when performing speed guaranteed recording in the SD memory card.
 図16は、「CMD20」のデータ構造600を示している。速度保証記録は、「CMD20」のうちの「スピードクラス制御(SCC)」、「CNT/ID」及び「ADDR」で指定されるパラメータによって実現される。図16に示されるように、「スピードクラス制御(SCC)」において、VSC6,10,30,60,90(通知コマンド)は、StartRecording(開始コマンド)と同じ領域に設けられている。 FIG. 16 shows the data structure 600 of "CMD20". Speed guarantee recording is realized by parameters specified by "Speed Class Control (SCC)", "CNT/ID", and "ADDR" of "CMD20". As shown in FIG. 16, in "speed class control (SCC)", VSCs 6, 10, 30, 60, and 90 (notification commands) are provided in the same area as StartRecording (start command).
 再び図18を参照する。例えば最初の「CMD20」700-1によって、ホスト装置からSDメモリカードに、これから書き込むデータストリームのディレクトリエントリの位置が通知される(図16の「SCC」=0001b)。ディレクトリエントリには、これから書き込むデータストリームのファイル名、属性等が記録される。その後、「CMD24」800-1が発行されて、ディレクトリエントリへの書き込みが行われる。 Refer to FIG. 18 again. For example, the first "CMD20" 700-1 notifies the SD memory card of the directory entry position of the data stream to be written from the host device ("SCC"=0001b in FIG. 16). The file name, attributes, etc. of the data stream to be written are recorded in the directory entry. Thereafter, "CMD24" 800-1 is issued and writing to the directory entry is performed.
 なお、SDメモリカード規格の「CMD24」はシングル・ブロック(1ブロック=512バイト)のデータ書き込みを行うためのコマンドである。 Note that "CMD24" of the SD memory card standard is a command for writing data in a single block (1 block = 512 bytes).
 次に、「CMD20」700-2によって、ホスト装置の要求する保証速度がSDメモリカードに通知(提示)される。なお、不揮発性記憶装置20は、あらかじめ、記録装置10が動作可能な複数の動作速度候補(VSC6,10,30,60,90)を記録装置10のインターフェース部16に送信している。図18の例では、記録装置10のシステム制御部12は、複数の動作速度候補の中から、連続したストリーム記録の保証速度として、一の動作速度候補(VSC10)を選択する。ホスト装置の要求する保証速度が10メガバイト/秒(VSC10)であることを通知している(図16の「SCC」=1010b)。すなわち、記録装置10は、選択した動作速度候補(VSC10)を示す情報を含む「CMD20」700-2を、不揮発性記憶装置20に送信している。 Next, the "CMD20" 700-2 notifies (presents) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card. Note that the nonvolatile storage device 20 transmits in advance a plurality of operating speed candidates ( VSC 6, 10, 30, 60, 90) at which the recording device 10 can operate to the interface unit 16 of the recording device 10. In the example of FIG. 18, the system control unit 12 of the recording device 10 selects one operating speed candidate (VSC 10) from among the plurality of operating speed candidates as the guaranteed speed for continuous stream recording. It is notified that the guaranteed speed requested by the host device is 10 megabytes/second (VSC10) ("SCC" = 1010b in FIG. 16). That is, the recording device 10 transmits “CMD20” 700-2 including information indicating the selected operating speed candidate (VSC10) to the nonvolatile storage device 20.
 「CMD20」700-2を受信し、ホスト装置が要求する保証速度が10メガバイト/秒であることをSDメモリカードが認識すると、SDメモリカードは10メガバイト/秒の書き込みレートを実現するのに必要な最小限の性能で動作し、「最適パフォーマンス動作区間」として表されるメモリカードの消費電力を低く抑える動作モードに移行する。 When the SD memory card receives "CMD20" 700-2 and recognizes that the guaranteed speed requested by the host device is 10 MB/s, the SD memory card is required to achieve the write rate of 10 MB/s. The memory card operates at the minimum performance possible and shifts to an operating mode that keeps the memory card's power consumption low, expressed as the "optimal performance operating period."
 例えば、図14に示すように、ホスト装置とSDメモリカード間のインターフェースに関しては、「CMD20」700-2を受信する前までは、消費電力が1.44W以下に制限されるUHS-I SDR104モードで動作し、「CMD20」700-2を受信した後の「最適パフォーマンス動作区間」では、消費電力が0.72W以下に制限されるUHS-I SDR25モードで動作するといった省電力制御が考えられる。 For example, as shown in Figure 14, for the interface between the host device and the SD memory card, before receiving "CMD20" 700-2, the power consumption is limited to 1.44W or less in UHS-I SDR104 mode. In the "optimal performance operation section" after receiving "CMD20" 700-2, power saving control may be considered, such as operating in UHS-I SDR25 mode where power consumption is limited to 0.72W or less.
 また、NANDフラッシュメモリが実装されたSDメモリカードを含む不揮発性記憶装置においては、一般的に、図2および図3に示すホスト装置とのインターフェース214a、もしくは214b、もしくは314a、もしくは314bの消費電力に比べ、図2および図3に示すコントローラ210内部のCPU212、バッファメモリ216,NAND制御部218の合計消費電力や、NANDフラッシュメモリ220の消費電力の方が大きい。 In addition, in a nonvolatile storage device including an SD memory card mounted with a NAND flash memory, the power consumption of the interface 214a, 214b, 314a, or 314b with the host device shown in FIGS. 2 and 3 is generally Compared to this, the total power consumption of the CPU 212, buffer memory 216, and NAND control unit 218 inside the controller 210 shown in FIGS. 2 and 3, and the power consumption of the NAND flash memory 220 are larger.
 コントローラ210内部のこれらの回路ブロック、およびNANDフラッシュメモリは、一般的に図2および図3に示す発振器219が生成(発信)するクロックを元に、逓倍、および/または分周したクロックで動作する。 These circuit blocks inside the controller 210 and the NAND flash memory generally operate with a clock that is multiplied and/or divided based on the clock generated (transmitted) by the oscillator 219 shown in FIGS. 2 and 3. .
 コントローラ210はホスト装置からのコマンドが一定期間発行されなかった場合等に、電力消費をできる限り低く抑えるため、コントローラ210内部の回路ブロックに供給されるクロックを分周等して、クロック周波数を落とすことにより、省電力モードに移行する仕組みを広く一般的に備えている。 When a command is not issued from the host device for a certain period of time, the controller 210 lowers the clock frequency by dividing the clock supplied to the circuit blocks inside the controller 210 in order to keep power consumption as low as possible. As a result, a mechanism for transitioning to power saving mode is widely and generally provided.
 よって「CMD20」700-2を受信する前までは、コントローラ210内部の回路ブロックに供給されるクロックを最大クロック周波数に設定して動作させ、「CMD20」700-2を受信した後の「最適パフォーマンス動作区間」では、10メガバイト/秒の書き込みレートを実現するのに必要な最小限のクロック周波数に設定して動作させるといった省電力制御も考えられる。 Therefore, before receiving "CMD20" 700-2, the clock supplied to the circuit block inside the controller 210 is set to the maximum clock frequency, and after receiving "CMD20" 700-2, the clock supplied to the circuit block inside the controller 210 is set to the maximum clock frequency. In the "operation section", power saving control may be considered, such as setting the clock frequency to the minimum required to achieve a write rate of 10 megabytes/second.
 次に、「CMD20」700-3によって、ホスト装置からSDメモリカードに、速度保証記録を行うためのアロケーションユニット(AU)の位置が指定される(図16の「SCC」=0111b)。 Next, "CMD20" 700-3 specifies the location of an allocation unit (AU) for speed guaranteed recording from the host device to the SD memory card ("SCC"=0111b in FIG. 16).
 速度保証記録時には、データストリームは空きアロケーションユニット(空きAU)ごとに書き込むことがSDメモリカード規格で規定されている。このとき、「CNT/ID」フィールド(図16)において、連続して確保し得る空きアロケーションユニット(空きAU)の数が指定される。指定し得る数の最大値は8個であり、「CNT/ID」フィールドは3ビット長である。 During speed-guaranteed recording, the SD memory card standard stipulates that the data stream is written for each free allocation unit (free AU). At this time, the number of free allocation units (vacant AUs) that can be consecutively secured is specified in the "CNT/ID" field (FIG. 16). The maximum number that can be specified is 8, and the "CNT/ID" field is 3 bits long.
 その後、「CMD20」700-4によって、ホスト装置からSDメモリカードに、速度保証記録の開始が指示される(図16の「SCC」=0000b)。すなわち、不揮発性記憶装置20のインターフェース部26は、記録装置10から、「CMD20」(制御コマンド)を受信する。「CMD20」は、速度保証記録の指示を行う「CMD20」700-4(開始コマンド)と、連続したストリーム記録の保証速度に関する「CMD20」700-2(通知コマンド)を含む。不揮発性記憶装置20のメモリ制御部28は、「CMD20」700-2に基づいて、動作速度を設定する。より詳細には、メモリ制御部28は、「CMD20」700-2に含まれる動作速度候補(VSC10)に基づいて、動作速度を設定する。 Thereafter, "CMD20" 700-4 instructs the SD memory card from the host device to start speed guaranteed recording ("SCC"=0000b in FIG. 16). That is, the interface unit 26 of the nonvolatile storage device 20 receives “CMD20” (control command) from the recording device 10. "CMD20" includes "CMD20" 700-4 (start command) for instructing speed guaranteed recording, and "CMD20" 700-2 (notification command) regarding guaranteed speed for continuous stream recording. The memory control unit 28 of the nonvolatile storage device 20 sets the operating speed based on "CMD20" 700-2. More specifically, the memory control unit 28 sets the operating speed based on the operating speed candidate (VSC10) included in "CMD20" 700-2.
 以後は、図18において「スピードクラス記録区間」として表される速度保証記録が行われる。スピードクラス記録区間においては、ホスト装置からSDメモリカードにデータ書き込みコマンドである「CMD25」800-2および800-4が発行され、撮影動画データなどの書き込むべき速度保証データが伝送される。すなわち、インターフェース部26は、「CMD20」を受信した後、「CMD25」800-2および800-4(データ書き込みコマンド)を受信する。さらに、インターフェース部26は、データを受信する。 Thereafter, speed guaranteed recording, which is represented as a "speed class recording section" in FIG. 18, is performed. In the speed class recording section, data write commands "CMD25" 800-2 and 800-4 are issued from the host device to the SD memory card, and speed guarantee data to be written, such as photographed video data, is transmitted. That is, after receiving "CMD20", the interface section 26 receives "CMD25" 800-2 and 800-4 (data write command). Furthermore, the interface section 26 receives data.
 なお、SDメモリカード規格の「CMD25」はマルチ・ブロック(複数のブロック:nブロック=512×nバイト)のデータ書き込みを行うためのコマンドである。 Note that "CMD25" of the SD memory card standard is a command for writing multi-block (multiple blocks: n blocks = 512 x n bytes) data.
 また、撮影動画データなどの書き込むべき速度保証データを連続してSDメモリカードに書き込んでいく中で、途中、図2および図3に示すホスト装置のファイルシステム108が、ファイルに書き込みが完了しているデータに応じて適宜更新したFAT(ファイル・アロケーション・テーブル)を「CMD25」800-3および800-5の発行により、SDメモリカードに書き込む。すなわち、メモリ制御部28は、設定した動作速度および「CMD25」800-2および800-4に基づいて、受信したデータを不揮発性メモリ30に記録する。メモリ制御部28は、Non-Volatile Memory Express(NVMe)規格またはSecure Digital(SD)メモリカード規格に準拠して、データを不揮発性メモリ30に記録する。 In addition, while the speed guarantee data to be written, such as shooting video data, is being continuously written to the SD memory card, the file system 108 of the host device shown in FIGS. The FAT (File Allocation Table) updated as appropriate according to the existing data is written to the SD memory card by issuing "CMD25" 800-3 and 800-5. That is, the memory control unit 28 records the received data in the nonvolatile memory 30 based on the set operating speed and "CMD25" 800-2 and 800-4. The memory control unit 28 records data in the nonvolatile memory 30 in accordance with the Non-Volatile Memory Express (NVMe) standard or the Secure Digital (SD) memory card standard.
 「スピードクラス記録区間」は、他のライトコマンドの発行により、終了する。 The "speed class recording section" ends when another write command is issued.
 上述のように、予めホスト装置がメモリカードに、ホスト装置が要求する保証速度をSDメモリカードに通知(提示)する仕様を策定することにより、SDメモリカードが、ホストから要求された保証速度を実現するのに必要な最小限の性能で動作し、メモリカードの消費電力を低く抑え、結果、ホスト装置およびSDメモリカードの発熱を抑えることが可能になる。 As mentioned above, by establishing a specification in advance in which the host device notifies (presents) the guaranteed speed requested by the host device to the SD memory card, the SD memory card can receive the guaranteed speed requested by the host. It operates with the minimum performance necessary to achieve this, and the power consumption of the memory card is kept low, making it possible to suppress the heat generation of the host device and the SD memory card.
 なお、本発明の実施の形態では、ホスト装置が要求する保証速度をメモリカードに通知(提示)する手段の一例として、SDメモリカード規格の「CMD20」を利用する方法について示したが、NVMe規格に準拠したメモリカードについても、図19および図20に示すように、本発明者らが、SDメモリカード規格における「CMD20」の機能をNVMe規格に準拠したコマンドで実現する仕組みを考案しており、これにより、ホスト装置が要求する保証速度をメモリカードに通知(提示)することが可能である。 In the embodiment of the present invention, a method using "CMD20" of the SD memory card standard was shown as an example of means for notifying (presenting) the guaranteed speed required by the host device to the memory card, but the NVMe standard Regarding memory cards that comply with the NVMe standard, the present inventors have devised a mechanism to realize the function of "CMD20" in the SD memory card standard using commands that comply with the NVMe standard, as shown in FIGS. 19 and 20. , This makes it possible to notify (present) the guaranteed speed requested by the host device to the memory card.
 具体的には、図16で示したSDメモリカード規格の「CMD20」におけるSCC、CNT/ID、ADDRを、それぞれ、図19に示すNVMe規格のWrite command(データ書き込みコマンド)におけるDword13のビット31~28(4ビットの領域)、Dword13のビット26~24(3ビットの領域)、Dword10のビット5~0およびDword11のビット31~10(合計28ビットの領域)に割り当てている。 Specifically, the SCC, CNT/ID, and ADDR in "CMD20" of the SD memory card standard shown in FIG. 28 (a 4-bit area), bits 26 to 24 of Dword 13 (a 3-bit area), bits 5 to 0 of Dword 10, and bits 31 to 10 of Dword 11 (a total of 28 bits area).
 また、SDメモリカード規格に準拠したメモリカード、および/またはNVMe規格に準拠したメモリカードともに、SDメモリカード規格における「CMD20」以外の制御コマンドや、メモリカード内の制御レジスタあるいはNANDフラッシュメモリ等に書き込みを行うコマンドを利用して、ホスト装置が要求する保証速度をメモリカードに通知(提示)することも可能である。 In addition, for both memory cards compliant with the SD memory card standard and/or memory cards compliant with the NVMe standard, control commands other than "CMD20" in the SD memory card standard, control registers in the memory card, NAND flash memory, etc. It is also possible to notify (present) the guaranteed speed requested by the host device to the memory card by using a write command.
 (実施形態の概要)
 (1)本開示の記録装置は、最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録装置であって、
 不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能であり、かつNVMe規格および/またはSDメモリカード規格に準拠したデータ記録を行うメモリを有している。
(Summary of embodiment)
(1) The recording device of the present disclosure is a recording device that records data on a nonvolatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed,
The nonvolatile storage device is removable from the recording device and has a memory that records data in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
 メモリは連続したストリーム記録には記録速度が保証されている。 Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
 記録装置は、不揮発性記憶装置と物理的に接続されて不揮発性記憶装置に少なくともデータ書き込みコマンドと制御コマンドを送信することが可能なインターフェース部を備えている。 The recording device includes an interface section that is physically connected to the nonvolatile storage device and can send at least data write commands and control commands to the nonvolatile storage device.
 インターフェース部は、データ記録を行わせるためのデータ書き込みコマンドと、速度保証記録の指示を行うコマンドおよび/または不揮発性記憶装置内のレジスタを読み書きするコマンドなどを含む制御コマンドを送信することが可能である。 The interface unit is capable of transmitting control commands including a data write command for recording data, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. be.
 制御コマンドは、連続したストリーム記録の保証速度に関する情報を含む。 The control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
 インターフェース部は、不揮発性記憶装置に、制御コマンドを送信して保証速度に関する情報の通知と、速度保証記録の指示を行い、かつ、連続したストリーム記録を行わせるためのデータをデータ書き込みコマンドにより送信する。 The interface unit sends a control command to the nonvolatile storage device to notify information regarding guaranteed speed and instruct speed guaranteed recording, and also sends data to perform continuous stream recording using a data write command. do.
 (2)本開示の不揮発性記憶装置は、最低記録速度が保証された記録モードで、データを記録することが可能な不揮発性記憶装置である。 (2) The nonvolatile storage device of the present disclosure is a nonvolatile storage device that can record data in a recording mode with a guaranteed minimum recording speed.
 不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能である。 The nonvolatile storage device is removable from the recording device.
 不揮発性記憶装置は、メモリと、記録装置と通信するインターフェース部と、メモリにNVMe規格および/またはSDメモリカード規格、に準拠したデータ記録を行うメモリ制御部とを備えている。 The nonvolatile storage device includes a memory, an interface unit that communicates with the recording device, and a memory control unit that records data in the memory in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
 メモリは連続したストリーム記録には記録速度が保証されている。 Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
 不揮発性記憶装置は、記録装置と物理的に接続されて記録装置から少なくともデータ書き込みコマンドと制御コマンドを受信することが可能なインターフェース部を備えている。 The nonvolatile storage device includes an interface unit that is physically connected to the recording device and can receive at least data write commands and control commands from the recording device.
 インターフェース部は、記録装置から、データ記録を行うためのデータ書き込みコマンドと、速度保証記録の指示を行うコマンドおよび/または不揮発性記憶装置内のレジスタを読み書きするコマンドなどを含む制御コマンドを受信することが可能である。 The interface unit receives control commands from the recording device, including a data write command for recording data, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. is possible.
 制御コマンドは、連続したストリーム記録の保証速度に関する情報を含む。 The control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
 インターフェース部は、制御コマンドを受信し、次いで、データ記録を行うためのデータ書き込みコマンドおよびデータを受信する。 The interface unit receives a control command, and then receives a data write command and data for recording data.
 メモリ制御部は、制御コマンドに含まれる保証速度に関する情報に基づいて、速度を保証するのに必要十分な動作モードに移行し、データ書き込みコマンドに基づいて連続したデータ記録を行う。 Based on the information regarding the guaranteed speed included in the control command, the memory control unit shifts to an operation mode necessary and sufficient to guarantee the speed, and performs continuous data recording based on the data write command.
 (3)本開示の記録方法は、最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録装置において実行される記録方法である。 (3) The recording method of the present disclosure is a recording method executed in a recording device that records data on a nonvolatile storage device in a recording mode in which a minimum recording speed is guaranteed.
 不揮発性記憶装置は前記記録装置に着脱可能であり、かつNVMe規格および/またはSDメモリカード規格に準拠したデータ記録を行うメモリを有している。 The nonvolatile storage device is removable from the recording device and has a memory that records data in accordance with the NVMe standard and/or the SD memory card standard.
 メモリは連続したストリーム記録には記録速度が保証されている。 Memory has a guaranteed recording speed for continuous stream recording.
 記録装置は、前記不揮発性記憶装置と物理的に接続されて不揮発性記憶装置に少なくともデータ書き込みコマンドと制御コマンドを送信することが可能なインターフェース部を備えている。 The recording device includes an interface unit that is physically connected to the nonvolatile storage device and can send at least a data write command and a control command to the nonvolatile storage device.
 インターフェース部は、データ記録を行わせるためのデータ書き込みコマンドと、速度保証記録の指示を行うコマンドおよび/または前記不揮発性記憶装置内のレジスタを読み書きするコマンドなどを含む制御コマンドを送信することが可能である。 The interface unit is capable of transmitting control commands including a data write command for performing data recording, a command for instructing speed-guaranteed recording, and/or a command for reading and writing registers in the nonvolatile storage device. It is.
 制御コマンドは、連続したストリーム記録の保証速度に関する情報を含む。 The control command includes information regarding the guaranteed speed of continuous stream recording.
 記録方法は、インターフェース部が不揮発性記憶装置に、制御コマンドを送信して保証速度に関する情報の通知と、速度保証記録の指示を行うこと、及び速度保証記録の指示の後に、連続したデータ記録を行わせるためのデータ書き込みコマンドとデータを送信することを包含する。 The recording method is such that the interface unit sends a control command to the nonvolatile storage device to notify information regarding the guaranteed speed and instruct the speed guaranteed recording, and to record continuous data after the speed guaranteed recording instruction. This includes sending data write commands and data to be performed.
 本開示は、ホスト装置である記録装置と、不揮発性記憶装置20とを利用したストレージシステムにおいて好適に利用され得る。 The present disclosure can be suitably used in a storage system that uses a recording device that is a host device and a nonvolatile storage device 20.
10 記録装置
11 バス
12 システム制御部
14 バッファメモリ
16 インターフェース部
20 不揮発性記憶装置
21 バス
22 コントローラ
24 バッファメモリ
26 インターフェース部
28 メモリ制御部
30 不揮発性メモリ
100 映像記録装置
102 インターフェース部
102a PCIeインターフェース
102b SDホスト
102c セレクタ
104 PCIe/NVMeドライバ
106 SDドライバ
108 ファイルシステム
110 アプリケーション・ソフトウェア
200 メモリカード
210 カードコントローラ
212 CPU
214a PCIeインターフェース
214b SDインターフェース
216 バッファメモリ
218 NAND制御部
232、234 端子群
304 UHS-IIドライバ
302 インターフェース部
302a UHS-IIインターフェース
302b SDホスト
302c セレクタ
314a UHS-IIインターフェース
314b SDインターフェース
411、422、511、514、522、523 送信回路
412、421、512、513、521、524 受信回路
600 データ構造
700-1、700-3、700-4 CMD20
800-1 CMD24
800-2、800-4、800-3、800-5 CMD25
10 Recording device 11 Bus 12 System control section 14 Buffer memory 16 Interface section 20 Nonvolatile storage device 21 Bus 22 Controller 24 Buffer memory 26 Interface section 28 Memory control section 30 Nonvolatile memory 100 Video recording device 102 Interface section 102a PCIe interface 102b SD Host 102c Selector 104 PCIe/NVMe driver 106 SD driver 108 File system 110 Application software 200 Memory card 210 Card controller 212 CPU
214a PCIe interface 214b SD interface 216 Buffer memory 218 NAND control unit 232, 234 Terminal group 304 UHS-II driver 302 Interface unit 302a UHS-II interface 302b SD host 302c Selector 314a UHS-II interface 314b SD interface 411, 422, 511, 514, 522, 523 Transmission circuit 412, 421, 512, 513, 521, 524 Receiving circuit 600 Data structure 700-1, 700-3, 700-4 CMD20
800-1 CMD24
800-2, 800-4, 800-3, 800-5 CMD25

Claims (15)

  1.  最低記録速度が保証された記録モードで、データを記録することが可能な不揮発性記憶装置であって、
     前記不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能であり、
     メモリと、
     前記記録装置と通信するインターフェース部と、
     前記メモリにデータを記録するメモリ制御部と
     を備え、
     前記インターフェース部は、前記記録装置から、速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、連続したストリーム記録の保証速度に関する通知コマンドを含む制御コマンドを受信し、
     前記メモリ制御部は、前記制御コマンドに含まれる前記通知コマンドに基づいて、動作速度を設定し、
     前記インターフェース部は、前記制御コマンドを受信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを受信し、
     前記メモリ制御部は、前記設定した動作速度および前記データ書き込みコマンドに基づいて、前記受信したデータを前記メモリに記録する、不揮発性記憶装置。
    A non-volatile storage device capable of recording data in a recording mode with a guaranteed minimum recording speed,
    The nonvolatile storage device is removable from a recording device,
    memory and
    an interface unit that communicates with the recording device;
    and a memory control unit that records data in the memory,
    The interface unit receives from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording;
    The memory control unit sets an operating speed based on the notification command included in the control command,
    After receiving the control command, the interface unit receives a data write command and data;
    The memory control unit is a nonvolatile storage device that records the received data in the memory based on the set operating speed and the data write command.
  2.  前記メモリ制御部は、Non-Volatile Memory Express(NVMe)規格またはSecure Digital(SD)メモリカード規格に準拠して、前記メモリに前記データを記録する、
     請求項1に記載の不揮発性記憶装置。
    The memory control unit records the data in the memory in accordance with the Non-Volatile Memory Express (NVMe) standard or the Secure Digital (SD) memory card standard.
    The nonvolatile storage device according to claim 1.
  3.  前記通知コマンドは、前記開始コマンドと同じ領域に設けられる、
     請求項1に記載の不揮発性記憶装置。
    The notification command is provided in the same area as the start command,
    The nonvolatile storage device according to claim 1.
  4.  前記メモリ制御部は、前記インターフェース部が前記データ書き込みコマンドを受信する前に、前記動作速度を設定する、
     請求項1に記載の不揮発性記憶装置。
    The memory control unit sets the operating speed before the interface unit receives the data write command.
    The nonvolatile storage device according to claim 1.
  5.  前記インターフェース部は、前記不揮発性記憶装置が動作可能な複数の動作速度候補を前記記録装置に送信する、
     請求項1に記載の不揮発性記憶装置。
    the interface unit transmits a plurality of operating speed candidates at which the nonvolatile storage device can operate to the recording device;
    The nonvolatile storage device according to claim 1.
  6.  前記通知コマンドは、前記連続したストリーム記録の保証速度として、前記記録装置が前記複数の動作速度候補の中から選択した一の動作速度候補を示す情報を含む、
     請求項5に記載の不揮発性記憶装置。
    The notification command includes information indicating one operating speed candidate selected by the recording device from among the plurality of operating speed candidates as the guaranteed speed for the continuous stream recording.
    The nonvolatile storage device according to claim 5.
  7.  最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録装置であって、
     前記不揮発性記憶装置と通信するインターフェース部と、
     システム制御部と
     を備え、
     前記インターフェース部は、前記不揮発性記憶装置から、前記不揮発性記憶装置が動作可能な複数の動作速度候補を受信し、
     前記システム制御部は、連続したストリーム記録の保証速度として、前記複数の動作速度候補の中から一の動作速度候補を選択し、
     前記インターフェース部は、前記不揮発性記憶装置に、
      速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、前記選択した一の動作速度候補に関する通知コマンドを含む制御コマンドを送信し、
      前記制御コマンドを送信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを送信する、記録装置。
    A recording device that records data on a nonvolatile storage device in a recording mode that guarantees a minimum recording speed,
    an interface unit that communicates with the nonvolatile storage device;
    Equipped with a system control section and
    The interface unit receives from the nonvolatile storage device a plurality of operating speed candidates at which the nonvolatile storage device can operate,
    The system control unit selects one operating speed candidate from the plurality of operating speed candidates as a guaranteed speed for continuous stream recording;
    The interface unit connects the nonvolatile storage device with
    transmitting a control command including a start command for instructing speed guarantee recording and a notification command regarding the selected operation speed candidate;
    A recording device that transmits a data write command and data after transmitting the control command.
  8.  前記データは、Non-Volatile Memory Express(NVMe)規格またはSecure Digital(SD)メモリカード規格に準拠して、前記不揮発性記憶装置に記録される、
     請求項7に記載の記録装置。
    The data is recorded in the non-volatile storage device in accordance with the Non-Volatile Memory Express (NVMe) standard or the Secure Digital (SD) memory card standard.
    The recording device according to claim 7.
  9.  前記通知コマンドは、前記開始コマンドと同じ領域に設けられる、
     請求項7に記載の記録装置。
    The notification command is provided in the same area as the start command,
    The recording device according to claim 7.
  10.  最低記録速度が保証された記録モードで、不揮発性記憶装置にデータを記録する記録方法であって、
     前記不揮発性記憶装置は記録装置に着脱可能であり、
     前記記録装置から、速度保証記録の指示を行う開始コマンドと、連続したストリーム記録の保証速度に関する通知コマンドを含む制御コマンドを受信し、
     前記制御コマンドに含まれる前記通知コマンドに基づいて、動作速度を設定し、
     前記制御コマンドを受信した後、データ書き込みコマンドおよびデータを受信し、
     前記設定した動作速度および前記データ書き込みコマンドに基づいて、前記受信したデータを記録する、記録方法。
    A recording method for recording data on a nonvolatile storage device in a recording mode that guarantees a minimum recording speed,
    The nonvolatile storage device is removable from a recording device,
    receiving from the recording device a control command including a start command for instructing speed guaranteed recording and a notification command regarding guaranteed speed for continuous stream recording;
    setting an operating speed based on the notification command included in the control command;
    after receiving the control command, receiving a data write command and data;
    A recording method that records the received data based on the set operating speed and the data write command.
  11.  前記データは、Non-Volatile Memory Express(NVMe)規格またはSecure Digital(SD)メモリカード規格に準拠して、記録される、
     請求項10に記載の記録方法。
    The data is recorded in accordance with the Non-Volatile Memory Express (NVMe) standard or the Secure Digital (SD) memory card standard.
    The recording method according to claim 10.
  12.  前記通知コマンドは、前記開始コマンドと同じ領域に設けられる、
     請求項10に記載の記録方法。
    The notification command is provided in the same area as the start command,
    The recording method according to claim 10.
  13.  前記動作速度は、前記データ書き込みコマンドを受信する前に、設定される、
     請求項10に記載の記録方法。
    the operating speed is set before receiving the data write command;
    The recording method according to claim 10.
  14.  前記制御コマンドを受信する前に、前記不揮発性記憶装置が動作可能な複数の動作速度候補を前記記録装置に送信する、
     請求項10に記載の記録方法。
    Before receiving the control command, transmitting a plurality of operating speed candidates at which the nonvolatile storage device can operate to the recording device;
    The recording method according to claim 10.
  15.  前記通知コマンドは、前記連続したストリーム記録の保証速度として、前記記録装置が前記複数の動作速度候補の中から選択した一の動作速度候補を示す情報を含む、
     請求項14に記載の記録方法。
    The notification command includes information indicating one operating speed candidate selected by the recording device from among the plurality of operating speed candidates as the guaranteed speed for the continuous stream recording.
    The recording method according to claim 14.
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