專利名稱：為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的輔助電源充電的方法及相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
示例性實(shí)施例涉及電子領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及半導(dǎo)體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如固態(tài)盤(pán)(solid state disk, SSD)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備已被用來(lái)取代硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器 (hard disk drive, HDD)。與HDD不同，SSD可以包括較少的機(jī)械組件，特別是較少的活動(dòng)組件。與HDD相比，SSD能夠具有較短的時(shí)延，從而可以以較高的速度執(zhí)行讀寫(xiě)操作。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例能夠提供為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的輔助電源充電的方法以及相關(guān)設(shè)備。根據(jù)這些實(shí)施例，能夠提供一種操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法可以包括對(duì)包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器以作為主存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或熱插拔?？梢韵驍?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備供電，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的輔助電源的充電操作可以延遲，從而能夠在產(chǎn)生涌入電流 (inrush current)之后對(duì)輔助電源充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以在向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供電結(jié)束后對(duì)輔助電源充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，能夠提供一種操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法可以包括對(duì)包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器以作為主存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或熱插拔?？梢韵驍?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備供應(yīng)第一電力和第二電力，并且可以向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供應(yīng)第一電力。在第二電力被施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備并且經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間之后，可以用第二電力對(duì)輔助電源充電，并且當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備突然失去供電時(shí)，可以從輔助電源向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，在產(chǎn)生涌入電流之后執(zhí)行對(duì)輔助電源的充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，在向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供電結(jié)束之后執(zhí)行對(duì)輔助電源的充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，第一電力和第二電力是不同的電壓電平。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，第一電力和第二電力是相等的電壓電平。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備可以包括至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器，該非易失性存儲(chǔ)器包括在主存儲(chǔ)單元中。存儲(chǔ)設(shè)備控制器可以控制至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器的操作。輔助電源可以被配置成在突然斷電時(shí)向至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供輔助電力。輔助電源可以被配置成在加電或熱插拔操作時(shí)，在產(chǎn)生涌入電流之后開(kāi)始充電操作。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以在向至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器供電結(jié)束之后開(kāi)始輔助電力的充電操作。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以從外部設(shè)備供應(yīng)提供給至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器的電力和用于對(duì)輔助電源充電的電力。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，所述設(shè)備還可以包括電源，該電源可以被配置成供應(yīng)提供給至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器的電力和用于對(duì)輔助電源充電的電力。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以提供一種操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法可以包括在對(duì)包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或?qū)υ摂?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備熱插拔時(shí)在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備接收第一電力和第二電力。可以將第一電力施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，并且可以基于出現(xiàn)因施加第一電力而產(chǎn)生的涌入電流的時(shí)間，在延遲之后將第二電力施加到該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中包括的輔助電源。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以基于出現(xiàn)涌入電流的時(shí)間，將向輔助電源施加第二電力延遲預(yù)定時(shí)間，從而在出現(xiàn)涌入電流之后允許開(kāi)始對(duì)輔助電源充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以響應(yīng)于檢測(cè)到涌入電流的出現(xiàn)而延遲向輔助電源施加第二電力。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，可以響應(yīng)于檢測(cè)到涌入電流的出現(xiàn)已經(jīng)過(guò)去，在延遲后向輔助電源施加第二電力。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中， 所述方法還可以包括在出現(xiàn)涌入電流之后允許開(kāi)始對(duì)輔助電源充電。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和包括該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的用戶設(shè)備的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的在圖1中圖示的存儲(chǔ)設(shè)備控制器的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例的在圖1中圖示的存儲(chǔ)設(shè)備控制器的框圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的輔助電源的框圖。圖5是示出圖4中圖示的延遲單元的框圖。圖6是描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。圖7是示出在驅(qū)動(dòng)常規(guī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的電流的變化的示圖。圖8是示出在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的涌入電流的示圖。圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中、在利用了涌入電流減小方法的情況下在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的電流的變化的示圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的框圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的框圖。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。圖13是示出圖12中圖示的海量存儲(chǔ)設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖更全面地描述本發(fā)明構(gòu)思，附圖中示出了本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以許多不同的形式具體實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)被理解為局限于此處闡述的實(shí)施例。 相反，提供這些實(shí)施例是為了使本公開(kāi)充分和全面，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明構(gòu)思的范圍。在附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能夸大層和區(qū)域的大小和相對(duì)大小。相同的參考標(biāo)記始終指代相同的元件。將會(huì)理解，雖然此處可能使用詞語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等來(lái)描述不同的元件、 組件、區(qū)域、層和/或扇區(qū)，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或扇區(qū)不受這些詞語(yǔ)的限制。這些詞語(yǔ)僅僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或扇區(qū)與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或扇區(qū)區(qū)分開(kāi)來(lái)。因而，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或扇區(qū)也可被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或扇區(qū)，而不會(huì)偏離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)。此處使用的術(shù)語(yǔ)僅僅出于描述具體實(shí)施例的目的，并非意圖限制本發(fā)明構(gòu)思。此處使用的單數(shù)形式“一”、“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確給出相反指示。還將理解，當(dāng)本說(shuō)明書(shū)中使用詞語(yǔ)“包括”和/或“包含”時(shí)，表明存在所描述的特征、整體、步驟、 操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、 組件和/或它們的組合。此出使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任何一個(gè)或一個(gè)或多個(gè)的所有組合。將會(huì)理解，當(dāng)一元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀被颉斑B接到”、“耦接到”或“鄰近”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在所述另一元件或?qū)由匣蛑苯舆B接到、耦接到或鄰近該另一元件或?qū)?，或者也可以存在居間的元件或?qū)?。相反，?dāng)一元件或?qū)颖环Q為“直接”在另一元件或?qū)印吧稀被颉爸苯舆B接到”、“直接耦接到”或“緊鄰”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在居間的元件或?qū)?。除非另外定義，否則此處使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))所具有的含義均與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。還將理解，術(shù)語(yǔ)，如通常使用的詞典中定義的那些術(shù)語(yǔ)，應(yīng)被解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域和/或本說(shuō)明書(shū)的上下文中的含義一致，不應(yīng)以理想化或過(guò)分形式化的方式來(lái)解釋，除非本文明確地那樣定義。舉例來(lái)說(shuō)，將利用固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(solid state drive, SSD)作為存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)描述本發(fā)明構(gòu)思，所述SSD采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的快閃存儲(chǔ)器作為主存儲(chǔ)器。但是，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的存儲(chǔ)設(shè)備和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法不僅可以應(yīng)用于SSD，還可以應(yīng)用于其他類型的存儲(chǔ)設(shè)備(如存儲(chǔ)卡等)。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，在出現(xiàn)涌入電流時(shí)，如在加電后不久或在熱插拔(hot-plug)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備后不久，第一電力PWRl是施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的唯一電力。 直到已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)涌入電流之后(即，在涌入電流已經(jīng)過(guò)去之后)，第二電力PWR2 (例如12V) 才被提供到電力存儲(chǔ)電路，從而與對(duì)超級(jí)電容器(super capacitor)(用作輔助電源)充電相關(guān)的電流不會(huì)與涌入電流同時(shí)出現(xiàn)。這意味著，可以避免在產(chǎn)生涌入電流時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備產(chǎn)生較大的功耗。結(jié)果，可以避免意外的系統(tǒng)故障并提供對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的安全穩(wěn)定的操作。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和包括該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的用戶設(shè)備的框圖。參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的用戶設(shè)備1000包括主機(jī)1100和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200包括存儲(chǔ)設(shè)備控制器220、一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器201到20η (η是2或大于2的整數(shù))以及輔助電源230。以下在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200是固態(tài)盤(pán)或驅(qū)動(dòng)器(SSD)的情況下描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例。但是，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200不局限于SSD。舉例來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200 可以被集成到一個(gè)半導(dǎo)體器件中，成為個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際協(xié)會(huì)(personal computer memory card international association,PCMCIA) +、CF、SM、SMC、i己十乙_、MMC、RS—MMC、 MMC-micro, SD 卡(SD、miniSD、microSD、SDHC)、UFS 等等。主機(jī)1100可以被配置成控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200。舉例來(lái)說(shuō)，主機(jī)1100可以包括諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)/便攜式計(jì)算機(jī)、PDA、PMP、MP3播放器等等的便攜式電子設(shè)備。主機(jī)1100 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口互連，所述標(biāo)準(zhǔn)化接口諸如USB、SCSI、ESDI、 SATA、SAS、PCI-express (快速PCI)或IDE接口。但是，主機(jī)1100和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的互連方式可以以各種方式實(shí)現(xiàn)，不局限于本公開(kāi)內(nèi)容。如圖1中所示，如果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200形成SSD，則存儲(chǔ)設(shè)備控制器220可以形成 SSD控制器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200經(jīng)由信號(hào)連接器221向主機(jī)1100發(fā)送信號(hào)和從主機(jī)1100接收信號(hào)，并且經(jīng)由電力連接器231接收電力。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200中的非易失性存儲(chǔ)器201到20η可以用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200 的主存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220響應(yīng)于來(lái)自主機(jī)1100的請(qǐng)求控制非易失性存儲(chǔ)器201到20η的讀取、寫(xiě)入和擦除操作。非易失性存儲(chǔ)器201到20η可以是具有海量存儲(chǔ)容量的非易失性存儲(chǔ)器件NVM。在這種情況下，即使在去除電力后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200 仍可以保留其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。在非易失性存儲(chǔ)器中，可以使用快閃存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)器201到20η。此夕卜，也可以使用PRAM、MRAM、ReRAM、FRAM等等來(lái)實(shí)現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)器201到20η。在一些實(shí)施例中，可以使用諸如DRAM或SRAM的易失性存儲(chǔ)器或由兩種類型存儲(chǔ)器形成的混合存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)非易失性存儲(chǔ)器201到20η。形成非易失性存儲(chǔ)器201到20η的快閃存儲(chǔ)器芯片可由NAND (與非)快閃存儲(chǔ)單元(flash memory cell)或NOR(或非)快閃存儲(chǔ)單元形成?？商鎿Q地，形成非易失性存儲(chǔ)器201到20η的快閃存儲(chǔ)器芯片可由NAND和NOR快閃存儲(chǔ)單元形成。存儲(chǔ)單元的群組稱為存儲(chǔ)單元陣列。在非易失性存儲(chǔ)器201到20η中的每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元陣列可以由多個(gè)塊形成，每個(gè)塊具有多個(gè)頁(yè)。每個(gè)頁(yè)包括共用一條字線的多個(gè)存儲(chǔ)單元。使用一條字線中的存儲(chǔ)單元來(lái)存儲(chǔ)一頁(yè)或多頁(yè)。換句話說(shuō)，每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)1比特?cái)?shù)據(jù)或M比特?cái)?shù)據(jù)(Μ是2或大于2的整數(shù))。可以以各種類型來(lái)形成存儲(chǔ)單元的電荷存儲(chǔ)層。舉例來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)單元的電荷存儲(chǔ)層由諸如Si3N4、A1203、HfA10、HfSi0等等的多晶硅或絕緣膜形成。利用諸如Si3N4、A1203、 HfAlO, HfSiO等等的絕緣膜作為電荷存儲(chǔ)層的快閃存儲(chǔ)器被稱為電荷捕獲快閃(charge trap flash, CTF)存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)器201到20η可以經(jīng)由多個(gè)通道CHl到CHn與存儲(chǔ)設(shè)備控制器220 連接。一個(gè)通道與一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器件連接，所述一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器件與相同的數(shù)據(jù)總線連接。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220經(jīng)由信號(hào)連接器221向主機(jī)1100發(fā)送和從主機(jī)1100接收信號(hào)SGL。這里，信號(hào)SGL可以包括命令、地址和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220可以根據(jù)主機(jī) 1100的命令向存儲(chǔ)器件寫(xiě)入數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)器件讀取數(shù)據(jù)。從內(nèi)部或外部電源(power supply)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200提供電力PWRi以用于各種操作?？梢越?jīng)由多條電力線PWLl到PWLk將從外部設(shè)備供應(yīng)給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的電力PWRi提供到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件?？梢詫?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件劃分為多個(gè)電力域(power domain)。但是，電力可能由于用戶疏忽或設(shè)備故障而突然中斷。 本文中有時(shí)將這種情況稱為“突然斷電”。當(dāng)突然斷電時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200可能停止工作。此外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200可能因突然斷電而受到損害。舉例來(lái)說(shuō)，可能丟失將從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200讀取或向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200寫(xiě)入的數(shù)據(jù)。為了應(yīng)對(duì)突然斷電，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200包括輔助電源230。輔助電源230放置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200內(nèi)部或外部。舉例來(lái)說(shuō)，輔助電源230位于主板上，以向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 1200供應(yīng)輔助電力。輔助電源230可以包括能夠存儲(chǔ)輔助電力的電力存儲(chǔ)電路。可以將充電和放電電荷的電容器用作電力存儲(chǔ)電路。以下將描述用電容器(有時(shí)在本文中稱為“超級(jí)電容器”)(參照?qǐng)D4中的235)作為能夠存儲(chǔ)電荷的電力存儲(chǔ)電路的例子。輔助電源230 可以經(jīng)由電力連接器231與主機(jī)1100連接。輔助電源230使用來(lái)自主機(jī)1100的電力PWRi 對(duì)諸如超級(jí)電容器的電力存儲(chǔ)電路充電。輔助電源230可以用作輔助電力以供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200執(zhí)行操作，從而避免在突然斷電之后發(fā)生數(shù)據(jù)或計(jì)算丟失?？梢越?jīng)由多個(gè)電力線PWLl到PWLk將來(lái)自輔助電源230 的電壓施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件。為了減小在加電或熱插拔操作時(shí)的電流涌入(涌入電流)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200可以通過(guò)延遲向輔助電源設(shè)備230中的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)施加電力(例如， 圖4中的PWR2)的時(shí)間，或?qū)υ试S對(duì)該電力存儲(chǔ)電路充電的時(shí)間定時(shí)，來(lái)延遲對(duì)電力存儲(chǔ)電路的充電。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，在當(dāng)加電或熱插拔操作時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)涌入電流之后，可以允許對(duì)輔助電源230的電力存儲(chǔ)電路充電。也就是說(shuō)，由于在已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)涌入電流之后才允許對(duì)電力存儲(chǔ)電路充電(這會(huì)導(dǎo)致較大功耗)，因此可以減小在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200進(jìn)行加電或熱插拔操作時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的功耗。因此，可以避免意外的系統(tǒng)故障現(xiàn)象并提供對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的安全穩(wěn)定的操作。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的在圖1中圖示的存儲(chǔ)設(shè)備控制器的示圖。參照?qǐng)D2，存儲(chǔ)設(shè)備控制器220A包括主機(jī)接口 222、閃存接口 224、處理單元2 和本地存儲(chǔ)器228。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220A還可以包括ECC電路，用于檢測(cè)和糾正存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器201到20η中的數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Α也可以包括其他電路。主機(jī)接口 222提供與主機(jī)1100的接口，閃存接口 2Μ提供與非易失性存儲(chǔ)器201 到20η的接口。處理單元2 控制存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Α的總體操作。在示例性實(shí)施例中， 處理單元2 可以是商用或定制微處理器。本地存儲(chǔ)器2 可以是一個(gè)或多個(gè)通用存儲(chǔ)器，所述通用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的軟件或數(shù)據(jù)。本地存儲(chǔ)器2 可以包括高速緩沖器、ROM、PROM、EPR0M、EEPROM、PRAM、快閃存儲(chǔ)器、SRAM和DRAM。本地存儲(chǔ)器2 用于存儲(chǔ)將被寫(xiě)入非易失性存儲(chǔ)器201到20η或?qū)姆且资源鎯?chǔ)器201到20η讀取的數(shù)據(jù)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一示例性實(shí)施例的在圖1中圖示的存儲(chǔ)設(shè)備控制器的示圖。在圖3中，圖示了存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Β包括多個(gè)處理單元226-1到Μ6-Ν的例子。 存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Β包括多個(gè)處理單元2沈-1到2^-Ν的架構(gòu)稱為多核處理器。另一方面，如圖2中所示，存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Α包括一個(gè)處理單元226的架構(gòu)稱作單核處理器。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Β通過(guò)多個(gè)處理單元2沈_1到執(zhí)行總體操作。存儲(chǔ)設(shè)備控制器220Β將多個(gè)控制操作分成組，并將組分配給多個(gè)處理單元2沈-1到2^-Ν。利用上述配置，可以并行執(zhí)行多個(gè)控制操作。在示例性實(shí)施例中，多個(gè)處理單元2沈-1到2^-Ν 可以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)通道CHl到CHn。因而，可以獨(dú)立地控制通道CHl到CHn。利用這樣的架構(gòu)，盡管利用低頻率時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備控制器220B，但通過(guò)對(duì)多個(gè)通道CHl到CHn進(jìn)行獨(dú)立控制仍可以提高存儲(chǔ)設(shè)備控制器220B的性能。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的輔助電源設(shè)備的示圖，并且圖5是示出圖4中圖示的延遲單元的示圖。參照?qǐng)D4，經(jīng)由電力連接器231從外部設(shè)備(例如，主機(jī)1100)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 1200供應(yīng)電力PWRi。向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200供應(yīng)電力PWRi的電源(power source)可以包括直流電源、交流電源、可充電電池等等。經(jīng)由電力連接器231從外部設(shè)備提供的電力PWRi可以具有一個(gè)或多個(gè)電平。例如，在用戶設(shè)備1000支持SATA接口的情況下，從外部設(shè)備經(jīng)由電力連接器231向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200同時(shí)提供3.3V、5V和12V的電力。為此，可以將SATA連接器的Pl到P3管腳分配給3. 3V的電力，將P7到P9管腳分配給5V的電力，并且將P13到P15管腳分配給12V的電力。從而可以根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的設(shè)計(jì)方式和用途來(lái)使用提供給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 1200的至少一些或所有電力。例如，如果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200是服務(wù)器內(nèi)部的大容量存儲(chǔ)設(shè)備，則它可以使用5V和12V的電力。也就是說(shuō)，不使用3.3V的電力。在圖4中，圖示了經(jīng)由電力連接器231從外部設(shè)備提供第一電力PWRl和第二電力 PWR2的例子。假定第一電力PWRl是5V，第二電力PWR2是12V。本公開(kāi)不限制經(jīng)由電力連接器231供應(yīng)的電力的數(shù)量和類型。例如，第一電力PWRl和第二電力PWR2可以具有相同的電平或互不相同的電平。此外，可以與第一電力PWRl和第二電力PWR2 —起向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200提供其他電力。如圖4中所示，可以經(jīng)由多條電力線PffLl到PWLk將經(jīng)由電力連接器231提供的第一電力PWRl提供給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件。例如，可以將5V的第一電力 PWRl提供給存儲(chǔ)設(shè)備控制器220、多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器201到20η、電壓調(diào)節(jié)器(voltage regulator)、電壓檢測(cè)器223_1到223_k(k是2或大于2的整數(shù))、緩沖存儲(chǔ)器等等?？梢詫⒅T如存儲(chǔ)設(shè)備控制器220、多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器201到20η、電壓調(diào)節(jié)器223_1到223_k 和緩沖存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件分成多個(gè)電力域。在示例性實(shí)施例中，在從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200被加電到其正常斷電期間將第一電力PWRl用作用于操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備 1200的電力。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200還可以包括一個(gè)或多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，用于穩(wěn)定提供給數(shù)據(jù)
9存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件的電力。將經(jīng)由電力連接器231提供的第二電力PWR2提供給輔助電源230，以向在輔助電源230內(nèi)部提供的電力存儲(chǔ)電路充電。在示例性實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200突然斷電時(shí)，可以經(jīng)由多個(gè)電力線PffLl到PWLk將電力存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)的輔助電力供應(yīng)給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件。結(jié)果，盡管從外部設(shè)備供應(yīng)的電力可能突然中斷，但是通過(guò)使用輔助電力仍可以避免數(shù)據(jù)和計(jì)算丟失。輔助電源230包括延遲單元232、充電器234和充電單元(charge cell)陣列235。充電單元陣列235可以包括至少一個(gè)充電單元。充電單元是指諸如超級(jí)電容器的電力存儲(chǔ)電路。超級(jí)電容器可以存儲(chǔ)電荷。在圖4中，示例性地圖示了四對(duì)充電電容器并聯(lián)連接的例子，其中每對(duì)包括兩個(gè)串聯(lián)連接的充電電容器。本公開(kāi)不限制充電單元陣列235 的配置。延遲單元232連接在電力連接器231和充電器(power charger) 2；34之間，并把將從電力連接器231提供的第二電力PWR2施加到充電器234的時(shí)間延遲預(yù)定時(shí)間。在示例性實(shí)施例中，延遲單元232將把第二電力PWR2施加到充電器234的時(shí)間延遲一秒。使用延遲單元232對(duì)施加第二電力PWR2的延遲可以對(duì)應(yīng)于在上電或熱插拔操作時(shí)在從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200產(chǎn)生涌入電流之后的時(shí)間(例如，620ms)。使用延遲單元232對(duì)施加第二電力PWR2 的延遲不局限于特定的例子(例如，1秒)。可以將該定時(shí)確定為在產(chǎn)生涌入電流之后的任何時(shí)間。例如，在一些實(shí)施例中，可以將該延遲指定為在檢測(cè)到涌入電流之后允許充電的任何時(shí)間。在圖5中，示例性地圖示了基于555定時(shí)器電路的延遲單元232?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整延遲單元232的電阻器Rl和R2以及電容器C的值來(lái)確定第二電力PWR2的施加定時(shí)(S卩，延遲單元232的延遲時(shí)間)。延遲單元232的配置不受本公開(kāi)的限制。回到圖4，充電器234可以使用來(lái)自電力連接器231的第二電力PWR2對(duì)充電單元陣列235充電。在充電操作期間，充電器234可以向充電單元陣列235供應(yīng)電荷。在示例性實(shí)施例中，充電器234可以包括內(nèi)部電源設(shè)備(未示出)。在這種情況下，充電器234可以使用內(nèi)部電源設(shè)備對(duì)充電單元陣列235充電。充電器234可以包括具有單向元件的輸出級(jí)。這里，可以使用單向元件來(lái)避免來(lái)自充電器234的電流或電壓反向流動(dòng)。在示例性實(shí)施例中，單向元件可以是二極管。在突然斷電時(shí)，可以經(jīng)由多條電力線PWLl到PWLk將由充電單元陣列235充電的輔助電力供應(yīng)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件。多個(gè)升壓器(power booster)可以連接在充電單元陣列235與多條電力線PWLl到PWLk之間。在示例性實(shí)施例中，每個(gè)升壓器將從充電單元陣列235提供的輔助電力升壓并向相應(yīng)的電力線提供升高的電壓。每個(gè)升壓器可以包括在其輸出級(jí)提供的單向元件。電力線PWLl到PWLk可以與電壓檢測(cè)器223_1到223_k連接，電壓檢測(cè)器223_1 到別感測(cè)(或檢測(cè))電力線PWLl到PWLk的電壓電平。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，電壓檢測(cè)器223_1到223_k中的每一個(gè)可以由CMOS晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，電壓檢測(cè)器223_1到223_k中的每一個(gè)可以被實(shí)現(xiàn)為開(kāi)漏晶體管。由電壓檢測(cè)器223_1到223_k檢測(cè)的電壓被以線或(wired-OR)的方式連接，以生成復(fù)位信號(hào)nRST。利用這樣的配置，如果電壓檢測(cè)器223_1到223_k中的至少一個(gè)檢測(cè)到低于預(yù)定電壓的電壓，則可以產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)nRST。由電壓檢測(cè)器223_1到223_k生成的復(fù)位信號(hào)nRST表示斷電復(fù)位信號(hào)。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，復(fù)位信號(hào)nRST在發(fā)生突然斷電之前生成，從而可以避免數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200中的數(shù)據(jù)和計(jì)算丟失。圖6是用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。參照?qǐng)D6，根據(jù)示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的驅(qū)動(dòng)方法可以包括執(zhí)行加電操作或熱插拔操作(Siooo)。熱插拔操作包括在不停止服務(wù)器或計(jì)算機(jī)的服務(wù)的情況下添加或更換新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。在這種情況下，服務(wù)器或計(jì)算機(jī)可以無(wú)延遲地識(shí)別出添加或更換的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。從外部設(shè)備(例如，主機(jī)1100)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200供應(yīng)第一電力PWRl和第二電力PWR2，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件供應(yīng)第一電力PWR1。 此時(shí)，可以延遲對(duì)輔助電源230的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)的充電操作(SllOO)。檢查在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200是否產(chǎn)生涌入電流。例如，如果沒(méi)有產(chǎn)生涌入電流，則方法轉(zhuǎn)到操作S1100，從而對(duì)電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)的充電操作被延遲，直到產(chǎn)生涌入電流為止。在涌入電流已經(jīng)過(guò)去之后，充電器234使用來(lái)自外部設(shè)備(例如，主機(jī) 1100)的第二電力PWR2向電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電。在示例性實(shí)施例中，第一電力PWRl和第二電力PWR2可以具有相同的電壓電平 (例如，5V)?？商鎿Q地，第一電力PWRl和第二電力PWR2可以具有不同的電壓電平。這里， 第一電力PWRl和第二電力PWR2的電壓電平不局限于預(yù)定值。輔助電力的充電操作的開(kāi)始時(shí)間可以是變化的。例如，輔助電力的充電操作可以被延遲到供應(yīng)給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件的電力結(jié)束的時(shí)間之后為止。由于在突然斷電時(shí)使用輔助電力來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)備份功能，因此在不存在備份數(shù)據(jù)的初始驅(qū)動(dòng)操作時(shí)不使用輔助電力。圖7是示出在不使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的涌入電流減小方法的情況下、在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的電流的變化的示圖。如果經(jīng)由電力連接器231從外部設(shè)備向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200供應(yīng)5V的第一電力 PWRl和12V的第二電力PWR2，則根據(jù)SATA接口規(guī)范，5V的第一電力PWRl和12V的第二電力PWR2可以被同時(shí)施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200。在這種情況下，5V的第一電力PWRl可以被施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的內(nèi)部元件。12V的第二電力PWR2可以被用于對(duì)輔助電源230 的超級(jí)電容器充電。參照?qǐng)D7，如果不利用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的涌入電流減小方案(或如果輔助電源230不具有延遲單元)，則對(duì)超級(jí)電容器的充電可以在施加第一電力PWRl和第二電力PWR2的時(shí)間開(kāi)始。如圖7中所示，在向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200加電或?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備更換為新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(或執(zhí)行了熱插拔操作)后且經(jīng)過(guò)了大約18. 4ms的時(shí)間之后， 超級(jí)電容器開(kāi)始充電。此時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備消耗與以12V的第二電力PWR2對(duì)超級(jí)電容器充電相關(guān)聯(lián)的大約350mA的電流，并且消耗4. 2W的瞬態(tài)功率。在圖7中，僅僅圖示了基于12V的第二電力PWR2流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流。也就是說(shuō)，在圖7中未圖示基于5V的第一電力PWRl流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流。另一方面，在圖 8中圖示了基于5V的第一電力PWRl流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流，而未圖示基于12V的第二電力PWR2流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流。這里，根據(jù)仿真結(jié)果示例性地圖示了對(duì)超級(jí)電容器充電的時(shí)間點(diǎn)和流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流的值。因此，對(duì)超級(jí)電容器充電的時(shí)間點(diǎn)和流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流的值不受本公開(kāi)的限制。圖8是示出在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的涌入電流的示圖，圖9是示出在采用了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的涌入電流減小方法的情況下、在驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的電流的變化的示圖。參照?qǐng)D8，涌入電流會(huì)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或更換數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備后經(jīng)過(guò)了大約 620ms的時(shí)間之后產(chǎn)生。例如，如圖7中所示，在與12V的第二電力PWR2相關(guān)的大約350mA 的電流持續(xù)流動(dòng)的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生如圖8中示出的與5V的第一電力PWRl相關(guān)的2. 12A的涌入電流。此時(shí)，通過(guò)第一電力PWRl和第二電力PWR2而流動(dòng)的瞬態(tài)電流可以用表達(dá)式 2. 47A(2. 12A+0. 35A)來(lái)表示，并且可以消耗14. 8ff(2. 12A*5V+0. 35A*12V)的瞬態(tài)功率。也就是說(shuō)，當(dāng)產(chǎn)生涌入電流時(shí)，與不產(chǎn)生涌入電流的情況相比，流向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的電流以及所消耗的瞬態(tài)功率的量可能增加到大約3到4倍。這意味著，當(dāng)產(chǎn)生涌入電流時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備所消耗的功率的量會(huì)急劇增加。因涌入電流而導(dǎo)致的功耗急劇增加可能使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的組成元件受到損害，降低其他電路的可用電源電壓，并導(dǎo)致系統(tǒng)故障。特別是，如果有多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備與用戶設(shè)備1000連接，則在產(chǎn)生涌入電流時(shí)消耗的瞬態(tài)功率會(huì)更加急劇地增加。因此，當(dāng)與用戶設(shè)備1000連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量增加時(shí)，因涌入電流而導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率也會(huì)增加。為了解決上述問(wèn)題，如從圖9中可理解到的，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1000可以被配置成在加電操作或熱插拔操作之后，延遲允許對(duì)輔助電源230的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電的時(shí)間，例如，在加電之后延遲大約1秒。在示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)連接在電力連接器231與充電器234之間的延遲單元232的電壓延遲操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力存儲(chǔ)電路充電的延遲。延遲單元232將經(jīng)由充電器234向電力存儲(chǔ)電路施加第二電力PWR2的時(shí)間點(diǎn)延遲預(yù)定時(shí)間(例如，1秒)，從而使得在加電操作或熱插拔操作時(shí)，在從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200 產(chǎn)生涌入電流(且涌入電流已經(jīng)過(guò)去)之后對(duì)電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電。例如，在執(zhí)行了加電操作或熱插拔操作且經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間(例如620ms)之后對(duì)電力存儲(chǔ)電路 (例如，超級(jí)電容器)充電。這里，經(jīng)延遲單元232延遲的施加第二電力PWR2的時(shí)間點(diǎn)不局限于本公開(kāi)，其可以被不同地改變?yōu)樵诋a(chǎn)生涌入電流之后的任何時(shí)間。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例中，在出現(xiàn)涌入電流時(shí)，如在加電后或熱插拔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備后不久，第一電力PWRl是施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的唯一電力。直到已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)涌入電流之后(即，涌入電流已經(jīng)過(guò)去)，才將第二電力PWR2(例如12V)提供到電力存儲(chǔ)電路，從而使得與對(duì)超級(jí)電容器(用作輔助電力)充電相關(guān)聯(lián)的電流不會(huì)與涌入電流同時(shí)出現(xiàn)。這意味著，在產(chǎn)生涌入電流時(shí)可以避免數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的較大功耗。結(jié)果，可以避免意外的系統(tǒng)故障，并提供對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的安全穩(wěn)定的操作。利用上述涌入電流減小方案，僅僅通過(guò)延遲施加第二電力PWR2的時(shí)間點(diǎn)，就可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的功耗減小30%。因此，可以以低成本有效地減小涌入電流。當(dāng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200用作服務(wù)器的海量存儲(chǔ)設(shè)備或當(dāng)與系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量增加時(shí)，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的涌入電流減小效果會(huì)增加。將參照?qǐng)D12和圖13描述包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的框圖。參照?qǐng)D10，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000包括快閃存儲(chǔ)器2200和存儲(chǔ)器控制器2100。圖10中示出的快閃存儲(chǔ)器2200與圖1中示出的基本相同，因而省略對(duì)其的描述。 快閃存儲(chǔ)器2200可以被配置成具有無(wú)源漏閃存結(jié)構(gòu)、針形閃存結(jié)構(gòu)、三維閃存結(jié)構(gòu)和陣列堆疊成多層的堆疊閃存結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)器控制器2100被配置成控制快閃存儲(chǔ)器2200。存儲(chǔ)器控制器2100基本上與圖1中示出的存儲(chǔ)設(shè)備控制器相同。RAM 2130可以被用作CPU 2110的工作存儲(chǔ)器。主機(jī)接口 2120可以具有與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000連接的主機(jī)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例，閃存接口 2140 可以與快閃存儲(chǔ)器2200接口。CPU 2110可以控制存儲(chǔ)器控制器2100的數(shù)據(jù)交換的總體操作。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000還可以包括用于存儲(chǔ)用于與主機(jī)接口的代碼數(shù)據(jù)的ROM、用于檢測(cè)和糾正從快閃存儲(chǔ)器2200讀取的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤的ECC塊等等。輔助電源2150可以包括能夠存儲(chǔ)輔助電力的電力存儲(chǔ)電路。電力存儲(chǔ)電路可以是能夠充電和放電的電容器。輔助電源2150能夠利用從主機(jī)提供的電力對(duì)電力存儲(chǔ)電路充電。電力存儲(chǔ)電路在突然斷電時(shí)可被用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000的輔助電力，從而避免數(shù)據(jù)和計(jì)算丟失。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000可以被配置成在產(chǎn)生涌入電流之后對(duì)輔助電源2150的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電，從而在加電操作或熱插拔操作時(shí)減小涌入電流的影響。由于在出現(xiàn)涌入電流之后允許對(duì)電力存儲(chǔ)電路充電，因此可以減小在加電或熱插拔操作時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000的功耗。結(jié)果，可以避免意外的系統(tǒng)故障現(xiàn)象，并確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000穩(wěn)定的運(yùn)行。輔助電源2150可以放置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000的內(nèi)部或外部。例如，輔助電源2150 可以位于主板上，以向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000供應(yīng)輔助電力。輔助電源2150可以基于上與例如圖1和圖4中示出的相同。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備2000可以被用作計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、超移動(dòng) PC (Ultra Mobile PC，UMPC)、工作站、上網(wǎng)本、PDA、上網(wǎng)平板、無(wú)線電話、移動(dòng)電話、智能電話、電子書(shū)、PMP (便攜式多媒體播放器)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字音頻記錄器/播放器、數(shù)字圖片/ 視頻記錄器/播放器、電子書(shū)、便攜式游戲機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、黑匣子、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字多媒體廣播(DMB)播放器、三維電視、能夠在無(wú)線環(huán)境發(fā)送和接收信息的設(shè)備、構(gòu)成家庭網(wǎng)絡(luò)的多種電子設(shè)備之一、構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多種電子設(shè)備之一、構(gòu)成電子信息通信網(wǎng)絡(luò)(telematics network)的多種電子設(shè)備之一、RFID、或構(gòu)成計(jì)算系統(tǒng)的各種電子設(shè)備之一(SSD或存儲(chǔ)卡)。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的示圖。參照?qǐng)D11，計(jì)算系統(tǒng)3000包括存儲(chǔ)器控制器3120、電源3200、輔助電源3250、CPU 3300,RAM 3400、用戶接口 ；3500和與存儲(chǔ)器控制器3120連接的快閃存儲(chǔ)器3110。圖11中示出的快閃存儲(chǔ)器設(shè)備3110與圖1中示出的基本相同，因而省略對(duì)其的描述。
如果計(jì)算系統(tǒng)是移動(dòng)設(shè)備，則它還可以包括向電源3200供應(yīng)計(jì)算系統(tǒng)的工作電壓的電池。盡管在圖11中未示出，但計(jì)算系統(tǒng)還可以包括應(yīng)用芯片組、照相機(jī)圖像處理器 (camera image processor, CIS)、可移動(dòng)DRAM等等。存儲(chǔ)器控制器3120和快閃存儲(chǔ)器設(shè)備3110可以構(gòu)成固態(tài)驅(qū)動(dòng)器/盤(pán)(SSD) 3100，其使用非易失性存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。快閃存儲(chǔ)器設(shè)備3110和/或存儲(chǔ)器控制器3120可以包括在各種封裝中，如 PoP(層疊封裝)、球柵陣列(BGA)、芯片尺寸封裝(CSP)、塑料帶引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插封裝(PDIP)、疊片內(nèi)裸片封裝(Die in Waffle I^ack)、晶片內(nèi)裸片形式(Die in Wafer R)rm)、板上芯片(COB)、陶瓷雙列直插式封裝(CERDIP)、塑料標(biāo)準(zhǔn)四邊扁平封裝 (MQFP)、薄型四邊扁平封裝(TQFP)、小外型封裝(SOIC)、縮小型小外型封裝(SSOP)、薄型小外型封裝(TSOP)、薄型四邊扁平封裝(TQFP)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級(jí)結(jié)構(gòu)封裝(WFP)、晶片級(jí)處理堆疊封裝(WSP)等等。輔助電源3250可以使用來(lái)自電源3200的電力向輔助電源3250的電力存儲(chǔ)電路 (例如，超級(jí)電容器)充電。輔助電源230的電力存儲(chǔ)電路可被用于避免數(shù)據(jù)或計(jì)算丟失。 圖11中示出的輔助電源2150可以基本上與例如圖1和圖4中示出的相同。計(jì)算系統(tǒng)3000可以被配置成在已經(jīng)出現(xiàn)涌入電流之后允許對(duì)輔助電源3250的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電，從而可以減小在加電操作或熱插拔操作時(shí)由涌入電流造成的影響。由于電力存儲(chǔ)電路在涌入電流產(chǎn)生之后開(kāi)始充電，所以可以避免在加電或熱插拔操作時(shí)計(jì)算系統(tǒng)3000急劇消耗功率的問(wèn)題。結(jié)果，可以避免意外的系統(tǒng)故障現(xiàn)象， 并確保計(jì)算系統(tǒng)3000穩(wěn)定的運(yùn)行。當(dāng)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200或2000用作服務(wù)器的海量存儲(chǔ)設(shè)備或當(dāng)與系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量增加時(shí)，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的涌入電流減小效果會(huì)增加。下面將更全面地描述包括多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示圖。在圖12中， 示例性地圖示了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000的例子，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200作為服務(wù)器的海量存儲(chǔ)設(shè)備。參照?qǐng)D12，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000可以包括與諸如LAN的局域網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)用戶系統(tǒng)、多個(gè)服務(wù)器4101到4104、以太網(wǎng)交換機(jī)4150和海量存儲(chǔ)設(shè)備4200。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000可以形成附網(wǎng)存儲(chǔ)器(network attached storage, NAS)和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(storage area network，SAN)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000可以被配置成在一個(gè)海量存儲(chǔ)設(shè)備4200中聚集分散的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行集中地管理。多個(gè)服務(wù)器4101到 4104可以共同經(jīng)由以太網(wǎng)LAN卡與以太網(wǎng)交換機(jī)4150連接。海量存儲(chǔ)設(shè)備4200的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)4150分配給服務(wù)器4101到4104中的每一個(gè)，并且所分配的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)空間由與服務(wù)器4101到4104連接的用戶系統(tǒng)使用。支持上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的海量存儲(chǔ)設(shè)備4200稱為網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器。NAS可以通過(guò)選擇網(wǎng)絡(luò)作為中間介質(zhì)來(lái)使用以太網(wǎng)，SAS可以通過(guò)選擇網(wǎng)絡(luò)作為中間介質(zhì)來(lái)使用光纖通道。圖13是示出圖12中圖示的海量存儲(chǔ)設(shè)備的示圖。參照?qǐng)D13，海量存儲(chǔ)設(shè)備4200可以是包括多個(gè)引擎的存儲(chǔ)服務(wù)器。例如，海量存儲(chǔ)設(shè)備4200包括至少一個(gè)或多個(gè)引擎，每個(gè)引擎具有8個(gè)盤(pán)陣列箱(Disk Array Enclosure，DAE) 4201到4204。每個(gè)DAE包括15個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(例如，SSD) 1200。因此，一個(gè)引擎具有120個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200。如果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備4200包括八個(gè)引擎，則它可以包括960個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200。圖13中圖示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200可以基于上與例如圖1中示出的相同。此外， 在加電或熱插拔操作時(shí)應(yīng)用的涌入電流減小方案可以基本上與應(yīng)用到例如在圖13中圖示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200的相同。如圖8中所示，涌入電流可以大于在正常操作時(shí)的電流。此外，當(dāng)圖12和圖13中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)4000包括多個(gè)，例如960個(gè)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200時(shí)所產(chǎn)生的涌入電流可以增加許多倍。但是，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例的涌入電流減小方案也可以有效減小這樣的涌入電流。海量存儲(chǔ)設(shè)備4200可以被配置成在產(chǎn)生涌入電流之后對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備1200內(nèi)的輔助電源2150的電力存儲(chǔ)電路(例如，超級(jí)電容器)充電，從而減小在加電操作或熱插拔操作時(shí)因涌入電流造成的影響。由于在涌入電流已經(jīng)出現(xiàn)之后才允許開(kāi)始對(duì)電力存儲(chǔ)電路充電，因此可以避免在加電或熱插拔操作時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000具有較高的功耗。結(jié)果，可以避免意外的系統(tǒng)故障，并提供對(duì)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)4000的安全穩(wěn)定的操作。上面公開(kāi)的主題應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的，并且權(quán)利要求意圖覆蓋落入真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有這些修改、增強(qiáng)及其他實(shí)施例。因而，在法律允許的最大限度內(nèi)， 發(fā)明范圍由對(duì)權(quán)利要求及其等效物的可允許的最寬泛解釋來(lái)確定，不應(yīng)受到前述具體描述的限制或局限。
權(quán)利要求
1.一種操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，包括對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或熱插拔，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作為主存儲(chǔ)單元； 向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備供應(yīng)第一電力和第二電力； 向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供應(yīng)第一電力；在第二電力被施加到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備且經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間之后，用第二電力對(duì)輔助電源充電；以及在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備突然失去供電時(shí)，從輔助電源向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供電。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在產(chǎn)生涌入電流之后執(zhí)行對(duì)輔助電源的充電。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)部元件供電結(jié)束之后執(zhí)行對(duì)輔助電源的充電。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一電力和第二電力包括不同的電壓電平。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一電力和第二電力包括相等的電壓電平。
6.一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，包括至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器，其包括在主存儲(chǔ)單元中； 存儲(chǔ)設(shè)備控制器，其控制所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器的操作；以及輔助電源，其被配置成在突然斷電時(shí)向所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供輔助電力，其中，輔助電源被配置成在加電或熱插拔操作時(shí)在產(chǎn)生涌入電流之后開(kāi)始充電操作。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，在向所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和所述存儲(chǔ)設(shè)備控制器供電結(jié)束之后開(kāi)始輔助電力的充電操作。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，向所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供的電力以及用于對(duì)輔助電源充電的電力是從外部設(shè)備供應(yīng)的。
9.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，還包括電源，其被配置成供應(yīng)向所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供的電力和用于對(duì)輔助電源充電的電力。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，電源包括電池。
11.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，輔助電源包括 延遲單元，其被配置成將用于對(duì)輔助電源充電的電力延遲預(yù)定時(shí)間； 充電單元陣列，其包括至少一個(gè)充電單元；以及充電器，其被配置成利用經(jīng)延遲單元延遲的電力對(duì)至少一個(gè)充電單元充電， 其中，所述充電單元陣列將來(lái)自至少一個(gè)充電單元的電力作為輔助電力提供給所述至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器的內(nèi)部元件。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述至少一個(gè)或多個(gè)充電單元包括超級(jí)電容器。
13.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，所述延遲單元包括555定時(shí)器電路，其被配置成基于耦合到該555定時(shí)器電路的電阻器和電容器設(shè)置延遲時(shí)間。
14.如權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其中，延遲時(shí)間被設(shè)置為在涌入電流已經(jīng)出現(xiàn)之后允許充電。
15.一種用戶設(shè)備，包括主機(jī)；和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，其響應(yīng)于從主機(jī)接收的命令讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)， 其中，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器，其用作主存儲(chǔ)單元；存儲(chǔ)設(shè)備控制器，其控制所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器的寫(xiě)入、擦除和讀取操作；以及輔助電源，其在突然斷電時(shí)向所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供輔助電力，其中，輔助電源在加電或熱插拔操作時(shí)在產(chǎn)生涌入電流之后開(kāi)始執(zhí)行充電操作。
16.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括 與局域網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)用戶；海量存儲(chǔ)設(shè)備，其具有多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備； 以太網(wǎng)交換機(jī)，其與海量存儲(chǔ)設(shè)備連接；和多個(gè)服務(wù)器，其向用戶提供經(jīng)由以太網(wǎng)交換機(jī)分配的海量存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 其中，所述多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的每一個(gè)包括 用作主存儲(chǔ)單元的至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)設(shè)備控制器，其控制所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器的寫(xiě)入、擦除和讀取操作；以及輔助電源，其在突然斷電時(shí)向所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器提供輔助電力，并且該輔助電源在加電或熱插拔操作時(shí)在產(chǎn)生涌入電流之后開(kāi)始執(zhí)行充電操作。
17.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，所述海量存儲(chǔ)設(shè)備包括至少一個(gè)或多個(gè)引擎，每個(gè)引擎具有多個(gè)盤(pán)陣列箱，所述多個(gè)盤(pán)陣列箱中的每一個(gè)具有多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
18.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，在向所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器的內(nèi)部元件供電結(jié)束之后開(kāi)始輔助電力的充電操作。
19.如權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，輔助電源包括 延遲單元，其將用于對(duì)輔助電源充電的電力延遲預(yù)定時(shí)間； 充電單元陣列，其具有至少一個(gè)或多個(gè)充電單元；以及充電器，其利用經(jīng)延遲單元延遲的電力對(duì)一個(gè)或多個(gè)充電單元充電， 其中，所述充電單元陣列將由至少一個(gè)或多個(gè)充電單元所充的電力作為輔助電力提供給所述至少一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)設(shè)備控制器的內(nèi)部元件。
20.如權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)或多個(gè)充電單元包括充電大量電流的超級(jí)電容器。
全文摘要
可以提供一種操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的方法，該方法包括在對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備加電或熱插拔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，在包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備處接收第一電力和第二電力?？梢詫⒌谝浑娏κ┘拥綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，并且基于出現(xiàn)因施加第一電力而產(chǎn)生的涌入電流的時(shí)間，在延遲之后向包括在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中的輔助電源施加第二電力。還公開(kāi)了相關(guān)的設(shè)備。
文檔編號(hào)G11C16/30GK102467969SQ20111034992
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者宋尚勛, 李相杰 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社