專利名稱：分階段的與非上電復位的制作方法
技術領域：
本申請總體上涉及非易失性閃存系統(tǒng)的操作，并且更具體地，涉及用于分階段進行功率密集的操作的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
小形狀尺寸存儲卡持續(xù)增長的容量允許存儲和分配數字內容的新的可能性?？梢酝ㄟ^各種主機設備來存取存儲在商業(yè)上可用的卡(諸如多媒體卡(MMC)和安全數碼(SD)卡)上存儲的內容。為小形狀尺寸存儲卡定義標準的組織可定義存儲卡可消耗的最大瞬時功率或平均功率的限制。這些限制是必要的，從而使得主機設備(諸如蜂窩電話)的制造商可預算存儲卡存取操作所需的瞬時功率或平均功率，并且對于保持與將來和既有的主機設備的可互用性是必要的。
隨著小形狀尺寸存儲卡的存儲容量和復雜性的增加，這些設備潛在消耗的瞬時功率或平均功率也可能增加，特別是在諸如復位、編程、寫入或擦除操作的功率密集操作期間。例如，小形狀尺寸存儲卡通常包含多個NAND非易失性存儲器晶片(die)。諸如上電復位(POR)的操作通常涉及，諸如通過向與芯片使能信號關聯的所有NAND晶片傳送復位命令而并行或大致同時地復位多個NAND晶片。大約同時地初始化若干晶片可導致顯著數量的組合的涌入(inrush)電流，該涌入電流可超出瞬時功率消耗限制，或超出在限定時間段上的最大允許電力消耗。在復位大量非易失性存儲器的同時實現功率遵從(power compliance)的一種設計方法包括上電讀無效(PRDIS)存儲器輸入控制，其在當電源施加到存儲卡時，禁止每個存儲器晶片發(fā)起其自己的上電復位。這避免了與復位存儲卡上的其它電路同時復位所有存儲器晶片。然而，在控制器完成初始化之后，大量的存儲器晶片仍由存儲卡控制器并行復位。因此，在只是用于并行復位非易失性存儲的電流需求已經超出由適用于特定小形狀尺寸存儲卡的標準建立的最大限制時，PRDIS控制并非可行的解決方案。另一種用于避免在小形狀尺寸存儲卡上電期間的大涌入電流的解決方案包括錯開與共用芯片使能(CE)線關聯的每個晶片開始初始化時的時間。然而，這個延遲通常是不能編程的固定時間。對可以使用這種方法實施的延遲的持續(xù)時間有限制，并且對可以使用這種方法實現的晶片初始化的排序有限制。因此，使用硬連線(hard-wired)或固定延遲的系統(tǒng)限制可以使用的可能配置，并且對于每個實施要求定制電路。

發(fā)明內容
因此，一種允許在具有更大存儲密度的小形狀尺寸存儲卡上進行功率密集操作的方法和系統(tǒng)會是有利的。這樣的方法或系統(tǒng)會允許小形狀尺寸存儲卡具有增加的存儲能力同時仍舊保持與標準組織建立的電力消耗限制一致。為了解決這些問題，公開了一種識別會超出電力消耗限制的功率密集操作的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)將該操作分成要錯開或順序進行的步驟或步驟組，從而避免并行執(zhí)行功率密集操作的步驟可能造成的超出電力消耗限制。具體地，該方法和系統(tǒng)可以確定并行操作是否超出電力消耗限制，并且如果超出，確定如何將并行操作分成順序的操作或操作組，其中每個順序操作不會超出電力消耗限制。功率密集操作的例子可以是上電復位序列。一方面，一種方法和系統(tǒng)可包括同時順序地復位設備中的NAND晶片的子集，而不是同時復位所有的NAND晶片(或者與芯片使能相關聯的所有NAND晶片)。因此，實現該方法和系統(tǒng)的小形狀尺寸存儲卡可以合并附加的NAND晶片從而提高存儲容量，同時避免與上電復位或其它類似的功率密集操作相關聯的電力消耗限制。根據一方面，非易失性存儲設備中的控制器復位非易失性存儲設備。該控制器與非易失性存儲設備中的非易失性存儲器通信。響應于檢測到電源復位，確定復位非易失性存儲設備中的非易失性存儲器所需的電流消耗。如果確定的電流消耗小于電流消耗閾值 時，則同時復位非易失性存儲器。如果確定的電流消耗大于電流消耗閾值，則復位非易失性存儲器的第一子集；并且在預定的延遲之后，復位所述多個非易失性存儲器的第二子集。將非易失性存儲器分成按所需那么多的子集，從而使得每個子集可順序地復位而不超出電流消耗閾值。確定復位非易失性存儲設備中的非易失性存儲器所需的電流消耗可包括確定非易失性存儲器的數量是否超出預定的數目，確定非易失性存儲器的類型，或確定所述多個非易失性存儲器的制造商。根據另一方面，非易失性存儲設備包括非易失性存儲器和與非易失性存儲器通信的控制器。該控制器可以響應于檢測到電源復位確定復位非易失性存儲設備中的非易失性存儲器所需的電流消耗。當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，該控制器同時復位非易失性存儲器。當確定的電流消耗大于電流消耗閾值時，該控制器復位多個非易失性存儲器的第一子集，并且在預定的延遲之后復位多個非易失性存儲器的第二子集。該控制器可以將非易失性存儲器分成如所需那么多的子集，從而使得復位非易失性存儲器的任何子集都不會超出電流消耗閾值。如之前的方面，確定復位非易失性存儲設備中的非易失性存儲器所需的電流消耗可包括確定非易失性存儲器的數量是否超出預定的數目，確定非易失性存儲器的類型，或確定多個非易失性存儲器的制造商。根據另一方面，有一種用于復位系統(tǒng)的方法。與系統(tǒng)中的一組系統(tǒng)元件通信的控制器確定復位該組系統(tǒng)元件所需的電流消耗。該確定是響應于檢測到電源復位而進行的。當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，同時復位所有的該組系統(tǒng)元件。當確定的電流消耗大于電流消耗閾值時，識別并復位可以同時復位而不超出所述電流消耗閾值的系統(tǒng)元件的第一子集。然后識別并復位可以同時復位而不超出所述電流消耗閾值的系統(tǒng)元件的第二子集。重復這個過程直到該組中的所有系統(tǒng)元件都被復位。確定復位所述系統(tǒng)中的所述組的系統(tǒng)元件所需的電流消耗包括確定系統(tǒng)元件的數量是否超過預定的數目，確定每個系統(tǒng)元件的類型，或者確定每個系統(tǒng)元件的制造商。本發(fā)明的其它方面和特性和優(yōu)點是可能的，并且通過研究一下詳細的描述和附圖會對于本領域的技術人員變得更加明顯。這里，以下權利要求所敘述的本發(fā)明的要求保護的范圍并不旨在受限于這里示出和描述的實施例。


圖中的元件不一定是按比例的，而是在上面進行強調以示出其各種方面。此外，在圖中，類似的標記表示不同視圖中的對應部件。圖I是示出用于在非易失性存儲設備中進行分階段操作的示例性系統(tǒng)的圖。圖2示出用于在圖I的非易失性存儲設備中進行分階段操作的示例性步驟。圖3是示出當在圖I的非易失性存儲設備結構中進行非分階段的復位操作時的示例性電流消耗的圖。圖4是示出當在圖I的非易失性存儲設備結構中進行分階段的復位操作時的示例性電流消耗的圖。
圖5是示出用于進行分階段的功率密集操作的示例性系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式將在之前的圖和伴隨的描述中討論的示例性實施例更詳細地解釋一種用于進行分階段的操作(諸如上電復位(power-on reset))從而遵從電力消耗限制的方法和系統(tǒng)。諸如小形狀尺寸存儲卡的非易失性存儲設備通常包括許多非易失性存儲器，諸如NAND閃速設備或晶片。當這樣的非易失性存儲設備連接到主機設備，或當包括非易失性存儲設備的主機設備接通時，可將電力施加到非易失性存儲設備上。在上電期間，非易失性存儲設備通常進行包括從ROM熔線(fuse)讀取的上電復位(POR)和初始化，從而使每個非易失性存儲器準備用于諸如讀取、寫入和擦除的操作。這些初始化操作消耗電力。一些非易失性存儲設備包含多個非易失性存儲器或晶片。對于多個存儲器晶片和/或元件，每個晶片或元件可以在同時或幾乎同時初始化，導致對系統(tǒng)的大量組合涌入電流?？梢源蠹s同時地復位多個晶片的一種情況是當使用共用芯片使能(CE)信號將多個晶片連接到控制器時。連接到相同的芯片使能信號的每個晶片可響應由非易失性存儲設備中的控制器發(fā)出的單個復位命令。隨著共享芯片使能信號的晶片的數目的增加，對進行初始化操作的組合電流需求也增加。允許同時復位多個非易失性存儲器的其它系統(tǒng)結構可遇到類似的問題。組合電流需求必須符合由相應的小形狀尺寸存儲卡建立的標準，從而確保該設備遵從該標準且可以在遵從該標準的各種主機設備中工作。例如，記憶棒小形狀尺寸存儲卡標準將I毫秒期間的最大系統(tǒng)涌入電流限制為65毫安。在一個例子中，當同時復位由共用芯片使能線控制的8個晶片時，組合系統(tǒng)涌入電流可超出小形狀尺寸存儲卡最大容許電流。單個存儲卡控制器設計有利地可以用在各種存儲容量或具有不同的電力消耗標準的小形狀尺寸存儲卡中。為了解決對下述靈活的方法和系統(tǒng)的需求，該方法和系統(tǒng)檢測用于功率密集操作的電流消耗需求并確定可以并行進行諸如上電復位的特定操作的非易失性設備的數目，這里公開了一種方法和系統(tǒng)，其可以計數與共用芯片使能(CE)線關聯的非易失性存儲設備(諸如NAND晶片)的數目，并且以避免過多的涌入電流的受控方式一次選擇一個NAND晶片或一組NAND晶片來進行復位或初始化。這樣的方法和系統(tǒng)還可使用設備特征，諸如設備部件編號或設備制造商來確定同時在兩個或多個設備上復位或進行功率密集操作會造成的涌入電流，并且只在會避免組合系統(tǒng)涌入電流超出由小封裝卡標準建立的電力消耗閾值的如此數目個設備上進行操作。根據這樣的系統(tǒng)和方法的實施例的靈活的控制器可以連接到任意數目個具有不同特性和制造商的非易失性存儲器，并且該控制器可智慧地計算用于跨越所有非易失性設備順序地完成功率密集操作的策略，從而避免組合系統(tǒng)涌入電流超出最大值。圖I是示出用于在非易失性存儲設備中進行分階段操作的示例性系統(tǒng)100的圖。示例性系統(tǒng)100包括與非易失性存儲設備140通信的主機110。主機110的例子包括個人計算機、筆記本計算機、個人數字助理、各種狀態(tài)裁定設備(state adjudication device)、數字相機、蜂窩電話、便攜式音頻播放器、汽車音響系統(tǒng)以及類似類型的設備。非易失性存儲設備140可以是可移除的小形狀尺寸存儲卡，諸如安全數碼(SD)或多媒體卡(MMC)。盡管系統(tǒng)100示出可移除的非易失性存儲設備140，但是其它實施例可包括永久地安裝在主機110中或附加于主機110的非易失性存儲設備140。非易失性存儲設備140包括卡接口 142、中央處理單元CPU或控制器144，以及許多非易失性存儲器 160、162、164、166、170、172、174、176、180、182、184、186、190、192、194和196。卡接口 142從主機110接收命令，并且與主機110交換數據和結果。例如，卡接口142可從主機接收命令以讀取存儲在非易失性存儲設備140中的數據，將數據存儲在非易失性存儲設備140中，或進行諸如擦除或格式化卡的其它操作。在主機110和非易失性存儲設備140之間交換的命令和數據可符合小形狀尺寸存儲卡接口標準?？ń涌?142與控制器144交換命令和數據，控制器144進而與非易失性存儲器160-186交換命令和數據，從而完成由主機110進行的請求。卡142和控制 器144可以以被配置為分別實現卡接口 142和控制器144的功能，諸如在附圖1-4和伴隨的文字中描述的的實施例的功能的硬件、固件、軟件或其任何組合實現。在一個實施例中，使用配置有處理器可執(zhí)行指令的處理器執(zhí)行控制器144的功能。處理器可執(zhí)行的指令可存儲在非易失性存儲設備140中的隨機存取存儲器(RAM)中、或非易失性存儲設備140中的非易失性存儲器中，諸如只讀存儲器(ROM)、EEPROM (電可擦只讀存儲器)或E-flash (嵌入的閃存)。非易失性存儲器160-196可以是任何類型的可用的非易失性存儲設備。這樣的設備的一個例子是Toshiba SLC NAND閃存部件編號TC58NVG2S3ETA00。來自其它制造商的類似的非易失性存儲設備是可用的?？刂破?44可無需來自主機110的指示而開始其它操作，諸如初始化或保持數據和非易失性存儲器160-196的操作。非易失性存儲器160-196可以分為組或集合，每個組或集合共享芯片使能(CE)信號150、152、154、156。參考圖1，非易失性存儲器190、192、194和196共享芯片使能0(CE0)。通過賦值(assert)芯片使能0 (CEO)信號150并在命令/數據總線158上傳送命令，控制器114可向所有的非易失性存儲器190、192、194和196發(fā)送命令。例如，對于Toshiba SLCNAND閃存部件編號TC58NVG2S3ETA00非易失性存儲器，在賦值通信地耦接到非易失性存儲器晶片的芯片使能信號時將命令OxFF (復位)在命令/數據總線158上傳送到非易失性存儲器。在這個例子中，當在賦值芯片使能信號中在命令/數據總線158上發(fā)送復位命令時，所有共享單個芯片使能信號150的所有非易失性存儲設備190、192、194和196將被復位。盡管圖I示出了其中四個非易失性存儲器共享芯片使能的非易失性存儲設備140，但是其它配置是可能的。例如，芯片使能可連接到兩個、六個、八個或任意數目的非易失性存儲器。隨著耦接到單個芯片使能信號的非易失性存儲器數目的增加，與由耦接到該芯片使能的所有設備同時執(zhí)行的命令(諸如復位)相關聯的組合電力消耗也增加。將太多的非易失性存儲設備連接到單個芯片使能會造成當由連接到共享芯片使能的每個非易失性存儲器大約同時地執(zhí)行并行命令(諸如復位(OxFF))時超出電力消耗限制。在一個實施例中，擴大非易失性存儲設備160-196的命令集以允許晶片專用復位命令，諸如命令OxXX (其中OxXX是字節(jié)值)，從而根據需要選擇性地開始每個非易失性存儲器160-196從而限制在任何一次初始化的非易失性存儲器的數目。通過限制任何一次初始化的非易失性存儲器的數目，在非易失性存儲設備140初始化過程期間任何瞬間的涌入電流量可被控制從而避免超出由小形狀尺寸存儲卡標準建立的電力消耗限制。參照圖1，晶片專用復位命令可以允許控制器144復位連接到單個芯片使能的任意數目的設備。例如，控制器144可以復位通信地耦接到芯片使能0 (CEO) 150的一個、兩個、三個或四個非易失性存儲器190、192、194和196的任意組合。在一個實施例中，特定的非易失性存儲器可以包括晶片專用復位命令和通用復位命令，其中晶片專用復位命令可以一次復位一個指定的非易失性存儲器，且通用復位命令(OxFF)然后可被用來復位與芯片使能相關聯的尚未使用晶片專用復位命令復位的、剩余的非易失性存儲器。在可選的實施例中，可以使用可用的設備專用復位命令復位非易失性存儲器的任何組合。除了圖I示出的共享芯片使能和數據命令總線結構之外的結構還可以限制控制器144選擇非易失性存儲器160-196的哪些可響應于命令(諸如復位)同時起作用的能力。允許控制器識別將執(zhí)行并行命令的非易失性存儲器160-196的子集的類似結構改變是根據這里描述的實施例。圖2示出用于在圖I的非易失性存儲設備中進行分階段操作的示例性步驟200。可以由例如圖I的控制器144進行示例性的步驟?？刂崎_始于步驟202。如果在步驟202控制器144沒有檢測到電源復位，控制保持直到發(fā)生電源復位。控制器144可以在例如當控制器144從主機110或另一個在非易失性存儲設備140中的源接收到復位命令，或當響應于對非易失性存儲設備140通電而開始代碼執(zhí)行時，檢測到電源復位。當由控制器144檢測到電源復位時，控制通過步驟202到步驟204。 在步驟204，控制器144確定復位非易失性存儲設備140中的非易失性存儲器所需的電流消耗。該確定可以包括確定與復位該控制器能夠同時復位的所有非易失性存儲器相關聯的電力消耗。例如，在圖I所示的結構中，這個確定可包括與復位耦接到單個芯片使能的非易失性存儲器相關聯的電力消耗，這是由于圖I所示的結構可允許控制器復位與一個芯片使能相關聯的所有非易失性存儲器，而不是在非易失性存儲設備140中的所有非易失性存儲器。確定復位非易失性存儲器所需的電流消耗可以包括確定可同時復位的非易失性存儲器的數量、確定非易失性存儲器的每個的類型或確定非易失性存儲器的每個的制造商?？梢酝ㄟ^讀取存儲在非易失性存儲設備140中的控制器或它處中的數據庫中的信息或在另一例中通過查詢(query)—個或多個非易失性存儲器160-196而獲得需要的信息來獲得有關非易失性存儲器的數量、其類型和制造商的信息。有關非易失性存儲器的數量、類型和制造商的信息，單個或組合地，可允許控制器144確定同時復位兩個或多個非易失性存儲器造成的電力消耗(系統(tǒng)涌入電流)。例如，控制器144可以獲得有關非易失性存儲器160-196的類型或制造商的信息，并且查閱存儲在非易失性存儲設備140中(諸如在控制器144中、非易失性存儲器160-196中或非易失性存儲器140中的另一存儲器中)的查找表或數據庫，從而確定與一個非易失性存儲器160-196的復位相關聯的電力消耗。查找表或數據庫也可以存儲在非易失性存儲設備140之外，諸如在主機110中或與非易失性存儲設備140通信的另一設備中。在另一例子中，控制器144可以簡單地從數據庫直接讀取電力消耗信息而無需基于設備類型或制造商使用相互參考或查找表?？刂破?44可以使用這個信息，連同關 于可以并行復位的非易失性存儲器160-196的數量的信息，從而計算代表在預定期間上的電力消耗峰值或最大電力消耗平均的總和?？刂七M行到步驟206，其中控制器144將確定的電流消耗與電流消耗閾值進行比較。該電流消耗閾值可由小形狀尺寸存儲卡制造商建立。在另一個例子中，電流消耗閾值可由另一限制限定或確定，諸如可由主機110或另一源供給非易失性存儲設備的電力的量。該限制可以是存儲在非易失性存儲設備140中的值，或是從主機110或另一源接收的值。該電流消耗閾值可以是瞬時電流消耗限制和一段時間上的平均電流消耗，或任何其它的可能由非易失性存儲設備140消耗的容許的電力的最大量的有用測量。如果確定的電流消耗小于電流消耗閾值，則控制從步驟206到步驟216。在步驟216，與該確定和步驟204相關聯的所有非易失性存儲器由控制器144同時復位。在諸如圖I所示的架構的架構中，通過插入相應的芯片使能和在命令/數據總線158上發(fā)送復位命令(OxFF)，同時復位與單個芯片使能相關聯的所有存儲器。然后控制從步驟216進行從而完成步驟200。在圖I所示的架構中，可對非易失性存儲設備140中存在的每個芯片使能信號150、152、154、156重復一次全部步驟200或步驟200的部分。參考回到步驟206，如果確定的電流消耗大于電流消耗閾值，則控制從步驟206進行到208。在步驟208中，控制器144將非易失性存儲器分成子集，其中子集的所有存儲器能夠被同時復位而不超出電流消耗閾值。例如，在類似圖I示出的架構的架構中，如果8個非易失性存儲器共享單個芯片使能信號，且確定5個存儲器能被同時復位而不超出電流消耗閾值，則子集可包括從I個到5個的非易失性存儲器。因此，可以將共享單個芯片的8個非易失性存儲器分成，在一個例子中，具有5個非易失性存儲器的一個子集和三個各自具有I個非易失性存儲器的子集。包含非易失性存儲器的不同的數量或組合的其它子集是可能的。例如非易失性存儲器可以分成四個子集，每個子集包含2個非易失性存儲器?？刂七M行到步驟210，其中控制器144復位非易失性存儲器的第一子集?？刂迫缓筮M行到步驟212，其中控制器144確定是否有剩余的其它子集。如果有，則控制進行到步驟214從而選擇要復位的下個子集，然后到步驟210，控制器144在步驟210復位選擇的子集。重復到步驟210、212和214的循環(huán)直到已經復位步驟208中確定的所有子集。當沒有剩余的子集時，控制從步驟212進行并且步驟200完成。如之前注意到的，如果步驟200被用來智慧地復位只是與單個芯片使能相關聯的非易失性存儲器，諸如圖I中所示的結構，則可以對于與其它芯片使能相關聯的剩余的非易失性存儲器重復步驟200。當對于與其它芯片使能相關聯的剩余的非易失性存儲器重復步驟200時，如果可以假定對第一芯片使能進行的電流消耗確定和子集識別對其它芯片使能是適用的，正如如果非易失性存儲設備140中的每個芯片使能具有同樣數目的非易失性存儲器且易失性存儲器具有同樣的類型和制造商而會發(fā)生的那樣，則可以跳過步驟204和206。
圖3是示出當在圖I的非易失性存儲設備架構中進行非分階段的復位操作時的示例性電流消耗的圖。在圖3中的示例性電流消耗圖中，非易失性存儲設備包含32個非易失性存儲器和4個芯片使能，其中8個非易失性存儲器與每個芯片使能相關聯?？刂破?44能夠發(fā)送單個復位命令(OxFF)從而同時復位耦接到4個芯片使能的每個芯片使能的8個存儲器的所有存儲器，并進行8個非易失性存儲器的組的非分階段的復位從而復位非易失性存儲設備140中的所有的32個非易失性存儲器。如圖3所示，一次同時復位8個非易失性存儲器導致較大的電流尖峰(current spike) 310、320、330和340。取決于小形狀尺寸存儲卡標準，可能會由于在同一時間同時復位過多的非易失性存儲器而超出最大電流消耗限制。圖4是示出當在圖I的非易失性存儲設備架構中進行分階段的復位操作時的示例 性電流消耗的圖。在圖4中的示例性電流消耗圖中，非易失性存儲設備包括每芯片使能的8個非易失性存儲器。在用于產生圖4的電流消耗圖的示例性非易失性存儲設備中，非易失性存儲設備控制器已經確定可同時復位4個非易失性存儲器而不會超出電流消耗閾值。為了復位與該芯片使能相關聯的剩余的非易失性存儲器，控制器使用可用的晶片專用復位命令以個別地(individually)復位與該芯片使能相關聯的其它存儲器。因此，在圖4所示的例子中，控制器可以通過個別地復位8個存儲器中的4個存儲器，之后同時復位在芯片使能中的剩余的4個存儲器而復位與芯片使能關聯的8個存儲器。取決于設備架構的靈活性和控制器可用的命令集其它組合是可能的。例如，如果命令集和非易失性存儲設備的架構允許，控制器可以發(fā)出4個順序的復位命令從而一次同時復位兩個非易失性存儲器，從而復位與芯片使能相關聯的8個非易失性存儲器。在圖4所示的例子中，控制器用來確定復位策略的信息存儲在與一個芯片使能相關聯的一個非易失性存儲器中。必須首先復位這個非易失性存儲器從而使得控制器能夠從其中讀取信息從而確定復位策略。假定可以個別地復位這個非易失性存儲器而不會超出電流消耗閾值。由非易失性存儲器控制器首先復位的這個非易失性存儲器中存儲的信息可包括關于與芯片使能關聯的設備的數量，以及非易失性存儲設備中使用的非易失性存儲器的類型和/或制造商的信息。非易失性存儲器還可包括查找表或數據庫，其可以允許控制器基于數量、類型和設備制造商信息計算電流消耗總量。在圖4中未示出的另一個實施例中，如果控制器需要來確定復位策略的信息存儲在要使用確定的策略來由控制器復位的非易失性存儲器之外，則不需要初始地復位非易失性存儲器中的一個。如上所解釋的，圖4中的第一電流尖峰410與復位與一個芯片使能相關聯的單個的非易失性存儲設備相關聯，從而使得控制器發(fā)送命令給該非易失性存儲器從而獲取有關設備的制造商和類型的信息，可以假定該信息對于系統(tǒng)中的所有非易失性存儲器都是同樣的。在其它存儲器之前復位的單個的非易失性存儲設備還可包含有關與每個芯片使能相關聯的非易失性存儲器的數目的信息。使用這個信息的一些或全部，控制器可確定是否可以同時復位與芯片使能關聯的所有非易失性存儲器。在圖4中所示的例子中，控制器144確定可以同時復位4個非易失性存儲器?？刂破?44然后創(chuàng)建5個子集，包括具有4個非易失性存儲器的一個子集和4個具有一個非易失性存儲器的子集。如之前解釋的，取決于該非易失性存儲設備結構的能力和控制器144可用的復位命令，子集的其它組合是可能的。后面跟隨有單個電流尖峰430的三個電流尖峰420示出控制器144復位與第一芯片使能相關聯的剩余的7個存儲器。具體地，三個電流尖峰420是控制器144個別地復位3個非易失性存儲器，且更大的單個電流尖峰430示出控制器同時復位與第一芯片使能相關聯的4個剩余的非易失性存儲器。然后控制器144個別地復位與下個芯片使能相關聯的4個非易失性存儲器，如4個電流尖峰440所示，后跟隨有更大的電流尖峰450，電流尖峰450是控制器同時復位與下個芯片使能相關的剩余的4個存儲器。對于非易失性存儲設備140中剩余的兩個芯片使能重復這個過程,如由電流尖峰460、470、480和490所示。雖然圖4的例子示出在其中非易失性設備能夠復位單個非易失性存儲器、或與芯片使能相關聯的還未被復位的剩余的非易失性設備的特定復位能力，但是其它設備可包括更靈活或不同的控制性從而使得非易失性設備復位的不同的組合或排序是可能的。 將圖4中的電流消耗與圖3中的電流消耗相比，顯然，減少同時復位的存儲器的數目可以實質上減少一個時間段上的峰值電流消耗和最大電流消耗，因此允許復位非易失性存儲設備中的所有非易失性存儲器而不超出電流消耗閾值?？梢栽谛⌒螤畛叽绱鎯ㄖ饣蚱渲胁⑿胁僮骺梢园缭讲幌嗤幕蛘卟痪哂蓄愃频碾娏ο奶卣鞯脑O備進行功率密集操作的其它應用中使用將功率密集并行操作分成一系列步驟的智慧控制器。在這些應用中，如以上解釋的由控制器進行的基本步驟仍舊適用。特別地，協(xié)調功率密集操作的控制器可收集關于要進行功率密集操作的設備的電力消耗特征的信息，確定如果控制器指導設備同時進行操作時總電力消耗是否大于閾值，并且如果大于閾值，則將該設備分成將順序地或以分階段的方式進行功率密集操作的若干子集。子集中的設備并行進行功率密集操作而不超出電流消耗閾值。當一個子集完成功率密集操作時，下一個子集可開始進行功率密集操作。當所有子集已經進行了功率密集操作時，被分割的功率密集操作完成。圖5是示出用于進行分階段的功率密集操作的示例性系統(tǒng)500的圖?？刂破?02可與多個系統(tǒng)設備，諸如ASIC 510、顯示器520、存儲器540和機電設備550進行通信。例如，控制器502可以是印刷電路裝配(printed circuitassembly, PCA)上的電源管理集成電路。在另一個例子中，控制器502可以是與之前提到的設備510、520、540和550通信的另一個集成電路或ASIC。控制器502可以接收進行功率密集操作諸如復位的請求，或可以自己確定需要功率密集操作?？刂破?02可以能夠通過向ASIC510、顯示器520、存儲器540和機電設備550發(fā)送信號或指令來同時完成功率密集操作。在這樣做之前，控制器502可計算所有元件完成由控制器502所命令的功率密集操作所需要的系統(tǒng)電力需求。該計算可以基于由控制器502存儲的信息，或由控制器502響應于查詢ASIC 510、顯示器520、存儲器540、機電設備550或任何其它源而接收的信息而確定。所獲取的信息可以包括設備的制造商、設備的類型或其它電力消耗信息。如果電力需求超出電流消耗閾值，則控制器可將該操作分成子集，并且可順序地發(fā)送指令或傳送信號到系統(tǒng)元件的每個子集從而允許完成功率密集操作而不超出電力消耗閾值。例如，如果機電設備550是硬盤驅動，則控制器502可確定在正在復位顯示器520的同時復位機電設備550可超出電流消耗閾值。控制器502可確定ASIC 510、顯示器520和存儲器540可同時復位而不會超出電流消耗閾值，并且可個別復位機電設備550而不會超出電流消耗閾值。在做出這個確定之后，控制器502可以然后復位機電設備550，隨后同時復位ASIC 510、顯示器520和存儲器540。通過這樣做，控制器可以完成功率密集操作而不超出系統(tǒng)500中存在的電流消耗限制。如在包括以上附圖和伴隨的描述中的示例性實施例中所示出的，公開了用于智慧地計算進行功率密集操作的電力消耗需求的一種方法和系統(tǒng)。一旦計算了與功率密集操作相關聯的電力消耗需求，控制器可以使用這個信息來確定是否可以進行功率密集操作而不超出電流消耗閾值，諸如瞬時峰值功率，或一個時間段上的平均功率。如果控制器確定不可能并行進行功率密集操作而不超出電流消耗閾值，則控制器可以智慧地將功率密集操作分成可以順序執(zhí)行而不超出電流消耗閾值的若干步驟。例如，在小形狀尺寸存儲卡中，控制器可檢測耦接到單個芯片使能線的非易失性存儲器的數目，并且確定是否可以同時復位耦接到單個芯片使能線的所有非易失性存儲器而不超出電流消耗閾值(諸如峰值或平均涌入電流)。如果控制器確定不能復位所有的非易失性存儲器，則控制器然后可以智慧地將非易失性存儲器分成可同時安全地復位的子集。 一旦識別出子集，則控制器可以然后復位每個子集，并且避免超出由小形狀尺寸存儲卡標準建立的電流消耗閾值的風險。這樣的靈活的控制器可以與包括非易失性存儲器的數量、非易失性存儲器制造商和非易失性存儲器類型或部件編號的各種存儲器配置一起使用。還可在不同的小形狀尺寸存儲卡類型中使用這樣的控制器，其中控制器應用與特定相關標準對應的電流消耗閾值信息。由于控制器具有這個靈活性，因此為每個應用設計、測試和保持定制控制器設計的費用可避免。盡管諸多之前的例子和實施例適用于小形狀尺寸存儲卡和上電復位操作，但是這里公開的方法和系統(tǒng)適用于下述任何功率密集操作和任何系統(tǒng)應用，其中并行操作可能會消耗過多電力，且其中并行操作可被分成兩個或更多個順序的步驟從而避免超出電力消耗閾值。盡管已經相對于各種系統(tǒng)和方法的實施例描述了本發(fā)明，但是應該理解本發(fā)明應得到所附權利要求的完全的范圍的保護。
權利要求
1.一種用于復位非易失性存儲設備的方法，該方法包括 由非易失性存儲設備中的控制器進行下述操作，該控制器與所述非易失性存儲設備中的多個非易失性存儲器通信 響應于檢測到電源復位，確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗； 當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，同時復位所有所述多個非易失性存儲器；并且 當確定的電流消耗大于電流消耗閾值時 復位所述多個非易失性存儲器的第一子集；并且 在預定的延遲之后，復位所述多個非易失性存儲器的第二子集。
2.根據權利要求I所述的方法，其中當確定的電流消耗指示同時復位所述多個非易失性存儲器的至少一半會超出電流消耗閾值時，在已經復位所述多個非易失性存儲器的所述第二子集之后的第二預定延遲之后，復位所述多個非易失性存儲器的第三子集。
3.根據權利要求I所述的方法，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的數量是否超過預定的數目。
4.根據權利要求I所述的方法，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的類型。
5.根據權利要求I所述的方法，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的制造商。
6.根據權利要求I所述的方法，其中所述多個非易失性存儲器的每個可由復位命令復位，并且其中復位所述多個非易失性存儲器的第一子集包括向所述多個非易失性存儲器的所述第一子集傳送復位命令。
7.一種非易失性存儲設備，包括 多個非易失性存儲器； 與所述多個非易失性存儲器通信的控制器，所述控制器可操作來 響應于檢測到電源復位，確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗； 當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，同時復位所有所述多個非易失性存儲器；并且 當確定的電流消耗大于電流消耗閾值時 復位所述多個非易失性存儲器的第一子集；并且 在預定的延遲之后，復位所述多個非易失性存儲器的第二子集。
8.根據權利要求7所述的非易失性存儲設備，其中確定的電流消耗指示同時復位所述多個非易失性存儲器的至少一半會超出電流消耗閾值，并且其中所述控制器還可操作來在已經復位所述多個非易失性存儲器的所述第二子集之后的第二預定延遲之后復位所述多個非易失性存儲器的第三子集。
9.根據權利要求7所述的非易失性存儲設備，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的數量是否超過預定的數目。
10.根據權利要求7所述的非易失性存儲設備，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的類型。
11.根據權利要求7所述的非易失性存儲設備，其中確定復位所述非易失性存儲設備中的所述多個非易失性存儲器所需的電流消耗包括確定所述多個非易失性存儲器的制造商。
12.根據權利要求I所述的非易失性存儲設備，其中所述多個非易失性存儲器的每個可由復位命令復位，并且其中復位所述多個非易失性存儲器的第一子集包括向所述多個非易失性存儲器的所述第一子集傳送復位命令。
13.—種用于復位系統(tǒng)的方法,該方法包括 由系統(tǒng)中的控制器進行下述操作，該控制器與一組系統(tǒng)元件通信 響應于檢測到電源復位，確定復位所述系統(tǒng)中的該組系統(tǒng)元件所需的電流消耗； 當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，同時復位所有的該組系統(tǒng)元件；并且 當確定的電流消耗大于電流消耗閾值時 識別可以被同時復位而不超出所述電流消耗閾值的系統(tǒng)元件的第一子集； 復位系統(tǒng)元件的所述第一子集； 識別可以被同時復位而不超出所述電流消耗閾值的系統(tǒng)元件的第二子集； 復位系統(tǒng)元件的所述第二子集。
14.根據權利要求13所述的方法，其中確定復位所述系統(tǒng)中的該組系統(tǒng)元件所需的電流消耗包括確定系統(tǒng)元件的數量是否超過預定的數目。
15.根據權利要求13所述的方法，其中確定復位所述系統(tǒng)中的該組系統(tǒng)元件所需的電流消耗包括確定所述系統(tǒng)元件的每個的類型。
16.根據權利要求13所述的方法，其中確定復位所述系統(tǒng)中的該組系統(tǒng)元件所需的電流消耗包括確定所述系統(tǒng)元件的每個的制造商。
全文摘要
公開了一種用于分階段進行功率密集操作的方法和系統(tǒng)。非易失性存儲設備控制器檢測電源復位。該控制器與非易失性存儲設備中的存儲器通信。該控制器響應于檢測到電源復位，確定復位非易失性存儲設備中的非易失性存儲器需要的電流消耗。當確定的電流消耗小于電流消耗閾值時，該控制器同時復位所有的非易失性存儲器。如果確定的電流消耗大于電流消耗閾值，則該控制器復位多個非易失性存儲器的第一子集，并且在預定的延遲之后，復位非易失性存儲器的第二子集。因此，通過將操作分成一系列不超出閾值的步驟可以進行功率密集操作而不超出電流消耗閾值。
文檔編號G06F1/24GK102971686SQ201180032477
公開日2013年3月13日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者S.S.程, D.伊, J.黃, A.K-T.馬克, F.穆加特 申請人:桑迪士克科技股份有限公司