本公開內(nèi)容總體上涉及半導體，并且更具體而言，涉及用于存儲系統(tǒng)中的峰值功率管理的電路設計和方法。

背景技術：

1、在許多服務器和移動設備中，nand存儲系統(tǒng)由于其高存儲密度和相對低的訪問時延而被廣泛用作主要的非易失性存儲設備。然而，高密度存儲系統(tǒng)(例如，三維(3d)nand存儲系統(tǒng))的性能通常受到其可使用的最大功率量(或峰值電流)的限制。當前，由nand存儲系統(tǒng)的各種存儲器管芯執(zhí)行的消耗高功率的操作(即，峰值功率操作)可以由系統(tǒng)控制器進行交錯。僅可以同時執(zhí)行有限數(shù)量的峰值功率操作。這種方法也會導致具有不必要的過度管理的系統(tǒng)負載增加?？梢越⒉煌鎯ζ鞴苄局g的通信以協(xié)調(diào)峰值功率操作。當前，可布置兩個存儲器管芯之間的協(xié)調(diào)，且峰值功率操作可在這兩個存儲器管芯之間交錯。然而，一次只能執(zhí)行一個峰值功率操作。另外，在每個存儲器管芯上使用兩個或更多個觸點焊盤，以用于在同一存儲器芯片上的不同存儲器管芯之間的通信。因此，有必要優(yōu)化峰值功率管理電路和方案以在多個存儲器管芯之間進行協(xié)調(diào)，使得可以同時在存儲器芯片上執(zhí)行多個峰值功率操作。這樣，可以充分利用存儲系統(tǒng)的功率或電流預算。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開內(nèi)容的一個方面是提供用于存儲器存儲系統(tǒng)的有效峰值功率管理。

2、本公開內(nèi)容的一個方面提供了一種用于具有多個存儲器管芯的存儲器芯片的峰值功率管理(ppm)系統(tǒng)。該ppm系統(tǒng)包括在該多個存儲器管芯中的每個存儲器管芯上的ppm電路。每個ppm電路包括電連接到電源和ppm電阻器的上拉驅(qū)動器；電連接到ppm電阻器的下拉驅(qū)動器；以及連接到該ppm電阻器的ppm觸點焊盤。該多個存儲器管芯的ppm觸點焊盤彼此電連接。并且該ppm系統(tǒng)被配置為基于ppm觸點焊盤的電位來管理峰值功率操作。

3、在一些實施例中，ppm系統(tǒng)還包括比較器，該比較器具有電連接到該多個存儲器管芯的ppm觸點焊盤的第一輸入端子和電連接到參考電壓的第二輸入端子。在一些實施例中，比較器的輸出端子連接到反相器。在一些實施例中，rc濾波器電連接到該多個存儲器管芯的ppm觸點焊盤和比較器的第一輸入端子。在一些實施例中，該參考電壓是基于存儲器芯片上所允許的最大總電流的。

4、在一些實施例中，ppm觸點焊盤的電位由流過ppm電路中的下拉驅(qū)動器的下拉電流進行調(diào)整。在一些實施例中，該下拉電流包括高電流水平，該高電流水平對應于峰值功率操作的峰值電流。

5、在一些實施例中，該上拉驅(qū)動器包括p-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)。

6、在一些實施例中，該下拉驅(qū)動器包括n-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)。

7、在一些實施例中，ppm觸點焊盤、ppm電阻器和下拉驅(qū)動器電連接。

8、在一些實施例中，ppm觸點焊盤、ppm電阻器和上拉驅(qū)動器電連接。

9、在一些實施例中，ppm觸點焊盤通過管芯對管芯連接來電連接，每個管芯對管芯連接包括金屬互連。

10、在一些實施例中，ppm觸點焊盤通過倒裝芯片鍵合、管芯對管芯鍵合或引線鍵合來電連接。

11、本公開內(nèi)容的另一方面提供了一種用于具有多個存儲器管芯的存儲器芯片的峰值功率管理(ppm)的方法，其中，該多個存儲器管芯中的每個存儲器管芯包括具有ppm觸點焊盤的ppm電路。該多個存儲器管芯的ppm觸點焊盤電連接。該ppm方法包括以下步驟：接通存儲器芯片的選定存儲器管芯上的ppm電路的下拉驅(qū)動器；驗證ppm使能信號，ppm使能信號由流過下拉驅(qū)動器的下拉電流進行調(diào)節(jié)；以及當ppm使能信號指示存儲器芯片的總電流小于存儲器芯片所允許的最大總電流時，在該選定存儲器管芯上執(zhí)行峰值功率操作。

12、在一些實施例中，該方法還包括：在接通下拉驅(qū)動器之后，將流過在該選定存儲器管芯上的下拉驅(qū)動器的下拉電流設置在高電流水平，其中，該高電流水平對應于在該選定存儲器管芯上的峰值功率操作的峰值電流。

13、在一些實施例中，該方法還包括：在執(zhí)行峰值功率操作之后，將流過在該選定存儲器管芯上的下拉驅(qū)動器的下拉電流設置為低電流水平，其中，該低電流水平對應于在該選定存儲器管芯上的基電流。

14、在一些實施例中，該方法還包括：如果ppm使能信號指示存儲器芯片的總電流大于存儲器芯片所允許的最大總電流，則關斷在該選定存儲器管芯上的下拉驅(qū)動器。

15、在一些實施例中，該方法還包括：在關斷下拉驅(qū)動器之后等待一延遲時間段。

16、在一些實施例中，該方法還包括：在驗證ppm使能信號之前，通過將參考電壓與ppm觸點焊盤的電位進行比較來生成ppm使能信號。該參考電壓是根據(jù)存儲器芯片所允許的最大總電流來選擇的。

17、在一些實施例中，該方法還包括：通過下拉驅(qū)動器的下拉電流來調(diào)節(jié)ppm觸點焊盤的電位，其中，存儲器芯片的總電流對應于流過存儲器芯片上的每個下拉驅(qū)動器的下拉電流的總和。

18、在一些實施例中，如果ppm觸點焊盤的電位高于參考電壓，則將ppm使能信號設置為0；并且如果ppm觸點焊盤的電位低于參考電壓，則將ppm使能信號設置為1。

19、本領域技術人員根據(jù)本公開內(nèi)容的說明書、權利要求書和附圖可以理解本公開內(nèi)容的其他方面。

技術特征：

1.一種包括多個存儲器管芯的存儲器芯片，每個所述存儲器管芯包括峰值功率管理電路，每個所述峰值功率管理電路包括第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器以及連接在所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理觸點焊盤，所述多個存儲器管芯的峰值功率管理觸點焊盤彼此電連接，其中：

2.根據(jù)權利要求1所述的存儲器芯片，其中，每個所述峰值功率管理電路還包括連接在所述第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理電阻器。

3.根據(jù)權利要求2所述的存儲器芯片，其中，所述第一驅(qū)動器連接在電源和所述峰值功率管理電阻器的第一端之間，所述第二驅(qū)動器連接到所述峰值功率管理電阻器的第二端和所述峰值功率管理觸點焊盤。

4.根據(jù)權利要求2所述的存儲器芯片，其中，所述第二驅(qū)動器連接在電源和所述峰值功率管理觸點焊盤之間，所述峰值功率管理電阻器的第一端連接峰值功率管理觸點焊盤，所述峰值功率管理電阻器的第二端連接所述第一驅(qū)動器。

5.根據(jù)權利要求1所述的存儲器芯片，其中，所述峰值功率管理系統(tǒng)還包括：比較器，所述比較器具有電連接到所述多個存儲器管芯的所述峰值功率管理觸點焊盤的第一輸入端子和電連接到參考電壓的第二輸入端子。

6.根據(jù)權利要求5所述的存儲器芯片，其中，所述比較器的輸出端子連接到反相器。

7.根據(jù)權利要求5所述的存儲器芯片，其中，所述峰值功率管理系統(tǒng)還包括：rc濾波器，所述rc濾波器電連接到所述多個存儲器管芯的所述峰值功率管理觸點焊盤和所述比較器的所述第一輸入端子。

8.根據(jù)權利要求5所述的存儲器芯片，其中，所述參考電壓是基于所述多個存儲器管芯上所允許的最大總電流的。

9.根據(jù)權利要求1所述的存儲器芯片，其中，流過所述第二驅(qū)動器的電流包括高電流水平，所述高電流水平與所屬的存儲器芯的峰值功率操作的峰值電流成比例。

10.根據(jù)權利要求9所述的存儲器芯片，其中，流過所述第二驅(qū)動器的電流包括低電流水平，所述低電流水平與其所屬的存儲器管芯的基電流成比例，所述基電流小于所述峰值電流。

11.根據(jù)權利要求1所述的存儲器芯片，其中，所述第一驅(qū)動器包括p-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)。

12.根據(jù)權利要求1所述的存儲器芯片，其中，所述第二驅(qū)動器包括n-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(mosfet)。

13.一種存儲器管芯，包括峰值功率管理電路，所述峰值功率管理電路包括第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器以及連接在所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理觸點焊盤，所述峰值功率管理觸點焊盤與至少另一存儲器管芯的峰值功率管理觸點焊盤彼此電連接，其中：

14.根據(jù)權利要求13所述的存儲器管芯，其中，每個所述峰值功率管理電路還包括連接在所述第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理電阻器。

15.根據(jù)權利要求14所述的存儲器管芯，其中，所述第一驅(qū)動器連接在電源和所述峰值功率管理電阻器的第一端之間，所述第二驅(qū)動器電連接到所述峰值功率管理電阻器的第二端和所述峰值功率管理觸點焊盤。

16.根據(jù)權利要求14所述的存儲器管芯，其中，所述第二驅(qū)動器連接在電源和所述峰值功率管理觸點焊盤之間，所述峰值功率管理電阻器的第一端連接峰值功率管理觸點焊盤，所述峰值功率管理電阻器的第二端連接所述第一驅(qū)動器。

17.一種存儲系統(tǒng)，包括：

18.一種用于具有多個存儲器管芯的存儲器芯片的峰值功率管理(ppm)的方法，其中，每個所述存儲器管芯包括峰值功率管理電路，每個所述峰值功率管理電路包括第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器以及連接在所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理觸點焊盤，所述多個存儲器管芯的峰值功率管理觸點焊盤彼此電連接，所述方法包括：

19.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括：

20.根據(jù)權利要求19所述的方法，還包括：

21.根據(jù)權利要求19所述的方法，還包括：

22.根據(jù)權利要求21所述的方法，還包括：

23.根據(jù)權利要求21所述的方法，還包括：

24.根據(jù)權利要求23所述的方法，還包括：

25.根據(jù)權利要求21所述的方法，其中，所述存儲器芯片的總電流對應于流過所述多個第二驅(qū)動器的電流的總和。

26.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，所述存儲器管芯的電流分布包括多個階段，每個階段分別包括一個峰值電流，所述方法還包括：

27.根據(jù)權利要求26所述的方法，在所述多個階段中的至少部分階段的起始處設置多個突破點，所述至少部分階段中任一階段的峰值電流大于前一階段的峰值電流，其中，所述方法還包括：

技術總結(jié)
提供了一種包括多個存儲器管芯的存儲器芯片，每個存儲器管芯包括峰值功率管理電路，每個峰值功率管理電路包括第一驅(qū)動器、第二驅(qū)動器以及連接在第一驅(qū)動器和第二驅(qū)動器之間的峰值功率管理觸點焊盤，且多個存儲器管芯的峰值功率管理觸點焊盤彼此電連接。其中：該峰值功率管理電路被配置為基于該峰值功率管理觸點焊盤的電位來管理峰值功率操作，該峰值功率管理觸點焊盤的電位由流過多個存儲器管芯的多個第二驅(qū)動器的電流總和進行調(diào)整，并且流過每一所述第二驅(qū)動器的電流與其所屬的存儲器管芯的電流分布成比例。

技術研發(fā)人員：J·郭,湯強
受保護的技術使用者：長江存儲科技有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/2/21