存储设备及对包括其的电子设备的温度控制的制作方法

根据35u.s.c.§119要求2017年7月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0093757号和2018年1月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0001938号的优先权，其全部内容通过引用并入于此。

本公开涉及一种电子设备，并且更具体地涉及包括存储设备的电子设备的温度控制。

背景技术：

目前，信息娱乐系统广泛用于车辆中。通常，可以在车辆信息娱乐系统中驱动各种应用程序。车辆信息娱乐系统中的各种电子设备可以包括半导体设备，诸如用于驱动各种应用的目的的工作存储器(例如，动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram))、非易失性存储器和应用处理器。

然而，半导体设备的温度的急剧增加或降低可能影响半导体设备的性能和可靠性。特别地，当安装在车辆中的半导体设备的温度在参考温度范围之外时，半导体设备可能操作异常，在车辆的操作期间可能导致严重的危险。

技术实现要素：

本发明构思的实施例提供了用于向主机传送关于测量的温度的信息的存储设备。

本发明构思的实施例提供了电子设备，该电子设备包括主机和被配置为从主机接收命令的存储设备。存储设备被配置为处理接收到的命令，并且可以向主机传送指示处理接收到的命令的结果的命令响应。该命令响应包括关于存储设备的内部温度的信息。

本发明构思的实施例进一步提供了存储设备，该存储设备包括被配置为存储数据的非易失性存储器设备以及被配置为从主机接收与数据相关联的命令的控制器。控制器被配置为处理接收到的命令，并且向主机传送指示处理接收到的命令的结果的命令响应。该命令响应包括关于存储设备的内部温度的信息。

本发明构思的实施例还进一步提供了存储设备，该存储设备包括被配置为存储数据的非易失性存储器设备；以及控制器，其被配置为从应用处理器接收与数据相关联的命令、处理接收到的命令、并且向应用处理器传送指示处理接收到的命令的结果的命令响应。非易失性存储器设备和控制器被配置为安装在车辆中。控制器包括被配置为管理存储设备的参考温度范围的寄存器以及被配置为测量存储设备的内部温度的传感器。该命令响应包括关于由传感器测量的内部温度是否在参考温度范围之外的信息。

附图说明

考虑到参照附图进行的以下描述，本发明构思的以上和其他目标和特征将变得显而易见。

图1示出了根据本发明构思的实施例的电子设备的框图。

图2示出了根据本发明构思的实施例的电子设备的详细框图。

图3示出了根据本发明构思的实施例的用于测量存储设备的内部温度的概念图。

图4示出了根据本发明构思的实施例的热节流操作。

图5示出了根据本发明构思的另一实施例的热节流操作。

图6示出了根据本发明构思的另一实施例的热节流操作。

图7示出了根据本发明构思的实施例的电子设备执行的温度控制操作的流程图。

图8示出了根据本发明构思的实施例的包括电子设备的电子系统的示例性配置的框图。

具体实施方式

以下，将详细并清楚地描述本发明构思的实施例，并清楚到本领域技术人员(在下文中被称为“普通的那些人”)可以容易地实施本发明构思的程度。

正如本发明构思的领域中的传统的那样，可以依据执行描述的功能或者多个功能的块来描述并示出实施例。这些可在本文中被称为单元或模块等的块通过诸如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子组件、有源电子组件、光学组件、硬连线电路等的模拟和/或数字电路来物理地实施，并且可以可选地由固件和/或软件驱动。例如，电路可以体现在一个或多个半导体芯片中，或者在诸如印刷电路板等的基板支撑件上。构成块的电路可以由专用硬件、或由处理器(例如，一个或多个已编程的微处理器和相关联的电路系统)、或由执行一些块的功能的专用硬件和执行块的其他功能的处理器的组合来实施。在不脱离本发明构思的范围的情况下，实施例的每一个块可以被物理地分成两个或者多个相互作用的并且离散的块。同样地，在不脱离本发明构思的范围的情况下，实施例的块可以被物理地组合成更复杂的块。

图1示出了根据本发明构思的实施例的电子设备的框图。

电子设备1000可以存储数据、可以管理存储的数据、并且可以向用户提供必要的信息。根据实施例，电子设备1000可以是被包括在车辆的信息娱乐系统中的设备。例如，车辆可以是汽车，但不限于此并且可以是其他类型的车辆。电子设备1000可以例如是导航设备或媒体内容播放器。例如，电子设备1000可以是用于高级驾驶辅助系统(advanceddriverassistancesystems，adas)的设备。根据另一实施例，电子设备1000可以是个人计算机、或诸如但不限于笔记本计算机、移动电话、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、照相机等的移动电子设备。

如图1中所示的电子设备1000包括主机1200和存储设备1400。电子设备可以包括未显示的附加的电路系统和/或组件。

当一个或多个电子电路/芯片/设备操作时，主机1200可以向主机1200的用户提供各种服务。根据实施例的主机1200可以执行用于处理从主机1200的用户接收的命令的目的的各种操作，并且可以将操作结果提供给主机1200的用户。根据实施例的主机1200可以包括(多个)操作系统、(多个)应用等。根据实施例的主机1200可以包括(多个)操作处理器(例如，中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、图形处理单元(graphicprocessingunit，gpu)、应用处理器(applicationprocessor，ap)等)，该操作处理器包括专用逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearrays，fpga)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，asic)等)。

存储设备1400可以存储数据。根据实施例，存储设备1400可以是例如嵌入式多媒体卡(embeddedmultimediacard，emmc)、通用闪速存储(universalflashstorage，ufs)、固态驱动(solidstatedrive，ssd)等。

存储设备1400可以被安装在车辆中。在这种情况下，存储设备1400可以存储车辆驱动必须的各种数据。根据实施例，存储设备1400可以例如存储与媒体内容、地图数据、以及与车辆的安全性相关联的数据(例如，传感器数据)相关联的数据。存储设备1400可以包括用于存储数据的非易失性存储器。例如，存储设备1400可以包括多个闪速存储器。

为了请求存储设备1400执行各种操作，主机1200可以将各种命令(即，图1中的命令)发送到存储设备1400。存储设备1400从主机1200接收的、数据相关联的命令可以包括但不限于用于数据的读取、写入、或擦除命令。响应于来自主机1200的命令，存储设备1400可以执行与存储的或将被存储在存储设备1400中的数据相关联的读取操作、写入操作或擦除操作。

可以由存储设备1400的控制器(未示出)接收从主机1200发送到存储设备1400的命令。控制器可以执行与接收到的请求相对应的操作，并且可以将对接收到的命令的响应(在下文中称为“命令响应”)返回(传送)到主机1200。返回到主机1200的命令响应(即，对图1中的命令的响应)可以指示处理接收到的命令的结果。例如，对接收到的命令的命令响应可以包括关于接收到的命令是否被成功处理的信息。

根据实施例的主机1200可以向存储设备1400发送与数据相关联的读取命令(例如，获取或读取命令)，并且存储设备1400可以处理接收到的读取命令并且可以将该命令响应返回给主机1200。

根据实施例的主机1200可以将与数据相关联的写入命令(例如放入或写入命令)发送到存储设备1400，并且存储设备1400可以处理接收到的写入命令并且可以将该命令响应返回到主机1200。

根据实施例的主机1200可以将与数据相关联的删除命令(例如，删除、取消映射、或擦除命令)发送到存储设备1400，并且存储设备1400可以处理接收到的删除命令并且可以将命令响应返回到主机1200。

存储设备1400可以通过附加地包括将要被返回到主机1200的命令响应中的温度信息来向主机1200发送温度信息。当存储设备1400的温度在参考温度范围之外时，可能不能确保存储设备1400的操作或数据的可靠性。存储设备1400可以通过将其自己的温度信息预先发送到主机1200来防止能够发生的意外错误。

温度信息可以是关于存储设备1400的内部温度的信息。存储设备1400的内部温度可以不同于存储设备1400周围的空气的温度或存储设备1400的外部的温度。例如，存储设备1400的内部温度可能意味着存储设备1400内的非易失性存储器设备的温度。

根据实施例的温度信息可以包括关于存储设备1400的内部温度是否在出参考温度范围之外的信息。例如，温度信息可以包括关于由包括在存储设备1400中的传感器测量的内部温度是否低于下限参考温度(例如，第二参考温度)的信息和/或关于由传感器测量的内部温度是否高于上限参考温度(例如，第一参考温度)的信息。

参考温度范围意味着存储设备1400在其中稳定地且正常地操作而不引起错误(或者没有异常操作)的温度范围。根据实施例的参考温度范围例如可以遵照作为针对车辆的半导体可靠性测试标准的aec(automotiveelectronicscouncil，汽车电子委员会)标准来确定。例如，根据aec标准3级，参考温度范围可以被确定为-40℃至85℃。

温度信息可以被包括在将要从存储设备1400被发送到主机1200的命令响应中。例如，存储设备1400可以处理从主机1200接收到的写入命令，并且可以向主机1200返回指示处理写入命令的结果的命令响应。在这种情况下，存储设备1400可以将温度信息记录(即，包括)在命令响应中。例如，在发送到主机1200的命令响应是比特串的形式的情况下，关于存储设备1400的内部温度是否低于下限基准温度的信息，以及关于存储设备1400的内部温度是否高于上限参考温度的信息可以通过使用比特值来分别表示。

主机1200可以基于从存储设备1400接收的温度信息执行用于控制存储设备1400的内部温度的热节流操作。例如，当存储设备1400的内部温度被确定为在参考温度范围之外时，主机1200可以执行用于调整存储设备1400的内部温度的各种控制操作。将在后面更详细地描述热节流操作。

图2示出了根据本发明构思的实施例的电子设备的框图。

图2的电子设备2000是图1的电子设备1000的详细实施例。因此，参照图1的电子设备1000给出的描述也可以被应用于图2的电子设备2000。例如，图2的主机2200和存储设备2400可以分别对应于图1的主机1200和存储设备1400。

存储设备2400包括存储器设备(存储器)2600和控制器2800。

存储器设备2600可以包括用于存储数据的非易失性存储器。例如，存储器设备2600可以包括多个闪速存储器。可替换地，存储器设备2600可以包括其他种类的非易失性存储器，例如相变ram(phase-changeram，pram)、铁电ram(ferrroelectricram，fram)和磁阻ram(magnetoresistiveram，mram)等。

控制器2800可以从主机2200接收与数据相关联的命令，并且可以响应于接收到的命令执行各种操作。控制器2800可以处理命令并且可以向主机2200返回指示处理该命令的结果的命令响应2900。

控制器2800可以控制存储设备2400的总体操作。例如，控制器2800可以调度存储设备2600的操作，或者可以编码和解码要在存储设备2400中处理的信号/数据。例如，控制器2800可以控制存储器设备2600允许存储器设备2600存储或输出数据。

控制器2800可以通过多个通道(未示出)与存储器设备2600相连接。控制器2800可以包括用于响应于来自主机2200的各种请求执行操作的硬件或软件设备(未示出)。根据实施例的控制器2800可以包括诸如动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)或同步dram(synchronousdram，sdram)等的易失性存储器(未示出)。

控制器2800可以包括被配置为执行以上描述的和以下将要描述的功能的一个或多个硬件组件(例如，模拟电路、逻辑电路等)。额外地或可替换地，控制器2800可以包括一个或多个处理器核心。可以用软件和/或固件的程序代码来实施以上描述的述和下面将要描述的控制器2800的功能，并且控制器2800的(多个)处理器核心可以执行程序代码的指令集。控制器2800的(多个)处理器核心可以为了执行指令集的目的而处理各种种类的算术操作和/或逻辑操作。

控制器2800可以包括用于测量存储设备2400的内部温度的传感器2820。例如，可以将使用随温度变化的电动势的热电动势(或热电偶)传感器、感测随温度变化的电阻器的值的热传导率传感器等用作传感器2820。然而，本发明构思不限于此，并且可以使用其他类型的温度传感器。传感器2820可以被配置成测量控制器2800和存储器设备2600的接合部分的温度，并且测量的温度可以被确定为存储设备2400的内部温度。传感器2820可以测量控制器2800与存储器设备2600之间的接合部分处的温度。

参照图3，“tcase”指示存储设备2400的壳体的温度，并且“tambient”指示存储设备2400的周围的空气(即，附近)的温度。传感器2820可以测量控制器2800和存储设备2600的接合部分3300的温度tjunction。“tjunction”可以被确定为存储设备2400的内部温度。然而，传感器2820测量存储设备2400的内部温度的方式不限于此处所述。

返回到图2，控制器2800可以包括用于加速操作的寄存器2840(例如，reg#1、reg#2、……reg#n)。寄存器2840的至少一部分可以被用于管理将要施加到存储设备2400的参考温度范围。例如，寄存器2840中的至少一个可以被用于管理存储设备2400的上限参考温度的值。寄存器2840中的至少另一个可以被用于管理存储设备2400的下限参考温度的值。

根据实施例，寄存器2840中的至少一个可以被用于确定是否将温度信息包括在命令响应2900中以被发送到主机2200。例如，当“1”被记录在相关寄存器中时，控制器2800可以将温度信息包括在命令响应2900中，并且当“0”被记录在相关寄存器中时，控制器2800可以不把温度信息包括在命令响应2900中。

根据实施例，命令响应2900可以是比特数据(例如，比特串)。在这种情况下，指示传感器2820测量的温度是否高于上限参考温度的比特值(例如，第一比特值)可以被记录在命令响应2900的字段2920中。例如，当由传感器2820测量的温度高于上限参考温度时，可以在字段2920中记录“1”，并且当由传感器2820测量的温度不高于上限参考温度时，可以在场字段2920中记录“0”。并且，指示传感器2820测量的温度是否低于下限参考温度的比特值(例如，第二比特值)可以被记录在命令响应2900的字段2940中。例如，当由传感器2820测量的温度低于下限参考温度时，可以在字段2940中记录“1”，并且当由传感器2820测量的温度不低于下限参考温度时，可以在字段2940中记录“0”。

主机2200可以基于从存储设备2400接收的温度信息执行用于控制存储设备2400的内部温度的热节流操作。

根据实施例的热节流操作可以包括冷却存储设备2400的操作。

图4示出了根据本发明构思的实施例的热节流操作。参照图4，基于被提供在来自存储设备2400的命令响应(2900)中的温度信息(该信息指示由传感器2820测量的温度高于上限参考温度)，主机2200可以将控制信号发送到电子设备2000的冷却器4000并且接收控制信号的冷却器4000可以冷却存储设备2400。

根据实施例的热节流操作可以包括调节要从主机2200被发送到存储设备2400的命令的数量的操作。

图5示出了根据本发明构思的实施例的热节流操作。参照图5，基于来自存储设备2400的、指示由传感器2820测量的温度高于上限参考温度的命令响应(2900)，主机2200可以通过减小(即，限制)在参考时间期间要被发送到存储设备2400的输入/输出命令的数量来降低存储设备2400的功耗。

根据实施例的热节流操作可以包括调节要被施加到存储设备2400的驱动时钟的频率的操作。驱动时钟可以是驱动存储设备2400所需的时钟信号，并且存储设备2400的内部温度可以随着驱动时钟的频率降低而降低。可替换地，存储设备2400的内部温度可以随着驱动时钟的频率增加而增加。

图6示出了根据本发明构思的实施例的热节流操作。参照图6，主机2200可以将控制信号发送到时钟发生器6000，并且接收控制信号的时钟发生器6000可以改变要被施加到存储设备2400的驱动时钟(即，受控时钟)的频率。例如，基于来自存储设备2400的、指示由传感器2820测量的温度高于上限参考温度的命令响应(2900)，主机2200可以将控制信号发送到时钟发生器6000以降低要被施加到存储设备2400的驱动时钟的频率。时钟发生器6000被示出为被包括在主机2200中，但是时钟发生器6000可以被放置在存储设备2400或电子设备2000中的另一位置处。

然而，应该理解的是，热节流操作可以包括为了调节存储设备2400的内部温度的目的由主机2200执行的任何操作，并且不限于上述实施例。

图7示出了根据本发明构思的实施例的电子设备执行的温度控制操作的流程图。

在操作s7100中，主机1200可以将与数据相关联的命令发送到存储设备1400。与数据相关联的命令可以是但不限于用于请求存储设备1400写入数据的命令、用于请求存储设备1400读取数据的命令或用于请求存储设备1400删除存储在存储设备1400中的数据的命令。

在操作s7200中，存储设备1400可以处理接收到的命令。

在操作s7300中，存储设备1400可以向主机1200返回温度信息包括在其中的命令响应。根据实施例，命令响应可以包括处理命令以及关于存储设备1400的内部温度是否在参考温度范围之外的信息的结果。

在操作s7400中，主机1200可以基于从存储设备1400接收的温度信息来确定是否需要调整存储设备1400的温度。例如，主机1200可以参照记录在从存储设备1400接收的命令响应的特定字段中的比特值来确定存储设备1400的内部温度是否在参考温度范围之外。如果确定存储设备1400的温度在参考温度范围之外，则在操作s7500中，可以执行热节流操作。

在操作s7500中，主机1200可以执行热节流操作。例如，主机1200可以使用冷却器来冷却存储设备1400。可替换地，主机1200可以调整要被发送到存储设备1400的命令的数量。可替换地，主机1200可以调整要被施加到存储设备1400的驱动时钟的频率。

图8示出了根据本发明构思的实施例的包括电子设备的电子系统的示例性配置的框图。

电子系统10000可以包括主处理器11010、工作存储器12000、存储设备13000、通信块14000、用户接口15000和总线16000。例如，电子系统10000可以是诸如台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、可穿戴设备、视频游戏控制台、工作站、服务器、车辆信息娱乐设备、高级驾驶员辅助系统(adas)设备等的电子设备中的一个。根据实施例的电子系统10000可以包括以上参照图1至图6描述的电子设备中的任何一个。例如，电子系统10000可以包括图2的电子设备2000，但是不限于此。

主处理器11010可以控制电子系统10000的整体操作。主处理器11010可以处理各种种类的算术操作和/或逻辑操作。为此，主处理器11010可以包括特殊用途的逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(fpga)或专用集成芯片(asic))。例如，主处理器11010可以包括一个或多个处理器核心，并且可以用一般用途的处理器、特殊用途的处理器或应用处理器来实施。

工作存储器12000可以存储要被用于电子系统10000的操作的数据。例如，工作存储器12000可以暂时地存储由主处理器11010处理或将要处理的数据。例如，工作存储器12000可以包括诸如dram、sdram等的易失性存储器和/或诸如pram、mram、reram、fram等的非易失性存储器。

存储设备13000可以包括至少一个存储器设备和控制器。存储设备13000的存储器设备可以存储数据，而不管电源如何。例如，存储设备13000可以包括非易失性存储器，诸如闪速存储器、pram、mram、reram、fram等。例如，存储设备13000可以包括诸如固态驱动(ssd)、嵌入式多媒体卡(emmc)、通用闪速存储(ufs)等的存储介质。

存储设备13000可以包括用于测量存储设备13000的内部温度的传感器。在处理从主处理器11010接收到的命令后，存储设备13000可以将关于由传感器测量的内部温度的信息记录(即，包括)在命令响应中以返回到主处理器11010。

例如，存储设备13000可以从主处理器11010接收读取命令，并且可以向主处理器11010返回指示处理读取命令的结果的命令响应。关于存储设备13000的内部温度的信息可以附加地包括在命令响应中。在这种情况下，关于读取命令是否成功被执行的信息、关于存储设备13000的温度是否低于下限参考温度的信息以及关于存储设备13000的温度是否高于上限参考温度的信息可以被记录在对读取命令的响应中。主处理器11010可以基于从存储设备13000接收到的温度信息执行用于调节存储设备13000的温度的热节流操作。

通信块14000可以与电子系统10000的外部设备/系统通信。例如，通信块14000可以支持各种无线通信协议中的至少一种，诸如长期演进(longtermevolution，lte)、微波接入的全球互操作性(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess，wimax)、全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunication，gsm)、码分多址(codedivisionmultipleaccess，cdma)、蓝牙、近场通信(nearfieldcommunication，nfc)、和无线保真(wirelessfidelity，wi-fi)、射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)和/或支持各种有线通信协议中的至少一种，诸如传输控制协议/因特网协议(transfercontrolprotocol/internetprotocol，tcp/ip)、通用串行总线(universalserialbus，usb)和火线。

用户接口15000可以执行用户与电子系统10000之间的通信仲裁。例如，用户接口15000可以包括输入接口，诸如键盘、鼠标、小键盘、按钮、触摸面板、触摸屏、触摸平板、触摸球、相机、麦克风、陀螺仪传感器以及振动传感器。例如，用户接口15000可以包括诸如液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)设备、发光二极管(lightemittingdiode，led)显示设备、有机led(organicled，oled)显示设备、有源矩阵oled(activematrixoled，amoled)显示设备、扬声器和电机的输出接口。

总线16000可以提供电子系统10000的组件之间的通信路径。电子系统10000的组件可以基于总线16000的总线格式彼此交换数据。例如，总线格式可以包括诸如usb、小型计算机系统接口(computersysteminterface，scsi)、外围组件互连高速(peripheralcomponentinterconnectexpress，pcie)、移动pcie(mobilepcie，m-pcie)、高级技术附件(advancedtechnologyattachment，ata)、并行ata(parallelata，pata)、串行ata(serialata，sata)、串行附接scsi(serialattachedscsi，sas)、集成驱动器电子(integrateddriveelectronics，ide)、增强型ide(enhancedide，eide)、非易失性存储器规范(nonvolatilememoryexpress，nvme)和通用闪速存储(universalflashstorage，ufs)的各种接口协议中的一个或者多个。

尽管已经参照本发明的示例性实施例描述了发明构思，但是对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，可以对其进行各种改变和修改而不脱离如以下的权利要求中阐述的本发明构思的精神和范围。