[发明专利]用于多管芯操作的模拟峰值功率管理

说明书

公开了用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)方法。每个存储管芯包括一个第一PPM电路和一个第二PPM电路。所述多个存储管芯的第一PPM电路是电连接的以形成第一PPM组。类似地，第二PPM电路是电连接的以形成第二PPM组。可以通过以下操作管理峰值功率操作：在所述第一PPM组的第一PPM使能信号为零时，接通选择的存储管芯上的所述第一PPM电路的第一下拉驱动器；等待第一延迟时段；在所述第二PPM组的第二PPM使能信号为零时，接通所述选择的存储管芯上的所述第二PPM电路的第二下拉驱动器。所述第一和第二PPM使能信号取决于流过所述第一和第二PPM组中的每个下拉驱动器的电流。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及半导体技术领域，具体地说，涉及用于存储系统中的峰值功率管理的电路设计和方法。

背景技术

在许多服务器和移动设备中，NAND存储系统由于其高存储密度和相对低的访问等待时间而被广泛用作主要非易失性存储器件。然而，高密度存储系统(例如，三维(3D)NAND存储系统)的性能通常受其可以使用的最大功率量(或者峰值电流)的限制。当前，由NAND存储系统的各种存储管芯实现的消耗高功率的操作(即，峰值功率操作)可以被系统控制器交错开。可以同时执行仅有限数量的峰值功率操作。该方法还可以导致伴随不必要的过度管理的增大的系统负载。可以建立不同存储管芯之间的通信以协调峰值功率操作。当前，可以安排两个存储管芯之间的协调，并且可以在这两个存储管芯之间将峰值功率操作交错开。在将存储管芯分组成每组两个管芯时，组之间的协调仍然成问题。其它的方法可以在每个组中提供多个存储管芯以协调峰值功率操作，但也限于每个组中一个峰值功率操作。因此，有必要优化控制电路和峰值功率管理方案以同时协调多个存储管芯，以允许在存储芯片上执行的多个峰值功率操作。因此，可以充分利用存储系统的功率或者电流预算。

发明内容

本公开内容的目的是为存储器存储系统提供有效的峰值功率管理。

本公开内容的一个方面提供一种用于具有多个存储管芯的存储芯片的峰值功率管理(PPM)系统。所述PPM系统包括两个或更多个PPM组，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组具有多个PPM电路。所述多个PPM电路中的每个PPM电路包括：电连接到电源和上拉电阻的上拉驱动器；电连接到下拉电阻的下拉驱动器；以及连接到所述上拉电阻和所述下拉电阻的PPM引脚。所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的所述PPM引脚彼此电连接。所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组被配置为基于所述PPM引脚的电位管理数量m个峰值功率操作，其中，m是整数。

在一些实施例中，每个存储管芯包括至少一个PPM电路。

在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组中的所述PPM引脚的所述电位是由流过所述多个PPM电路中的所述下拉驱动器的下拉电流确定的。

在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括具有电连接到所述PPM引脚的第一输入端子和电连接到参考电压的第二输入端子的比较器。所述比较器的输出端子连接到反相器。

在一些实施例中，所述两个或更多个PPM组中的每个PPM组还包括电连接到所述PPM引脚和所述比较器的所述第一输入端子的RC滤波器。

在一些实施例中，所述参考电压在所述PPM引脚的第一电位到所述PPM引脚的第二电位的范围中，所述PPM引脚的所述第一电位和所述第二电位分别与m-1和数量m个峰值功率操作相对应。

在一些实施例中，所述PPM引脚的所述第一电位是并且，所述PPM引脚的所述第二电位是其中，R_u是所述上拉电阻的电阻值，R_d是所述下拉电阻的电阻值；以及V_dd是所述电源电压。

在一些实施例中，所述上拉驱动器是p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且所述下拉驱动器是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。