数据存储设备提早转变到低功率模式的制作方法

数据存储设备提早转变到低功率模式
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年1月20日提交的美国临时专利申请序列号63/139,620的权益，该申请以引用方式并入本文。


背景技术：
技术领域
3.本公开的实施方案整体上涉及数据存储设备诸如固态驱动器，以及数据存储设备的有效功率管理。
4.相关领域的描述
5.nvme客户端存储设备支持两种机制，即自主功率状态转变(apst)和由主机设备发出的明确的功率改变请求，以用于主机设备导向的功率管理。然而，作为对主机设备命令的响应，数据存储设备进入低功率状态。从给出主机命令进入低功率状态的时间到完成功率状态转变命令，对转变到低功率状态的延迟进行计数。
6.apst为主机设备提供了将数据存储设备的控制器配置成基于某些条件在功率状态之间自动转变的机制，而无需软件干预。例如，使数据存储设备转变到空闲转变功率状态的进入条件可以是控制器已经空闲了连续时间段，并且在指定的转变时间之前已经超过了空闲时间。该连续时间段使用由nvme标准定义的定时器测量，并且主机设备限定空闲时间段的阈值。一旦空闲了超过阈值，数据存储设备就进入空闲状态。当任何输入/输出(i/o)提交队列没有未完成命令时，控制器为空闲的。如果控制器正在进行将导致控制器功率超过所提出的非可操作的功率状态所需功率的操作，诸如数据存储设备自测操作，则控制器可能不会自主转变到空闲转变功率状态。
7.由主机设备机制发出的明确的功率改变请求包括由主机设备发送的指定的低功率状态转变命令(即，设定特征命令)。主机设备基于由数据存储设备提供的功率状态描述符表向设备发送功率转变请求并且请求特定功率状态。功率状态描述符表包括特性诸如进入/退出延迟、空闲和活动的功率以及每个功率状态的其他特征。
8.因此，本领域需要响应于主机设备的明确的功率改变请求而有效地转变到低功率状态，以便减少延迟。


技术实现要素：

9.本公开整体上涉及数据存储设备(诸如固态驱动器)，以及该数据存储设备的有效功率管理。该数据存储设备包括控制器，其中该控制器被配置成预测主机设备何时将发送进入低功率状态的命令，准备使该数据存储设备进入该低功率状态，以及在该预测和该准备之后接收进入该低功率状态的命令。如果该数据存储设备空闲了超过阈值，则该数据存储设备准备转变到低功率状态，但是将等待进入该低功率状态，直到从主机设备接收到请求。
10.在一个实施方案中，数据存储设备包括非易失性存储器设备和耦接到该非易失性存储器设备的控制器。该控制器被配置成预测主机设备何时将发送进入低功率状态的命令，准备使数据存储设备进入低功率状态，以及在该预测和该准备之后接收进入低功率状态的命令，其中该准备基于计算的置信度阈值。
11.在另一个实施方案中，数据存储设备包括非易失性存储器设备和耦接到该非易失性存储器设备的控制器。该控制器被配置成分析先前空闲超时的历史，其中主机设备发出使数据存储设备进入低功率状态的命令，将先前空闲超时与其他主机设备信号相关，基于历史和相关性计算推荐的空闲时间阈值，基于历史和相关性计算置信水平，以及确定计算的置信水平是否足以触发提早转变到低功率状态。
12.在另一个实施方案中，数据存储设备包括存储器装置、用于在从主机设备接收进入低功率状态的指令之前准备使数据存储设备进入低功率状态的装置以及用于估计预测何时进入低功率状态的置信度的装置，其中用于准备的装置基于用于估计的装置操作，其中存储器装置耦接到用于准备的装置和用于估计的装置。
附图说明
13.因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。
14.图1是示出根据某些实施方案的其中数据存储设备可用作主机设备的存储设备的存储系统的示意性框图。
15.图2是根据某些实施方案的数据存储设备的功率状态的示意性流程图。
16.图3是示出根据某些实施方案的使存储设备转变到低功率状态的方法的框图。
17.图4是示出根据某些实施方案的数据存储设备的提早转变到低功率状态机制的方法的框图。
18.图5是示出根据某些实施方案的更新定时器阈值的方法的框图。
19.为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
20.在下文中，参考本公开的实施方案。然而，应当理解，本公开不限于具体描述的实施方案。相反，思考以下特征和元件的任何组合(无论是否与不同实施方案相关)以实现和实践本公开。此外，尽管本公开的实施方案可以实现优于其他可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是否通过给定实施方案来实现特定优点不是对本公开的限制。因此，以下方面、特征、实施方案和优点仅是说明性的，并且不被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。同样地，对“本公开”的引用不应当被解释为本文公开的任何发明主题的概括，并且不应当被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。
21.本公开整体上涉及数据存储设备(诸如固态驱动器)，以及该数据存储设备的有效功率管理。该数据存储设备包括控制器，其中该控制器被配置成预测主机设备何时将发送进入低功率状态的命令，准备使该数据存储设备进入该低功率状态，以及在该预测和该准备之后接收进入该低功率状态的命令。如果该数据存储设备空闲了超过阈值，则该数据存储设备准备转变到低功率状态，但是将等待进入该低功率状态，直到从主机设备接收到请求。与apst相比，定时器的使用不由nvme标准定义，并且数据存储设备基于数据存储设备的历史和操作模式限定阈值。当时间到期时，数据存储设备本身可为低功率转变准备，但是在得到主机设备请求之前不会进入低功率状态。
22.图1是示出根据某些实施方案的其中数据存储设备106可用作主机设备104的存储设备的存储系统100的示意性框图。例如，主机设备104可利用包括在数据存储设备106中的非易失性存储器(nvm)110存储和检索数据。主机设备104包括主机dram 138。在一些示例中，存储系统100可以包括可作为存储阵列工作的多个存储设备，诸如数据存储设备106。例如，存储系统100可以包括多个数据存储设备106，其被配置成共同用作主机设备104的大容量存储设备的廉价/独立磁盘(raid)冗余阵列。
23.主机设备104可向一个或多个存储设备(诸如数据存储设备106)存储数据和/或从其检索数据。如图1所示，主机设备104可以经由接口114与数据存储设备106通信。主机设备104可包括多种设备中的任一种设备，包括计算机服务器、网络附接存储(nas)单元、台式计算机、笔记本(即膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、手机(诸如所谓的“智能”电话、所谓的“智能”平板)、电视、相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备，或能够从数据存储设备发送或接收数据的其他设备。
24.数据存储设备106包括控制器108、nvm 110、电源111、易失性存储器112、接口114和写入缓冲器116。在一些示例中，为了清楚起见，数据存储设备106可包括图1中未示出的附加部件。例如，数据存储设备106可包括印刷电路板(pcb)，数据存储设备106的部件机械地附接到该pcb，并且该pcb包括电互连数据存储设备106的部件等的导电迹线。在一些示例中，数据存储设备106的物理尺寸和连接器配置可以符合一个或多个标准形状因数。一些示例性标准形状因子包括但不限于3.5”数据存储设备(例如，hdd或ssd)、2.5”数据存储设备、1.8”数据存储设备、外围部件互连(pci)、pci扩展(pci-x)、pci express(pcie)(例如，pcie x1、x4、x8、x16、pcie mini卡、minipci等)。在一些示例中，数据存储设备106可以直接耦接(例如，直接焊接)到主机设备104的母板。
25.数据存储设备106的接口114可以包括用于与主机设备104交换数据的数据总线和用于与主机设备104交换命令的控制总线中的一者或两者。接口114可以根据任何合适的协议操作。例如，接口114可以根据以下协议中的一个或多个协议来操作：高级技术附件(ata)(例如，串行ata(sata)和并行ata(pata))、光纤信道协议(fcp)、小型计算机系统接口(scsi)、串行附接scsi(sas)、pci和pcie、非易失性存储器express(nvme)、opencapi、genz、高速缓存相干接口加速器(ccix)、开放信道ssd(ocssd)等。接口114的电连接(例如，数据总线、控制总线或两者)电连接到控制器108，从而提供主机设备104与控制器108之间的电连接，允许在主机设备104与控制器108之间交换数据。在一些示例中，接口114的电连接还可以允许数据存储设备106从主机设备104接收电力。例如，如图1所示，电源111可以经由接口114从主机设备104接收电力。
26.nvm 110可包括多个存储器设备或存储器单元。nvm 110可以被配置成存储和/或检索数据。例如，nvm 110的存储单元可以接收数据并且从控制器108接收指示存储单元存储数据的消息。类似地，nvm 110的存储单元可以从控制器108接收指示存储单元检索数据的消息。在一些示例中，存储单元中的每个存储单元可以被称为管芯。在一些示例中，单个物理芯片可以包括多个管芯(即，多个存储单元)。在一些示例中，每个存储单元可以被配置成存储相对大量的数据(例如，128mb、256mb、512mb、1gb、2gb、4gb、8gb、16gb、32gb、64gb、128gb、256gb、512gb、1tb等)。
27.在一些示例中，nvm 110的每个存储单元可以包括任何类型的非易失性存储器设备，诸如闪存存储器设备、相变存储器(pcm)设备、电阻随机存取存储器(reram)设备、磁阻随机存取存储器(mram)设备、铁电随机存取存储器(f-ram)、全息存储器设备、以及任何其它类型的非易失性存储器设备。
28.nvm 110可以包括多个闪存存储器设备或存储单元。nvm闪存存储器设备可包括基于nand或nor的闪存存储器设备，并且可基于包含在用于每个闪存存储器单元的晶体管的浮栅中的电荷来存储数据。在nvm闪存存储器设备中，闪存存储器设备可被划分成多个管芯，其中多个管芯中的每个管芯包括多个块，这些块可被进一步划分成多个页面。特定存储器设备内的多个块中的每个块可包括多个nvm单元。nvm单元的行可使用字线电连接以限定多个页面中的页面。多个页面中的每个页面中的相应单元可以电连接到相应位线。此外，nvm闪存存储器设备可以是2d或3d设备，并且可以是单级单元(slc)、多级单元(mlc)、三级单元(tlc)或四级单元(qlc)。控制器108可以页面级向nvm闪存存储器设备写入数据和从其读取数据，并且以块级从nvm闪存存储器设备擦除数据。
29.数据存储设备106包括电源111，其可以向数据存储设备106的一个或多个部件提供电力。当以标准模式操作时，电源111可使用由外部设备(诸如主机设备104)提供的电力向一个或多个部件供电。例如，电源111可以使用经由接口114从主机设备104接收的电力向一个或多个部件供电。在一些示例中，电源111可以包括一个或多个电力存储部件，其被配置成当以关闭模式操作时向一个或多个部件供电，诸如在停止从外部设备接收电力的情况下。以这种方式，电源111可以用作机载备用电源。一个或多个电力存储部件的一些示例包括但不限于电容器、超级电容器、电池等。在一些示例中，可由一个或多个电力存储部件存储的电量可以是一个或多个电力存储部件的成本和/或尺寸(例如，面积/体积)的函数。换句话说，随着由一个或多个电力存储部件存储的电量增加，一个或多个电力存储部件的成本和/或尺寸也增加。
30.数据存储设备106还包括易失性存储器112，其可以由控制器108用来存储信息。易失性存储器112可包括一个或多个易失性存储器设备。在一些示例中，控制器108可以使用易失性存储器112作为高速缓存。例如，控制器108可以将高速缓存的信息存储在易失性存储器112中，直到高速缓存的信息被写入非易失性存储器110。如图1所示，易失性存储器112可以消耗从电源111接收的电力。易失性存储器112的示例包括但不限于随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态ram(sram)和同步动态ram(sdram(例如，ddr1、ddr2、ddr3、ddr3l、lpddr3、ddr4、lpddr4等))。
31.数据存储设备106包括控制器108，其可以管理数据存储设备106的一个或多个操作。例如，控制器108可以管理从nvm 110读取数据和/或将数据写入该nvm 110。在一些实施
方案中，当数据存储设备106从主机设备104接收写入命令时，控制器108可以发起数据存储命令以将数据存储到该nvm 110并且监测数据存储命令的进度。控制器108可以确定存储系统100的至少一个操作特性，并且将至少一个操作特性存储到该nvm 110。在一些实施方案中，当数据存储设备106从主机设备104接收写入命令时，控制器108在向nvm 110发送数据之前将与写入命令相关联的数据暂时存储在内部存储器或写入缓冲器116中。
32.此外，控制器108包括dram 148、定时器150、阈值计算器152和准备单元154。定时器150可用于确定自数据存储设备106上次活动或已空闲以来经过的时间段。例如，当数据存储设备106正在执行从主机设备104接收的命令时，数据存储设备106被认为活动。然而，虽然数据存储设备106并未从主机设备104的角度利用，但是仍然供电，数据存储设备106是空闲的。阈值计算器152确定空闲时间阈值。例如，控制器108可从先前主机设备104发起的低功率进入请求接收由阈值计算器152计算的空闲时间阈值的值。
33.此外，空闲时间阈值可受到交流(ac)或直流(dc)功率策略是否有效的影响。功率策略可通过查看许可模式设定(诸如非可操作的功率状态许可模式启用(noppme))检测。许可模式通常仅在ac功率下启用，并且当主机设备104在dc功率下运行时被禁用。
34.当定时器150达到空闲时间阈值时，控制器108可确认空闲超时并且发起低功率进入准备操作。在发起低功率进入准备操作或达到空闲时间阈值时，准备单元154可准备使数据存储设备进入低功率状态，使得数据存储设备106在从主机设备104接收到明确的低功率请求时将准备好进入低功率状态。例如，准备单元154可完成以下中的至少一者：将所有高速缓存的数据刷新至nvm 110，将所有所需的存储器和/或寄存器的内容复制到始终开启的存储器，完成所有后台操作，将dram 148置于刷新模式以及任何其他可适用的相关功能。通过在主机设备104发送低功率状态转变请求之前预测空闲超时并且准备使数据存储设备106进入低功率状态，当在接收低功率状态转变请求之后完成的过程可在接收低功率状态转变请求之前完成时，数据存储设备104低功率状态转变延迟可大幅减少。
35.如前所述，阈值计算器152确定或计算或者以其他方式预测空闲时间阈值。然而，空闲时间阈值可能需要置信水平，因为主机设备104发起的活动可以在数据存储设备106已经开始准备过程之后取消主机侧低功率命令的方式与空闲时间相交。置信水平可以是估计由阈值计算器152确定的空闲时间阈值水平的标量值。此外，置信水平可用于推迟具有持久成本的一些活动，诸如如果置信水平降至低于数据存储设备106确定的空闲时间阈值。
36.置信水平可通过以下方式确定：计算包括主机信号和先前超时模式的当前指示之间的相似性测量，利用空闲时间阈值的典型值，或者确定使用机器学习模型诸如逻辑回归、线性-svm等的结果。估计的转变时间(即，空闲时间阈值)和置信水平估计的组合测量提供了非二进制的预测度量，这可允许将最小化不准确预测事件的影响的权衡，诸如当主机设备104发起的活动以在数据存储设备106已经开始准备过程之后取消主机侧低功率命令的方式与空闲时间相交时。
37.此外，控制器108还可评估在预测中具有将导致额外写入nvm 110的失误的影响。评估可在空闲时间阈值已经过去之后执行，诸如当控制器108开始准备进入低功率状态时。评估包括确定数据存储设备106的当前状态(诸如多少高速缓存条目可用)以及nvm 110状态。基于确定的当前状态和置信水平，控制器108可决定执行进入低功率状态的内部请求。
38.可以设想，本文所述的实施方案可适用于nvm 110的各个存储器阵列或多个nvm中
的每个nvm 110。
39.图2是根据某些实施方案的数据存储设备(诸如图1的数据存储设备106)的功率状态图200的示意性流程图。数据存储设备106在各种功率状态(诸如d0、d1、d2、d3
hot
和d3
cold
)下操作。可以设想，其他功率状态以及少于或多于所述数量的功率状态适用于所述实施方案。主机(诸如图1的主机设备104)可通过接口(诸如图1的接口114)上的一个或多个引脚向数据存储设备106提供合适的电量。
40.合适的电量可大于或等于数据存储设备106操作所需的电量。例如，数据存储设备106可从主机设备104接收的功率可以是约5w。此外，数据存储设备106可从主机设备104汲取约500mw至约15w的功率。先前提及的功率值并非旨在进行限制，而是旨在提供参考。
41.如前所述，数据存储设备106可具有若干功率状态，诸如d0、d1、d2、d3
hot
和d3
cold
。每个功率状态与不同的数据存储设备106操作相关联。功率状态的特性在于以下属性：功率消耗、数据存储设备上下文、数据存储设备驱动器行为、恢复时间和唤醒能力。功率状态被顺序地编号，其中较高的数字表示较低的功率需求和对应较高的退出延迟。此外，每个功率状态具有相关联的功率需求和退出延迟。如图2所示，数据存储设备可从d0转变到d1、d2或d3
hot
功率状态。当数据存储设备106关闭时，数据存储设备的功率状态从d3
hot
退出并且进入d3
cold
。
42.d0功率状态被认为是完全可操作的功率状态，其中数据存储设备106完全接通并且可操作。可操作的功率状态是指主机设备104与数据存储设备106通信以便执行输入/输出(i/o)操作的能力，并且数据存储设备106可生成中断。中断是由于系统定时器或用户命令导致的固件执行的自动传输。d0功率状态具有最高水平的数据存储设备106的连续功率消耗。在空闲时间段(例如，没有i/o操作等)之后，主机设备104可指示数据存储设备106进入低功耗功率状态，诸如d1、d2和d3
hot
功率状态。当数据存储设备106不再使用时，主机设备104可指示数据存储设备106从d3
hot
功率状态进入非可操作的功率状态d3
cold
以将空闲功率消耗限制到最小值。为了使i/o命令发生，数据存储设备从功率状态d1、d2、d3
hot
和d3
cold
唤醒并且置于功率状态d0。
43.图3是示出根据某些实施方案的使存储设备转变到低功率状态的方法300的框图。图1的存储系统100的方面可用于描述方法300的实施方案。在框302处，数据存储设备104从活动状态转变到空闲状态。活动状态描述了在d0功率状态下工作的数据存储设备104，其中数据存储设备104正在执行读取命令、写入命令或类似操作。当数据存储设备104转变到空闲(即，不再执行读取命令、写入命令或类似操作)时，在框304处，定时器150开始朝向空闲时间阈值递增或计数。
44.在框306处，控制器108确定是否存在新的数据存储设备106操作，诸如执行新接收的读取操作。如果新操作已经到达或正在执行，则在框308处，执行新操作。当新操作完成时，方法300返回到框302。然而，如果在框306处没有新的数据存储设备106操作，则控制器108确定是否已经达到空闲时间阈值。如果在框310处尚未达到空闲时间阈值，则方法300返回到框306，其中控制器确定是否存在新的数据存储设备106操作。
45.然而，如果在框310处达到空闲时间阈值，则在框312处，数据存储设备106准备进入低功率状态，诸如d1、d2、d3
hot
。准备进入低功率状态可包括准备单元154完成以下中的至少一者：将所有高速缓存的数据刷新至nvm 110，将所有所需的存储器和/或寄存器的内容
复制到始终开启的存储器，完成所有后台操作，将dram 148置于刷新模式以及任何其他可适用的相关功能。在框314处，数据存储设备106接收转变到低功率状态的主机请求。
46.在框316处，计算新的空闲时间阈值或推荐的空闲时间段。新的空闲时间阈值可由阈值计算器152计算。新的空闲时间阈值可通过以基于达到空闲时间阈值时与主机设备104发送低功率状态转变请求时之间的差值的校正值调整空闲时间阈值来计算。此外，新的空闲时间阈值可通过先前所述的方法诸如机器学习模型来调节。在框318处，数据存储设备106在从主机设备104接收到低功率状态转变请求之后转变到低功率状态。
47.图4是示出根据某些实施方案的数据存储设备的提早转变到低功率状态机制的方法400的框图。图1的存储系统100的方面可用于描述方法400的实施方案。在框402处，数据存储设备106忙于i/o命令执行。在框404处，控制器108确定数据存储设备106是否仍忙于i/o命令。如果数据存储设备106仍忙于i/o命令，则方法400返回到框404，直到数据存储设备106不再忙于i/o命令。
48.当数据存储设备106不再忙于i/o命令时，则在框406处，定时器150激活。当定时器150激活时，定时器150开始朝向空闲时间阈值计数。在框408处，控制器108确定数据存储设备106是否忙于i/o命令，诸如新接收的i/o命令。如果在框408处数据存储设备106忙于i/o命令，则在框410处重置定时器150，并且方法400返回到框404，直到数据存储设备106不再忙于i/o命令。然而，如果在框408处数据存储设备106仍不忙于i/o命令，则控制器108在框412处确定定时器150的值是否大于或等于空闲时间阈值。
49.如果在框412处定时器150的值不大于或等于空闲时间阈值，则方法400返回到框408。然而，如果在框412处定时器150的值大于或等于空闲时间阈值，则控制器108利用准备单元154使数据存储设备106准备低功率进入。
50.在框416处，控制器108确定数据存储设备106是否忙于i/o命令，诸如新接收的i/o命令。如果在框416处数据存储设备106忙于i/o命令，则在框424处取消准备单元154的准备，在框410处重置定时器150，并且方法400返回到框404，直到数据存储设备106不再忙于i/o命令。然而，如果在框416处数据存储设备106仍不忙于i/o命令，则控制器108在框418处确定低功率命令是否已经由主机设备104发送。
51.如果在框418处低功率命令尚未由主机设备104发送，则方法400返回到框414。然而，如果在框418处低功率命令已经由主机设备104发送，则在框420处，阈值计算器152计算用于未来空闲超时的新的推荐的空闲时间阈值。在框422处，数据存储设备106进入低功率状态。
52.图5是示出根据某些实施方案的更新定时器阈值的方法500的框图。图1的存储系统100的方面可用于描述方法500的实施方案。在框502处，新的推荐的空闲时间阈值计算开始。框502可与方法300的框316和方法400的框420重合。在框504处，分析先前空闲超时的历史。该分析可由阈值计算器152完成。
53.在框506处，阈值计算器152基于先前空闲超时的分析历史计算推荐的空闲时间阈值和置信水平。置信水平是表示计算的推荐的空闲时间阈值的置信水平的值。此外，推荐的空闲时间阈值可通过将先前空闲超时与附加主机信号相关来进一步计算，其中附加主机信号可包括非可操作的功率状态许可模式启用。
54.在框508处，控制器108确定置信水平是否足以触发提早转变到低功率状态，诸如
通过由准备单元154准备使数据存储设备106在主机设备104的低功率状态命令到达时进入低功率状态。例如，控制器将置信水平从0到100排序。置信水平为0表示低置信度，并且置信水平为100表示高置信度。如果置信水平足够，诸如置信水平在约80和约100之间，则在框510处用于下一个空闲超时预测操作的空闲时间阈值被设定为计算的推荐的空闲时间阈值。置信水平为约60至约79可导致下一个空闲超时预测被考虑，然而，其他因素诸如数据存储设备106状态可影响决定。然而，如果置信水平不足以触发提早转变，诸如置信水平小于59，则空闲时间阈值被设定为0，其中0指示在框512处禁用空闲超时预测操作。先前列出的值并非旨在进行限制，而是提供可能实施方案的示例。此外，对于包括数据存储设备106的各种系统、操作和平台，置信水平可不同。可以设想，在一段时间之后，低置信水平可被视为高置信水平，并且高置信水平可被视为低置信水平。
55.通过准确地预测数据存储设备何时可从主机设备接收到低功率进入命令，减少了进入低功率状态的延迟，从而改善数据存储设备的性能。
56.在一个实施方案中，数据存储设备包括非易失性存储器设备和耦接到该非易失性存储器设备的控制器。该控制器被配置成预测主机设备何时将发送进入低功率状态的命令，准备使数据存储设备进入低功率状态，以及在该预测和该准备之后接收进入低功率状态的命令，其中该准备基于计算的置信度阈值。
57.该准备包括将所有高速缓存的数据刷新到非易失性存储器设备。该准备包括将所有所需的存储器和/或寄存器的所有内容复制到非易失性存储器设备。该准备包括完成所有后台操作。该准备包括将位于控制器中的dram置于刷新模式。该预测包括确定数据存储设备不忙于输入/输出命令并且激活定时器。该预测还包括计算定时器的值是否大于计算的置信度阈值。该控制器被进一步配置成在接收到进入低功率状态的命令之后重新计算该计算的置信度阈值。该计算的置信度阈值通过分析先前空闲超时的历史并且将先前空闲超时与附加主机信号相关来计算。附加主机信号包括非可操作的功率状态许可模式启用。该控制器还被配置成计算推荐的空闲时间阈值和置信水平，并且确定计算的置信水平是否足以触发提早转变到低功率状态。该控制器被配置成在计算更新的计算的置信度阈值时将数据存储设备置于低功率状态。
58.在另一个实施方案中，数据存储设备包括非易失性存储器设备和耦接到该非易失性存储器设备的控制器。该控制器被配置成分析先前空闲超时的历史，其中主机设备发出使数据存储设备进入低功率状态的命令，将先前空闲超时与其他主机设备信号相关，基于历史和相关性计算推荐的空闲时间阈值，基于历史和相关性计算置信水平，以及确定计算的置信水平是否足以触发提早转变到低功率状态。
59.该控制器被配置成在确定置信水平不足以触发提早转变到低功率状态时，将低功率状态阈值设定为0。该控制器被配置成在确定置信水平足以触发提早转变到低功率状态时，将低功率状态阈值设定为推荐的空闲时间阈值。该控制器被配置成在确定计算的置信水平足以触发提早转变到低功率状态时，准备使数据存储设备进入低功率状态。该准备包括将所有高速缓存的数据刷新到非易失性存储器设备，将所有所需的存储器和/或寄存器的内容复制到非易失性存储器，完成所有后台操作，以及将位于控制器中的dram置于刷新模式。
60.在另一个实施方案中，数据存储设备包括存储器装置、用于在从主机设备接收进
入低功率状态的指令之前准备使数据存储设备进入低功率状态的装置以及用于估计预测何时进入低功率状态的置信度的装置，其中用于准备的装置基于用于估计的装置操作，其中存储器装置耦接到用于准备的装置和用于估计的装置。
61.数据存储设备还包括定时器，该定时器在数据存储设备不忙于输入或输出命令时被激活。当定时器的值大于由用于估计的装置提供的值时，用于准备的装置操作。
62.虽然前述内容针对本公开的实施方案，但是可以在不脱离本公开的基本范围的情况下设想本公开的其他和另外的实施方案，并且本公开的范围由所附权利要求书确定。