基于存储器子系统中的工作负载水平设定功率模式的制作方法

1.本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更具体来说，涉及基于存储器子系统中的工作负载水平设定功率模式。


背景技术：

2.存储器子系统可以包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可为例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据且从存储器装置检索数据。
附图说明
3.根据下文给出的详细描述和本公开的各种实施例的附图，将更充分地理解本公开。然而，图式不应视为将本公开限制于具体实施例，而是仅用于解释和理解。
4.图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
5.图2是根据一些实施例的建立用于存储器裸片的功率模式配置的实例方法的流程图。
6.图3说明根据一些实施例的包含根据一些实施例经配置以建立用于一或多个存储器裸片的功率模式配置的功率模式管理组件的实例系统。
7.图4是根据一些实施例的包含如由功率模式管理组件确定的实例功率模式配置的表。
8.图5是根据一些实施例的包含如由功率模式管理组件确定的实例功率模式配置的表。
9.图6是本公开的实施方案可在其中操作的实例计算机系统的框图。
具体实施方式
10.本公开的方面是针对基于存储器子系统中的工作负载水平设定功率模式。存储器子系统可以是存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。大体来说，主机系统可利用包含例如存储数据的存储器装置等一或多个组件的存储器子系统。主机系统可提供数据以存储于存储器子系统处，且可请求从存储器子系统检索数据。
11.存储器子系统可执行涉及具有多个存储器裸片的多个存储器装置的多个并行操作(例如，随机读取、顺序读取、随机写入、顺序写入等)。涉及多个存储器装置的操作的平行性能导致电力供应器上消耗较高电流和较高功率的需求，这不利地影响数据的稳定性和可靠性。为了解决由重叠的操作产生的功率问题，常规存储器装置采用功率预算以设定在并发操作的执行期间多个多裸片存储器装置可在其内操作的水平或限制。然而，此方法导致基于特定存储器装置设计建立一个预定义功率性能水平。因此，常规系统中的控制器受到预定义最佳性能水平的约束且强制限制在给定时间可处于作用中以执行并行编程和读取
操作的存储器裸片的数目。此外，可通过响应于识别出对应于同时执行的存储器裸片的多个功率实例的重叠而暂停一或多个存储器装置的操作执行算法来实施常规功率管理方法。然而，可导致5到10微秒暂停的算法暂停对于具有短执行持续时间(例如，50微秒)的某些短时或快速操作(例如，快速读取操作、单电平单元(slc)编程操作)不是有效的，这导致显著的性能损失(例如，近似30％性能损失)。
12.本公开的方面通过可选择性地设定用于一或多个存储器封装的一或多个存储器裸片的功率模式配置的存储器子系统解决以上和其它缺陷。存储器子系统的控制器可通过设定对应于相应存储器裸片的功率级的一或多个参数而使一或多个个别裸片或存储器封装(例如，多个裸片的集合)在多个功率模式配置之间转变。所述多个功率模式配置可包含默认或中等功率模式配置(例如，其中存储器裸片的一或多个功率模式参数经配置以建立阈值功率级)、低功率模式配置(例如，其中存储器裸片的一或多个功率模式参数经配置以建立低于阈值功率级的功率级)，以及高功率模式配置(例如，其中存储器裸片的一或多个功率模式参数经配置以建立高于阈值功率级的功率级)。
13.存储器子系统控制器可监视来自主机系统的功率预算请求。并行地，控制器可跟踪由主机系统发出的任务请求(例如，针对操作的请求)以确定传入请求队列中的工作负载水平。控制器可基于任务工作负载水平和待发出到存储器裸片的操作类型(例如，随机读取、顺序读取、随机写入、顺序写入等)确定待并行存取的存储器裸片的数目(例如，待激活的存储器裸片的数目)。控制器可计算对应于多个不同存储器裸片配置集合的功率级。每一存储器裸片配置集合包含鉴于所识别工作负载水平而待激活的存储器裸片的数目以及用于经激活存储器裸片中的每一个的对应功率模式(即，中等功率模式或低功率模式)。
14.确定用于多个不同存储器裸片配置集合中的每一个的功率级之后，控制器选择且实施所需存储器裸片配置以在所请求功率预算的限制内执行所识别工作负载。在一实施例中，控制器可从多个功率模式选择所需功率模式，所述多个功率模式包含展现低于阈值功率级的功率级的低功率模式配置、展现等于阈值功率级的功率级的中等功率模式配置以及展现高于阈值功率级的功率的高功率模式配置。可通过在裸片级(例如，个别地针对每一裸片，其中裸片可在不同封装中)或在封装级(例如，针对特定封装中的所有裸片)发送对应命令来建立所需功率模式配置。功率模式配置(例如，低、中等和高功率模式配置)中的每一个可由用于与存储器裸片相关联的影响与存储器裸片相关联的功率级的一或多个参数(例如，内部修整值、锁存器值、寄存器值、旗标值、电荷泵电压电平、电荷泵时钟频率、内部偏置电流、电荷泵输出电阻、操作算法(例如，多平面并行操作算法、串行化单平面操作算法等)的对应值或值范围的集合限定。
15.有利的是，根据本公开的实施例的系统选择性地识别和设定用于每一存储器裸片的所需功率模式配置以鉴于适用的功率预算实现吞吐能力的增加和操作执行的优化。此外，根据本公开的实施例的系统与常规操作暂停方法相比以较低的性能损失(例如，1微秒损失)有效地管理用于短时或快速操作(例如，快速读取操作、slc编程操作等)的功率预算。
16.图1说明根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100。存储器子系统110可包含媒体，例如一或多个易失性存储器装置(例如，存储装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)或此类的组合。
17.存储器子系统110可为存储装置、存储器模块，或存储装置和存储器模块的混合。
存储装置的实例包含固态驱动器(ssd)、快闪驱动器、通用串行总线(usb)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(emmc)驱动器、通用快闪存储(ufs)驱动器、安全数字(sd)卡和硬盘驱动器(hdd)。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(dimm)、小外形dimm(so-dimm)，及各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(nvdimm)。
18.计算系统100可以是计算装置，例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、支持物联网(iot)的装置、嵌入式计算机(例如，包含在运载工具、工业设备或联网市售装置中的计算机)，或这类包含存储器和处理装置的计算装置。
19.计算系统100可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实施例中，主机系统120耦合到不同类型的存储器子系统110。图1说明耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文中所使用，“耦合到”或“与
…
耦合”通常是指组件之间的连接，其可为间接通信连接或直接通信连接(例如不具有中间组件)，无论有线还是无线，包括例如电连接、光学连接、磁性连接等连接。
20.主机系统120可包含处理器芯片组和由处理器芯片组执行的软件堆栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，nvdimm控制器)，和存储协议控制器(例如，pcie控制器、sata控制器)。主机系统120使用例如存储器子系统110以将数据写入到存储器子系统110和从存储器子系统110读取数据。
21.主机系统120可经由物理主机接口耦合到存储器子系统110。物理主机接口的实例包含但不限于串行高级技术附件(sata)接口、外围组件互连高速(pcie)接口、通用串行总线(usb)接口、光纤通道、串行附接scsi(sas)、小型计算机系统接口(scsi)、双数据速率(ddr)存储器总线、双列直插式存储器模块(dimm)接口(例如，支持双数据速率(ddr)的dimm套接接口)、开放nand快闪接口(onfi)、双数据速率(ddr)、低功率双数据速率(lpddr)或任何其它接口。物理主机接口可用于在主机系统120与存储器子系统110之间发射数据。
22.当存储器子系统110通过pcie接口与主机系统120耦合时，主机系统120可进一步利用nvm高速(nvme)接口来存取组件(例如，存储器装置130)。物理主机接口可提供用于在存储器子系统110与主机系统120之间传送控制、地址、数据和其它信号的接口。图1说明存储器子系统110作为实例。一般来说，主机系统120可经由同一通信连接、多个单独通信连接和/或通信连接的组合存取多个存储器子系统。
23.存储器装置130、140可包含不同类型的非易失性存储器装置及/或易失性存储器装置的任何组合。易失性存储器装置(例如，存储器装置140)可以是但不限于随机存取存储器(ram)，例如动态随机存取存储器(dram)和同步动态随机存取存储器(sdram)。
24.非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)的一些实例包含与非(nand)类型快闪存储器及就地写入存储器，例如三维交叉点(“3d交叉点”)存储器装置，其为非易失性存储器单元的交叉点阵列。非易失性存储器的交叉点阵列可结合可堆叠交叉网格化数据存取阵列而基于体电阻的改变来进行位存储。另外，与许多基于闪存的存储器对比，交叉点非易失性存储器可执行就地写入操作，其中可在不预先擦除非易失性存储器单元的情况下对非易失性存储器单元进行编程。nand型快闪存储器包含(例如)二维nand(2d nand)和三维nand(3d nand)。
25.存储器装置130中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列。一种类型的存储器
单元，例如，单电平单元(slc)可每单元存储一个位。其它类型的存储器单元(例如多电平单元(mlc)、三电平单元(tlc)、四电平单元(qlc)和五电平单元(plc))可每单元存储多个位。在一些实施例中，存储器装置130中的每一个可包含一或多个存储器单元阵列，例如slc、mlc、tlc、qlc或此类存储器单元阵列的任何组合。在一些实施例中，特定存储器装置可包含存储器单元的slc部分、和mlc部分、tlc部分、qlc部分或plc部分。存储器装置130的存储器单元可分组为页，所述页可指用于存储数据的存储器装置的逻辑单元。对于一些类型的存储器(例如，nand)，页可进行分组以形成块。
26.虽然描述例如3d交叉点非易失性存储器单元阵列和nand型快闪存储器(例如，2d nand、3d nand)等非易失性存储器组件，但存储器装置130可基于任何其它类型的非易失性存储器，例如只读存储器(rom)、相变存储器(pcm)、自选存储器、其它基于硫族化物的存储器、铁电晶体管随机存取存储器(fetram)、铁电随机存取存储器(feram)、磁随机存取存储器(mram)、自旋转移力矩(stt)-mram、导电桥接ram(cbram)、电阻性随机存取存储器(rram)、基于氧化物的rram(oxram)、或非(nor)快闪存储器，和电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。
27.存储器子系统控制器115(为简单起见，控制器115)可与存储器装置130通信以进行操作，例如在存储器装置130处读取数据、写入数据或擦除数据和其它此类操作。存储器子系统控制器115可以包含硬件，例如一或多个集成电路和/或离散组件、缓冲存储器或其组合。硬件可包含具有专用(即，硬译码)逻辑的数字电路以执行本文所描述的操作。存储器子系统控制器115可为微控制器、专用逻辑电路系统(例如，现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)等)或其它合适的处理器。
28.存储器子系统控制器115可为处理装置，其包含配置成执行存储在本地存储器119中的指令的一或多个处理器(例如，处理器117)。在所说明的实例中，存储器子系统控制器115的本地存储器119包含配置成存储指令的嵌入式存储器，所述指令用于执行控制存储器子系统110的操作(包含处置存储器子系统110与主机系统120之间的通信)的各种过程、操作、逻辑流程和例程。
29.在一些实施例中，本地存储器119可包含存储存储器指针、所提取数据等的存储器寄存器。本地存储器119还可包含用于存储微码的只读存储器(rom)。虽然在图1中的实例存储器子系统110已说明为包含存储器子系统控制器115，但在本公开的另一实施例中，存储器子系统110不包含存储器子系统控制器115，而是可依靠外部控制(例如，由外部主机或由与存储器子系统分开的处理器或控制器提供)。
30.通常，存储器子系统控制器115可从主机系统120接收命令或操作，且可将所述命令或操作转换为指令或适当命令来实现对存储器装置130的所要存取。存储器子系统控制器115可负责其它操作，例如耗损均衡操作、垃圾收集操作、错误检测及错误校正码(ecc)操作、加密操作、高速缓存操作，及与存储器装置130相关联的逻辑地址(如，逻辑块地址(lba)、名称空间)与物理地址(例如，物理块地址)之间的地址转换。存储器子系统控制器115可进一步包含主机接口电路系统以经由物理主机接口与主机系统120通信。主机接口电路系统可将从主机系统接收到的命令转换成存取存储器装置130的命令指令，以及将与存储器装置130相关联的响应转换成用于主机系统120的信息。
31.存储器子系统110还可包含未说明的额外电路系统或组件。在一些实施例中，存储
器子系统110可包含高速缓存或缓冲器(例如，dram)和地址电路系统(例如，行解码器和列解码器)，所述地址电路系统可从存储器子系统控制器115接收地址且解码所述地址以存取存储器装置130。
32.在一些实施例中，存储器装置130包含本地媒体控制器135，其结合存储器子系统控制器115操作以对存储器装置130的一或多个存储器单元执行操作。外部控制器(例如，存储器子系统控制器115)可在外部管理存储器装置130(例如，对存储器装置130执行媒体管理操作)。在一些实施例中，存储器装置130是受管理存储器装置，所述装置是与本地控制器(例如，本地控制器135)组合以在同一存储器装置封装内进行媒体管理的原始存储器装置。受管理存储器装置的实例是受管理nand(mnand)装置。
33.存储器子系统110包含功率模式管理组件113，其可监视来自主机系统120的操作请求以确定传入请求队列中的工作负载水平。基于传入请求队列中的工作负载水平，功率模式管理组件113可识别待同时存取或激活的存储器裸片集合以执行工作负载。传入请求队列中的工作负载水平可包含待执行操作(例如，读取操作、写入操作、随机读取操作、顺序读取操作等)的数目和类型。功率模式管理组件113可进一步确定功率预算水平(例如，可供应到所述一或多个作用中存储器裸片的总功率水平或最大功率水平)。
34.在一实施例中，功率模式管理组件113基于功率预算水平、待激活的存储器裸片集合中的存储器裸片的数目以及与和待执行的一或多个操作相关联的功率消耗有关的特性而从功率模式配置集合选择用于经激活存储器裸片中的每一个的功率模式配置。在一实施例中，功率模式配置集合可包含低功率模式配置、中等功率模式配置和高功率模式配置。功率模式配置(例如，低、中等和高功率模式配置)中的每一个与用于存储器裸片的一或多个参数(例如，内部修整值、锁存器值、寄存器值、旗标值、电荷泵电压电平、电荷泵时钟频率、内部偏置电流、电荷泵输出电阻、操作算法(例如，多平面并行操作算法、串行化单平面操作算法等)的值或值范围的集合相关联。功率模式管理组件113可通过配置所述一或多个参数以设定对应于选定功率模式配置的值而使存储器裸片处于选定功率模式配置。
35.可通过将存储器裸片的一或多个参数设定为第一值集合以使得所得功率级低于阈值功率级而建立低功率模式配置。可通过将存储器裸片的一或多个参数设定为第二值集合以使得所得功率级等于阈值功率级而建立中等功率模式配置。可通过将存储器裸片的一或多个参数设定为第三值集合以使得所得功率级高于阈值功率级而建立高功率模式配置。
36.在一实施例中，用以限定或建立相应低功率模式、中等功率模式或高功率模式的第一参数值集合、第二参数值集合和第三参数值集合可在存储器装置的制造期间预设或由功率模式管理组件113建立。
37.在用于存储器裸片的功率模式配置的选择(例如，低、常规或高)之后，功率模式管理组件113配置存储器裸片的一或多个参数以设定所需功率模式配置。在一实施例中，功率模式管理组件113可在所述一或多个操作的执行之前或在所述一或多个操作的执行期间配置或设定所述一或多个参数。经配置以设定选定功率模式配置的存储器裸片的参数可包含例如内部修整值、锁存器、寄存器、旗标、电荷泵电压电平、电荷泵时钟频率、内部偏置电流、电荷泵输出电阻、操作算法(例如，多平面并行操作算法、串行化单平面操作算法)等。
38.在一实施例中，功率模式管理组件113可通过经由合适的接口(例如，快闪接口，例如开放nand快闪接口(onfi)发送命令或命令序列(例如，设定特征命令序列)以设定存储器
裸片的所述一个或多个参数，来个别地设定用于每一存储器裸片(例如，包含位于不同存储器封装中的存储器裸片)的所需功率模式配置。
39.在一实施例中，针对作用中存储器裸片集合建立选定功率模式配置以使得与工作负载的执行相关联的总功率在功率预算内或低于功率预算。有利的是，功率模式管理组件113监视来自主机系统120的任务或工作负载请求以确定传入请求队列中的工作负载水平。
40.图2是识别和建立用于待同时激活以用于执行主机系统所请求的一或多个操作的一或多个存储器裸片的所需功率模式配置的实例方法200的流程图。方法200可由可包含硬件(例如，处理装置、电路系统、专用逻辑、可编程逻辑、微码、装置的硬件、集成电路等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)或其组合的处理逻辑执行。在一些实施例中，方法200由图1的功率模式管理组件113执行。另外，图3说明实例存储器子系统115，其包含经配置以执行方法200的操作的功率模式管理组件113。虽然以特定序列或次序展示，但是除非另外规定，否则可修改过程的次序。因此，应理解，所说明实施例仅为实例，且所说明过程可以不同次序进行，且一些过程可并行地进行。另外，在各个实施例中可以省略一或多个过程。因此，在每个实施例中并不需要所有过程。其它过程流程也是可能的。
41.如图2所示，在操作210处，处理逻辑基于由主机系统请求以供存储器子系统执行的一或多个操作而确定传入请求队列中的工作负载水平。在一实施例中，工作负载水平表示任务或操作的数目、工作的量(例如，数据有效负载的大小、待传送的数据量等)，和与一或多个存储器装置相关联地由主机系统请求的操作的类型(例如，读取、写入、随机读取等)。在一实施例中，处理逻辑监视由主机系统产生的所述一或多个请求以确定传入请求队列中的工作负载水平。
42.在一实施例中，工作负载水平可表示由主机系统执行一或多个操作所需的带宽水平。可基于所述一或多个所请求操作而确定带宽水平。在一实施例中，鉴于传入请求队列中的操作请求，带宽水平是基于待写入到所述一或多个存储器装置或从所述一或多个存储器装置读取的数据大小的大小。举例来说，处理逻辑可确定主机系统需要2000mb/s的顺序读取带宽水平。在一实施例中，可通过监视来自主机系统的请求而并行确定功率预算水平和带宽水平。在另一实例中，处理逻辑可确定主机系统需要900mb/s的顺序写入带宽水平。
43.如图3所示，功率模式管理组件113可监视传入请求队列350从而识别由主机系统120发出的所述一或多个操作请求。在一实施例中，任务队列350可包含在存储与来自主机系统120的所述一或多个操作请求相关的信息(例如，操作类型、对应带宽水平等)的存储位置(例如，可由存储器子系统控制器115存取的高速缓存存储器)中存储的数据结构。在图3中，功率模式管理组件113可监视主机系统120以识别出识别功率预算的功率请求。
44.在操作220处，处理逻辑基于队列中的工作负载水平而识别待激活以用于执行所述一或多个操作的存储器子系统的存储器裸片集合。在一实施例中，处理装置基于传入请求队列中的工作负载水平(例如，待执行的操作数目和那些操作的所述一或多个类型)计算待激活(例如，并行存取)的存储器裸片的数目。在一实施例中，每一类型的操作(例如，随机读取操作、顺序读取操作、随机写入操作、顺序写入操作等)可与对应工作负载或带宽水平相关联，如与特定操作类型的执行相关联的对应功率或电流消耗所表征。在一实施例中，传入请求队列中的工作负载水平表示待执行操作的数目，且在计算待同时或并行激活以便满足工作负载水平(例如，完成所述一或多个操作)的存储器裸片的数目时考虑对应操作类
型。举例来说，可基于读取操作的大小除以每一存储器裸片的存取单元大小而确定在顺序读取操作期间采用的存储器裸片的数目。在一实施例中，可基于队列中的未决读取请求的数目除以存储器裸片的总数目而确定经激活以执行一或多个随机读取操作的存储器裸片的数目。在一实施例中，可基于在存储接口(例如，通用快闪存储)上检测到的系统带宽除以每一存储器裸片的带宽水平而确定在顺序写入上待激活的存储器裸片的数目。在图3中所示的实例中，功率模式管理组件113可识别存储器裸片的集合，包含存储器裸片封装a的存储器裸片a1、a2、a3
…
an和存储器裸片封装y的存储器裸片y1、y2、y3
…
yn，以执行对应于传入请求队列中的工作负载水平的操作。
45.在操作230处，处理逻辑基于功率预算水平而确定用于存储器裸片集合的存储器裸片的功率模式配置。在一实施例中，处理逻辑通过监视主机系统以识别功率预算请求而确定功率预算水平。在一实施例中，功率预算请求识别为了执行传入请求队列中的工作负载水平而预算或分配的总功率的水平或量。举例来说，功率预算水平可建立800ma的值，使得所请求操作的执行具有可由同时作用的存储器裸片消耗的800ma的总或电流水平。
46.确定要激活的存储器裸片的数目(例如，待并行存取以便执行传入请求队列中的工作负载水平的存储器裸片的数目)之后，处理逻辑可鉴于功率预算水平和当处于相应功率模式配置时由每一存储器裸片消耗的对应电流水平而确定使作用中存储器裸片中的每一个处于哪个功率模式配置。功率模式配置中的每一个(例如，低、中等、高)可与当在给定功率模式配置中操作时由每一存储器裸片消耗的对应电流水平相关联。举例来说，低功率模式配置可与每存储器裸片100ma的电流水平相关联，中等功率模式配置可与每存储器裸片200ma的电流水平相关联，且高功率模式配置可与每存储器裸片400ma的电流水平相关联。在一实施例中，处理逻辑鉴于用于每一功率模式配置的对应电流水平而确定待置于功率模式配置中的一或多个的存储器裸片的数目，使得存储器裸片集合的总电流水平在功率预算水平内。举例来说，如果处理逻辑具有800ma的默认总系统功率限制或预算，那么处理逻辑可计算两个存储器裸片待置于高功率模式配置，四个存储器裸片待置于中等功率模式配置，且八个存储器裸片待置于低功率模式配置。在一实施例中，总系统功率限制可由最终用户配置或基于与存储器子系统相关联的一或多个参数(例如，电池电量、温度等)在运行中配置。
47.如图3所示，功率模式管理组件113可在存储器裸片级或存储器裸片封装级识别适用功率模式配置中的一个(例如，低功率模式配置、中等功率模式配置和高功率模式配置以用于存储器裸片中的每一个。如图所示，功率模式配置中的每一个与对应参数值集合相关联。
48.在操作240处，处理逻辑配置存储器裸片的一或多个参数以建立功率模式配置。在一实施例中，处理逻辑将存储器裸片的所述一或多个参数设定为对应于选定功率模式配置的值集合。在一实施例中，处理逻辑可将所述一或多个参数配置为对应于所需功率模式配置的值集合。如图3中示出的实例中，功率模式管理组件113可发出功率模式配置命令(例如，设定特征命令)以将特定存储器裸片(例如，裸片a1)的所述一或多个参数配置或调节为第一参数值集合以使存储器裸片处于低功率模式配置。在一实施例中，如图3所示，功率模式管理组件113可发出功率模式配置命令以将特定存储器裸片(例如，裸片a1)的所述一或多个参数配置或调节为第二参数值集合以使存储器裸片处于常规功率模式配置。在一实施
例中，如图3所示，功率模式管理组件113可发出功率模式配置命令以将特定存储器裸片(例如，裸片a1)的所述一或多个参数配置或调节为第三参数值集合以使存储器裸片处于高功率模式配置。
49.在一实施例中，处理逻辑可通过发出命令序列以将内部修整、锁存器、寄存器、旗标等中的一或多个的值设定为第一值集合以标记在操作期间减少功率的要求，而配置存储器裸片以使存储器裸片处于低功率模式配置(即，从常规功率模式配置转变)。在一实施例中，处理逻辑可通过将以下参数中的一或多个配置为对应于第一参数值集合而使存储器裸片处于低功率模式配置：将电荷泵配置为较低输出电压，减慢电荷泵时钟频率，限制内部偏置电流，增加电荷泵输出电阻，改变操作算法(例如，从多平面并行操作切换到串行化单平面操作)等。
50.在一实施例中，可使存储器裸片默认地处于中等功率模式(例如，默认参数值对应于第二参数值集合)。在一实施例中，处理逻辑可通过发出命令序列以将内部修整、锁存器、寄存器旗标等中的一或多个的值配置为第一值集合以减少在操作期间的功率级(例如，与和中等或默认功率模式配置相关联的阈值功率级相比)，而使存储器裸片处于低功率模式配置(即，从常规功率模式配置转变)。在一实施例中，处理逻辑可通过将以下参数中的一或多个配置为对应于第一参数值集合而使存储器裸片处于低功率模式配置：将电荷泵设定为较低输出电压，减慢电荷泵时钟频率，限制内部偏置电流，增加电荷泵输出电阻，改变操作算法(例如，从多平面并行操作切换到串行化单平面操作)等。
51.在一实施例中，处理逻辑可通过发出命令序列以将内部修整、锁存器、寄存器旗标等中的一或多个的值配置为第三值集合以增加在操作期间的功率级(例如，与和中等或默认功率模式配置相关联的阈值功率级相比)而使存储器裸片处于高功率模式配置(即，从常规功率模式配置转变)。在一实施例中，处理逻辑可通过将以下参数中的一或多个配置为对应于第三参数值集合而使存储器裸片处于高功率模式配置：将电荷泵设定为较高输出电压，加速电荷泵时钟频率，增加内部偏置电流，减小电荷泵输出电阻，改变操作算法(例如，从串行化单平面操作切换到多平面并行操作)等。
52.图4说明包含鉴于所识别的传入请求队列中的工作负载水平、待激活的存储器裸片集合和功率预算由处理装置建立的功率模式配置的实例的表。在图4中示出的实例中，处理逻辑可使存储器裸片处于三个功率模式配置中的一个中：具有100ma的每存储器裸片电流水平的低功率模式配置，具有200ma的每存储器裸片电流水平的中等功率模式配置，和具有400ma的每存储器裸片电流水平的高功率模式配置。
53.在图4中示出的一个实例中，处理逻辑确定三十二个操作的传入请求队列中的工作负载水平。鉴于传入请求队列中的工作负载水平，处理逻辑确定激活八个存储器裸片的集合以执行工作负载水平。鉴于800ma的功率预算，处理逻辑确定使八个存储器裸片处于低功率模式配置。在此实例中，使八个存储器裸片处于低功率模式配置使得能够在所识别功率预算内执行传入请求队列中的工作负载水平。
54.在图4中示出的另一实例中，处理逻辑确定八个操作的传入请求队列中的工作负载水平。鉴于传入请求队列中的工作负载水平，处理逻辑确定激活四个存储器裸片的集合以执行工作负载水平。鉴于800ma的功率预算，处理逻辑确定使四个存储器裸片处于常规功率模式配置。在此实例中，使四个存储器裸片处于常规功率模式配置使得能够在所识别功
率预算内执行传入请求队列中的工作负载水平，同时优化用于存储器裸片集合的功率模式配置(例如，鉴于工作负载水平和功率预算使存储器裸片集合处于具有最高适用设定的功率模式配置(例如，常规))。
55.在图4中示出的又一实例中，处理逻辑确定一个操作的传入请求队列中的工作负载水平。鉴于传入请求队列中的工作负载水平，处理逻辑确定激活一个存储器裸片的集合以执行工作负载水平。鉴于800ma的功率预算，处理逻辑确定使一个存储器裸片处于高功率模式配置。在此实例中，使经激活存储器裸片处于高功率模式配置使得能够在所识别功率预算内执行传入请求队列中的工作负载水平，同时优化用于存储器裸片集合的功率模式配置(例如，鉴于工作负载水平和功率预算使一个存储器裸片处于具有最高适用设定的功率模式配置)。
56.在一实施例中，功率模式配置可为低功率模式配置、中等功率模式配置和高功率模式配置中的一个。在一实施例中，适用功率模式配置中的每一个(例如，低、中等和高)与存储器裸片参数值(或值范围)的对应集合相关联。在一实施例中，低功率模式配置与第一参数值集合相关联，中等功率模式配置与第二参数值集合相关联，且高功率模式配置与第三参数值集合相关联。在一实施例中，不同功率模式配置和对应参数值集合可为预定义的，使得处理逻辑可识别对应于所需功率模式配置的值集合。多个不同功率模式配置表示当在对应操作的执行中经激活时由存储器裸片中的每一个消耗的相对功率水平。
57.图5说明根据本公开的实施例的包含鉴于所识别的由所请求操作类型表示的传入请求队列中的工作负载水平以及对应带宽水平要求由处理装置建立的功率模式配置的实例的表。在图5中示出的一实例中，主机系统可发出针对顺序读取操作的请求，其以800ma功率预算要求2000mb/s的带宽水平。功率模式组件113可确定三十二个读取命令的传入请求队列中的工作负载水平且计算要激活八个存储器裸片以服务于2000mb/s带宽水平，其中每一存储器裸片具有250mb/s的读取处理量。在一实施例中，识别八个存储器裸片的集合用于激活以并行执行读取操作。为了满足800ma功率预算，功率模式组件113可将八个作用中存储器裸片中的六个配置为低功率模式配置且将剩余两个作用中存储器裸片配置为中等功率模式配置。
58.在图5中示出的另一实例中，主机系统可发出针对顺序写入操作的请求，其以800ma功率预算要求1000mb/s的带宽水平。功率模式组件113可确定八个128kb大小的写入命令的传入请求队列中的工作负载水平且识别要激活四个存储器裸片的集合以执行顺序写入操作，因为在此实例中每一存储器裸片可各自处理32kb。为了满足800ma功率预算且优化功率性能，功率模式组件113可将全部四个作用中存储器裸片配置为中等功率模式配置。
59.在图5中示出的又另一个实例中，主机系统可发出针对顺序读取操作的请求，其以400ma功率预算要求100mb/s的带宽水平。在此实例中，功率模式组件113可确定一个大写入操作的传入请求队列中的工作负载水平且识别要激活一个存储器裸片的集合以执行顺序写入操作，因为所述大写入操作具有低处理量要求且可由具有250mb/s处理量的一个存储器裸片服务。为了满足400ma功率预算且优化功率性能，功率模式组件113可将所述一个作用中存储器裸片配置为高功率模式配置。
60.图6说明计算机系统600的实例机器，在所述计算机系统内可执行用于使机器执行本文中所论述的方法中的任何一或多个的指令集。在一些实施例中，计算机系统600可对应
于主机系统(例如，图1的主机系统120)，其包含、耦合到或利用存储器子系统(例如，图1的存储器子系统110)或可用以执行控制器的操作(例如，以执行操作系统以执行对应于图1的功率模式管理组件113的操作)。在替代性实施例中，机器可连接(例如联网)到lan、内联网、外联网和/或因特网中的其它机器。机器可作为对等(或分布式)网络环境中的对等机器或作为云计算基础设施或环境中的服务器或客户端机器而以客户端-服务器网络环境中的服务器或客户端机器的容量进行操作。
61.机器可以是个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或桥接器或非数字电路系统，或能够(依序或以其它方式)执行指定待由机器采取的动作的一组指令的任何机器。另外，尽管说明单个机器，但还应认为术语“机器”包含机器的任何集合，所述集合单独地或共同地执行一(或多)个指令集以进行本文中所论述的方法中的任何一或多种。
62.实例计算机系统600包含处理装置602、主存储器604(例如，只读存储器(rom)、闪存存储器、动态随机存取存储器(dram)，例如同步dram(sdram)或rambus dram(rdram)等)、静态存储器606(例如，闪存存储器、静态随机存取存储器(sram)等)和数据存储系统618，前述经由总线630彼此通信。
63.处理装置602表示一或多个通用处理装置，例如微处理器、中央处理单元或类似物。更特定来说，处理装置可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器或实施其它指令集的处理器，或实施指令集的组合的处理器。处理装置602也可以是一或多个专用处理装置，例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、网络处理器或类似物。处理装置602被配置成执行用于执行本文所论述的操作和步骤的指令626。计算机系统600可进一步包含用以经由网络620通信的网络接口装置608。
64.数据存储系统618可包含机器可读存储媒体624(也称为计算机可读媒体)，其上存储有一或多个指令集626或体现本文中所描述的方法或功能中的任一或多种的软件。指令626还可在由计算机系统600执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器604内和/或处理装置602内，主存储器604和处理装置602也构成机器可读存储媒体。机器可读存储媒体624、数据存储系统618和/或主存储器604可对应于图1的存储器子系统110。
65.在一个实施例中，指令626包含实施对应于数据保护组件(例如，图1的功率模式管理组件113)的功能性的指令。虽然在实例实施例中将机器可读存储媒体624展示为单个媒体，但术语“机器可读存储媒体”应被认为包含存储一或多个指令集的单个媒体或多个媒体。术语“机器可读存储媒体”还应被认为包含能够存储或编码供机器执行的指令集合且致使机器执行本公开的方法中的任何一种或多种的任何媒体。因此，应认为术语“机器可读存储媒体”包含但不限于固态存储器、光学媒体和磁性媒体。
66.已在针对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示方面呈现了先前详细描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用以将其工作的主旨最有效地传达给所属领域的其他技术人员的方式。在本文中，且一般将算法构想为产生所要结果的操作的自洽序列。操作是要求对物理量进行物理操纵的操作。通常(但未必)，这些量采用能够存储、组合、比较以及以其它方式操纵的电或磁信号的形式。已经证实，主要出于常用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、编号等等有时是便利的。
67.然而，应牢记，所有这些和类似术语将与适当物理量相关联，且仅仅为应用于这些量的便利标记。本公开可指将计算机系统的寄存器和存储器内的表示为物理(电子)量的数据操控和变换为计算机系统存储器或寄存器或其它这类信息存储系统内的类似地表示为物理量的其它数据的计算机系统或类似电子计算装置的动作和过程。
68.本公开还涉及用于执行本文中的操作的设备。这一设备可以出于所需目的而专门构造，或其可包含通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此计算机程序可存储在计算机可读存储媒体中，例如但不限于任何类型的盘，包含软盘、光盘、cd-rom及磁光盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁卡或光卡或适合于存储电子指令并且各自耦合到计算机系统总线的任何类型的媒体。
69.本文中呈现的算法和显示器在本质上并不与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可以与根据本文中的教示的程序一起使用，或可以证明构造用以执行所述方法更加专用的设备是方便的。将如下文描述中所阐述的那样来呈现各种这些系统的结构。另外，未参考任何特定编程语言来描述本公开。应了解，可使用各种编程语言来实施如本文中所描述的本公开的教示内容。
70.本公开可以提供为计算机程序产品或软件，其可以包含在其上存储有可以用于编程计算机系统(或其它电子装置)以执行根据本公开的过程的指令的机器可读媒体。机器可读媒体包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任何机制。在一些实施例中，机器可读(例如计算机可读)媒体包含机器(例如计算机)可读存储媒体，例如只读存储器(“rom”)、随机存取存储器(“ram”)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器组件等。
71.在前述说明书中，本公开的实施例已经参照其特定实例实施例进行描述。将显而易见的是，可在不脱离如所附权利要求书中阐述的本公开的实施例的更广精神和范围的情况下对本公开进行各种修改。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书及图式。