[發明專利]一種低功耗控制電路及存儲裝置

有效

• 申請號: 201410041498.6
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103777537B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 劉賢春;吳有余;H·F·黃;李驚雷
• 申請（專利權）人: 無錫云動科技發展有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體存儲裝置的電源管理技術領域，尤其涉及與NVDIMM配套使用并用于降低NVDIMM待機功耗的一種低功耗控制電路，以及基于該低功耗控制電路的一種具數據掉電保護的存儲裝置。

背景技術

NVDIMM（Non-volatile DIMM）是集成易失性存儲器（例如：DRAM）和非易失性存儲器（例如：NAND）的一種具數據掉電保護的存儲裝置。其通常設有超級電容，具有在計算機在發生異常掉電時（例如人為誤操作或者市電突發停電），對DRAM中運行的現場數據，在超級電容的電力供應下，將DRAM的數據備份至NAND中；同時，在計算機重新上電之后，能夠將計算機在發生掉電時后已備份至NAND中的數據重新恢復至DRAM中。

現有技術中，通常通過IC芯片實現數據的備份及恢復。然而，IC芯片在計算機異常掉電且在數據備份完畢后，以及發生異常掉電后計算機重新開機并完成數據恢復后這兩個狀態下，IC芯片仍然處于工作狀態。

因此處于工作狀態中的IC芯片仍然會消耗大量的電力，從而降低配置該等NVDIMM（亦即具數據掉電保護功能的半導體數據存儲裝置）的計算機的元數據的安全性；同時，長期持續地向IC芯片供電，也會導致IC芯片的核心溫度過高，從而導致IC芯片發熱量過高，影響IC芯片的使用壽命。

有鑒于此，有必要對現有技術中與NVDIMM相配套使用的待機功耗管理技術予以改進，以解決上述技術缺陷。

發明內容

本發明的目的在于公開一種低功耗控制電路，用于降低NVDIMM等具有掉電數據備份以及重新上電后數據能夠恢復至內存中的非易失性存儲器件的控制電路，用以降低NVDIMM中的控制芯片（例如IC芯片）在待機時的功耗，以降低IC芯片的發熱量，延長其使用壽命。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種低功耗控制電路，該低功耗控制電路與NVDIMM中的IC芯片電連接，所述NVDIMM設有儲能裝置；

所述低功耗控制電路包括：

電連接于儲能裝置的電源管理模塊和電壓轉換模塊以及MCU，所述MCU接收到IC芯片根據內存中數據備份或者恢復的讀寫完成情況向MCU所發送的關斷指令后，至少部分地停止向電壓轉換模塊發送使能信號，以關閉IC芯片所需的輸入工作電壓。

作為本發明的進一步改進，所述低功耗控制電路還包括：與儲能裝置電連接的電源輸出模塊；所述儲能裝置包括充放電接口電路、儲能單元，并通過充放電接口電路至少向電壓轉換模塊輸出直流電。

作為本發明的進一步改進，所述MCU首先檢測所述電源輸出模塊所輸出的Power-OK的電平跳變信號，然后檢測所述電源輸出模塊所輸出的+5VSB或者PS-ON的電平狀態信號，以判斷是否存在異常掉電，并在異常掉電發生時，MCU向IC芯片發送掉電信號。

作為本發明的進一步改進，所述電壓轉化模塊至少包括兩個電壓轉化電路；其中，一個電壓轉換電路向IC芯片輸出1.5V和3.3V的輸入工作電壓，另一個電壓轉換電路向IC芯片輸出1.0V、1.2V和1.8V的輸入工作電壓。

作為本發明的進一步改進，所述關斷指令包括：部分關斷指令和全部關斷指令。

作為本發明的進一步改進，所述電壓轉換模塊或者電源管理模塊包括：DC-DC轉換電路、低壓差線性穩壓器、電荷泵。

作為本發明的進一步改進，所述電源輸出模塊包括ATX電源模塊。

作為本發明的進一步改進，所述DC-DC轉換電路包括 Buck-Boost變換器。

作為本發明的進一步改進，所述Buck-Boost變換器包括：隔離型Buck-Boost變換器、自激式Buck-Boost變換器或者級聯型Buck-Boost變換器。

同時，本發明還公開了一種基于上述第一個發明目的的一種具數據掉電保護的存儲裝置，包括：

若干易失性存儲器、若干非易失性存儲器、與所述易失性存儲器數量相等的多路復用器和一個IC芯片，所述IC芯片包含一種邏輯，所述邏輯在計算機異常掉電時，能夠將數據從易失性存儲器備份至非易失性存儲器，并在計算機重新上電后，能夠將數據從非易失性存儲器恢復至易失性存儲器，

所述存儲裝置還包括如上述所述的低功耗控制電路。