操作存储设备的方法以及执行该方法的存储设备与流程

操作存储设备的方法以及执行该方法的存储设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年2月15日在韩国知识产权局(kipo)递交的韩国专利申请no.10-2021-0019704的优先权，其公开内容通过整体引用并入本文中。
技术领域
3.本发明构思的实施例涉及存储设备，并且更具体地，涉及操作存储设备的方法以及执行该方法的存储设备。


背景技术：

4.某些类型的数据存储设备可以包括一个或多个半导体存储器件。这种数据存储设备的示例包括固态驱动器(ssd)，与硬盘驱动器 (hdd)相比，固态驱动器可以享有各种设计和/或性能优势。潜在优势的示例包括没有移动机械部件、更高的数据访问速度、稳定性、耐用性和/或低功耗。ssd已经被用于各种系统，例如膝上型计算机、汽车、飞机、无人机等。
5.这些数据存储设备的行为通常非常依赖于它们的操作和存储温度。在升高的温度下，可以通过退火来提高存储设备的耐用性，但是根据阿伦尼乌斯方程，存储设备的数据保留然后被劣化。在极低的温度下，其他劣化效果可能很突出。此外，在数据存储设备正在工作时，可能散发大量热量，并且如果温度超过某个限度，则数据存储设备可能不再正常工作。


技术实现要素：

6.本发明构思的实施例提供了一种操作存储设备的方法，该存储设备能够有效地控制设备的工作温度，同时最小化存储设备性能的劣化。
7.本发明构思的实施例提供了一种存储设备，其能够有效地控制存储设备的工作温度，同时最小化存储设备性能的劣化。
8.根据本发明构思的实施例，一种操作存储设备的方法包括：从温度传感器接收温度信息；基于温度信息交替地激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号和多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号；以及基于至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号来交替地执行第一温控操作和第二温控操作。第一温控操作包括基于至少一个功率控制信号控制存储设备中包括的热电元件的冷却性能，而第二温控操作包括基于至少一个性能控制信号来控制存储设备的工作性能的节流。
9.根据本发明构思的实施例，一种存储设备包括：温度传感器，被配置为输出温度信息；热电元件，被配置为控制存储设备的工作温度；热电元件控制器，被配置为基于温度信息激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号，并且通过基于至少一个功率控制信号执行第一温控操作来控制热电元件的冷却性能；以及存储控制器，被配置为基于温度信息输出至少一个性能控制信号，并且通过基于至少一个性能控制信号执行第二温控操作来控制存储设备的工作性能的节流。至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信
号交替地被激活或被去激活，并且第一温控操作与第二温控操作交替地被执行。
10.根据本发明构思的实施例，一种操作存储设备的方法包括：周期性地从存储设备中包括的温度传感器接收温度信息；响应于基于温度信息确定存储设备的工作温度升高到第一温度，激活第一功率控制信号；基于激活的第一功率控制信号驱动存储设备中包括的热电元件，使得热电元件以第一冷却性能工作；响应于基于温度信息确定存储设备的工作温度升高到高于第一温度的第二温度，激活第一性能控制信号；基于激活的第一性能控制信号将存储设备的工作性能从第一工作性能降低到第二工作性能；响应于基于温度信息确定存储设备的工作温度升高到高于第二温度的第三温度，激活第二功率控制信号；基于激活的第二功率控制信号驱动热电元件，使得热电元件以高于第一冷却性能的第二冷却性能工作；响应于基于温度信息确定存储设备的工作温度升高到高于第三温度的第四温度，激活第二性能控制信号；基于激活的第二性能控制信号将存储设备的工作性能从第二工作性能降低到第三工作性能；响应于在存储设备的工作温度升高到第四温度之后、基于温度信息确定存储设备的工作温度降低到第二温度，去激活第二性能控制信号；基于激活的第二性能控制信号，将存储设备的工作性能从第三工作性能提高到第二工作性能；响应于基于温度信息确定存储设备的工作温度降低到第一温度，去激活第二功率控制信号；以及基于激活的第二功率控制信号驱动热电元件，使得热电元件以低于第二冷却性能的第一冷却性能工作。
附图说明
11.通过参考附图详细描述本发明构思的实施例，本发明构思的以上和其他特征将变得更显而易见，在附图中：
12.图1是根据本发明构思的实施例的操作存储设备的方法的流程图；
13.图2是根据本发明构思的实施例的存储设备以及包括该存储设备的存储系统的框图；
14.图3是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的存储控制器的框图；
15.图4是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的非易失性存储器的框图；
16.图5是根据本发明构思的实施例的非易失性存储器件以及包括非易失性存储器件的存储系统的框图；
17.图6是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的热电元件的图；
18.图7是示出了图6的热电元件的操作的图；
19.图8是交替地激活或去激活图1的多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号以及多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号的操作的流程图；
20.图9是交替地执行图1的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图；
21.图10是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备的操作的图；
22.图11和图12是根据本发明构思的实施例的交替地激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号以及多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号的操作的流程图；
23.图13和图14是根据本发明构思的实施例的交替地执行图9的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图；
24.图15是根据本发明构思的实施例的控制图10的存储设备的工作性能的操作的流程图；
25.图16是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备的操作的图；
26.图17和图18是根据本发明构思实施例的交替地激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号以及多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号的操作的流程图；
27.图19和图20是根据本发明构思的实施例的交替地执行图9的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图；
28.图21是根据本发明构思的实施例的控制图16的存储设备的工作性能的操作的流程图；
29.图22a、图22b和图22c是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的热电元件的布置的截面图；
30.图23a和图23b是根据本发明构思的实施例的存储设备以及包括该存储设备的存储系统的框图；以及
31.图24是根据本发明构思的实施例的包括存储设备的存储服务器的框图。
具体实施方式
32.下文将参考附图更全面地描述本发明构思的各种实施例。在本技术中，相同的附图标记指代相似的元件。
33.将理解，虽然本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和 /或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分分开。因此，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分，而不脱离本公开的教导。
34.如本文使用的，单数形式“一”，“一个”和“所述”意在进一步包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。
35.在本文中，当一个值被描述为约等于另一值或基本上等于或等于另一值时，应理解这些值在测量误差内彼此相等，或者如果可测量地不相等，则如本领域普通技术人员所理解的，在值上足够接近以在功能上彼此相等。例如，本文所用的术语“约”包括规定的值，并意味着在由本领域普通技术人员确定的特定值的可接受偏差范围内，考虑所讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)。例如，“约”可表示在本领域普通技术人员所理解的一个或多个标准偏差内。此外，本领域普通技术人员将理解，虽然本文可能将参数描述为具有“约”特定值，但是根据示例性实施例应当理解，参数可以精确地是该特定值或者在测量误差内大致是该特定值。
36.图1是根据本发明构思的实施例的操作存储设备的方法的流程图。
37.图1示出了操作存储设备的方法。该方法可以由存储设备执行，该存储设备可以包括存储数据的多个非易失性存储器以及控制多个非易失性存储器的操作的存储控制器。存储设备还可包括测量温度的温度传感器、执行用于温控的冷却功能的热电元件、以及可以通过温控操作来控制热电元件的冷却功能的热电元件控制器。将参考图2至图 5进一步描
述存储设备以及包括该存储设备的存储系统。
38.参考图1，可以从温度传感器接收温度信息(步骤s100)。例如，温度传感器可以周期性地测量存储设备的工作温度，并且可以周期性地输出包括存储设备的工作温度在内的温度信息。温度信息可以提供给存储控制器和热电元件控制器。例如，温度传感器可以响应于来自存储控制器和热电元件控制器的请求而输出温度信息。在实施例中，存储控制器和/或热电元件控制器可以执行步骤s100。
39.可以基于温度信息交替地激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号和多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号(步骤s300)。例如，至少一个功率控制信号可以控制热电元件的冷却性能。当存储设备的工作温度升高(或上升)或降低(或下降) 至多个参考温度中的参考温度时，热电元件控制器可以激活或去激活至少一个功率控制信号。例如，至少一个性能控制信号可以用于控制存储设备的工作性能。当存储设备的工作温度升高或降低到参考温度时，存储控制器可以激活或去激活至少一个性能控制信号。在实施例中，存储控制器和/或热电元件控制器可以执行步骤s300。将参考图8 更详细地描述步骤s300。
40.在实施例中，用于激活或去激活至少一个功率控制信号的参考温度可以与用于激活或去激活至少一个性能控制信号的参考温度不同，并且可以交替地激活或去激活至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号。例如，当存储设备的工作温度升高时，可以通过激活多个功率控制信号中的第一功率控制信号、然后激活多个性能控制信号中的第一性能控制信号、然后激活多个功率控制信号中的第二功率控制信号、以及然后激活多个性能控制信号中的第二性能控制信号来执行上述交替信号激活或去激活操作。例如，当存储设备的工作温度降低时，可以通过去激活第二性能控制信号、然后去激活第二功率控制信号、然后去激活第一性能控制信号、以及然后去激活第一功率控制信号来执行上述交替信号激活或去激活操作。
41.可以基于多个功率控制信号和多个性能控制信号来交替地执行第一温控操作和第二温控操作(步骤s500)。第一温控操作可以基于多个功率控制信号中的一功率控制信号来控制热电元件的冷却性能，而第二温控操作可以基于多个性能控制信号中的一性能控制信号来控制存储设备的工作性能的节流。存储设备的工作性能的节流可以被称为热节流或动态热节流(dtt)。在实施例中，步骤s500可以由存储控制器和/或热电元件控制器来执行。将参考图9更详细地描述步骤 s500。
42.在实施例中，当(或随着)存储设备的工作温度升高时，可以通过基于多个功率控制信号中的一功率控制信号执行第一温控操作来提高热电元件的冷却性能，并且可以通过基于多个性能控制信号中的一性能控制信号执行第二温控操作来降低存储设备的工作性能。如上所述，当存储设备的工作温度升高时，可以通过首先激活功率控制信号并然后激活性能控制信号来执行交替信号激活或去激活操作。因此，当存储设备的工作温度升高时，可以首先执行第一温控操作，并然后再执行第二温控操作。
43.在实施例中，当在热电元件的冷却性能增加之后存储设备的工作温度降低并且存储设备的工作性能降低时，可以通过基于多个功率控制信号中的一功率控制信号执行第一温控操作来降低热电元件的冷却性能，并且可以通过基于多个性能控制信号中的一性能控制信号执行第二温控操作来提高存储设备的工作性能。如上所述，当存储设备的工作温度
降低时，可以通过首先去激活性能控制信号并然后通过去激活功率控制信号来执行交替信号激活或去激活操作。因此，当存储设备的工作温度降低时，可以首先执行第二温控操作，并可以然后再执行第一温控操作。
44.在操作存储设备的方法中，可以经由工作性能的节流和热电元件的冷却性能两者来执行存储设备的温控。例如，当存储设备的工作温度升高并达到多个参考温度中的一参考温度时，可以执行其中存储设备的工作性能逐渐(或逐步或一步一步地)降低的工作性能的节流，并且可以附加地执行其中热电元件的冷却性能逐渐提高的温控操作。另外，可以及时交替地执行温控操作和工作性能的节流，并且在执行工作性能的节流之前，可以预先驱动热电元件。因此，可以通过快速控制存储设备的工作温度并最小化存储设备的工作性能来改善存储设备的热响应，并且从而也可以最小化热电元件的功耗。
45.图2是根据本发明构思的实施例的存储设备以及包括该存储设备的存储系统的框图。
46.参考图2，存储系统100包括主机设备200和存储设备300。
47.主机设备200可以控制存储系统100的整体操作。主机设备200 可以包括主机处理器210和主机存储器220。
48.主机处理器210可以控制主机设备200的操作。例如，主机处理器210可以执行操作系统(os)。例如，操作系统可以包括执行文件管理的文件系统、以及在操作系统级别控制诸如存储设备300的外围设备的设备驱动器。例如，主机处理器210可以包括诸如中央处理单元(cpu)等的各种处理单元中的至少一个。
49.主机存储器220可以存储由主机处理器210执行和/或处理的指令和/或数据。例如，主机存储器220可以包括诸如动态随机存取存储器 (dram)等的各种易失性存储器中的至少一种。
50.存储设备300由主机设备200访问。存储设备300可以包括存储控制器310、多个非易失性存储器(nvm)320a、320b和320c、缓冲存储器330、温度传感器(tsen)350、热电元件(te)360、以及热电元件控制器340。
51.存储控制器310可以基于从主机设备200接收的命令和数据来控制存储设备300的操作，例如数据写入操作和/或数据读取操作。
52.温度传感器350可以输出表示存储设备300的工作温度的变化的温度信息tinf。例如，温度传感器350可以基于计数器和/或定时器来周期性地输出温度信息tinf。温度传感器350可以向存储控制器 310和热电元件控制器340提供温度信息tinf。
53.热电元件360可以控制存储设备300的工作温度。例如，热电元件360可以通过降低存储设备300的工作温度来冷却存储设备300，并且可以被称为热电冷却器(tec)。热电元件360的冷却性能可以与热电元件360的工作电压的电压电平成比例。将参考图6和图7更详细地描述热电元件。
54.热电元件控制器340可以控制热电元件360。例如，热电元件控制器340可以激活以及去激活热电元件360，并且可以控制热电元件 360的冷却性能。在实施例中，热电元件控制器340可以包括电压调节器、电源管理集成电路(pmic)和/或类似物。在实施例中，热电元件控制器340可以设置在存储控制器310中。
55.存储控制器310、热电元件控制器340、温度传感器350和热电元件360可以执行参
考图1描述的操作存储设备的方法。例如，热电元件控制器340可以基于温度信息tinf激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号pwrc，并且可以通过基于至少一个功率控制信号pwrc执行第一温控操作来控制热电元件360的冷却性能。存储控制器310可以基于温度信息tinf激活或去激活多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号perc，并且可以通过基于至少一个性能控制信号perfc执行第二温控操作来控制存储设备300的工作性能。在交替信号操作中，可以交替地激活或去激活至少一个功率控制信号pwrc和至少一个性能控制信号perc，并且可以基于交替信号输出操作来交替地执行第一温控操作和第二温控操作。
56.多个非易失性存储器320a、320b和320c可以存储数据。例如，数据可以包括元数据、各种用户数据和/或类似物。
57.在实施例中，多个非易失性存储器320a、320b和320c中的每个非易失性存储器可以包括nand闪存。在实施例中，多个非易失性存储器320a、320b和320c中的每个非易失性存储器可以包括电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、相变随机存取存储器(pram)、电阻随机存取存储器(rram)、纳米浮栅存储器(nfgm)、聚合物随机存取存储器(poram)、磁随机存取存储器(mram)或铁电随机存取存储器(fram)等中的一个。
58.缓冲存储器330可以存储由存储控制器310执行和/或处理的指令和/或数据，并且可以临时存储存储在或要存储在多个非易失性存储器 320a、320b和320c中的数据。例如，缓冲存储器330可以包括诸如静态随机存取存储器(sram)、dram等的各种易失性存储器中的至少一种。
59.在实施例中，存储设备300可以是固态驱动器(ssd)。在实施例中，存储设备300可以是通用闪存(ufs)、多媒体卡(mmc)或嵌入式多媒体卡(emmc)。在实施例中，存储设备300可以是以下各项之一：安全数字(sd)卡、微型sd卡、记忆棒、芯片卡、通用串行总线(usb)卡、智能卡、紧凑型闪存(cf)卡等。
60.在实施例中，存储控制器310、多个非易失性存储器320a、320b 和320c、以及缓冲存储器330可以实现为至少一个半导体芯片。例如，至少一个半导体芯片可以实现为半导体封装。例如，存储控制器310 和缓冲存储器330中的每一个可以实现为半导体封装，并且多个非易失性存储器320a、320b和320c可以实现为多个半导体封装。
61.在实施例中，存储设备300可以经由块可访问接口连接到主机设备200，所述块可访问接口可以包括例如ufs、emmc、串行高级技术附件(sata)总线、非易失性存储器规范(nvme)总线或串行附接scsi(sas)总线等。存储设备300可以通过基于与多个非易失性存储器320a、320b和320c的访问大小相对应的块可访问地址空间向主机设备200提供块可访问接口，来允许存储块的单元访问多个非易失性存储器320a、320b和320c中存储的数据。
62.在实施例中，存储系统100可以是诸如个人计算机(pc)、服务器计算机、数据中心、工作站、数字电视、机顶盒、导航系统等的计算系统。在实施例中，存储系统100可以是移动系统，例如移动电话、智能电话、平板电脑、膝上型计算机，个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、数码相机、便携式游戏机、音乐播放器、摄像机、视频播放器、导航设备、可穿戴设备、物联网(iot)设备、万物联网(ioe)设备、电子书阅读器、虚拟现实(vr)设备、增强现实 (ar)设备、机器人设备、无人机等。
63.图3是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的存储控制器的框图。
64.参考图3，存储控制器400可以包括处理器410、存储器420、热电元件控制器430、主机接口440、纠错码(ecc)引擎450、存储器接口460和高级加密标准(aes)引擎470。存储控制器400可以实现为存储控制器310。
65.处理器410可以响应于经由主机接口440从主机设备(例如，图 2中的主机设备200)接收的命令来控制存储控制器400的操作。例如，处理器410可以控制存储设备(例如，图2中的存储设备300)的操作，并且可以通过控制存储设备的固件来控制存储设备的组件。
66.存储器420可以存储由处理器410执行和处理的指令和数据。例如，存储器420可以实现为诸如dram、sram、高速缓冲存储器等的易失性存储器。
67.热电元件控制器430可以与图2中的热电元件控制器340基本相同。在实施例中，热电元件控制器430的至少一部分可以实现为硬件。例如，热电元件控制器430的至少一部分可以被包括在基于计算机的电子系统中。在实施例中，热电元件控制器430的至少一部分可以实现为指令代码或程序例程(例如，软件程序)。例如，指令代码或程序例程可以由基于计算机的电子系统执行，并且可以存储在位于该基于计算机的电子系统内部或外部的任何存储设备中。
68.ecc引擎450可以通过使用bose-chaudhuri-hocquenghem(bch) 码、低密度奇偶校验(ldpc)码、turbo码、里德所罗门(reed-solomon) 码、卷积码、递归系统码(rsc)、网格编码调制(tcm)、块编码调制(bcm)等执行编码调制来执行纠错，或者可以使用上述代码或其他纠错码执行ecc编码和ecc解码。
69.主机接口440可以提供主机设备与存储设备之间的物理连接。主机接口440可以提供与主机设备的总线格式相对应的接口，以用于主机设备与存储设备之间的通信。在实施例中，主机设备的总线格式可以是小型计算机系统接口(scsi)或串行连接scsi(sas)接口。在实施例中，主机设备的总线格式可以是usb格式、外围组件互连(pci) 快速(pcie)格式、高级技术附件(ata)格式、并行ata(pata) 格式、串行ata(sata)格式、非易失性存储器(nvm)快速(nvme) 格式等。
70.存储器接口460可以与非易失性存储器(例如，图2中的非易失性存储器320a、320b和320c)交换数据。存储器接口460可以将数据传输到非易失性存储器，或者可以接收从非易失性存储器读取的数据。在实施例中，存储器接口460可以经由一个沟道连接到非易失性存储器。在实施例中，存储器接口460可以经由两个或更多个沟道连接到非易失性存储器。例如，存储器接口460可以遵守诸如toggle或开放nand闪存接口(onfi)的标准协议。
71.aes引擎470可以通过使用对称密钥算法对输入到存储控制器 400的数据执行加密操作和解密操作中的至少一种。aes引擎470可以包括加密模块和解密模块。在实施例中，加密模块和解密模块可以实现为单独的模块。在实施例中，可以在aes引擎470中实现能够执行加密和解密操作两者的一个模块。
72.图4是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的非易失性存储器的框图。
73.参考图4，非易失性存储器500包括存储单元阵列510、地址解码器520、页缓冲器电路530、数据i/o电路540、电压发生器550和控制电路560。非易失性存储器500可以实现为多个非易失性存储器 320a、320b和320c中的非易失性存储器。
74.存储单元阵列510经由多个串选择线ssl、多个字线wl和多个地选择线gsl连接到地址解码器520。存储单元阵列510还经由多个位线bl连接到页缓冲器电路530。存储单元阵
列510可以包括连接到多个字线wl和多个位线bl的多个存储单元(例如，多个非易失性存储单元)。存储单元阵列510可以被划分为多个存储块blk1至 blkz，并且多个存储块blk1至blkz中的每个存储块可以包括存储单元。多个存储块blk1至blkz中的每个存储块可以被划分为多个页。
75.在实施例中，存储单元阵列510中包括的多个存储单元可以以二维(2d)阵列结构或三维(3d)竖直阵列结构布置。3d竖直阵列结构可以包括竖直取向的竖直单元串，使得至少一个存储单元位于另一存储单元上方。该至少一个存储单元可以包括电荷陷阱层。美国专利 no.7,679,133；8,553,466；8,654,587；8,559,235以及美国专利公开 no.2011/0233648描述了包括3d竖直阵列结构的存储单元阵列的合适配置，其中3d竖直阵列被配置为多个层级，并在层级之间共享字线和/或位线，并且由此通过引用整体并入本文。
76.控制电路560可以从非易失性存储器500的外部(例如，从图2 的存储控制器310)接收命令cmd和地址addr，并且可以基于命令cmd和地址addr来控制非易失性存储器500的数据擦除、编程 (即，写入)和读取操作。数据擦除操作可以包括执行一系列擦除循环，而数据编程操作可以包括执行一系列编程循环。每一个编程循环可以包括编程操作和编程验证操作。每一个擦除循环可以包括擦除操作和擦除验证操作。数据读取操作可以包括正常的读取操作和数据恢复读取操作。
77.例如，控制电路560可以产生用于控制电压发生器550的控制信号con，并且可以基于命令cmd产生用于控制页缓冲器电路530的控制信号pbc，并且可以基于地址addr产生行地址r_addr和列地址c_addr。控制电路560可以将行地址r_addr提供给地址解码器520并将列地址c_addr提供给数据i/o电路540。
78.地址解码器520可以经由多个串选择线ssl、多个字线wl和多个地选择线gsl连接到存储单元阵列510。
79.例如，在数据擦除、写入(编程)、读取操作中，地址解码器520 可以基于行地址r_addr确定多条字线wl中的至少一条字线为所选择的字线，并且可以确定多条字线wl中除所选择的字线之外的其余或剩余字线为未选择的字线。
80.例如，在数据擦除、写入、读取操作中，地址解码器520基于行地址r_addr可以确定多条串选择线ssl中的至少一条串选择线为所选择的串选择线，并且可以确定多条串选择线ssl中除所选择的串选择线之外的其余或剩余串选择线为未选择的串选择线。
81.例如，在数据擦除、写入、读取操作中，地址解码器520基于行地址r_addr可以确定多条接地选择线gsl中的至少一条接地选择线为所选择的接地选择线，并且可以确定多条接地选择线gsl中除所选择的接地选择线之外的其余或剩余接地选择线为未选择的接地选择线。
82.电压发生器550可以基于功率pwr和控制信号con生成用于非易失性存储器500的操作的电压vs。可以通过地址解码器520将电压vs提供给多个串选择线ssl、多个字线wl和多个地选择线gsl。此外，电压发生器550可以基于功率pwr和控制信号con产生用于数据擦除操作的擦除电压vers。可以直接地或通过位线bl将擦除电压vers提供给存储单元阵列510。
83.例如，在擦除操作期间，电压发生器550可以将擦除电压vers 提供给存储块(例如，所选择的存储块)的公共源极线和/或位线bl，并且可以经由地址解码器520将擦除允许
电压(例如，地电压)提供给存储块的所有字线或存储块的一组字线。此外，在擦除验证操作期间，电压发生器550可以将擦除验证电压同时提供给存储块的字线或逐条依次提供给存储块的字线。
84.例如，在编程操作期间，电压发生器550可以将编程电压提供给所选择的字线，并且可以经由地址解码器520将编程通过电压提供给未选择的字线。此外，在编程验证操作期间，电压发生器550可以将编程验证电压提供给所选择的字线，并且可以经由地址解码器520将验证通过电压提供给未选择的字线。
85.例如，在正常读取操作期间，电压发生器550可以将读取电压提供给所选择的字线，并且可以经由地址解码器520将读取通过电压提供给未选择的字线。在数据恢复读取操作期间，电压发生器550可以将读取电压提供给与所选择的字线相邻的字线，并且可以经由地址解码器520将恢复读取电压提供给所选择的字线。
86.页缓冲器电路530可以经由多个位线bl连接到存储单元阵列 510。页缓冲器电路530可以包括多个页缓冲器。在实施例中，多个页缓冲器中的每个页缓冲器可以分别与多个位线bl中的位线连接。在实施例中，多个页缓冲器中的每个页缓冲器可以分别与多个位线bl 中的两个或更多个位线连接。
87.页缓冲器电路530可以存储要被编程到存储单元阵列510中的数据dat，或者可以读取从存储单元阵列510读出的数据dat。换言之，页缓冲器电路530可以基于非易失性存储器500的操作模式，作为写入驱动器或读出放大器来进行操作。
88.数据i/o电路540可以经由数据线dl连接到页缓冲器电路530。数据i/o电路540可以基于列地址c_addr通过页缓冲器电路530将从非易失性存储器500的外部接收的数据dat提供到存储单元阵列 510，或者可以将数据dat从存储单元阵列510提供到非易失性存储器500的外部。
89.在实施例中，非易失性存储器500可以是nand闪存，但非易失性存储器500可以备选地是非易失性存储器，例如相变随机存取存储器(pram)、电阻随机存取存储器(rram)、纳米浮栅存储器 (nfgm)、聚合物随机存取存储器(poram)、磁随机存取存储器 (mram)、铁电随机存取存储器(fram)、晶闸管随机存取存储器 (tram)等。
90.图5是根据本发明构思的实施例的非易失性存储器件以及包括非易失性存储器件的存储系统的框图。
91.参考图5，存储系统600可以包括非易失性存储器件610和存储器控制器620。存储系统600可以支持多个沟道ch1至chm，并且非易失性存储器件610可以通过多个沟道ch1至chm连接到存储器控制器620。例如，存储系统600可以实现为诸如固态驱动器(ssd)、通用闪存(ufs)等的存储设备，并且可以实现为图2的存储设备300。
92.存储器件610可以包括多个非易失性存储器nvm11至nvm1n、 nvm21至nvm2n、以及nvmm1至nvmmn(即，nvm11至 nvmmn)。例如，多个非易失性存储器nvm11至nvmmn可以实现为图2的多个非易失性存储器320a、320b和320c。多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中的每个非易失性存储器可以通过与非易失性存储器和沟道相对应的多个通路中的通路分别与多个沟道ch1至 chm中的沟道连接。例如，多个非易失性存储器nvm11至nvmmn 中的非易失性存储器nvm11至nvm1n可以通过多个通路中的通路 w11至w1n与多个沟道ch1至chm的第一沟道ch1连接，多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中的非易失性存储器nvm21至 nvm2n可以通
过多个通路中的通路w21至w2n与多个沟道ch1至 chm的第二沟道ch2连接，以及多个非易失性存储器nvm11至 nvmmn中的非易失性存储器nvmm1至nvmmn可以通过多个通路中的通路wm1至wmn与多个沟道ch1至chm中的第m沟道chm 连接。在实施例中，多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中的每个非易失性存储器可以实现为可以基于来自存储器控制器620的单独命令来进行操作的存储单元。在实施例中，多个非易失性存储器 nvm11至nvmmn中的每个非易失性存储器可以实现为芯片或管芯，但是本发明构思的实施例不一定受限于此。
93.存储器控制器620可以通过多个沟道ch1至chm向存储器件610 发送信号和从存储器件610接收信号。例如，存储器控制器620可以实现为图2中的存储控制器310。例如，存储器控制器620可以通过多个沟道ch1至chm将命令cmda至cmdm、地址addra至 addrm、以及数据data至datam发送到存储器件610，或者可以通过多个沟道ch1至chm从存储器件610接收数据dataa至 datam。
94.存储器控制器620可以在与多个沟道ch1至chm中的每个沟道连接的多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中选择至少一些非易失性存储器，并且可以向所选择的非易失性存储器发送信号以及从所选择的非易失性存储器接收信号。例如，存储器控制器620可以选择多个非易失性存储器nvm11至nvm1n中与第一沟道ch1连接的非易失性存储器nvm11。存储器控制器620可以通过第一沟道ch1将命令cmda、地址addra和数据dataa发送到所选择的非易失性存储器nvm11，或者可以从所选择的非易失性存储器nvm11接收数据 dataa。
95.存储器控制器620可以通过多个沟道ch1至chm中的沟道并行地向存储器件610发送信号以及并行地从存储器件610接收信号。例如，存储器控制器620在通过第一沟道ch1将命令cmda发送到存储器件610的同时，可以通过多个沟道ch1至chm中的第二沟道ch2 将命令cmdb发送到存储器件610。例如，存储器控制器620在通过第一沟道ch1从存储器件610接收数据dataa的同时，可以通过第二沟道ch2从存储器件610接收数据datab。
96.存储器控制器620可以控制存储器件610的整体操作。例如，存储器控制器620可以向多个沟道ch1至chm发送信号，并且从而可以控制连接到多个沟道ch1至chm的非易失性存储器nvm11至 nvmmn中的每个非易失性存储器。例如，存储器控制器620可以将命令cmda和地址addra发送到第一沟道ch1，并且可以控制选自多个非易失性存储器nvm11至nvm1n的非易失性存储器。
97.多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中的每个非易失性存储器可以在存储器控制器620的控制下操作。例如，非易失性存储器 nvm11可以基于通过第一沟道ch1从存储器控制器620提供的命令 cmda、地址addra和数据dataa对数据dataa进行编程。例如，多个非易失性存储器nvm11至nvmmn中的非易失性存储器nvm21 可以基于通过第二沟道ch2从存储器控制器620提供的命令cmdb 和地址addrb来读取数据datab，并且可以通过第二沟道ch2将读取的数据datab发送到存储器控制器620。
98.尽管图5示出了其中存储器件610通过m个沟道与存储器控制器 620通信并且包括与多个沟道ch1至chm中的每一个沟道相对应的 n个非易失性存储器的实施例，但是在实施例中，沟道的数量以及连接到一个沟道的非易失性存储器的数量可以进行各种改变。
99.图6是根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的热电元件的图，而图7是示出了图6的热电元件的操作的图。
100.参考图6，热电元件700可以包括半导体730和740、导热板750 和760、以及绝缘件
770和780。热电元件700可以实施为热电元件 360。
101.热电元件700可以包括第一侧和第二侧。直流(dc)电流可以流过热电元件700并且因此将热量从第一侧传递到第二侧，因此第一侧可以变得较冷而第二侧可以变得较热。第一侧可以附接到冷却板710，而第二侧可以附接到加热板720。热电元件700可以包括两个独特的半导体730和740(例如，p型半导体730和n型半导体740)，其包括彼此不同的电子密度。半导体730和740可以布置为彼此热并联且彼此电串联，并且可以通过半导体730和740的第一侧上设置的第一导热板750以及半导体730和740的第二侧上设置的第二导热板760 连接。第一绝缘件770可以布置在第一导热板750与冷却板710之间，而第二绝缘件780可以布置在第二导热板760与加热板720之间。可以向两个半导体730和740提供电压，并且dc电流可以流过半导体 730和740，这会导致温差。热电元件700的与冷却板710相邻的区域可以吸收热量，并且热量然后可以传递到热电元件700的与加热板720 相邻的区域。
102.向加热板720提供电流，该电流可以沿p型半导体730和n型半导体740流动。加热板720可以散热。相反，冷却板710可以吸热。可以向热电元件700提供电压以向热电元件700提供电流，从而执行珀耳帖效应操作，并且热电元件700可以是珀耳帖冷却器。可以通过任意端子向热电元件700提供电压。例如，通过电压提供给加热板720 的电流可以依次沿半导体730和740流动，并且最终可以通过加热板 720流出热电元件700的外部。当电流流动时，由于珀耳帖效应，热量可以从加热板720散发并且被吸收到冷却板710中。虽然图6示出了包括两个半导体的热电元件，但是本发明构思的实施例不一定受限于此，并且流过热电元件700的电流可以根据热电元件700的结构和/ 或材料而改变。
103.图7示出了提供给热电元件700的工作电压以及相关的冷却性能。
104.参考图7，在实施例中，具有介于第一电压电平v1与第二电压电平v2之间的电压电平的工作电压可以提供给热电元件700，使得热电元件700的冷却性能增加，并且随着热电元件700的冷却性能增加，设置有热电元件700的设备的工作温度可降低。换言之，热电元件700 的冷却性能可以与提供给热电元件700的工作电压的电压电平成比例。
105.然而，在比较例中，当具有比第二电压电平v2高的电压电平的工作电压提供给热电元件700时，热电元件700的冷却性能可随着工作电压的电压电平的增加而降低，并且因此热电元件700周围的温度可能升高。
106.因此，与比较例相比，可以控制热电元件700，使得具有第一电压电平v1与第二电压电平v2之间的电压电平的工作电压提被供给热电元件700。
107.图8是交替地激活或去激活图1的多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号和多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号的操作的流程图。
108.参考图1和图8，当交替地激活或去激活至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号(步骤s300)时，可以基于温度信息确定存储设备是正在升温阶段还是正在降温阶段工作(步骤s310)。例如，可以周期性地接收温度信息，并且可以将温度信息中包括的存储设备 300的工作温度与先前接收的温度信息中包括的先前工作温度进行比较。当工作温度高于先前的工作温度时，可以确定存储设备正在升温阶段工作。当工作温度低于先前的工作温度时，可以确定存储设备正在降温阶段工作。在实施例中，s310可以由存储控制器310和/或te 控制器340来执行。
109.多个参考温度可以包括多个上升参考温度。当确定存储设备在升温阶段工作(步
骤s310：是)时，可以基于温度信息来确定工作温度是否等于多个上升参考温度中的一上升参考温度(步骤s330)。多个上升参考温度中的每个上升参考温度可以表示用于激活至少一个功率控制信号或至少一个性能控制信号的条件。在实施例中，s330可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
110.当确定工作温度达到多个上升参考温度中的一上升参考温度时 (步骤s330：是)，可以交替地激活至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号(步骤s350)。例如，步骤s350可以通过首先激活至少一个功率控制信号并然后通过再激活至少一个性能控制信号来执行。在实施例中，s350可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
111.将参考图11和图17进一步描述根据本发明构思的实施例的步骤 s330和s350。
112.多个参考温度可以包括多个下降参考温度。当确定了存储设备在降温阶段工作时(步骤s310：否)，可以基于温度信息来确定工作温度是否达到多个下降参考温度中的一下降参考温度(步骤s370)。多个下降参考温度中的每个下降参考温度可以表示用于去激活至少一个功率控制信号或至少一个性能控制信号的条件。在实施例中，多个下降参考温度中的至少一些下降参考温度可以与多个上升参考温度中的至少一些上升参考温度基本相等。在实施例中，s370可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
113.当确定了工作温度达到多个下降参考温度之一时(步骤s370：是)，可以交替地去激活至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号(步骤s390)。例如，步骤s390可以通过首先去激活至少一个性能控制信号并然后通过再去激活至少一个功率控制信号来执行。换言之，在步骤s390期间执行的信号去激活的顺序可以与在步骤s350期间执行的信号激活的顺序相反。在实施例中，s390可以由存储控制器310 和/或te控制器340来执行。
114.将参考图12和图18进一步描述根据本发明构思的实施例的步骤 s370和s390。
115.当确定工作温度未达到多个上升参考温度或多个下降参考温度 (步骤s330：否或步骤s370：否)时，可以重复执行步骤s310、s330 和s370。
116.图9是交替地执行图1的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图。将省略参考图8描述的操作和元件的重复描述。
117.参考图1、图8和图9，当交替地执行第一温控操作和第二温控操作(步骤s500)时，步骤s510、s530和s570可以分别与图8的步骤s310、s330和s370基本相同。当在步骤s300期间执行图8的步骤s310、s330和s370时，可以省略步骤s510、s530和s570。
118.当确定工作温度达到多个上升参考温度中的一上升参考温度(步骤s530：是)时，可以基于在步骤s350期间激活的功率控制信号和性能控制信号来交替地执行用于提高热电元件的冷却性能的第一温控操作和用于降低存储设备的工作性能的第二温控操作(步骤s550)。例如，步骤s550可以通过首先提高热电元件的冷却性能并然后通过再降低存储设备的工作性能来执行。在实施例中，s550可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
119.当确定了工作温度达到多个下降参考温度中的一下降参考温度时(步骤s570：是)，通过降低热电元件的冷却性能而执行的第一温控操作、和通过提高存储设备的工作性能而执行的第二温控操作可以基于在步骤s390期间去激活的功率控制信号和性能控制信号来交替地执行(步骤s590)。例如，步骤s590可以通过首先提高存储设备的工作性能并然后通过再降低热电元件的冷却性能来执行。换言之，通过步骤s590执行的第一温控操作和第二温控操作的顺序可以与通过步骤s550执行的第一温控操作和第二温控操作的顺序相
反。在实施例中，s590可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
120.将参考图13和图19进一步描述根据本发明构思的实施例的步骤 s530和s550，并且将参考图14和图20进一步描述根据本发明构思的实施例的步骤s570和s590。
121.图10是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备的操作的图。图11和图12是根据本发明构思的实施例的交替地激活或去激活多个功率控制信号中的至少一个功率控制信号和多个性能控制信号中的至少一个性能控制信号的操作的流程图。图13和图14是根据本发明构思的实施例的交替地执行图9的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图。可以基于图10的操作来执行图11、图12、图13和图14 的操作。
122.图10示出了温度信息tinf、温度信息中包括的工作温度随时间的变化temp、存储设备sd、取决于工作温度随时间变化的存储设备 sd的工作性能的变化sd_perf1、热电元件te、以及取决于工作温度随时间变化的热电元件的冷却性能的变化te_perf1。
123.图10示出了其中交替地执行两步第一温控操作(例如，两步冷却性能控制操作)和两步第二温控操作(例如，两步性能节流操作) 的实施例。在图10中，存储设备sd(例如，存储设备300)的工作性能sd_perf1和热电元件te的冷却性能te_perf1可以在约0％到约100％之间逐步地(例如，标量地)改变。
124.参考图8、图10和图11，当存储设备sd正在工作或被驱动时，存储设备sd的工作温度可能升高。
125.在步骤s330期间，可以基于温度信息tinf来确定存储设备sd 的工作温度是否升高或提高到第一温度p11(例如，多个参考温度中的第一上升参考温度)(步骤s331)。在实施例中，步骤s331可以由存储控制器310和/或te控制器340执行。当确定存储设备sd的工作温度未升高到第一温度p11时(步骤s331：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续升高时，并且当确定了存储设备sd的工作温度升高到第一温度p11时(步骤s331：是)，在步骤s350期间，可以激活多个功率控制信号中的第一功率控制信号 (步骤s351)。在实施例中，步骤s351可以由te控制器340来执行。
126.当存储设备sd的工作温度升高到第一温度p11之后，在步骤 s330期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否升高到高于第一温度p11的第二温度c11(例如，多个参考温度中的第二上升参考温度)(步骤s333)。在实施例中，步骤s333可以由存储控制器310和/或te控制器340执行。当确定了存储设备sd的工作温度未升高到第二温度cl1时(步骤s333：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续升高时，并且当确定了存储设备sd的工作温度升高到第二温度c11时(步骤s333：是)，在步骤s350期间，可以激活多个性能控制信号中的第一性能控制信号(步骤s353)。在实施例中，步骤s351可以由存储控制器310来执行。
127.在存储设备sd的工作温度升高到第二温度c11之后，在步骤 s330期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否升高到高于第二温度c11的第三温度p21(例如，多个参考温度中的第三上升参考温度)(步骤s335)。在实施例中，步骤s335可以由存储控制器310和/或te控制器340执行。当确定了存储设备sd的工作温度未升高到第三温度p21时(步骤s335：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息
tinf而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续升高时，并且当确定存储设备sd的工作温度升高到第三温度p21时(步骤s335：是)，在步骤s350期间，可以激活多个功率控制信号中的第二功率控制信号 (步骤s355)。在实施例中，步骤s355可以由te控制器340来执行。
128.当存储设备sd的工作温度升高到第三温度p21之后，在步骤 s330期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否升高到高于第三温度p21的第四温度c21(例如，多个参考温度中的第四上升参考温度)(步骤s337)。在实施例中，步骤s337可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。当确定存储设备sd的工作温度未升高到第四温度c21时(步骤s337：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续升高时，并且当确定了存储设备sd的工作温度升高到第四温度c21时(步骤s337：是)，在步骤s350期间，可以激活多个性能控制信号中的第二性能控制信号(步骤s357)。在实施例中，步骤s357可以由存储控制器310来执行。
129.在实施例中，如果在执行图11所示的步骤(例如，步骤s353) 之后，存储设备sd的温度阶段从升温阶段改变为降温阶段，则可以不执行图11所示的后续步骤(例如，步骤s335、s355、s337和s357)。
130.参考图8、图10和图12，当执行温控操作时，存储设备sd的工作温度可降低。
131.在存储设备sd的工作温度升高到第四温度c21之后，在步骤 s370期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否降低或下降到低于第四温度c21的第五温度c
′
11(例如，多个下降参考温度中的第一下降参考温度)(步骤s371)。在实施例中，步骤s371可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。例如，第五温度c
′
11可以基本上等于第二温度c11；然而，第五温度c’11可以备选地不同于第二温度c11。当确定存储设备sd的工作温度未降低到第五温度c
′
11时(步骤s371：否)，可以(通过例如存储控制器310 和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续降低时，并且当确定存储设备sd的工作温度降低到第五温度c
′
11时(步骤s371：是)，在步骤s390期间，可以去激活第二性能控制信号(步骤s391)。在实施例中，步骤s391 可以由存储控制器310来执行。
132.在存储设备sd的工作温度降低到第五温度c
′
11之后，在步骤 s370期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否降低到低于第五温度c
′
11的第六温度p
′
11(例如，多个下降参考温度中的第二下降参考温度)(步骤s373)。在实施例中，步骤s373可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。例如，第六温度p
′
11 可以基本上等于第一温度p11；然而，第六温度p’11可以备选地不同于第一温度p11。当确定存储设备sd的工作温度未降低到第六温度 p
′
11时(步骤s373：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te 控制器340)连续检查温度信息tinf而无需附加操作。当存储设备 sd的工作温度持续降低时，并且当确定存储设备sd的工作温度降低到第六温度p
′
11时(步骤s373：是)，在步骤s390期间，可以去激活第二功率控制信号(步骤s393)。在实施例中，步骤s391可以由 te控制器340来执行。
133.在存储设备sd的工作温度降低到第六温度p
′
11之后，在步骤 s370期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否降低到低于第六温度p
′
11的第七温度c
′
01(例如，多个下降参考温度中的第三下降参考温度)(步骤s375)。在实施例中，步骤s375可以
由存储控制器310和/或te控制器340来执行。当确定存储设备sd 的工作温度未降低到第七温度c
′
01时(步骤s375：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf 而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续降低时，并且当确定存储设备sd的工作温度降低到第七温度c
′
01时(步骤s375：是)，在步骤s390期间，可以去激活第一性能控制信号(步骤s395)。在实施例中，步骤s395可以由存储控制器310来执行。
134.在存储设备sd的工作温度降低到第七温度c
′
01之后，在步骤 s370期间，可以基于温度信息tinf确定存储设备sd的工作温度是否降低到低于第六温度p
′
11的第八温度p
′
01(例如，多个下降参考温度中的第四下降参考温度)(步骤s377)。在实施例中，步骤s377可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。当确定存储设备sd 的工作温度未降低到第八温度p
′
01时(步骤s377：否)，可以(通过例如存储控制器310和/或te控制器340)连续检查温度信息tinf 而无需附加操作。当存储设备sd的工作温度持续降低时，并且当确定了存储设备sd的工作温度降低到第八温度p
′
01时(步骤s377：是)，在步骤s390期间，可以去激活第一功率控制信号(步骤s397)。在实施例中，步骤s397可以由te控制器340来执行。
135.在实施例中，如果在执行图12所示的步骤(例如，步骤s393) 之后，存储设备sd的温度阶段从降温阶段改变为升温阶段，则可以不执行图12所示的后续步骤(例如，步骤s375、s395、s377和s397)。
136.参考图9、图10和图13，在初始工作时间期间，存储设备sd可以以第一工作性能np工作，并且热电元件te可以不被驱动并且可以以第一冷却性能cp0工作。例如，第一工作性能np可以表示存储设备sd在正常状态下的工作性能为约100％的工作性能，而冷却性能 cp0可以表示热电元件te在非驱动状态下的冷却性能为约0％的冷却性能。
137.步骤s531、s533、s535和s537可以分别与图11中的步骤s331、 s333、s335和s337基本相同。当执行图11中的步骤s331、s333、 s335和s337时，可以省略步骤s531、s533、s535和s537。将省略图11描述的操作和元件的重复描述。
138.在步骤s530期间，当确定了存储设备sd的工作温度升高到第一温度p11时(步骤s531：是)，在步骤s550期间，可以基于激活的第一功率控制信号来驱动热电元件te，使得热电元件te以第一冷却性能cp11工作(步骤s551)。
139.在步骤s530期间，当确定了存储设备sd的工作温度升高到第二温度c11时(步骤s533：是)，在步骤s550期间，存储设备sd的工作性能可以基于激活的第一性能控制信号从第一工作性能np降低到第二工作性能dtt11(步骤s553)。
140.在实施例中，如参考图5所描述，存储设备sd可以包括通过多个沟道和多个通路所连接的存储控制器和多个非易失性存储器。当存储设备sd以第一工作性能np工作时，可以启用或激活多个沟道和多个通路。当存储设备sd以第二工作性能dtt11工作时，可以仅启用多个沟道中的一些沟道和多个通路中的一些通路。
141.在步骤s530期间，当确定存储设备sd的工作温度升高到第三温度p21时(步骤s335：是)，在步骤s550期间，可以基于激活的第二功率控制信号来驱动热电元件te，使得热电元件te以高于第一冷却性能cp11的第二冷却性能cp21工作(步骤s555)。例如，第二冷却性能cp21可以表示热电元件te的约100％的冷却性能。
142.在实施例中，如参考图7所描述，当热电元件te的工作电压(例如，功率)增加时，热电元件te的冷却性能可增加。当热电元件te 以第一冷却性能cp11工作时，可以基于具有第
一电压电平的工作电压来驱动热电元件te。当热电元件te以第二冷却性能cp21工作时，可以基于具有高于第一电压电平的第二电压电平的工作电压来驱动热电元件te。
143.在步骤s530期间，当确定了存储设备sd的工作温度升高到第四温度c21时(步骤s537：是)，在步骤s550期间，存储设备sd的工作性能可以基于激活的第二性能控制信号从第二工作性能dtt11降低到第三工作性能dtt21(步骤s557)。例如，第三工作性能dtt21 可以表示非驱动状态的工作性能，例如，存储设备sd的约0％的工作性能。
144.参考图9、图10和图14，步骤s571、s573、s575和s577可以分别与图12中的步骤s371、s373、s375和s377基本相同。当执行图12中的步骤s371、s373、s375和s377时，可以省略步骤s571、 s573、s575和s577。将省略参考图12描述的操作和元件的重复描述。
145.在步骤s570期间，当确定了存储设备sd的工作温度降低到第五温度c
′
11时(步骤s571：是)，在步骤s590期间，存储设备sd的工作性能可以基于去激活的第二性能控制信号从第三工作性能dtt21 降低到第二工作性能dtt11(步骤s591)。
146.在步骤s570期间，当确定了存储设备sd的工作温度降低到第六温度p
′
11时(步骤s573：是)，在步骤s590期间，可以基于去激活的第二功率控制信号来驱动热电元件te，使得热电元件te以低于第二冷却性能cp21的第一冷却性能cp11工作(步骤s593)。
147.在步骤s570期间，当确定了存储设备sd的工作温度降低到第七温度c
′
01时(步骤s575：是)，在步骤s590期间，存储设备sd的工作性能可以基于去激活的第一性能控制信号从第二工作性能dtt11 提高到第一工作性能np(步骤s595)。
148.在步骤s570期间，当确定了存储设备sd的工作温度降低到第八温度p
′
01时(步骤s577：是)，在步骤s590期间，可以基于去激活的第一功率控制信号来驱动热电元件te，使得热电元件te以冷却性能cp0工作(例如，可以不驱动热电元件te)(步骤s597)。
149.图15是控制图10的存储设备的工作性能的操作的流程图。
150.参考图10和图15，可以检查或确定存储设备sd的基于温度信息tinf所设置的工作性能(或状态)(步骤s610)。在实施例中，s610 可以由存储控制器310和/或te控制器340来执行。
151.当存储设备sd以第一工作性能np工作时(步骤s610：np)，可以启用存储设备sd中包括的多个沟道和多个通路(步骤s621)。当存储设备sd以第二工作性能dtt11工作(步骤s610：dtt11)时，可以启用多个沟道中的仅一些沟道和多个通路中的仅一些通路(步骤 s623)。在实施例中，s623可以由存储控制器310来执行。当存储设备sd以第三工作性能dtt21工作时(步骤s610：dtt21)，可以禁用多个沟道和多个通路(步骤s625)。在实施例中，s623可以由存储控制器310来执行。例如，当存储设备sd包括八个沟道和八个通路时，在步骤s621、s623和s625期间启用的沟道和通路的数量可以分别为8、4和0。
152.图16是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备的操作的图。图17和图18是根据本发明构思的实施例的交替地激活或去激活图8 的至少一个功率控制信号和至少一个性能控制信号的操作的流程图。图19和图20是根据本发明构思的实施例的交替地执行图9的第一温控操作和第二温控操作的操作的流程图。可以基于图16的操作来执行图17、图18、图19和图20的操作。将省略参考图10、图11、图12、图13和图14描述的操作和元件的重复描述。
153.图16示出了其中交替地执行四步第一温控操作(例如，四步冷却性能控制操作)和
四步第二温控操作(例如，四步性能节流操作) 的实施例。在图16中，存储设备sd的工作性能sd_perf2和热电元件te的冷却性能te_perf2可以在大约0％到大约100％之间逐步 (例如，标量地)改变。
154.参考图8、图16、图17和图19，在步骤s330和s530期间，当存储设备sd的工作温度升高到第一温度p12时(步骤s331a：是，以及s531a：是)，在步骤s350期间，可以激活第一功率控制信号(步骤s351)，并且在步骤s550期间，可以驱动热电元件te以具有第一冷却性能cp12(步骤s551)。
155.在步骤s330和s530期间，当存储设备sd的工作温度升高到第二温度c12时(步骤s333a：是，以及s533a：是)，在步骤s350期间，可以激活第一性能控制信号(步骤s353)，并且在步骤s550期间，存储设备sd的工作性能可以从第一工作性能np降低到第二工作性能dtt12(步骤s553)。
156.随后，当存储设备sd的工作温度升高到第三温度p22时，可以激活第二功率控制信号，并且可以驱动热电元件te以高于第一冷却性能cp12的第二冷却性能cp22工作。当存储设备sd的工作温度升高到第四温度c22时，可以激活第二性能控制信号，并且存储设备sd 的工作性能可以从第二工作性能dtt12降低到第三工作性能dtt22。当存储设备sd的工作温度升高到第五温度p32时，可以激活第三功率控制信号，并且可以驱动热电元件te以高于第二冷却性能cp22 的第三冷却性能cp32工作。当存储设备sd的工作温度增加到第六温度c32时，可以激活第三性能控制信号，并且存储设备sd的工作性能可以从第三工作性能dtt22降低到第四工作性能dtt32。
157.随后，当存储设备sd的工作温度升高到第七温度p42时(步骤 s339：是，以及s539：是)，可以激活第四功率控制信号(步骤s359)，并且可以驱动热电元件te以高于第三冷却性能cp32的第四冷却性能 cp42工作(步骤s559)。当存储设备sd的工作温度升高到第八温度 c42时(步骤s341：是，以及s541：是)，可以激活第四性能控制信号(步骤s361)，并且存储设备sd的工作性能可以从第四工作性能 dtt32降低到第五工作性能dtt42(步骤s561)。
158.参考图9、图16、图18和图20，在步骤s370和s570期间，当存储设备sd的工作温度降低到第九温度c
′
32时(步骤s378：是，以及s578：是)，在步骤s390期间，可以去激活第四性能控制信号(步骤s398)，并且在步骤s590期间，存储设备sd的工作性能可以从第五工作性能dtt42提高到第四工作性能dtt32(步骤s598)。
159.在步骤s370和s570期间，当存储设备sd的工作温度降低到第十温度p
′
32时(步骤s379：是，以及s579：是)，可以去激活第四功率控制信号(步骤s399)，并且可以驱动热电元件te以低于第四冷却性能cp42的第三冷却性能cp32工作(步骤s599)。
160.随后，当存储设备sd的工作温度降低到第十一温度c
′
22时，可以去激活第三性能控制信号，并且存储设备sd的工作性能可以提高到第三工作性能dtt22。当存储设备sd的工作温度降低到第十二温度p
′
22时，可以去激活第三功率控制信号，并且可以驱动热电元件 te以以第二冷却性能cp22工作。当存储设备sd的工作温度降低到第十三温度c
′
12时，可以去激活第二性能控制信号，并且存储设备 sd的工作性能可以提高到第二工作性能dtt12。当存储设备sd的工作温度降低到第十四温度p
′
12时，可以去激活第二功率控制信号，并且可以驱动热电元件te以以第一冷却性能cp12工作。
161.随后，当存储设备sd的工作温度降低到第十五温度c
′
02时(步骤s375a：是，以及
s575a：是)，可以去激活第一性能控制信号(步骤s395)，并且存储设备sd的工作性能可以提高到第一工作性能np (步骤s595)。当存储设备sd的工作温度降低到第十六温度p
′
02时 (步骤s377a：是，以及s577a：是)，可以去激活第一功率控制信号 (步骤s397)，并且热电元件te可以以冷却性能cp0工作(例如，可以不驱动热电元件te)(步骤s597)。
162.图21是根据本发明构思的实施例的控制图16的存储设备的工作性能的操作的流程图。将省略参考图15描述的操作和元件的重复描述。
163.参考图16和图21，步骤s610、s631和s639可以分别与图15 的步骤s610、s621和s625基本相同。步骤s633、s635和s637中的每一个步骤可以类似于图15的步骤s623。步骤s633中的第一数量(或第一数目)可以大于步骤s635中的第二数量(或第二数目)，而步骤 s637中的第二数量可以大于第三数量(或第三数目)。例如，当存储设备sd包括八个沟道和八个通路时，在步骤s631、s633、s635、s637 和s639中启用的沟道和通路的数量可以分别为8、6、4、2和0。
164.尽管已经描述了交替地执行两步第一温控操作和第二温控操作或四步第一温控操作和第二温控操作，但是本发明构思的实施例不一定受限于此。例如，在本发明构思的实施例中，可以交替地执行k步第一和第二温控操作，其中k是大于等于2的自然数。
165.图22a、图22b和图22c是示出了根据本发明构思的实施例的存储设备中包括的热电元件的布置的截面图。
166.参考图22a，存储设备800a可以包括外壳801、衬底803、导电凸块805和多个电子元件(或组件)810、820、830、850和860。图 22a示出了其中存储设备800a实现为ssd的示例。存储设备800a可以实现为存储设备300或本公开中描述的其他存储设备。
167.衬底803可以是包括彼此相对的上表面和下表面在内的单层或多层电路衬底。例如，衬底803可以是印刷电路板(pcb)。
168.多个电子元件810、820、830、850和860可以安装在衬底803 上。多个电子元件810、820、830、850和860可以包括：存储控制器 (ctrl)810、多个非易失性存储器820、缓冲存储器(buf)830、温度传感器850和热电元件860，其可以分别实现为图2的存储控制器310、多个非易失性存储器320a、320b和320c、缓冲存储器330、温度传感器350和热电元件360。存储控制器810、多个非易失性存储器820和缓冲存储器830中的每一个可以以一个半导体封装(或一个半导体芯片)的形式提供。在图22a所示的实施例中，热电元件860 可以直接设置在衬底803上。
169.衬底803和多个电子元件810、820、830、850和860可以固定到外壳801，使得衬底803和多个电子元件810、820、830、850和860 可以被固定地定位在外壳803内。多个电子元件810、820、830、850 和860中的至少一个电子元件可以通过导电凸块805安装在衬底803 上。导电凸块805可以是例如焊料凸块。
170.参考图22b，除了存储设备800b可以包括多个热电元件之外，存储设备800b可以与图22a的存储设备800a基本相同，该多个热电元件包括第一热电元件860a和第二热电元件860b。将省略参考图22a 描述的元件的重复描述。
171.在图22b的示例中，第一热电元件860a可以直接设置在衬底803 上，而第二热电元件860b可以设置在多个非易失性存储器820中的至少一个非易失性存储器上(例如，可以设置在在半导体封装上)。在实施例中，第一热电元件860a和第二热电元件860b可以设置在存
储控制器810和/或缓冲存储器830上。在实施例中，多个热电元件中的至少一些可以被单独和/或成组地控制，并且可以被多个热电元件控制器和多个温度传感器控制。当多个热电元件中的至少一些被分组并且被成组地控制时，可以基于热电元件组的总功率来控制多个热电元件中的每个热电元件的冷却性能。
172.参考图22c，半导体封装900可以包括基底衬底(或封装衬底) 910、多个半导体器件920、粘合构件930、多个导电凸块940、密封构件950和热电元件960。半导体封装900可以实现为图22a和图22b 的存储控制器810、多个非易失性存储器820和缓冲存储器830。
173.多个半导体器件920中的至少一些可以依次堆叠在基底衬底910 上，并且多个半导体器件920中的每个半导体器件可以包括多个i/o 焊盘iopad。多个半导体器件920中的至少一些可以通过多个i/o焊盘iopad和多个接合线bw彼此电连接并与基底衬底910电连接。热电元件960可以设置在半导体封装900中，并且可以设置在多个半导体器件920的最上半导体器件的顶表面上。
174.多个半导体器件920和热电元件960可以通过密封构件950固定，并且粘合构件930可以设置在多个半导体器件920中的每对相邻的半导体器件之间。多个导电凸块940可以设置在基底衬底910的底表面上，并且可以电连接到外部设备。
175.图23a和图23b是根据本发明构思的实施例的存储设备以及包括该存储设备的存储系统的框图。将省略参考图2描述的操作和元件的重复描述。
176.参考图23a，存储系统100a包括主机设备200和存储设备300a。除了存储设备300a中包括的热电元件控制器340设置在存储控制器 310a的外部之外，存储系统100a可以与图2的存储系统100基本相同。
177.参考图23b，存储系统100b包括主机设备200和存储设备300b。除了存储设备300a中包括的温度传感器350设置在存储控制器310b 的内部之外，存储系统100b可以与图2的存储系统100基本相同。在实施例中，温度传感器350可以设置在衬底(例如，图22a中的衬底 803)的内部或之内。
178.如本领域技术人员会认识到的，本发明构思可以体现为一个或多个计算机可读介质中的系统、方法、计算机程序产品和/或计算机程序产品，所述计算机可读介质具有其上体现的计算机可读程序代码。计算机可读程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可以包含或存储由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备相关的程序。例如，计算机可读介质可以是非暂时性计算机可读介质。
179.图24是根据本发明构思的实施例的包括存储设备的存储服务器的框图。
180.参考图24，存储服务器1100可以包括服务器1110、存储用于操作服务器1110的数据的多个存储设备1000、以及控制多个存储设备1000的独立磁盘冗余阵列(raid)控制器1150。
181.raid技术主要用于其中可以在跨多个存储设备的一个以上的位置中复制重要数据的数据服务器中。raid控制器1150可以根据raid 信息来启用多个raid级别之一，并且可以在服务器1110与多个存储设备1000之间交换数据。
182.多个存储设备1000中的每个存储设备可以包括存储控制器1010、多个非易失性存
储器1020、缓冲存储器1030、热电元件控制器 (tecon)1012、温度传感器1050和热电元件1060。多个存储设备1000中的每个存储设备可以实现为存储设备300或参考图1至图23b 描述的另其他存储设备，并且可以根据参考图1至图23b描述的实施例工作。服务器1110可以实现为主机设备200，并且可以控制多个存储设备1000。
183.本发明构思的实施例可以应用于包括存储设备和存储系统的各种电子设备和系统。例如，本发明构思的实施例可以应用于诸如以下各项的系统：个人计算机(pc)、服务器计算机、数据中心、工作站、移动电话、智能电话、平板电脑、膝上型计算机，个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、数码相机、便携式游戏机、音乐播放器、摄像机、视频播放器、导航设备、可穿戴设备、物联网(iot)设备、万物联网(ioe)设备、电子书阅读器、虚拟现实(vr)设备、增强现实(ar)设备、机器人设备、无人机等。
184.尽管已经参考本发明构思的实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本公开所限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的变化。