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特許7179073初期化法と関連するコントローラ、メモリデバイス、およびホスト
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-17
(45)【発行日】2022-11-28
(54)【発明の名称】初期化法と関連するコントローラ、メモリデバイス、およびホスト
(51)【国際特許分類】
   G06F 13/38 20060101AFI20221118BHJP
   G06F 1/26 20060101ALI20221118BHJP
   G06F 12/06 20060101ALI20221118BHJP
   G06F 12/00 20060101ALI20221118BHJP
   G06F 3/00 20060101ALI20221118BHJP
   G06K 19/073 20060101ALI20221118BHJP
   G06K 19/077 20060101ALI20221118BHJP
【FI】
G06F13/38 320A
G06F1/26 306
G06F12/06 524
G06F12/00 550A
G06F3/00 V
G06F13/38 350
G06K19/073
G06K19/077 164
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2020543204
(86)(22)【出願日】2019-12-19
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-06-10
(86)【国際出願番号】 CN2019126694
(87)【国際公開番号】W WO2020147506
(87)【国際公開日】2020-07-23
【審査請求日】2020-08-12
(31)【優先権主張番号】16/251,544
(32)【優先日】2019-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】520189588
【氏名又は名称】シリコン モーション インコーポレイティッド
【氏名又は名称原語表記】SILICON MOTION INC.
【住所又は居所原語表記】8F-1, NO.36, TAIYUAN ST., ZHUBEI CITY, HSINCHU COUNTY, Taiwan 30265 CHINA
(74)【代理人】
【識別番号】100125450
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 広明
(72)【発明者】
【氏名】シェ チャオ クイ
【審査官】局 成矢
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2019/031295(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/186456(WO,A1)
【文献】特開2017-123156(JP,A)
【文献】特開2019-057229(JP,A)
【文献】特開2018-180769(JP,A)
【文献】特開2018-180770(JP,A)
【文献】特開2018-156506(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06F 13/38
G06F 1/26
G06F 12/06
G06F 12/00
G06F 3/00
G06K 19/073
G06K 19/077
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
セキュアデジタル(SD)カードを初期化するために、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする前記SDカードによって実行される方法であって、前記SDカードはホストと結合するために少なくとも17のピンを備え、
前記少なくとも17のピンは、
前記ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、
前記ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、
前記ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、
前記ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを備え、
該方法は、次の(a)、(b)、(c)及び(d)を含み、
(a)前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、次の(1)及び(2)のうち少なくとも1つを満たしたときに前記SDモードに移行するステップ
(1)CMD0コマンドが前記SDカードに結合された前記ホストから前記コマンドピンを介して受信されたこと
(2)SDCLKが前記SDカードに結合された前記ホストから前記クロックピンを介して受信されたこと
(b)前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記SDモードになく、前記SDカードに結合された前記ホストから前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧が受電された場合、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップ
前記ステップ(a)の後に、次のステップ(c)及びステップ(d)を実行し、
(c)前記ホストから受信されたCMD8コマンドに応答して、前記SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号を前記コマンドピンを介して前記ホストに送信するステップ
(d)前記ステップ(c)の後に、前記第2の供給電圧が前記ホストから前記第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、前記PCIeリンクアッププロセスを実行し、そうでなければ、前記SDモードのままであるステップ
前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードが前記PCIeモードに移行する、
方法。
【請求項2】
第1の供給電圧が給電された場合、前記SDカードは疑似初期化状態に移行し、前記CMD0コマンドが受信された場合、前記SDカードは前記疑似初期化状態から前記SDモードに移行し、前記第2の供給電圧が受電された場合、前記SDカードは、前記疑似初期化状態から前記PCIeリンクアッププロセスを実行するための状態に移行する、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記ステップ(b)は、前記SDカードが前記PCIeリンクアッププロセスに移行した後に、前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記PCIeリンクアッププロセスを終了するステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記SDカードが前記PCIeモードに移行した後、
前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記PCIeモードから切り替えるステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記ステップ(a)は、
(a1)前記PCIeリンクアッププロセスが失敗し、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと、
(a2)前記第1の供給電圧が前記第1の電圧供給ピンを介して受電され、前記第2の電圧供給ピンを介した前記第2の供給電圧が存在せず、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと、
のうちの一方を含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項7】
SDモードとPCIeモードとの両方をサポートするSDカードであって、
コントローラと、ホストに結合するための少なくとも17のピンとを備え、
前記少なくとも17のピンは、次の(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)を備え、
(a)前記ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピン
(b)前記ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピン
(c)グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピン
(d)前記ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピン
(e)前記ホストからコマンドを受信するためのコマンドピン
前記コントローラは、請求項1乃至請求項6のいずれか1項の方法を実行するように構成されている、
SDカード。
【請求項8】
請求項1乃至請求項6のいずれか1項の方法を実行するように構成されている、
セキュアデジタル(SD)カードのコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、メモリデバイスおよび関連するコントローラ、メモリデバイスおよびホストのための方法に関し、より詳細には、メモリデバイスおよび関連するコントローラ、メモリデバイスおよびホストのための初期化法に関する。
【背景技術】
【0002】
ビデオデータおよび/または音楽データを処理するためのデジタル通信デバイスまたは電子デバイスの普及、ならびにIA(インターネットアプライアンス)製品の一般化に伴い、デジタルデータを格納するための様々なタイプのストレージデバイスが開発されてきた。メモリカードは、コンパクト、低消費電力、および大保存容量という優位性から、市場の主流となっている。メモリカードは、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、MP3プレーヤ、携帯電話、携帯情報端末(PDA)、全地球測位システム(GPS)デバイスなど、様々な種類のホスト/デバイス/システムでの使用に非常に適している。
【0003】
セキュアデジタル(SD)カードは、市場で人気のあるメモリカードである。近年、データ伝送量が大幅に増加しているため、周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)バスなどの高速をサポートする新しい伝送バスがSDカードで使用され、従来のSDバスに取って代わった。したがって、SDモードまたはPCIeモードのいずれかで動作できるSDカードを提供する必要があり、またそのようなSDカードの初期化法を提供する必要もある。
【発明の概要】
【0004】
したがって、本発明の1つの目的は、SD伝送モードとPCIe伝送モードとの両方をサポートするSDカードを初期化できる初期化法を提供し、関連するSDカード、SDカードのコントローラおよびホストを提供することである。
【0005】
本発明の実施形態は、セキュアデジタル(SD)カードを初期化するために、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートするSDカードによって実行される方法を開示する。SDカードには、ホストに接続するための少なくとも17のピンが含まれる。少なくとも17のピンは、ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを含む。この方法は、(a)SDカードに結合されたホストから第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがPCIeモードになく、SDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに結合されたホストからコマンドピンを介して受信した場合、SDモードに移行するステップと、(b)SDカードに結合されたホストから第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがSDモードになく、第2の供給電圧をSDカードに結合されたホストから第2の電圧供給ピンを介して受電した場合、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップとを含む。PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードがPCIeモードに移行する。
【0006】
本発明の別の実施形態は、SDモードとPCIeモードとの両方をサポートするSDカードを開示する。SDカードには、ホストとコントローラに結合するための少なくとも17のピンが含まれる。少なくとも17のピンは、ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを含む。コントローラは、SDカードに結合されたホストから第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがPCIeモードになく、SDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに接続されたホストからコマンドピンを介して受信した場合、SDカードをSDモードに設定し、SDカードに結合されたホストから第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがSDモードになく、第2の供給電圧が第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、PCIeリンクアッププロセスを実行するように構成される。PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードがPCIeモードに移行する。
【0007】
本発明の別の実施形態は、ホストに結合されたセキュアデジタル(SD)カードを初期化するためにホストによって実行される方法を開示する。SDカードは、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする。ホストは、SDカードに結合するためのプロセッサと通信インタフースとを備える。通信インタフェースは、第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点とを備える。この方法は、(a)第1の電圧供給接点を介してSDカードに第1の供給電圧を給電するステップと、(b)第2の電圧供給接点を介してSDカードに第2の供給電圧を給電するステップと、(c)ステップ(b)の後、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップと、(d)PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードはPCIeモードに移行するステップと、(e)PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、コマンド接点を介してSDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに送信するステップとを含む。
【0008】
本発明の別の実施形態は、ホストに結合されたセキュアデジタル(SD)カードを初期化するためのホストを開示する。SDカードは、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする。ホストは、SDカードに結合するためのプロセッサと通信インタフースとを備える。通信インタフェースは、第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点とを備える。このプロセッサは、第1の電圧供給接点を介してSDカードに第1の供給電圧を給電し、第2の電圧供給接点を介してSDカードに第2の供給電圧を給電し、第2の供給電圧を給電した後、PCIeリンクアッププロセスを実行し、PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードはPCIeモードに移行し、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、コマンド接点を介してSDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに送信するように構成される。
【0009】
本発明のさらに別の実施形態は、ホストに結合されたセキュアデジタル(SD)カードを初期化するためにホストによって実行される方法を開示する。SDカードは、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする。ホストは、SDカードに結合するためのプロセッサと通信インタフースとを備える。通信インタフェースは、第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点とを備える。この方法は、(a)第1の電圧供給接点を介してSDカードに第1の供給電圧を給電するステップと、(b)ステップ(a)の後、コマンド接点を介してSDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに送信するステップと、(c)ステップ(b)の後、コマンド接点を介してPCIeモードに移行するためのCMD8コマンドをSDカードに送信するステップであり、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号がSDカードからコマンド接点を介して受信されない場合、SDカードはSDモードのままであるステップと、(d)SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号がSDカードから受信された場合、第2の電圧供給接点を介してSDカードに第2の供給電圧を給電するステップと、(e)ステップ(d)の後、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップと、(f)PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードはPCIeモードに移行するステップと、(g)PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、コマンド接点を介してCMD0コマンドをSDカードに送信するステップとを含む。
【0010】
本発明のさらに別の実施形態は、ホストに結合されたセキュアデジタル(SD)カードを初期化するためのホストを開示する。SDカードは、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする。ホストは、SDカードに結合するためのプロセッサと通信インタフースとを備える。通信インタフェースは、第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点とを備える。このプロセッサは、第1の電圧供給接点を介してSDカードに第1の供給電圧を給電し、第1の供給電圧を給電した後、コマンド接点を介してSDモードに移行するためのCMD0コマンドをSDカードに送信し、CMD0コマンドの送信後、コマンド接点を介してPCIeモードに移行するためのCMD8コマンドをSDカードに送信し、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号がSDカードからコマンド接点を介して受信されない場合、SDカードはSDモードのままであり、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号がSDカードから受信された場合、第2の電圧供給接点を介してSDカードに第2の供給電圧を供給し、第2の供給電圧を給電した後、PCIeリンクアッププロセスを実行し、PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードはPCIeモードに移行し、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、コマンド接点を介してSDカードにCMD0コマンドを送信するように構成される。
【0011】
本発明のさらに別の実施形態は、セキュアデジタル(SD)カードを初期化するために、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートするSDカードのコントローラによって実行される方法を開示する。SDカードには、ホストに接続するための少なくとも17のピンが含まれる。少なくとも17のピンは、ホストによって供給されるSDモードのための第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを含む。この方法は、(a)第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがPCIeモードになく、SDモードに移行するためのCMD0コマンドをコマンドピンを介して受信した場合、SDカードをSDモードに設定するステップと、(b)第1の電圧供給ピンを介して第1の供給電圧を受電した後、SDカードがSDモードになく、第2の供給電圧が第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、SDカードにPCIeリンクアッププロセスを実行させるステップと、(c)PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードをPCIeモードに設定するステップとを含む。
【0012】
本発明のさらに別の実施形態は、上記の方法を実行するように構成されたセキュアデジタル(SD)カードのコントローラを開示する。
【0013】
本発明の目的は、様々な図および図面に示されている好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、当業者には疑いなく明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】SDカードの概略図である。
【0015】
図2】SDカードのピンの説明表である。
【0016】
図3】本発明のいくつかの実施形態による、SDカードの概略図である。
【0017】
図4】本発明のいくつかの実施形態による、SDカードのピンの説明表である。
【0018】
図5】本発明のいくつかの実施形態による、SDカードとホストの組合せを示すブロック図である。
【0019】
図6】本発明のいくつかの実施形態による、初期化中のSDカードの状態の変化を示す状態図である。
【0020】
図7】本発明のいくつかの実施形態による、SDカードの初期化法のフローチャートである。
【0021】
図8】本発明のいくつかの実施形態による、ホストの初期化法のフローチャートである。
【0022】
図9】本発明のいくつかの実施形態による、ホストの別の初期化法のフローチャートである。
【0023】
図10】本発明のいくつかの実施形態による、SDカードを初期化するためのステップのシーケンスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
図1は、SDカードAの上面図である。図1に示すように、SDカードAは、A1からA9までラベル付けされて単一の列を形成する9つのピンを含む。SDカードAは、SD伝送モード(または「SDモード」と呼ばれる)で動作する。
【0025】
図2は、図1に示すSDカードAのピンA1~A9の説明または定義の表である。表に示すように、ピンA1とA7~A9はデータラインである。ピンA2はコマンド(CMD)ピンと呼ばれる。例えば、ピンA2は、ホストからSDカードAに送信されたコマンドを受信し、該コマンドに応答してSDカードAからホストに返答を送信する。ピンA4はVDDピンと呼ばれ、SDカードAの電圧供給ピンとして動作する。ピンA4は、2.7~3.6ボルト(V)の範囲内の供給電圧を受電するように構成してもよい。ピンA5はクロック(CLK)ピンと呼ばれ、クロック信号を受信するように構成される。ピンA3および/またはA6は、グランドピンである。
【0026】
図3は、本発明のいくつかの実施形態によるSDカードBを示す。図3に示すように、SDカードBは18ピンを含み、それらはB1からB18までラベル付けされ、2つの列R1およびR2を形成する。ピンB1~B9によって形成される列R1の配置または構成は、図1のSDカードAのピンA1~A9の配置または構成と実質的に同じである。本開示によれば、SDカードBは、SDモードとPCIeモードとの両方で動作することができる。SDカードBがSDモードで動作するとき、ピンB1~B9が利用され、図1のSDカードAのピンA1~A9と同じ機能を有する。この場合、ピンB1~B9はそれぞれピンA1~A9に対応する。例えば、ピンB2はコマンドピンとして動作する。
【0027】
図4は、SDカードBがPCIeモードで動作するときのSDカードBのピンB1、B4およびB7~B18の説明または定義の表である。SDモードで利用されるピンB1、B4およびB7~B9は、PCIeモードでも利用される。それでも、PCIeモードでのピンB1およびB7~B9の機能は、SDモードでのピンB1およびB7~B9の機能とは異なる。
【0028】
図4に示すように、ピンB4はVDD1ピンと呼ばれ、SDカードB用の電圧供給ピンとして(SDカードA用のピンA4として)動作する。ピンB4は、2.7~3.6Vの範囲内の供給電圧を受電するように構成してもよい。ピンB14はVDD2ピンと呼ばれ、SDカードB用の電圧供給ピンとして動作する。ピンB14は、1.7~1.95Vの範囲内の供給電圧を受電するように構成してもよい。ピンB18はVDD3ピンと呼ばれ、SDカードB用の電圧供給ピンとして動作する。ピンB18は、1.14~1.3Vの範囲内の供給電圧を受電するように構成してもよい。いくつかの実施形態では、ピンB18はオプションであってもよく、機能しない場合がある。ピンB7とB8はクロック(CLK)ピンと呼ばれ、クロック信号を受信するように構成してもよい。ピンB10、B13、および/またはB17は、グランドピンである。
【0029】
図5は、本発明のいくつかの実施形態による、SDカードBとホストHの組合せを示すブロック図である。SDカードBは、ピンB1~B18を介してホストHに結合するように構成され、コマンド、データ、および供給電圧をピンB1~B18を介してホストHから受け取る。SDカードBは、フラッシュ・メモリ・モジュール120およびフラッシュ・メモリ・コントローラ(またはコントローラ)110を含み、フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、フラッシュ・メモリ・モジュールにアクセスするように構成される。フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、SDカードBの伝送モードをSDモードまたはPCIeモードとして設定するように構成できる。この実施形態によれば、フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、マイクロプロセッサ112、読取り専用メモリ(ROM)112M、制御ロジック114、バッファメモリ116、およびインタフェースロジック118を備える。ROM112Mは、プログラムコード112Cを記憶するように構成され、マイクロプロセッサ112は、フラッシュ・メモリ・モジュール120へのアクセスを制御するためにプログラムコード112Cを実行するように構成される。制御ロジック114は、エンコーダ142およびデコーダ144を備える。
【0030】
通常、フラッシュ・メモリ・モジュール120は、それぞれが複数のブロックを含む複数のフラッシュ・メモリ・チップを含み、フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、フラッシュ・メモリ・モジュール120上で動作(例えば、消去)を実行する単位として「ブロック」を用いる。フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、マイクロプロセッサ112を介してプログラムコード112Cを実行することができる。さらに、ブロックは特定の数のページを含むことができ、フラッシュ・メモリ・コントローラ110は、フラッシュ・メモリ・モジュール120にデータを書き込む単位として「ページ」を用いる。いくつかの実施形態では、フラッシュ・メモリ・モジュール120は、3D NAND型フラッシュメモリを含んでもよい。
【0031】
実際には、マイクロプロセッサ112を介してプログラムコード112Cを実行するフラッシュ・メモリ・コントローラ110は、その内部要素を使用して、様々な制御動作、例えば、制御ロジック114を使用してフラッシュ・メモリ・モジュール120のアクセス動作(特に、少なくとも1つのブロックまたは少なくとも1つのページでのアクセス動作)を制御すること、バッファメモリ116を使用して必要なバッファリングプロセスを実行すること、およびインタフェースロジック118を使用して図3に示すピンB1~B18を介してホストHと通信することなどを実行してもよい。バッファメモリ116は、例えば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(スタティックRAM(SRAM))であってもよいが、本発明はこれに限定されない。
【0032】
図6は、本発明のいくつかの実施形態による、初期化中のSDカードの状態の変化を示す状態図である。図6に示される様々な状態があり、これは、SDカードBがホストHに接続(結合)されるときの初期化中のSDカードBの動作状態である。状態図は、疑似初期化状態62から始まる。SDカードBがホストHに接続されると、電圧VDD1がピンB4を介してSDカードBに供給される。したがって、SDカードBは、疑似初期化状態62に移行する。
【0033】
状態62において、電圧VDD2がピンB14を介して受電されるか、または電圧VDD3がピンB18を介して受電される場合、SDカードB(または、コントローラ110)は、PCIeリンクアッププロセスを実行するために状態64に移行する。ピンB14を介した電圧VDD2およびVDD3ピンB18を介した電圧VDD3が両方とも存在せず、ホストHからコマンドピンB2を介してSDモードのCMD0コマンドが受信されると、SDカードBはSDモードに移行する。すなわち、SDカードBは状態62から状態63に移行する。CMD0はソフトウェアリセットコマンドであり、現在のカード状態に関係なく、SDカードBをアイドル状態に設定する。CMD0の詳細情報は、SDグループが公開している「物理層仕様(Physical Layer Specification)」に記載されている。
【0034】
上述のように、電圧VDD2またはVDD3が受信される場合、SDカードB(または、コントローラ110)は状態64に移行する。状態64では、PCIeリンクアッププロセスがコントローラによって実行される。リンクアッププロセス中に、SDカードB(または、コントローラ110)がピンB1(例えば、PERST#)がロー(low)を検出した場合、SDカードB(または、コントローラ110)はピンB1の内部プルアップ抵抗を無効にし、次にピンB9(例えば、CLKREQ#)をロー(low)に駆動する。ホストHがピンB9がロー(low)であることを検出すると、ホストHは、ピンB1をハイ(high)に駆動し、PCIeリンクのトレーニングと初期化を実行する。リンクアッププロセスの詳細は、SDグループが公開している「物理層仕様(Physical Layer Specification)」の8.3節「SDエクスプレスカード(SD Express Card)の初期化プロセス」に記載されている。
【0035】
状態64で、PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、SDカードB(または、コントローラ110)は、PCIeモードに移行するか、状態65とラベル付けされたコントローラ110によってPCIeモードに設定される。PCIeリンクアッププロセスが成功する前に、既存の電圧VDD2または電圧VDD3がオフになっている場合(すなわち、電圧VDD2と電圧VDD3の両方が存在しない場合)、SDカードB(または、コントローラ110)はPCIeリンクアッププロセスを終了し、疑似初期化状態(すなわち、状態62)に戻る。
【0036】
PCIeリンクアッププロセス中に、ホストHからコマンドピンB2を介してCMD0コマンドを受信した場合、SDカードBは、SDモードに移行するか、またはコントローラ110によってSDモードに設定される(状態63)。PCIeリンクアッププロセスが所定の時間内に成功できない場合、ホストHはPCIeリンクアッププロセスが失敗したと見なす可能性がある。いくつかの実施形態では、ホストHは、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、コマンドピンB2を介してCMD0コマンドをSDカードBに送信するように構成されてもよい。いくつかの他の実施形態では、ホストHは、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、電圧VDD2および電圧VDD3をオフにするように構成されてもよい。
【0037】
SDカードBがPCIeモード(すなわち、状態65)に移行しており、既存の電圧VDD2またはVDD3がオフになっている(すなわち、電圧VDD2と電圧VDD3が両方とも存在しない)場合、SDカードBは、疑似初期化状態に戻る、またはコントローラ110によって疑似初期化状態に戻される(状態62に戻る)。
【0038】
SDカードBがSDモードに移行した状態63では、ホストHからコマンドピンB2を介してCMD8コマンドを受信できる。CMD8コマンドは、複数の電圧範囲をサポートするために追加され、SDカードが供給電圧をサポートするかどうかを確認するために使用される。ホストHは、CMD8コマンドを使用して電圧サポート情報をSDカードに提供する。CMD8コマンドを受信すると、SDカードB(または、コントローラ110)は、SDカードの電圧サポート情報をホストに提供するために、コマンドピンB2を介してホストに応答信号(すなわち、R7)を送信することができる。応答では、SDカードは、引数に設定された電圧範囲とチェックパターンの両方をエコーバックする。R7の詳細情報は、SDグループが公開している「物理層仕様(Physical Layer Specification)バージョン7.00」の4.9.6項に記載されている。その後、ホストHからピンB14を介して電圧VDD2が、またはピンB18を介して電圧VDD3が受電される場合、SDカードB(または、コントローラ110)は、PCIeリンクアッププロセスを実行し(状態64)、どちらも受電されない場合、SDカードBはSDモードのままである。
【0039】
上記の実施形態では、SDモードのCMD0コマンドがホストHからコマンドピンB2を介して受信される場合、SDカードB(または、コントローラ110)は、状態62からSDモードに移行する。それにもかかわらず、いくつかの他の実施形態では、SDカードがPCIeモードになく、SDクロック信号がホストHからコマンドピンB5を介して受信される場合、SDカードB(または、コントローラ110)は、状態62からSDモードに移行する。いくつかの実施形態では、ピンB18が配置されていないため、VDD3は給電されないことを理解されたい。
【0040】
図7は、本発明のいくつかの実施形態による、SDカードまたはSDカードのコントローラによって実行される初期化プロセス700のフローチャートである。詳細なステップは以下の通りである。
ステップ702:開始
ステップ704:SDカード(または、コントローラ)は、CMD0コマンドがコマンドピンを介して受信されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ716に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ706に進む。
ステップ706:SDカード(または、コントローラ)は、電圧VDD2または電圧VDD3が受電されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ708に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ704に進む。
ステップ708:SDカード(またはコントローラ)は、PCIeリンクアッププロセスを実行する。
ステップ710:SDカード(またはコントローラ)は、PCIeリンクアッププロセスが成功したかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ712に進む。結果が否定の場合(すなわち、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合)、プロセスはステップ704に進む。PCIeリンクアッププロセスは、(i)PCIeリンクアッププロセスが所定の時間内に成功できない、(ii)電圧VDD2および電圧VDD3が両方とも存在しない、(iii)CMD0コマンドを受信した、のいずれかの事象が発生した場合、失敗したと見なされる可能性がある。
ステップ712:SDカードはPCIeモードに移行するか、コントローラによってPCIeモードに設定される。
ステップ714:SDカード(またはコントローラ)は、既存の電圧VDD2またはVDD3がオフになっている(すなわち、電圧VDD2およびVDD3が両方とも存在しない)かどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ704に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ712に進み、SDカードはPCIeモードのままである。
ステップ716:SDカードはSDモードに移行するか、コントローラによってSDモードに設定される。
ステップ718:SDカード(またはコントローラ)は、CMD8コマンドがコマンドピンを介して受信されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ720に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ716に進み、SDカードはSDモードのままである。
ステップ720:SDカードは、コマンドピンを介して、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号(例えば、R7)を送信する。
ステップ722:SDカード(またはコントローラ)は、電圧VDD2または電圧VDD3が受電されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ708に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ716に進み、SDカードはSDモードのままである。
【0041】
上記の開示から、当業者は、上記のステップの順序を調整してもよいことを理解するであろう。例えば、ステップ706は、ステップ704の前に実行されてもよい。ステップ706でVDD2もVDD3も受電されない場合、ステップ704に進む。
【0042】
本開示によれば、特に図6および図7に関連する開示によれば、当業者は、SDカードまたはSDカードのコントローラによって実行される初期化プロセスの他のフローチャートを導出できる可能性がある。したがって、本発明の初期化プロセスは、図7に示すものに限定されない。
【0043】
再び図5を参照すると、ホストHは、SDカードに結合するためのプロセッサ132および通信インタフェース134を含んでもよい。通信インタフェースには、接点H1~H18が含まれ、接点H1~H18はそれぞれSDカードBのピンB1~B18に対応する。ホストHとSDモードにあるSDカードBとが通信しようとする場合、接点H1~H18の機能は図2に示す通りであり、ホストHとPCIeモードにあるSDカードBとが通信しようとする場合、接点H1~H18の機能は図4に示す通りである。初期化を実行するためのホストHの動作については、以下の段落で詳細に説明する。一般に、ホストHのプロセッサ132は、図8図9、および図10を含む以下の初期化プロセスを実行するために、プロセッサ132がアクセスすることができる少なくとも1つのプログラムコードを実行する。言い換えると、ホストHは、以下の初期化プロセスを行うように構成されている。
【0044】
図8は、本発明のいくつかの実施形態による、ホストによって実行される初期化プロセスのフローチャートである。好ましい実施形態によれば、初期化プロセスは以下のステップを含む。
ステップ802:開始
ステップ804:ホストは、接点H4を介してSDカードにVDD1を供給する。
ステップ806:ホストは、接点H14を介してSDカードにVDD2を供給するか、接点H18を介してSDカードにVDD3を供給する。
ステップ808:ホストは、PCIeリンクアッププロセスを実行し、PCIeリンクアッププロセスが成功したことを示す応答を受信したかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ810に進む。結果が否定の場合(すなわち、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合)、プロセスはステップ814に進む。PCIeリンクアッププロセスが成功すると、レジスタ「PCIeリンクアップ」が1bに設定される。すなわち、ホストは、レジスタ「PCIeリンクアップ」の値を判断することにより、PCIeリンクアッププロセスが成功したかどうかを判断できる。
ステップ810:ホストは、SDカードがPCIeモードにあると判断する。
ステップ812:ホストは、SDカードにSDモードへの切替えを要求するコマンドが受信されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ814に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ810に進む。
ステップ814:ホストは、接点H2を介してCMD0コマンドを送信し、VDD2とVDD3の両方を遮断する。
ステップ816:ホストは、SDカードがSDモードにあると判断する。
ステップ818:ホストは、SDカードにPCIeモードへの切替えを要求するコマンドが受信されたかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ820に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ816に進む。
ステップ820:ホストは、接点H2を介してCMD8コマンドを送信する。
ステップ822:ホストは、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号(例えば、R7)を、接点H2を介して受信したかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ806に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ816に進む。
【0045】
初期化プロセス800では、ホストはVDD1を給電し、次にVDD2またはVDD3を給電する。その後、ホストはSDカードを用いてPCIeリンクアッププロセスを実行する。PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、ホストは、ホストに結合されているSDカードがPCIeモードをサポートしない可能性があると判断し、SDカードをSDモードに移行させるためにCMD0コマンドを送信する。PCIeリンクアッププロセスが成功すると、SDカードはPCIeモードに移行する。
【0046】
上記の実施形態では、ホストは、VDD1の後に、VDD2またはVDD3を給電する。いくつかの実施形態では、ステップ804およびステップ806を同時に実行してもよい。すなわち、ホストはVDD1とともにVDD2またはVDD3を給電できる。上記の開示から、当業者は、上記のステップの順序を調整してもよく、初期化プロセスが上記の実施形態に限定されないことを理解するであろう。
【0047】
図9は、本発明のいくつかの実施形態による、ホストによって実行される別の初期化プロセスのフローチャートである。
【0048】
好ましい実施形態によれば、初期化プロセス900は、以下のステップを含む。
ステップ902:開始。
ステップ904:ホストは、接点H4を介してSDカードにVDD1を供給する。
ステップ906:ホストは、接点H2を介してSDカードにCMD0コマンドを送信する。
ステップ908:ホストは、接点H2を介してSDカードにCMD8コマンドを送信する。
ステップ910:ホストは、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号(例えば、R7)を受信したかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ912に進む。結果が否定の場合、プロセスはステップ918に進む。
ステップ912:ホストは、接点H14を介してSDカードにVDD2を供給するか、接点H18を介してSDカードにVDD3を供給する。
ステップ914:ホストは、SDカードを使用してPCIeリンクアッププロセスを実行し、PCIeリンクアッププロセスが成功したかどうかを判断する。結果が肯定の場合、プロセスはステップ916に進む。結果が否定の場合(すなわち、PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合)、プロセスはステップ920に進む。
ステップ916:ホストは、SDカードがPCIeモードにあると判断する。
ステップ918:ホストは、接点H2を介してSDカードにCMD0コマンドを送信する。
ステップ920:ホストは、SDカードがSDモードにあると判断する。
【0049】
初期化プロセス900では、ホストはVDD1を給電し、次にCMD0コマンドをSDカードに送信する。したがって、SDカードは起動後にSDモードに移行するであろう。次に、ホストはCMD8コマンドをSDカードに送信して、SDカードがPCIeモードをサポートするかどうかを確認する。SDカードは、SDカードがPCIeモードをサポートすることを示す応答信号R7をホストに送信する場合、ホストは、SDカードを用いてPCIeリンクアッププロセスを実行してもよい。上記の開示に基づいて、本発明の初期化プロセスは、図7図9に示されるプロセスに限定されないことが理解され得る。当業者は、上記の開示、特に図6に関連する開示に基づいて、他の初期化プロセスを導出できる可能性がある。
【0050】
図10は、本発明のいくつかの実施形態による、SDカードB(または、コントローラ110)およびホストHの初期化プロセス1000を示す。本実施形態では、プロセス1000は、SDモードコマンド、すなわち、ホストHによって送信されるCMD0コマンドで開始する。好ましい実施形態では、プロセス1000は、疑似初期化段階、SDモード段階、PCIeリンクアップ段階、およびPCIeモード段階の4つの段階に分割することができる。これらの各段階の詳細は次のとおりである。
疑似初期化段階
【0051】
SDカードB(または、コントローラ110)は、起動後、疑似初期段階にある。この段階で、ホストHは電圧VDD1をオンにして、コマンドピンB2とピンB1、B7、B8およびB9(すなわち、SDモードのデータラインDAT[3:0]、図2を参照)を電圧3.3Vだけ上昇させる。電圧VDD1がオンになった後、ホストHは、クロックピンB5を介してSDCLKを、およびコマンドピンB2を介してCMD0コマンドをSDカードBに送信する。
SDモード段階
【0052】
SDカードB(または、コントローラ110)は、CMD0コマンドを受信した後、SDモードに移行する。CMD8コマンドは、ホストHからコマンドピンB2を介して送信される。CMD8コマンドの引数には、「PCIe利用可能」=1および「PCIe1.2Vサポート」=1がある。1.2Vは、VDD3ピンB18が受電するように構成されている1.14V~1.3Vの電圧範囲内であることに注意すべきである。
【0053】
SDカードBがCMD8コマンドを受信し、「PCIe利用可能」=1および「PCIe1.2Vサポート」=1を正常に検出すると、SDカードBは、本実施形態ではVDD3電圧供給をサポートするので、「PCIe応答」=1および「PCIe1.2Vサポート」=1と共にR7に応答する。いくつかの実施形態では、SDカードB(または、コントローラ110)は、代わりにVDD2電圧供給をサポートすることができる。ホストHがR7で「PCIe応答」=1を検出すると、ホストHは、ピンB1、B7、およびB8をロー(low)に駆動する。ピンB1、B7およびB8は、SDモードではDAT3、DAT0およびDAT1に対応し、PCIeモードではPERST#、REFCLK+およびREFCLK-に対応することに注意すべきである(図4を参照)。さらに、ホストHがR7で「PCIe1.2Vサポート」=1、PERST#=ロー(low)およびCLKREQ#=ハイ(high)を検出すると、VDD3ピンB18を介してSDカードB(または、コントローラ110)に電圧VDD3を給電する。
PCIeリンクアップ段階
【0054】
受電電圧VDD3が1.2Vに達すると、SDカードB(または、コントローラ110)はPCIeリンクアッププロセスに移行する。ピンB9は、SDモードではDAT2に対応し、PCIeモードではCLKREQ#に対応することに注意すべきである(図4を参照)。CLKREQ#は、基準クロック要求信号用である。
【0055】
SDカードB(または、コントローラ110)は、電圧VDD3がオンでPERST#がロー(low)であることを検出すると、受電電圧VDD3が安定したため、DAT3の内部プルアップ抵抗を無効にし、所定の時間間隔TPVCRL内にCLKREQ#をロー(low)に駆動する。
【0056】
ホストHは、CLKREQ#がロー(low)であることを検出すると、受電電圧VDD3が安定してから所定の時間間隔TPVPGLを超えた後、およびピンB7とB8を介してREFCLKを供給してから所定の時間間隔TPERST#-CLKを超えた後、PERST#をハイ(high)に駆動する。
PCIeモード段階
【0057】
SDカードB(または、コントローラ110)は、PCIeリンクアップが成功した後にPCIeモードに移行する。
【0058】
要約すると、本発明によって提供される初期化法は、SDカード(または、コントローラ110)がSDモードとPCIeモードとの両方をサポートすることを可能にする。様々のアプリケーションに基づいて、SDカード(または、コントローラ110)に結合されたホストに従って、SDカード(または、コントローラ110)を、SDモードまたはPCIeモードに初期化することができる。
【0059】
上記を考慮して、本開示は、SDモードとPCIeモードとの両方をサポートするSDカード、関連するメモリカード、コントローラ、およびホストの初期化プロセスを提供する。本開示の実施形態によるSDカードについては、PCIeモードをサポートしないホストにも対応している。本開示の実施形態によるホストについては、PCIeモードをサポートしないSDカードにも対応している。
【0060】
本開示は、以下の条項を使用してさらに説明することができる。
条項1.セキュアデジタル(SD)カードを初期化するために、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする前記SDカードによって実行される方法であって、前記SDカードはホストと結合するために少なくとも17のピンを備え、前記少なくとも17のピンは、
前記ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、
前記ホストによって供給される、前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、
前記ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、
前記ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを備え、
(a)前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記PCIeモードになく、前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドを前記SDカードに結合された前記ホストから前記コマンドピンを介して受信した場合、前記SDモードに移行するステップと、
(b)前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記SDモードになく、前記SDカードに結合された前記ホストから前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電した場合、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップとを含み、
前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードが前記PCIeモードに移行する、方法。
条項2.第1の供給電圧が給電された場合、前記SDカードは疑似初期化状態に移行し、前記CMD0コマンドが受信された場合、前記SDカードは前記疑似初期化状態から前記SDモードに移行し、前記第2の供給電圧が受電された場合、前記SDカードは、前記疑似初期化状態から前記PCIeリンクアッププロセスを実行するための状態に移行する、条項1に記載の方法。
条項3.ステップ(a)の後に実行され、
(d)前記コマンドピンを介して前記ホストによって送信された前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを受信するステップと、
(e)前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号を前記コマンドピンを介して前記ホストに送信するステップと、
(f)ステップ(e)の後、前記第2の供給電圧が前記ホストから前記第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、前記PCIeリンクアッププロセスを実行し、そうでなければ、前記SDモードのままであるステップと、
をさらに含む、条項1に記載の方法。
条項4.ステップ(b)は、前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記PCIeリンクアッププロセスを終了するステップをさらに含む、条項1に記載の方法。
条項5.前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記PCIeモードから切り替えるステップをさらに含む、条項1に記載の方法。
条項6.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項1に記載の方法。
条項7.ステップ(a)は、
(g)前記PCIeリンクアッププロセスが失敗し、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと、
(h)前記第1の供給電圧が前記第1の電圧供給ピンを介して受電され、前記第2の電圧供給ピンを介した前記第2の供給電圧が存在せず、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと
のうちの一方を含む、条項1に記載の方法。
条項8.SDモードとPCIeモードとの両方をサポートするSDカードであって、
ホストに結合するための少なくとも17のピンであって、
前記ホストによって供給される第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、
前記ホストによって供給される、第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、
前記ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、
前記ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを含む前記少なくとも17のピンと、
コントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記PCIeモードになく、前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドが前記SDカードに接続された前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDカードを前記SDモードに設定し、
前記SDカードに結合された前記ホストから前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記SDモードになく、前記第2の供給電圧が前記第2の供給電圧ピンを介して受電される場合、PCIeリンクアッププロセスを実行し、
前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードが前記PCIeモードに移行するように構成される、SDカード。
条項9.第1の供給電圧が給電された場合、前記SDカードは疑似初期化状態に移行し、前記CMD0コマンドが受信された場合、前記SDカードは前記疑似初期化状態から前記SDモードに移行し、前記第2の供給電圧が受電された場合、前記SDカードは、前記疑似初期化状態から前記PCIeリンクアッププロセスを実行するための状態に移行する、条項8に記載のSDカード。
条項10.前記SDカードを前記SDモードに設定した後、前記コントローラは、
前記コマンドピンを介して前記ホストによって送信された前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを受信し、
前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号を前記コマンドピンを介して前記ホストに送信し、
前記応答信号を送信した後、前記第2の供給電圧が前記ホストから前記第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、前記PCIeリンクアッププロセスを実行し、そうでなければ、前記SDカードを前記SDモードのままにするようにさらに構成される、条項8に記載のSDカード。
条項11.前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記コントローラは、前記PCIeリンクアッププロセスを終了するようにさらに構成される、条項8に記載のSDカード。
条項12.前記コントローラは、前記SDカードが前記第2の電圧供給ピンを介して前記第2の供給電圧を受電しない場合、前記SDカードを前記PCIeモードから切り替えるようにさらに構成される、条項8に記載のSDカード。
条項13.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項8に記載のSDカード。
条項14.前記コントローラは、
前記PCIeリンクアッププロセスが失敗し、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDカードを前記SDモードに設定するステップと、
前記第1の供給電圧が前記第1の電圧供給ピンを介して受電され、前記第2の電圧供給ピンを介した前記第2の供給電圧が存在せず、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信される場合、前記SDカードを前記SDモードに設定するステップと、
のうちの一方を実行するようにさらに構成される、請求項8に記載のSDカード。
条項15.セキュアデジタル(SD)カードを初期化するためにホストによって実行される方法であって、前記SDカードは、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートし、前記ホストは、
プロセッサと、
前記SDカードに結合するための通信インタフェースであって、
第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、
前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、
前記SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、
前記SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点と
を含む、前記通信インタフェースとを備え、
前記方法は、
(a)前記第1の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第1の供給電圧を給電するステップと、
(b)前記第2の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第2の供給電圧を供給するステップと、
(c)ステップ(b)の後、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップと、
(d)前記PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断するステップであり、前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードは前記PCIeモードに移行する、ステップと、
(e)前記PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、前記コマンド接点を介して前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドを前記SDカードに送信するステップと
を含む、方法。
条項16.(f)前記SDカードが前記SDモードにあり、前記SDカードに前記PCIeモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記コマンド接点を介して前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを前記SDカードに送信するステップをさらに含み、
前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号が前記コマンド接点を介して前記SDカードから受信された場合、ステップ(b)およびステップ(c)が実行される、条項15に記載の方法。
条項17.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項15に記載の方法。
条項18.(g)前記SDカードに前記PCIeモードから前記SDモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記第2の供給電圧の送電を停止し、前記コマンド接点を介して前記CMD0コマンドを前記SDカードに送信するステップ
をさらに含む、条項15に記載の方法。
条項19.セキュアデジタル(SD)モードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートするSDカードを初期化するためのホストであって、
プロセッサと、
前記SDカードに結合するための通信インタフェースであって、
第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、
前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、
前記SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、
前記SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点と
を含む、通信インタフェースとを備え、
前記ホストは、
前記第1の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第1の供給電圧を給電し、
前記第2の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第2の供給電圧を給電し、
前記第2の供給電圧を給電した後、PCIeリンクアッププロセスを実行し、
前記PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードは前記PCIeモードに移行し、
前記PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、前記コマンド接点を介して前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドを前記SDカードに送信するように構成される、ホスト。
条項20.前記プロセッサは、
前記SDカードが前記SDモードにあり、前記SDカードに前記PCIeモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記コマンド接点を介して前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを前記SDカードに送信し、
前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号が前記コマンド接点を介して前記SDカードから受信された場合、前記プロセッサは前記第2の供給電圧を給電して前記PCIeリンクアッププロセスを実行するようにさらに構成される、条項19に記載のホスト。
条項21.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項19に記載のホスト。
条項22.前記プロセッサは、前記SDカードに前記PCIeモードから前記SDモードに移行することを要求するコマンドを受信した場合、前記第2の供給電圧の送電を停止し、前記コマンド接点を介して前記CMD0コマンドを前記SDカードに送信するようにさらに構成される、条項19に記載のホスト。
条項23.ホストに結合され、セキュアデジタル(SD)モードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートするSDカードを初期化するために前記ホストによって実行される方法であって、
前記ホストは、
プロセッサと、
前記SDカードに結合するための通信インタフェースであって、
第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、
前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、
前記SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、
前記SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点と
を含む、前記通信インタフェースとを備え、
(a)前記第1の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第1の供給電圧を給電するステップと、
(b)ステップ(a)の後、前記コマンド接点を介して前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドを前記SDカードに送信するするステップと、
(c)ステップ(b)の後、前記コマンド接点を介して前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを前記SDカードに送信するステップであり、前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号が前記SDカードから前記コマンド接点を介して受信されない場合、前記SDカードは前記SDモードのままである、ステップと、
(d)前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す前記応答信号が前記SDカードから受信された場合、前記第2の電圧供給接点を介して前記第2の供給電圧を前記SDカードに給電するステップと、
(e)ステップ(d)の後、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップと、
(f)前記PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断するステップであり、前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードは前記PCIeモードに移行する、ステップと、
(g)前記PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、前記コマンド接点を介してCMD0コマンドを前記SDカードに送信するステップと
を含む、方法。
条項24.前記SDカードが前記SDモードにあり、前記SDカードに前記PCIeモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、ステップ(c)およびステップ(d)が実行される、条項23に記載の方法。
条項25.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項23に記載の方法。
条項26.(h)前記SDカードに前記PCIeモードから前記SDモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記第2の供給電圧の送電を停止し、前記コマンド接点を介して前記CMD0コマンドを前記SDカードに送信するステップ
をさらに含む、条項23に記載の方法。
条項27.セキュアデジタル(SD)モードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートするSDカードを初期化するためのホストであって、
プロセッサと、
前記SDカードに結合するための通信インタフェースであって、
第1の供給電圧を給電するための第1の電圧供給接点と、
前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を給電するための第2の電圧供給接点と、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランド接点と、
前記SDカードにクロック信号を送信するための少なくとも1つのクロック接点と、
前記SDカードにコマンドを送信するためのコマンド接点と
を含む、通信インタフェースとを備え、
前記ホストは、
前記第1の電圧供給接点を介して前記SDカードに前記第1の供給電圧を給電し、
前記第1の供給電圧を給電した後、前記コマンド接点を介して前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドを前記SDカードに送電し、
前記CMD0コマンドを送電した後、前記コマンド接点を介して前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを前記SDカードに送信し、前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号が前記SDカードから前記コマンド接点を介して受信されない場合、前記SDカードは前記SDモードのままであり、
前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す前記応答信号が前記SDカードから受信された場合、前記第2の電圧供給接点を介して前記第2の供給電圧を前記SDカードに給電し、
前記第2の供給電圧を給電した後、PCIeリンクアッププロセスを実行し、
前記PCIeリンクアッププロセスが成功したか失敗したかを判断し、前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードは前記PCIeモードに移行し、
前記PCIeリンクアッププロセスが失敗した場合、前記コマンド接点を介してCMD0コマンドを前記SDカードに送信するように構成される、ホスト。
条項28.前記SDカードが前記SDモードにあり、前記SDカードに前記PCIeモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記CMD8コマンドが前記コマンド接点を介して前記SDカードに送信される、条項27に記載のホスト。
条項29.前記第1の供給電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項27に記載のホスト。
条項30.前記プロセッサは、
前記SDカードに前記PCIeモードから前記SDモードに移行することを要求するコマンドが前記プロセッサによって受信された場合、前記第2の供給電圧の送電を停止し、前記コマンド接点を介して前記CMD0コマンドを前記SDカードに送信する
ようにさらに構成される、条項27に記載のホスト。
条項31.セキュアデジタル(SD)カードを初期化するために、SDモードと周辺機器相互接続エクスプレス(PCIe)モードとの両方をサポートする前記SDカードのコントローラによって実行される方法であって、前記SDカードはホストと結合するために少なくとも17のピンを備え、前記少なくとも17のピンは、
前記ホストによって供給されるSDモード用の第1の供給電圧を受電するための第1の電圧供給ピンと、
前記ホストによって供給される、前記第1の供給電圧よりも低い第2の供給電圧を受電するための第2の電圧供給ピンと、
グランドに結合するための少なくとも1つのグランドピンと、
前記ホストからクロック信号を受信するための少なくとも1つのクロックピンと、
前記ホストからコマンドを受信するためのコマンドピンとを備え、
(a)前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記PCIeモードになく、前記SDモードに移行するためのCMD0コマンドが前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDカードを前記SDモードに設定するステップと、
(b)前記第1の電圧供給ピンを介して前記第1の供給電圧を受電した後、前記SDカードが前記SDモードになく、前記第2の供給電圧が前記第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、PCIeリンクアッププロセスを実行するステップと、
(c)前記PCIeリンクアッププロセスが成功した場合、前記SDカードを前記PCIeモードに設定するステップと
を含む、方法。
条項32.ステップ(a)の後に実行され、
(d)前記コマンドピンを介して前記PCIeモードに移行するためのCMD8コマンドを受信するステップと、
(e)前記SDカードが前記PCIeモードをサポートすることを示す応答信号を前記コマンドピンを介して送信するステップと、
(f)ステップ(e)の後、前記第2の供給電圧が前記第2の電圧供給ピンを介して受電された場合、前記PCIeリンクアッププロセスを前記SDカードに実行させ、そうでなければ、前記SDカードを前記SDモードに維持するステップと
をさらに含む、条項31に記載の方法。
条項33.ステップ(b)は、前記第2の供給電圧が前記第2の電圧供給ピンを介して受信されない場合、前記PCIeリンクアッププロセスを終了するステップをさらに含む、条項31に記載の方法。
条項34.前記第2の供給電圧が前記第2の供給電圧ピンを介して受電されない場合、前記SDカードを前記PCIeモードから出るように設定することをさらに含む、条項31に記載の方法。
条項35.前記第1の電圧が2.7~3.6ボルトの範囲内であり、前記第2の供給電圧が1.7~1.95ボルトの範囲内または1.14~1.3ボルトの範囲内である、条項31に記載の方法。
条項36.ステップ(a)は、
(g)前記PCIeリンクアッププロセスが失敗し、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと、
(h)前記第1の供給電圧が前記第1の電圧供給ピンを介して受電され、前記第2の電圧供給ピンを介した前記第2の供給電圧が存在せず、前記CMD0コマンドが前記ホストから前記コマンドピンを介して受信された場合、前記SDモードに移行するステップと
のうちの一方を含む、条項31に記載の方法。
条項37.条項31~36のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたセキュアデジタル(SD)カードのコントローラ。
【0061】
上記の開示は例示を目的としたものであり、本開示を限定するものと見なされるべきではないことに注意すべきである。当業者は、本開示の教示を保持しながら、デバイスおよび方法に関する多くの修正および変更が行われ得ることを容易に観察するであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ限定されると解釈されるべきである。
図1
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図7
図8
図9
図10