相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年11月30日提交的申请号为10-2018-0152417的韩国专利申请的优先权，其公开的全部内容通过引用合并于此。
本发明的各种实施例总体而言涉及一种半导体设计技术。具体地，各种实施例涉及一种存储系统，该存储系统包括在低温下工作的存储器。
背景技术：
在低温下工作的存储器比在室温下工作的存储器消耗的功率明显更少。例如，在低温下工作的dram比在室温下工作的dram具有相对更长的存储单元的数据保留时间。因此，在低温下工作的dram通过使刷新操作最小化或使刷新时段最大化来减少功耗。
然而，当不能维持低温状态(即，温度升高)时，可能引起在低温下工作的存储器的故障。因此，由于用于解决故障的过程和用于维持低温状态的过程(即，用于使升高的温度降低的过程)而会发生功耗。
技术实现要素：
本发明的各个实施例涉及一种具有最小化的发热可能性的存储系统。
根据一个实施例，一种存储系统包括：电压发生器，其设置在高温区域中，并且适用于产生第一电压；存储器，其设置在低温区域中，并且适用于使用第二电压；以及电压转换器，其设置在高温区域与低温区域之间，适用于将第一电压转换为第二电压，并且包括由导热率比金属低的材料制成的芯体。
根据另一个实施例，一种存储系统包括：电压发生器，其设置在高温区域中，并且适用于基于电压信息来产生第一电压；存储器，其设置在低温区域中，并且适用于通过使用第二电压来储存写入数据信号并输出读数据信号；第一信号转换器，其设置在低温区域中，并且适用于产生与所述第二电压相对应的数字信号；电压转换器，其设置在高温区域与低温区域之间，适用于将第一电压转换为第二电压，并且包括由导热率比金属低的材料制成的芯体；接口，其设置在高温区域与低温区域之间，并且适用于基于读取数据信号和数字信号来产生第一信息信号并基于第二信息信号来产生写入数据信号；控制器，其设置在高温区域中，并适用于输出第一信息信号作为反馈信号或根据读取操作而处理第一信息信号，并且根据写入操作来产生第二信息信号；以及第二信号转换器，其适用于产生与反馈信号对应的电压信息。
根据另一实施例，一种低温存储系统，包括：电压发生器，其适用于产生第一电压；低温存储器，其基于第二电压是可操作的；以及电压提供器，其被配置为基于从电压发生器接收的第一电压而向低温存储器提供第二电压，并且阻止从第一温度到比第一温度低的第二温度的热传递。
附图说明
图1是示出根据一个实施例的存储系统的框图。
图2是示出诸如图1所示的电压转换器的配置图。
图3是示出根据一个实施例的存储系统的框图。
图4是示出诸如图3所示的电压转换器的配置图。
图5是示出诸如图3所示的接口的框图。
图6是示出根据一个实施例的存储系统的框图。
图7是示出诸如图6所示的电压转换器的配置图。
图8是示出诸如图6所示的接口的框图。
具体实施方式
下面参考附图更详细地描述本发明的各种实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。然而，我们注意到，本发明可以以不同的形式和变体来实施，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。
将进一步理解的是，当一个元件被称为“连接至”或“耦接至”另一元件时，它可以直接位于、连接至或耦接至另一元件，或者可能存在一个或更多个中间元件。另外，还将理解的是，当一个元件被称为在两个元件之间时，该元件可以是两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。除非另外说明或上下文另外指出，否则两个元件之间的通信(无论是直接还是间接连接/耦接)可以是有线的或是无线的。
如本文所使用的，单数形式也可以包括复数形式，反之亦然，除非上下文另外明确指出。除非另外说明或从上下文清楚地理解为单数形式，否则在本申请和所附权利要求书中所使用的词“一”通常应被解释为意指“一个或更多个”。
将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”指定存在所述元件，并且不排除存在或增加一个或更多个其他元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目的任意组合和全部组合。
注意，对“一实施例”或“另一实施例”等的引用不一定意味着仅一个实施例，并且对任何这样的短语的不同引用不一定是对相同的实施例。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的各种实施例。
图1是示出根据一个实施例的存储系统100的框图。
参照图1，存储系统100可以包括电压发生器110、存储器120、电压转换器130、第一冷却器140和第二冷却器150。
因为电压发生器110和第一冷却器140产生相对大量的热量，所以电压发生器110和第一冷却器140可以设置在高温区域na中。例如，高温区域na可以具有包括室温(例如，300k)的温度范围。存储器120和第二冷却器150可以设置在低温区域ca中。例如，低温区域ca可以具有包括低温(例如，77k或更低)的温度范围。电压转换器130可以设置在高温区域na与低温区域ca之间。换句话说，电压转换器130的一部分可以设置在高温区域na中，而电压转换器130的其余部分可以设置在低温区域ca中(参见图2)。
尽管在本实施例中描述了存储系统100的电压发生器110和第一冷却器140设置在高温区域na中，而存储器120和第二冷却器150设置在低温区域ca中，但是本实施例不限于此。即，组件的位置可以根据操作性能和设计而变化。例如，根据一个实施例，第一冷却器140可以设置在低温区域ca中。
在一个实施例中，电压发生器110可以在高温区域na中工作。电压发生器110可以产生第一电压v1，并且将第一电压v1输出到电压转换器130。
电压转换器130可以通过转换第一电压v1来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器120。例如，电压转换器130可以通过基于磁场的方法来产生与第一电压v1相对应的第二电压v2。电压转换器130可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。由于电压转换器130设置在高温区域na与低温区域ca之间，因此可以将电压转换器130设计为使得高温区域na的热量不传递至低温区域ca。
存储器120可以在低温区域ca中工作。存储器120可以基于第二电压v2来执行内部操作。例如，存储器120可以包括dram，并且内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。
第一冷却器140可以在高温区域na中工作。第一冷却器140可以产生制冷剂fl1，并将制冷剂fl1供应至第二冷却器150。例如，第一冷却器140可以包括电动机和冷凝器(未示出)。电动机可以基于温度信息来将气态的制冷剂fl2从第二冷却器150引导至冷凝器。冷凝器可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。例如，制冷剂fl1可以包括液氮。液氮在低温(例如，77k)下具有液态，并且由于其成本低而成为受欢迎的制冷剂。
第二冷却器150可以在低温区域ca中工作。第二冷却器150可以从第一冷却器140接收制冷剂fl1，并且在低温区域ca中恒定地维持温度(例如，77k)。例如，第二冷却器150可以包括温度传感器和蒸发器(未示出)。温度传感器可以感测低温区域ca的温度以产生温度信息。蒸发器可以通过使用液态的制冷剂fl1来执行从低温区域ca吸收热量的吸热操作，并且根据电动机的引导而将通过吸热操作产生的气态制冷剂fl2供应给冷凝器。
图2是示出诸如图1所示的电压转换器130的配置图。
参照图2，电压转换器130可以包括芯体131、第一线圈133和第二线圈135。
芯体131可以设置在高温区域na与低温区域ca之间。芯体131可以在高温区域na中支撑第一线圈133而在低温区域ca中支撑第二线圈135。芯体131用作将在第一线圈133中感应出的磁场传递到第二线圈135的介质。芯体131可以由导热率比金属低的材料制成。例如，芯体131可以由塑料或陶瓷等制成。
第一线圈133可以耦接到电压发生器110。第一线圈133可以缠绕在芯体131的一侧(即，高温区域na侧)。随着对应于第一电压v1的第一电流流动，第一线圈133可以感应出磁场。
第二线圈135可以耦接至存储器120。第二线圈135可以缠绕在芯体131的另一侧(即，低温区域ca侧)。随着第二电流根据通过芯体131传递的磁场而流动，第二线圈135可以产生与第二电流相对应的第二电压v2。
在下文中，将描述根据本实施例的具有上述结构的存储系统100的操作。
在高温区域na中，电压发生器110可以产生第一电压v1，并且将第一电压v1输出到电压转换器130。
在高温区域na与低温区域ca之间，电压转换器130可以通过转换第一电压v1来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器120。电压转换器130可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。另外，电压转换器130可以包括由具有比金属低的导热率的材料(例如，塑料、陶瓷等)制成的芯体131，使得高温区域na的热量被最小化地传递到低温区域ca。
在低温区域ca中，存储器120可以通过使用第二电压v2来执行内部操作。例如，内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。
在低温区域ca中，第二冷却器150可以通过使用液态的制冷剂fl1来维持低温状态，例如，77k。制冷剂fl1可以包括液氮，并且低温区域ca可以根据液氮的汽化温度(即，77k)来维持低温状态。第二冷却器150可以根据第一冷却器140的引导而将气态的制冷剂fl2供应到第一冷却器140。在高温区域na中，第一冷却器140可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。
根据本实施例，具有以下优点：当将电压从高温区域供给到低温区域时，可以使功率损耗和热传递最小化。
图3是示出根据一个实施例的存储系统200的框图。
参照图3，存储系统200可以包括电压发生器210、存储器220、电压转换器230、接口240、第一冷却器250和第二冷却器260。
因为电压发生器210和第一冷却器250产生相对大量的热量，所以电压发生器210和第一冷却器250可以设置在高温区域na中。例如，高温区域na可以具有包括室温(例如，300k)的温度范围。存储器220和第二冷却器260可以设置在低温区域ca中。例如，低温区域ca可以具有包括低温(例如，77k或更低)的温度范围。电压转换器230和接口240可以被布置在高温区域na与低温区域ca之间。换句话说，电压转换器230的一部分和接口240的一部分可以设置在高温区域na中，而电压转换器230的其余部分和接口240的其余部分可以设置在低温区域ca中(参考图4和图5)。
尽管在本实施例中描述了存储系统200的电压发生器210和第一冷却器250设置在高温区域na中，而存储器220和第二冷却器260设置在低温区域ca中，但本实施例不限于此。即，组件的位置可以根据操作性能和设计而变化。例如，根据一个实施例，第一冷却器250可以设置在低温区域ca中。
电压发生器210可以在高温区域na中工作。电压发生器210可以基于从接口240接收的电压信息v_inf来产生第一电压v1，并且将第一电压v1输出到电压转换器230。由于电压信息v_inf是通过监测第二电压v2(稍后将描述第二电压v2)获得的结果，因此第一电压v1和第二电压v2可以具有稳定的电压电平。换句话说，可以大大提高第一电压v1和第二电压v2的质量。
电压转换器230可以通过转换第一电压v1来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器220。例如，电压转换器230可以通过基于磁场的方法来产生与第一电压v1相对应的第二电压v2。电压转换器230可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。由于电压转换器230设置在高温区域na与低温区域ca之间，因此可以将电压转换器230设计为使得高温区域na的热量不传递至低温区域ca。
存储器220可以在低温区域ca中工作。存储器220可以基于第二电压v2来执行内部操作。例如，存储器220可以包括dram，并且内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。
接口240可以基于使能信号en来将与第二电压v2相对应的电压信息v_inf输出到电压发生器210。例如，接口240可以监测第二电压v2，并且产生与监测结果相对应的电压信息v_inf。
使能信号en可以在第二电压v2下降以减少由于接口240而引起的功耗的时段期间被激活。例如，使能信号en可以在存储器220使用第二电压v2的时段期间(即，在写入操作、读取操作或刷新操作期间)被激活。
第一冷却器250可以在高温区域na中工作。第一冷却器250可以产生制冷剂fl1，并且将制冷剂fl1供应到第二冷却器260。例如，第一冷却器250可以包括电动机和冷凝器(未示出)。电动机可以基于温度信息来将气态的制冷剂fl2从第二冷却器260引导至冷凝器。冷凝器可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。例如，制冷剂fl1可以包括液氮。液氮在低温(例如77k)下具有液态，并且由于其成本低而成为受欢迎的制冷剂。
第二冷却器260可以在低温区域ca中工作。第二冷却器260可以从第一冷却器250接收制冷剂fl1，并且恒定地维持低温区域ca的恒定温度(例如，77k)。例如，第二冷却器260可以包括温度传感器和蒸发器(未示出)。温度传感器可以感测低温区域ca的温度以产生温度信息。蒸发器可以通过使用液态的制冷剂fl1执行从低温区域ca吸收热量的吸热操作，并且根据电动机的引导而将通过吸热操作产生的气态制冷剂fl2供应给冷凝器。
图4是示出诸如图3所示的电压转换器230的配置图。
参照图4，电压转换器230可以包括芯体231、第一线圈233和第二线圈235。
芯体231可以设置在高温区域na与低温区域ca之间。芯体231可以在高温区域na中支撑第一线圈233，而在低温区域ca中支撑第二线圈235。芯体231用作将在第一线圈233中感应出的磁场传递到第二线圈235的介质。芯体231可以由导热率比金属低的材料制成。例如，芯体231可以由塑料或陶瓷等制成。
第一线圈233可以耦接到电压发生器210。第一线圈233可以缠绕在芯体231的一侧(即，高温区域na侧)。随着对应于第一电压v1的第一电流流动，第一线圈233可以感应出磁场。
第二线圈235可以耦接至存储器220。第二线圈235可以缠绕在芯体231的另一侧(即，低温区域ca侧)。随着第二电流根据通过芯体231传递的磁场而流动，第二线圈235可以产生与第二电流相对应的第二电压v2。
图5是示出诸如图3所示的接口240的框图。
参照图5，接口240可以包括光耦合器。由于光耦合器使用光信号，因此可以使热传递最小化。接口240可以包括发送电路241和接收电路243。
发送电路241可以设置在低温区域ca中。发送电路241可以基于第二电压v2来产生发送信息vp。例如，发送电路241可以包括发光二极管(led)。led可以产生与第二电压v2相对应的光信号作为发送信息vp。
接收电路243可以设置在高温区域na中。接收电路243可以基于发送信息vp来产生电压信息v_inf。例如，接收电路243可以包括光电晶体管(phototr.)。
在下文中，将描述根据本实施例的具有上述结构的存储系统200的操作。
在高温区域na中，电压发生器210可以基于电压信息v_inf来产生第一电压v1，并将第一电压v1输出到电压转换器230。由于电压信息v_inf是通过监测第二电压v2获得的，因此第一电压v1和第二电压v2可以具有稳定的电压电平。
在高温区域na与低温区域ca之间，电压转换器230可以通过转换第一电压v1来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器220。电压转换器230可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。另外，电压转换器230可以包括芯体131，该芯体131由具有比金属低的导热率的材料(例如，塑料或陶瓷等)制成，从而可以使高温区域na传递到低温区域ca的热量最小化。
在高温区域na与低温区域ca之间，接口240可以监测第二电压v2，并且将与监测结果相对应的电压信息v_inf输出到电压发生器210。由于基于光信号产生了电压信息v_inf，因此可以使通过接口240的热传递最小化。另外，由于仅在特定操作或特定模式期间激活接口240，因此可以减少由于接口240而引起的功耗。例如，特定操作或特定模式可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。接口240可以在存储器220的掉电模式期间被去激活。
在低温区域ca中，存储器220可以通过使用第二电压v2来执行各种内部操作。存储器220可以通过使用具有稳定电压电平的第二电压v2来稳定地执行内部操作。例如，内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。
在低温区域ca中，第二冷却器250可以通过使用液态的制冷剂fl1来维持低温状态，例如，77k。制冷剂fl1可以包括液氮，并且低温区域ca可以根据液氮的汽化温度(即，77k)来维持低温状态。第二冷却器260可以根据第一冷却器250的引导而将气态的制冷剂fl2供应到第一冷却器250。在高温区域na中，第一冷却器250可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。
根据本实施例，当电压从高温区域供应给低温区域时，可以使功率损耗和热传递最小化。另外，可以供应高质量的电压，即，具有稳定电平的电压，并且当供应高质量的电压时可以减少功耗。
图6是示出根据一个实施例的存储系统300的框图。
参照图6，存储系统300可以包括电压发生器310、存储器320、第一信号转换器330、电压转换器340、接口350、控制器360、第二信号转换器370、第一冷却器380和第二冷却器390。
电压发生器310、控制器360、第二信号转换器370和第一冷却器380可以设置在高温区域na中。具体地，因为电压发生器310和第一冷却器380产生相对大量的热量，所以电压发生器300和第一冷却器380可以设置在高温区域na中。例如，高温区域na可以具有包括室温(例如，300k)的温度范围。存储器320、第一信号转换器330和第二冷却器390可以设置在低温区域ca中。例如，低温区域ca可以具有包括低温(例如，77k或更低)的温度范围。电压转换器340和接口350可以设置在高温区域na与低温区域ca之间。换句话说，电压转换器340的一部分和接口350的一部分可以设置在高温区域na中，而电压转换器340的其余部分和接口350的其余部分可以设置在低温区域ca中(参照图7和图8)。
尽管在本实施例中描述了存储系统300的电压发生器310、控制器360、第二信号转换器370和第一冷却器380被设置在高温区域na中，而存储器320、第一信号转换器330和第二冷却器390设置在低温区域ca中，但本实施例不限于此。即，组件的位置可以根据操作性能和设计而变化。例如，根据一个实施例，第一冷却器380可以设置在低温区域ca中。
电压发生器310可以在高温区域na中工作。电压发生器310可以基于从第二信号转换器370接收的电压信息v_inf来产生第一电压v1，并且将第一电压v1输出到电压转换器340。由于电压信息v_inf是通过监测如下所述的第二电压v2来获得的，因此第一电压v1和第二电压v2可以具有稳定的电压电平。换句话说，可以极大地提高第一电压v1和第二电压v2的质量。
电压转换器340可以通过转换第一电压v1来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器320。例如，电压转换器340可以通过基于磁场的方法来产生与第一电压v1相对应的第二电压v2。电压转换器340可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。由于电压转换器340被设置在高温区域na与低温区域ca之间，因此电压转换器340可以被设计为使得高温区域na的热量不被传递到低温区域ca。
存储器320可以在低温区域ca中工作。存储器320可以基于第二电压v2来执行各种内部操作。例如，存储器220可以包括dram，并且内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。存储器320可以在写入操作期间储存从接口350发送的写入数据信号wt，并且在读取操作期间将读取数据信号rd输出到接口350。
第一信号转换器330可以在低温区域ca中工作。第一信号转换器330可以产生与从电压转换器340接收的第二电压v2相对应的数字信号ds1。数字信号ds1可以与通过监测第二电压v2获得的结果相对应。例如，第一信号转换器330可以包括模数转换器(未示出)。
接口350可以基于数字信号ds1和读取数据信号rd来产生第一信息信号dout，并且基于第二信息信号din来产生写入数据信号wt。接口350可以基于使能信号en而被激活。使能信号en可以在第二电压v2下降以减少由于接口350而引起的功耗的时段期间被激活。例如，在写入操作、读取操作或刷新操作期间，使能信号en可以在存储器320使用第二电压v2的时段期间被激活。
控制器360可以在高温区域na中工作。控制器360可以根据监测操作而将第一信息信号dout作为反馈信号ds2输出到第二信号转换器370，或者根据读取操作而对第一信息信号dout进行处理。控制器360可以根据写入操作来产生第二信息信号din。例如，控制器360可以包括用于控制存储系统300的全部操作的中央处理单元(未示出)。
第二信号转换器370可以在高温区域na中工作。第二信号转换器370可以产生与反馈信号ds2相对应的模拟信号作为电压信息v_inf。例如，第二信号转换器370可以包括数模转换器(未示出)。
第一冷却器380可以在高温区域na中工作。第一冷却器380可以产生制冷剂fl1，并且将制冷剂fl1供应到第二冷却器390。例如，第一冷却器380可以包括电动机和冷凝器(未示出)。电动机可以基于温度信息而将气态的制冷剂fl2从第二冷却器390引导至冷凝器。冷凝器可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。例如，制冷剂fl1可以包括液氮。液氮在低温(例如，77k)下具有液态，并且由于其低成本而成为受欢迎的制冷剂。
第二冷却器390可以在低温区域ca中工作。第二冷却器390可以从第一冷却器380接收制冷剂fl1，并且恒定地维持低温区域ca的温度(例如，77k)。例如，第二冷却器390可以包括温度传感器和蒸发器(未示出)。温度传感器可以感测低温区域ca的温度以产生温度信息。蒸发器可以通过使用液态的制冷剂fl1来执行从低温区域ca吸收热量的吸热操作，并且根据电动机的引导而将通过吸热操作产生的气态制冷剂fl2供应给冷凝器。
图7是示出诸如图6所示的电压转换器340的配置图。
参照图7，电压转换器340可以包括芯体341、第一线圈343和第二线圈345。
芯体341可以设置在高温区域na与低温区域ca之间。芯体341可以在高温区域na中支撑第一线圈343，而在低温区域ca中支撑第二线圈345。芯体341用作将在第一线圈343中感应出的磁场传递到第二线圈345的介质。芯体341可以由导热率比金属低的材料制成。例如，芯体341可以由塑料或陶瓷等制成。
第一线圈343可以耦接到电压发生器310。第一线圈343可以缠绕在芯体341的一侧(即，高温区域na侧)。随着对应于第一电压v1的第一电流流动，第一线圈343可以感应出磁场。
第二线圈345可以耦接到存储器320。第二线圈345可以缠绕在芯体341的另一侧(即，低温区域ca侧)。随着第二电流根据通过芯体341传递的磁场而流动，第二线圈345可以产生与第二电流相对应的第二电压v2。
图8是示出诸如图6所示的接口350的框图。
参照图8，接口350可以包括选择电路351、第一发送电路353、第一接收电路355、第二发送电路357和第二接收电路359。
选择电路351、第一发送电路353和第二接收电路359可以设置在低温区域ca中。第一接收电路355和第二发送电路357可以设置在高温区域na中。
选择电路351可以基于读取控制信号rd_en来将数字信号dsl和读取数据信号rd中的任意一个作为选择信号ss输出到第一发送电路353。例如，选择电路351可以包括多路复用器。
第一发送电路353可以基于选择信号ss来产生第一发送信号vp1，并且将第一发送信号vp1输出到第一接收电路355。第一发送信号vp1可以通过第一光纤电缆来传送。
第一接收电路355可以基于第一发送信号vpl来产生第一信息信号dout，并且将第一信息信号dout输出到控制器360。
第二发送电路357可以基于第二信息信号din来产生第二发送信号vp2，并将第二发送信号vp2输出到第二接收电路359。第二发送信号vp2可以通过第二光纤电缆来传送。
第二接收电路359可以基于第二发送信号vp2来产生写入数据信号wt，并且将写入数据信号wt输出到存储器320。
在下文中，将描述根据本实施例的具有上述结构的存储系统300的操作。
在高温区域na中，电压发生器310可以基于电压信息v_inf来产生第一电压v1，并将第一电压v1输出到电压转换器340。由于电压信息v_inf是通过监测第二电压v2获得的，因此第一电压v1和第二电压v2可以具有稳定的电压电平。
在高温区域na与低温区域ca之间，电压转换器340可以通过转换第一电压vl来产生第二电压v2，并且将第二电压v2输出到存储器320。电压转换器340可以采用基于磁场的方法，以在将第一电压v1转换为第二电压v2时使功率损耗最小化。另外，电压转换器340可以包括芯体341，该芯体341由导热率比金属低的材料(例如，塑料或陶瓷等)制成，从而可以使高温区域na传递到低温区域ca的热量最小化。
在低温区域ca中，存储器320可以通过使用第二电压v2来执行内部操作。存储器320可以通过使用具有稳定电压电平的第二电压v2来执行稳定的内部操作。例如，内部操作可以包括写入操作、读取操作和刷新操作。在写入操作期间，存储器320可以储存从接口350传送的写入数据信号wt。在读取操作期间，存储器320可以将读取数据信号rd输出到接口350。
在低温区域ca中，第一信号转换器330可以产生对应于第二电压v2的数字信号ds1。数字信号ds1可以对应于通过监测第二电压v2获得的结果。
在高温区域na与低温区域ca之间，接口350可以基于数字信号ds1和读取数据信号rd来产生第一信息信号dout，并基于第二信息信号din来产生写入数据信号wt。接口350可以基于使能信号en而被激活。使能信号en可以在第二电压v2下降以减少由于接口350而引起的功耗的时段期间被激活。例如，使能信号en可以在存储器320使用第二电压v2的时段期间(即，在写入操作、读取操作或刷新操作期间)被激活。
在高温区域na中，控制器360可以根据监测操作而将第一信息信号dout作为反馈信号ds2输出到第二信号转换器370，或者根据读取操作而对第一信息信号dout进行处理。控制器360可以根据写入操作来产生第二信息信号din。
在高温区域na中，第二信号转换器370可以产生与反馈信号ds2相对应的模拟信号作为电压信息v_inf。
在低温区域ca中，第二冷却器390可以通过使用液态的制冷剂fl1来维持低温状态，例如，77k。制冷剂fl1可以包括液氮，并且低温区域ca可以根据液氮的汽化温度(即，77k)来维持低温状态。第二冷却器390可以根据第一冷却器380的引导而将气态的制冷剂fl2供应到第一冷却器380。在高温区域na中，第一冷却器380可以将气态的制冷剂fl2液化为液态的制冷剂fl1。
根据本实施例，当电压从高温区域被供应到低温区域时，可以使功率损耗和热传递最小化。另外，可以提供高质量的电压(即，具有稳定电平的电压)，并且当供应高质量的电压时，可以减少功耗。此外，可以在高温区域和低温区域中共享用于将监测信号与写入数据信号交互的电路。
从以上描述显而易见的是，在根据实施例的存储系统中，可以使热量的产生最小化，从而使存储器的功耗最小化，同时防止在低温下工作的存储器的故障。
尽管已经关于特定实施例示出和描述了本公开的各种实施例，但是所公开的实施例不旨在是限制性的。此外，应注意的是，如本领域技术人员根据本公开将认识到的那样，在不脱离本公开的精神和/或精神的前提下，可以通过替代、改变和修改而以各种方式来实现本公开的各种实施例。本公开旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的替代、改变和修改。
1.一种存储系统，包括：
电压发生器，所述电压发生器设置在高温区域中，并且适用于产生第一电压；
存储器，所述存储器设置在低温区域中，并且适用于使用第二电压；以及
电压转换器，所述电压转换器设置在所述高温区域与所述低温区域之间，适用于将所述第一电压转换为所述第二电压，并且包括由导热率比金属低的材料制成的芯体。
2.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述低温区域具有为77k或更低的温度。
3.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述材料包括塑料和陶瓷之中的任意一种或其组合。
4.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述电压转换器还包括：
第一线圈，所述第一线圈耦接到所述电压发生器并缠绕在所述芯体的高温侧；以及
第二线圈，所述第二线圈耦接到所述存储器并缠绕在所述芯体的低温侧。
5.如权利要求1所述的存储系统，
还包括接口，所述接口设置在所述高温区域与所述低温区域之间，并且适用于将与所述第二电压相对应的电压信息输出到所述电压发生器，
其中，所述电压发生器基于所述电压信息来产生所述第一电压。
6.根据权利要求5所述的存储系统，其中，所述接口包括光耦合器。
7.根据权利要求5所述的存储系统，其中，所述接口包括：
发送电路，所述发送电路设置在所述低温区域中，并且适用于基于所述第二电压来产生发送信息；以及
接收电路，所述接收电路设置在所述高温区域中，并且适用于基于所述发送信息来产生所述电压信息。
8.根据权利要求5所述的存储系统，其中，所述接口在所述存储器的第一模式下被激活，而在所述存储器的第二模式下被去激活。
9.根据权利要求8所述的存储系统，
其中，所述第一模式包括写入模式、读取模式和刷新模式之中的一种或更多种，
其中，所述第二模式包括掉电模式。
10.根据权利要求1所述的存储系统，还包括：
第一冷却器，所述第一冷却器设置在所述高温区域中，并且适用于产生制冷剂；以及
第二冷却器，所述第二冷却器设置在所述低温区域中，并且适用于接收所述制冷剂。
11.根据权利要求10所述的存储系统，其中，所述制冷剂包括液氮。
12.根据权利要求10所述的存储系统，
其中，所述第一冷却器包括冷凝器，
其中，所述第二冷却器包括蒸发器。
13.一种存储系统，包括：
电压发生器，所述电压发生器设置在高温区域中，并且适用于基于电压信息来产生第一电压；
存储器，所述存储器设置在低温区域中，并且适用于通过使用第二电压来储存写入数据信号并输出读取数据信号；
第一信号转换器，所述第一信号转换器设置在所述低温区域中，并且适用于产生与所述第二电压相对应的数字信号；
电压转换器，所述电压转换器设置在所述高温区域与所述低温区域之间，适用于将所述第一电压转换为所述第二电压，并且包括由导热率比金属低的材料制成的芯体；
接口，所述接口设置在所述高温区域与所述低温区域之间，并且适用于基于所述读取数据信号和所述数字信号来产生第一信息信号，并且基于第二信息信号来产生所述写入数据信号；
控制器，所述控制器设置在所述高温区域中，并且适用于输出所述第一信息信号作为反馈信号或根据读取操作来处理所述第一信息信号，并且根据写入操作来产生所述第二信息信号；以及
第二信号转换器，所述第二信号转换器适用于产生与所述反馈信号相对应的所述电压信息。
14.根据权利要求13所述的存储系统，其中，所述低温区域具有为77k或更低的温度。
15.根据权利要求13所述的存储系统，其中，所述材料包括塑料和陶瓷之中的任意一种或其组合。
16.根据权利要求13所述的存储系统，其中，所述电压转换器还包括：
第一线圈，所述第一线圈耦接到所述电压发生器并缠绕在所述芯体的高温侧；以及
第二线圈，所述第二线圈耦接到所述存储器并缠绕在所述芯体的低温侧。
17.根据权利要求13所述的存储系统，其中，所述接口包括：
选择电路，所述选择电路设置在所述低温区域中，并适用于基于读取控制信号来选择所述数字信号和所述读取数据信号之中的任意一个；
第一发送电路，所述第一发送电路设置在所述低温区域中，并适用于基于所述选择电路的输出信号来产生第一发送信号；
第一接收电路，所述第一接收电路设置在所述高温区域中，并适用于基于所述第一发送信号来产生所述第一信息信号；
第二发送电路，所述第二发送电路设置在所述高温区域中，并适用于基于所述第二信息信号来产生第二发送信号；以及
第二接收电路，所述第二接收电路适用于基于所述第二发送信号来产生所述写入数据信号。
18.根据权利要求17所述的存储系统，其中，所述接口还包括：
第一光纤电缆，所述第一光纤电缆适用于传送所述第一发送信号；以及
第二光纤电缆，所述第二光纤电缆适用于传送所述第二发送信号。
19.根据权利要求13所述的存储系统，其中，所述接口在所述存储器的第一模式下被激活，而在所述存储器的第二模式下被去激活。
20.根据权利要求19所述的存储系统，
其中，所述第一模式包括写入模式、读取模式和刷新模式之中的一种或更多种，
其中，所述第二模式包括掉电模式。
21.根据权利要求13所述的存储系统，还包括：
第一冷却器，所述第一冷却器设置在所述高温区域中，并且适用于产生制冷剂；以及
第二冷却器，所述第一冷却器设置在所述低温区域中，并且适用于接收所述制冷剂。
22.根据权利要求21所述的存储系统，其中，所述制冷剂包括液氮。
23.根据权利要求21所述的存储系统，
其中，所述第一冷却器包括冷凝器，
其中，所述第二冷却器包括蒸发器。
24.一种低温存储系统，包括：
电压发生器，所述电压发生器适用于产生第一电压；
低温存储器，所述低温存储器基于第二电压是可操作的；以及
电压提供器，所述电压提供器被配置为基于从所述电压发生器接收的所述第一电压而向所述低温存储器提供所述第二电压，并且被配置为阻止从第一温度到比所述第一温度低的第二温度的热传递。
25.根据权利要求24所述的低温存储系统，还包括：
第一冷却器，所述第一冷却器适用于产生包括液氮的制冷剂；以及
第二冷却器，所述第二冷却器适用于接收包括所述液氮的所述制冷剂。
技术总结