[發(fā)明專利]對存儲器進行群組式耗損平均的方法及設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210579100.5
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103455429A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 方柏超;王成淵;李祥邦;陳紀豪;修丕承;郭大維
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: G06F12/02
• 分類號: G06F12/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發(fā)明是有關于存儲器裝置技術領域，尤其是一種對包括多個頁面的一存儲器進行群組式耗損平均的方法及設備。

背景技術

非易失性存儲器具有寫入/擦除耐久性限制。在沒有使用次數(shù)的存儲器管理的情況下，存儲器可能過早地耗損或甚至導致系統(tǒng)故障。供存儲器管理用的耗損平均(wear?leveling)是增加非易失性存儲器耐久性的方法。有效耗損平均算法的實行可能消耗存儲器空間，增加操作復雜性，并導致系統(tǒng)架空及延遲。因此，在低延遲與有效耗損平均之間達到權衡是重要的。對于非易失性存儲器(例如相變材料式存儲器)的寫入/擦除耐久性限制可以是大約10⁶-10⁹，低于動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)的限制(可以是10¹⁵以上)。因此，對于使用于高耐久性環(huán)境的非易失性存儲器(像正常受限于DRAM的高耐久性環(huán)境)，有效的耗損平均算法可能更重要。

理想上是可提供一種有效耗損平均設計，其具有低計算復雜性及低延遲，且可以與用于存儲器管理的既存虛尋址機構相容。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種對包括多個頁面的一存儲器進行群組式耗損平均的方法及設備，以達非易失性存儲器(包括相變存儲器)的耗損平均。此方法包括依據(jù)多個使用次數(shù)指派多個使用中的頁面給多個使用中的群組，這些群組是支持此方法的數(shù)據(jù)結構。該多個使用中的群組包括最低使用次數(shù)范圍的低度使用中的群組，以及最高使用次數(shù)范圍的高度使用中的群組。此方法包括依據(jù)多個使用次數(shù)指派多個空頁面給多個空群組。該多個空群組包括最低使用次數(shù)范圍的低空群組，以及最高使用次數(shù)范圍的高空群組。此方法維持多個使用中的頁面的多個使用次數(shù)。對于使用中的一特定頁面的一觸發(fā)事件，此方法決定特定頁面的使用次數(shù)是否超過一熱交換閾值，如果是，則將此特定頁面中的數(shù)據(jù)移動至低空群組中的一目標頁面，將此特定頁面的狀態(tài)從使用中的改變成空閑(free)，將目標頁面的狀態(tài)從空閑改變成使用中，以及將現(xiàn)在使用中的的目標頁面加至一使用中的群組。特定頁面亦被加至一空群組。其他耗損平均程序可通過使用群組構造而被執(zhí)行。本發(fā)明亦說明一種實施耗損平均程序的設備。

本發(fā)明的其他實施樣態(tài)及優(yōu)點可以從以下圖式、詳細說明與權利要求范圍而了解。

附圖說明

圖1是一例示存儲器管理系統(tǒng)的方塊圖。

圖2A至圖2B顯示針對由耗損平均所招致的地址重新映像的一分頁表(page?table)中的登載項的修改。

圖3顯示一例示數(shù)據(jù)結構。

圖4顯示用以交換熱頁面的動態(tài)耗損平均。

圖5是動態(tài)耗損平均的流程圖。

圖6顯示用以交換冷頁面的靜態(tài)耗損平均。

圖7是靜態(tài)耗損平均的流程圖。

圖8是一例示計算機系統(tǒng)的方塊圖。

【主要元件符號說明】

c[q]：使用次數(shù)

F[b]：低空群組

F[h]：高空群組中的最終頁面

I[b]：低度使用中的群組

p：空頁面

q：使用中的頁面

R：熱交換閾值

TLB：轉換后備緩沖器

3：登載項

100：存儲器管理系統(tǒng)

120：操作系統(tǒng)

122：OS層分頁

124：壽命感知管理

130：存儲器管理單元

132：地址轉換單元

134：轉換后備緩沖器

136：使用次數(shù)快取

140：存儲器

142：分頁表

144：計數(shù)器

242：分頁表

244：邏輯頁面地址

245：實體頁面地址

250：箭號

251：箭號

252：箭號

310：空列表

311～319：空群組

311a：最前空頁面

319a：最前空頁面

319b：最終空頁面

319c：最終空頁面

320：使用中的列表

321～329：使用中的群組

321a：使用中的頁面

329a：最前使用頁面

329z：最終使用中的頁面

810：計算機系統(tǒng)

812：總線次系統(tǒng)

814：存儲器控制器

816：數(shù)據(jù)處理器