[發明專利]操作存儲器設備的方法及系統

有效

• 申請號: 201310491629.6
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103777898A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: B.M.弗萊舍;H.M.雅各布森;R.奈爾
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F12/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

技術領域

本發明一般地涉及計算機存儲器，更具體地涉及存儲器系統的頁面管理。

背景技術

當計算機開啟運行時，計算機系統通常需要相當數量的高速存儲器（如，隨機存取存儲器（RAM））以保存信息（如，數據和程序）。隨著計算機系統性能和復雜度的增加，存儲器設備的密度也不斷增加。

從主處理器到高密度存儲器設備位置的通信由于增加的密度所導致的較長的信號路徑可能需要額外的能量。另外，在高密度的存儲器設備中，當主處理器和存儲器之間的有效帶寬因為處理器和存儲器之間的距離而降低時，與數據操作相關的數據存取時間和延遲會增加。

使用存儲器封裝，經常要在延遲、功耗和保持內部存儲器頁面打開（即從物理存儲器加載到緩沖器之中）之間做出權衡。允許頁面保持打開，可以在后續請求訪問該頁面時獲得較低的延遲和功耗，當頁面失效發生（即后續無法訪問保持開放的頁面）時，可能發生額外延遲。與每次訪問后關閉頁面的關閉頁面策略相比，打開頁面策略的延遲和功耗更低。關閉頁面策略的平均延遲保持恒定，但對于背對背請求相同頁面時的情形，這以更高功耗和更長等待時間的代價實現。

發明內容

根據一個實施例，一種用于操作存儲器設備的方法，包括：從請求方接收第一請求，其中第一請求包括訪問存儲器分塊中第一存儲位置的數據和打開存儲器分塊中的第一頁面，其中打開第一頁面包括加載包括第一存儲位置的行到緩沖器之中，該行從存儲器分塊中的行的位置加載，并將來自第一存儲位置的數據發送給請求方。該方法還包括通過存儲器控制器根據與后續請求將訪問第一頁面的可能性相關的信息確定在執行第一請求后是否關閉第一頁面。

根據另一個實施例，提供一種用于操作包括存儲器分塊和存儲器控制器的存儲器設備的系統，其中該系統被配置為執行一種方法，該方法包括：從請求方接收第一請求，其中第一請求包括訪問存儲器分塊中第一存儲位置的數據和打開存儲器分塊中的第一頁面，其中打開第一頁面包括加載包括第一存儲位置的行到緩沖器之中，該行從存儲器分塊中的行的位置加載。該方法還包括將來自第一存儲位置的數據發送給請求方，并通過存儲器控制器根據第一請求的選擇部分確定在執行第一請求后是否關閉第一頁面，其中第一請求的選擇部分包括與后續請求將訪問第一頁面的可能性相關的信息。

附圖說明

圖1示出了根據一個實施例的有效(active)緩沖存儲器系統的框圖。

圖2示出了根據一個實施例的用于操作具有有效緩沖存儲器的存儲器系統的方法的流程圖。

圖3示出了根據一個實施例的具有有效緩沖存儲器的存儲器系統的框圖；以及

圖4示出了根據一個實施例的用于操作具有有效緩沖存儲器的存儲器系統的方法的流程圖。

具體實施方式

實施例涉及操作包括存儲器設備（如，緩沖存儲器設備）的存儲器系統。存儲器設備可以是任何合適的存儲器設備，包括連接到被配置為控制存儲器設備的集線器（hub）芯片（也稱為存儲器控制器芯片）的一個或多個存儲器設備（例如，隨機存取存儲器“RAM”芯片）。在一個實施例中，緩沖存儲器設備包括多個存儲層，形成三維（“3D”）存儲器設備（也稱為“存儲器立方（memory?cube）”），其中若干單獨的存儲器芯片列形成與集線器芯片通信的棧或庫（vault）。在一個實施例中，多個存儲器棧位于存儲器模塊之中，其中每個棧都具有各自的集線器芯片。集線器芯片可以包括被配置為與存儲器及其它集線器芯片中的其他處理元件通信的處理元件。在一個實施例中，處理元件通過互連網絡訪問庫中選擇的地址。在一個實施例中，多個存儲器設備、棧和處理元件可以通過互連網絡（如，縱橫開關）進行通信。在實施例中，存儲器棧包括疊放在一起的多顆DRAM裸晶（die），其中每顆DRAM裸晶都被劃分成多個分塊（bank）。另外，在該示例中，每顆裸晶中垂直對齊的一組分塊都可以稱為庫，這些庫可以通過庫控制器訪問。

一個實施例使用動態存儲器頁面管理方法和系統提供了減少延遲和功耗的改進的存儲器操作。在一個實施例中，動態存儲器頁面管理確定在系統運行過程中在對加載到緩沖區中的頁面執行操作后是否要打開或關閉該頁面。例如，在第一請求已經加載第一頁面，并且對第一頁面執行操作之后，存儲器控制器讀取第一請求的選擇部分以確定第一頁面的狀態（例如，打開或關閉）。在實施例中，第一請求的選擇部分包括有關后續請求將訪問第一頁面的可能性的信息。在一個實施例中，請求方將消息作為上述選擇部分附加到請求之上，從而指示后續請求訪問當前打開的頁面的可能性。