[發明專利]集成閃存的高帶寬存儲器設備

有效

• 申請號: 201810070897.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108459974B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 克里希納·T·馬蘭迪;鄭宏忠
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F12/0895
• 分類號: G06F12/0895
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種用于具有主機處理器的處理設備的混合高速緩存存儲器，所述混合高速緩存存儲器包括：

高帶寬存儲器HBM，包括HBM管芯堆疊并被配置為存儲主機數據；

非易失性存儲器NVM，包括在同一封裝中與所述HBM管芯堆疊物理集成的NVM管芯堆疊并被配置為存儲HBM處的主機數據的副本；以及

高速緩存控制器，被配置為與主機處理器進行雙向通信，并且管理HBM和NVM之間的數據傳輸，并且響應于從主機處理器接收到的命令來管理混合高速緩存存儲器和主機處理器之間的數據傳輸，

其中，所述HBM管芯堆疊和所述NVM管芯堆疊豎直地堆疊在同一高速緩存控制器上并由同一高速緩存控制器物理地支撐，并且沿所述高速緩存控制器的一側相對于彼此橫向布置，所述HBM管芯堆疊通過多個硅通孔TSV電耦接到所述高速緩存控制器，并且所述NVM管芯堆疊通過接合線連接耦接到所述高速緩存控制器。

2.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，響應于從主機處理器接收到寫入命令，所述高速緩存控制器被配置為：

確定HBM內有足夠的空間來存儲輸入的主機數據；

響應于所述確定，將輸入的主機數據存儲在HBM中；以及

將存儲的主機數據復制到NVM。

3.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，響應于從主機處理器接收到寫入命令，所述高速緩存控制器被配置為：

確定HBM內沒有足夠的空間來存儲輸入的主機數據；

響應于所述確定，刪除存儲在HBM處的最早訪問的數據，以便在HBM內創建足夠的空間來容納輸入的主機數據的存儲；

將輸入的主機數據存儲在HBM中；以及

將存儲的主機數據復制到NVM。

4.根據權利要求3所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述高速緩存控制器被配置為當不參與為主機命令服務時復制存儲的主機數據。

5.根據權利要求3所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述高速緩存控制器被配置為與將輸入的主機數據存儲在HBM中同時地將存儲的主機數據復制到NVM。

6.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述高速緩存控制器與HBM和NVM集成在同一封裝內。

7.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述主機處理器在所述封裝外部。

8.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述HBM管芯堆疊通過多個硅通孔TSV電耦接在一起。

9.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，還包括：存儲器基板，位于高速緩存控制器和NVM之間，并被配置為在高速緩存控制器和NVM之間路由電信號，以及

其中，所述存儲器基板通過接合線電耦接到NVM，并且通過引腳、通孔或焊球電耦接到高速緩存控制器。

10.根據權利要求1所述的混合高速緩存存儲器，其中，所述HBM表現出比所述NVM更高的數據存取帶寬，并且所述NVM表現出比所述HBM更大的數據存儲容量。