[實用新型]NVDIMM控制器以及NVDIMM

有效

• 申請號: 201822275375.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209803777U
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 周小鋒;江喜平
• 申請（專利權）人: 西安紫光國芯半導體有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14
• 代理公司: 11285 北京北翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳璐;鄭建暉

本實用新型提供NVDIMM控制器以及NVDIMM。NVDIMM控制器控制NVDIMM并包括DDR控制器(101)、NAND閃存控制器(102)、數據備份模塊(103)和數據恢復模塊(104)，DRAM采用DBI并使能DBI。在數據備份時，DDR控制器從DRAM讀取N位DQ_i和1位DBI_i并將其發送至數據備份模塊，當DBI_i為1時，數據備份模塊比較DQ_i和DQ_i?1,如果DQ_i和DQ_i?1中值不相同的位數大于N/2，則翻轉DQ_i，并將DBI_i置為0，否則保持DQ_i和DBI_i不變；當DBI_i為0時，DQ_i和DBI_i保持不變，數據備份模塊將經處理的DQ_i和DBI_i發送至NAND控制器，NAND控制器將經處理的DQ_i和DBI_i寫入NAND閃存。

技術領域

本實用新型涉及非易失性內存領域，更具體地涉及一種低功耗的NVDIMM控制器以及NVDIMM。

背景技術

NVDIMM是一種非易失性內存,包括DRAM、NAND閃存(NAND Flash)和NVDIMM控制器。在主板/CPU異常或掉電時，通過中斷或消息通知NVDIMM控制器，NVDIMM控制器會將DRAM中的數據備份到NAND閃存。之后在主板/CPU重新上電時，主板/CPU會通知NVDIMM控制器將備份在NAND閃存中的數據恢復到DRAM，并給超級電容充電。NVDIMM在數據備份時由超級電容供電，但超級電容供電能力有限，且隨服役時間和工作溫度升高有較大衰減。對于NVDIMM而言，數據備份的功耗和數據備份/恢復的時間是兩個重要的產品性能指標，決定了超級電容的容量、可靠性和產品的成本。數據備份功耗增加勢必需要提升超級電容容量來彌補，而超級電容容量增加會帶來成本增加和可靠性降低；數據備份/恢復時間決定了數據備份過程中的功耗及用戶體驗。因此，低功耗的NVDIMM數據快速備份和恢復可明顯提高產品的競爭力。

對于DDR4的NVDIMM控制器，功耗主要來自于DDR和NAND接口，現有技術在DDR接口側使用DBI(Data Bus Inversion)可降低功耗約25-40％，由于NAND閃存接口沒有提供數據翻轉的信號，因此針對NAND接口的降功耗難以實現。而NAND閃存通常工作在1.8V(ONFI4.0以下版本)，是NVDIMM控制器接口功耗主要來源。

中國專利公開CN107861901A公開了一種基于NVDIMM-F的存儲方法及系統。該方法包括：CPU在接收到待存儲數據時，將待存儲數據發送至NVDIMM-F；NVDIMM-F保存待存儲數據。本發明提供的方法通過將待存儲數據直接存儲在NVDIMM-F，大大提升了待存儲數據傳輸的速率。但是該方法僅涉及NVDIMM將數據存儲在NAND的操作，并沒有涉及如何根據操作數據特點在NAND接口上進行低功耗設計以降低NAND接口的功耗。

實用新型內容

本實用新型的目的是以下問題：

a)利用NVDIMM控制器降低NAND接口的功耗；

b)利用NVDIMM控制器提高數據恢復速率。

根據本實用新型的第一方面，提供一種NVDIMM控制器，所述NVDIMM控制器包括DDR控制器和NAND閃存控制器，所述NVDIMM控制器用于控制NVDIMM，所述NVDIMM包括DRAM和NAND閃存，其中所述DRAM采用DBI，其特征在于，

所述NVDIMM控制器還包括：