[發明專利]存儲設備、操作存儲設備的方法以及系統

在審

• 申請號: 201910201920.2
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN110781105A
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: K.帕萬庫馬爾;吳成一;柳鶴洙
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 11330 北京市立方律師事務所
• 代理人: 李娜

提供了一種存儲設備、一種操作存儲設備的方法和一種系統。存儲設備包括存儲單元陣列和執行內部處理操作的存儲器內處理器(PIM)。在內部處理模式下，存儲設備基于存儲在存儲單元陣列中的內部處理信息通過PIM來執行內部處理操作。當內部處理信息是指示內部處理操作的類型的內部處理操作命令時，存儲設備將包括內部處理讀取命令和內部處理寫入命令的內部處理操作命令輸出到主機設備。主機設備向存儲設備發出從數據事務命令和內部處理操作命令中確定的優先命令。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年7月30日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2018-0088682的優先權，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

與本發明構思的示例性實施例一致的裝置和方法涉及執行內部處理操作的存儲設備、操作該存儲設備的方法以及包括該存儲設備的存儲系統。

背景技術

需要高性能和低功耗的諸如計算機圖形、服務器、超級計算機和網絡的各種系統正處于發展中。這些系統包括存儲由包括在系統中的主機使用的數據或指令或者執行計算操作的存儲設備。

動態隨機存取存儲器(DRAM)是具有高響應速度和高運算速度特性的存儲設備。系統通常使用DRAM作為系統的工作存儲器或主存儲器。通用DRAM在主機的控制下寫入數據或者讀取所寫入的數據。當執行計算操作時，主機從DRAM中檢索指令和/或數據并使用該數據來執行指令和/或執行計算操作。當存在計算操作的結果時，主機將計算操作的結果寫回到DRAM。

因為從DRAM中檢索指令和/或數據并寫回DRAM的操作相對慢，而主機執行的計算操作相當快，所以系統性能可能變慢。另外，在數據密集型系統的情況下，系統性能可能由于DRAM的存儲帶寬限制而降低。

為了改善系統性能，開發了包括內部處理器的存儲設備，以通過內部處理執行主機的一些計算操作。由于存儲設備的內部處理，可以減少主機的計算工作量。

然而，為了防止內部處理與主機的處理之間的沖突，存儲設備可能需要執行仲裁功能以確定內部處理與主機的處理的優先級。另外，存儲設備可以通過內部處理執行存儲設備中的讀取和寫入操作。在這種情況下，當在存儲設備中改變存儲在主機的高速緩存中的數據時，由于高速緩存中的數據不是最新的數據，因此在高速緩存數據的一致性方面可能存在限制。因此，存儲設備可能需要執行諸如跨主機和存儲設備的虛擬存儲器地址轉換的虛擬存儲管理功能。

在執行內部處理的存儲設備中執行仲裁功能和虛擬存儲管理功能可能因為存儲設備的硬件配置和/或實現復雜且困難而具有限制。

該背景技術部分中所公開的信息在實現本申請的公開內容之前已為發明人所知，或者是在實現本公開的過程中獲得的技術信息。因此，它可能包含不構成公眾已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明構思的示例性實施例提供了一種存儲設備、操作該存儲設備的方法以及包括該存儲設備的系統，該存儲設備通過將仲裁功能和虛擬存儲管理功能委托給主機來執行內部處理操作。

根據本發明構思的一方面，提供了一種存儲設備，其包括：存儲單元陣列，所述存儲單元陣列被配置為存儲內部處理信息；以及存儲器內處理器(PIM)，所述PIM被配置為在內部處理模式下基于所述內部處理信息執行內部處理操作，其中，當所述內部處理信息包括指示所述內部處理操作的類型的內部處理操作命令時，所述PIM將所述內部處理操作命令輸出到外部設備。

根據本發明構思的一方面，提供了一種操作存儲設備的方法，所述存儲設備包括存儲單元陣列和被配置為執行內部處理操作的存儲器內處理器(PIM)，所述方法包括：在外部設備的控制下進入內部處理模式；通過所述PIM在所述內部處理模式下，基于存儲在所述存儲單元陣列中的內部處理信息執行所述內部處理操作；以及當所述內部處理信息包括指示所述內部處理操作的類型的內部處理操作命令時，將所述內部處理操作命令輸出到所述外部設備。