[發明專利]用于管理軟件定義的永久性存儲器的系統及方法

有效

• 申請號: 201911080129.7
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN111177029B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 楊淵智
• 申請（專利權）人: 創義達科技股份有限公司
• 主分類號: G06F12/0831
• 分類號: G06F12/0831
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

一種用于管理軟件定義的永久性存儲器的系統。中央處理單元和外圍組件互連高速交換機在與主機裝置互動時仿真永久性存儲器控制器。中央處理單元和外圍組件互連高速交換機從主機裝置接收指令，且基于指令將寫入數據永久地存儲在一或多個非易失性存儲器快速固態驅動器中或從一或多個非易失性存儲器快速固態驅動器檢索讀取數據，且使用隨機存取存儲器的至少一部分作為高速緩存以暫時地存儲來自一或多個非易失性存儲器快速固態驅動器的讀取數據或意圖永久地存儲在一或多個非易失性存儲器快速固態驅動器中的寫入數據中的至少一個。

技術領域

本揭露大體上涉及具有永久性存儲器的系統及方法。

背景技術

舉例來說，計算機系統可包含動態隨機存取存儲器(dynamic random accessmemory，DRAM)和非易失性存儲裝置(例如固態驅動器(solid state drive，SSD))。動態隨機存取存儲器允許在高速下對數據進行存取，且非易失性存儲裝置允許在關斷電力時永久地存儲數據。中央處理單元(central processing unit，CPU)經由存儲器總線(例如使用雙倍數據速率(double data rate，DDR)、DDR2、DDR3或DDR4協議)存取動態隨機存取存儲器，并經由諸如外圍組件互連高速(peripheral component interconnect express，PCIe)總線的外圍總線存取固態驅動器。動態隨機存取存儲器模塊通常為字節可尋址(byte-addressable)裝置，而固態驅動器通常為塊可尋址(block-addressable)裝置。由于動態隨機存取存儲器與固態驅動器之間的能力和特性不同，用于存取動態隨機存取存儲器的協議和用于存取固態驅動器的協議通常并不同。

包含動態隨機存取存儲器和非易失性存儲的組合的永久性存儲器模塊，有可能能夠在比固態驅動器更快的速度下，且以相比于動態隨機存取存儲器更低的每存儲單元價格，提供對數據存儲的存取。在一些實例中，永久性存儲器模塊配置成以類似于動態隨機存取存儲器的方式連接到系統，這允許中央處理單元以類似于存取動態隨機存取存儲器的方式存取永久性存儲器模塊。舉例來說，包含動態隨機存取存儲器和非易失性存儲(例如NAND閃存)的非易失性雙列直插式存儲器模塊(non-volatile dual in-line memory module，NVDIMM)可安裝于計算機主板的雙列直插式存儲器模塊插槽中。這允許計算機系統在正常操作期間使用非易失性雙列直插式存儲器模塊的動態隨機存取存儲器以實現較快數據存取，且在電力關閉或故障期間將數據永久地存儲在非易失性雙列直插式存儲器模塊的非易失性存儲中。

發明內容

在大體方面，用于管理軟件定義的永久性存儲器的系統包含：中央處理單元；一或多個第一輸入/輸出端口，配置成容納一或多個各自具有隨機存取存儲器(random accessmemory，RAM)的隨機存取存儲器模塊，其中所述一或多個第一輸入/輸出端口電耦合到所述中央處理單元可存取的存儲器總線；以及一或多個第二輸入/輸出端口，配置成容納一或多個塊可尋址非易失性存儲裝置。系統包含接口交換機，配置成經由一或多個第一數據鏈路與一或多個主機裝置通信，其中所述中央處理單元和所述接口交換機配置成針對每一所述主機裝置產生與對應的所述主機裝置相關聯的永久性存儲器控制器數據結構。其中所述中央處理單元和所述接口交換機配置成在與所述主機裝置互動時仿真永久性存儲器控制器。所述永久性存儲器控制器數據結構包含配置數據以使得所述中央處理單元和所述接口交換機能夠仿真所述永久性存儲器控制器。所述中央處理單元和所述接口交換機配置成從所述一或多個主機裝置接收指令，且基于來自所述一或多個主機裝置的所述指令而將寫入數據永久地存儲在所述一或多個塊可尋址非易失性存儲裝置中或從所述一或多個塊可尋址非易失性存儲裝置檢索讀取數據，且使用所述隨機存取存儲器的至少一部分作為高速緩存以暫時地存儲來自所述一或多個塊可尋址非易失性存儲裝置的所述讀取數據或意圖永久地存儲在所述一或多個塊可尋址非易失性存儲裝置中的所述寫入數據中的至少一個。

所述實施方案可包含以下特征中的一或多個。來自所述主機裝置的所述指令可包含設計成存取字節可尋址永久性存儲器模塊的指令。