[發明專利]一種帶有輔助計算功能的NAND存儲器

在審

• 申請號: 202010416364.3
• 申請日: 2020-05-17
• 公開（公告）號: CN111679788A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 呼紅陽;張君宇;張坤;霍長興;謝元祿;劉璟;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

本發明涉及存儲器技術領域，具體涉及一種帶有輔助計算功能的NAND存儲器，NAND存儲器包括：存儲器陣列和NAND控制器；NAND控制器包括：中心互連模塊以及與中心互聯模塊連接的總線接口、中心處理模塊、數據預處理模塊和數據轉換模塊；中心處理模塊包括：相互連接的中央處理器和只讀存儲器；只讀存儲器中存儲固件程序。中央處理器通過固件程序，調用數據預處理模塊對數據處理指令對應的數據進行預處理，減少了電子設備總線的數據傳輸量，從而提高了電子設備總線的計算速度。中央處理器通過固件程序，調用數據轉換模塊將NAND控制器中的計算資源開放給總線接口，充分利用NAND控制器空閑時的計算資源，提高了系統利用率。

技術領域

本發明涉及存儲器技術領域，具體涉及一種帶有輔助計算功能的NAND存儲器。

背景技術

隨著大數據和云計算等應用的興起，對大規模高速存儲器的需求日益增加，其中，計算機閃存設備(NAND flash memory，NAND)由于其容量大，速度快和低成本的特點，在存儲器領域極具優勢。如圖1所示，傳統的NAND存儲器與處理器(central processing unit，CPU)之間的工作方式一般為：NAND存儲器作為計算機的片外存儲器，該計算機的CPU需要通過一二級緩存訪問NAND存儲器。

然而，上述現有技術存在如下技術缺陷：

上述傳統方案中，NAND存儲器屬于較大的片外設備，卻只負責存儲和傳輸數據，利用率較低，并導致計算機總線的吞吐量較大，而總線數據的吞吐量制約了計算機速度，造成了所謂的“馮·諾伊曼瓶頸”。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有輔助計算功能的NAND存儲器，以解決現有技術中NAND存儲器利用率較低的技術問題。

本發明實施例提供了以下方案：

依據本發明的第一個方面，本發明實施例提供一種帶有輔助計算功能的NAND存儲器，包括：存儲器陣列和NAND控制器，所述存儲器陣列和所述NAND控制器連接；

所述NAND控制器包括：中心互連模塊以及與所述中心互聯模塊連接的總線接口、中心處理模塊、數據預處理模塊和數據轉換模塊；

所述中心處理模塊包括：相互連接的中央處理器和只讀存儲器，所述中央處理器與所述中心互連模塊連接；

所述只讀存儲器，用于存儲固件程序；

所述中心互連模塊，用于通過所述總線接口接收關聯的電子設備發送的數據處理指令，并轉發至所述中央處理器；

所述中央處理器，用于通過所述固件程序，調用所述數據預處理模塊對所述數據處理指令對應的數據進行預處理，或者，調用所述數據轉換模塊對所述數據處理指令對應的數據進行輔助計算。

優選的，所述存儲器陣列包括：至少一個第一ONFI接口(Open NAND FlashInterface，開放式NAND快閃存儲器接口)；

所述NAND控制器，還包括：通道選擇模塊、一個或多個閃存控制模塊和一個或多個第二ONFI接口，所述通道選擇模塊分別與所述中心互聯模塊和每個所述閃存控制模塊連接，所述閃存控制模塊與所述第二ONFI接口一一對應連接，所述第一ONFI接口與所述第二ONFI接口一一對應連接構成一個或多個通道；

所述中心互連模塊，還用于通過所述總線接口接收所述電子設備發送的控制指令，并轉發至所述通道選擇模塊；

所述通道選擇模塊，用于為所述控制指令分配目標閃存控制模塊及對應的目標通道，并將所述控制指令發送至所述目標閃存控制模塊；

所述目標閃存控制模塊，用于將所述控制指令通過所述目標通道傳輸至所述存儲器陣列，并控制所述控制指令在所述目標通道的傳輸時間；