[發明專利]全相聯高速緩存管理

在審

• 申請號: 202080065854.1
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN114424173A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: J·T·帕夫洛夫斯基
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G06F12/0811
• 分類號: G06F12/0811
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本公開描述用于全相聯高速緩存管理的方法、系統及裝置。存儲器子系統可接收用于將第一數據字存儲在與地址空間相聯的存儲組件中的存取命令。所述存儲器子系統可包含用于存儲與所述存儲組件相聯的所述數據字的全相聯高速緩存。所述存儲器子系統可確定所述高速緩存內的地址以存儲所述第一數據字。例如，所述存儲器子系統可確定由地址指針指示的所述高速緩存的地址(例如，基于所述地址的次序)并且確定與存儲在所述高速緩存地址中的所述數據字相聯的存取數量。基于所述所指示的高速緩存地址及所述存取數量，所述存儲器子系統可將所述第一數據字存儲在所述所指示的高速緩存地址中或與所述所指示的高速緩存地址連續的第二高速緩存地址中。

交叉參考

本專利申請案主張帕夫洛夫斯基(Pawlowski)于2019年8月29日提交的標題為“全相聯高速緩存管理(FULLY ASSOCIATIVE CACHE MANAGEMENT)”的美國專利申請案第16/555,956號的優先權，所述美國專利申請案轉讓給本申請案的受讓人，并且其以引用的方式明確并入本文中。

背景技術

以下總體上涉及一種包含至少一個存儲器裝置的系統，且更具體地涉及用于全相聯高速緩存管理。

存儲器裝置廣泛地用于在例如計算機、無線通信裝置、相機、數字顯示器等各種電子裝置中存儲信息。通過編程存儲器裝置的不同狀態來存儲信息。例如，二進制裝置最常存儲兩種狀態中的一個，通常用邏輯1或邏輯0表示。在其它裝置中，可存儲多于兩種狀態。為了存取所存儲信息，裝置的組件可在存儲器裝置中讀取或感測至少一個所存儲狀態。為了存儲信息，裝置的組件可在存儲器裝置中寫入或編程狀態。

存在各種類型的存儲器裝置，包含磁性硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、動態RAM(DRAM)、同步動態RAM(SDRAM)、鐵電RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、電阻RAM(RRAM)、快閃存儲器、相變存儲器(PCM)等。存儲器裝置可為易失性或非易失性。即使在沒有外部電源的情況下，非易失性存儲器，例如，FeRAM，也可在延長的時間段內維持其所存儲邏輯狀態。易失性存儲器裝置(例如，DRAM)可在從外部電源斷開連接時丟失其所存儲狀態。

改進系統可包含增強存儲器子系統的性能，例如降低功耗、增加存儲容量、改進讀取/寫入速度、通過使用持久性存儲器媒體提供非易失性，或在某個性能點降低制造成本，以及其它度量。一些類型的存儲器可在可對每一單元執行的存取操作(例如，寫入操作及/或讀取操作)的數目方面有限制，而不會降低存儲器性能。另外，一些存儲器存取模式可頻繁存取某些存儲器區域，包含可有意嘗試破壞所存儲存儲器狀態的一些存儲器區域。因此，在各種條件下(包含存在惡意行為者)維持存儲器性能可帶來挑戰。

附圖說明

圖1說明根據如本文中所公開的實例的支持全相聯高速緩存管理的系統的實例。

圖2及3說明根據如本文中所公開的實例的支持全相聯高速緩存管理的實例存儲器子系統。

圖4說明根據如本文中所公開的實例的支持全相聯高速緩存管理的處理流程的實例。

圖5展示根據本公開的方面的支持全相聯高速緩存管理的存儲器裝置的框圖。

圖6到8展示說明根據如本文中所公開的實例的支持全相聯高速緩存管理的一或多種方法的流程圖。

具體實施方式

當對那些單元的存取操作(例如，讀取、寫入等)的數量超過磨損閾值時，存儲器裝置的存儲器單元可磨損或停止可靠地存儲存儲器狀態。在一些狀況下，一或多個存儲器單元可受到更高集中度的存取操作，例如，由于存儲器裝置的正常操作或惡意攻擊。因此，一些存儲器單元可在存儲器陣列的其它較少存取的存儲器單元之前磨損。如此，存儲在那些單元處的邏輯狀態可被損壞，或如果被識別，存儲器裝置可需要專用資源來糾正錯誤或存儲與磨損存儲器單元相聯的數據。