一種異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機存儲技術(shù)，具體涉及一種異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)內(nèi)存DRAM的工藝十分成熟，可靠性也很穩(wěn)定。但隨著工藝制程的降低，DRAM將面臨可擴展性難題。相比DRAM而言，新型非易失存儲器件的優(yōu)勢明顯，以PCM為代表的新型非易失存儲器件具有良好的可擴展性，其理論最小的特征尺寸為5?8nm，比DRAM小很多，且具有較低的靜態(tài)功耗；但是其讀寫延遲特別是寫延遲較大，寫入次數(shù)有限。
[0003]當(dāng)前的內(nèi)存系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)是專為易失的、讀與差異小、不存在壽命冋題的DRAM而設(shè)計的，但是這種系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)對于新型非易失存儲器而言是不適用的。當(dāng)前的內(nèi)存管理方法、訪問接口設(shè)計、內(nèi)存調(diào)度等并沒有考慮NVM的壽命、寫性能、讀寫不均衡等問題，導(dǎo)致非易失存儲器的上述特性不能夠得到充分的發(fā)揮；同時傳統(tǒng)的內(nèi)存系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)還可能會將新型存儲器件的弱點放大，不利于構(gòu)建高性能、低功耗、大容量異構(gòu)混融內(nèi)存系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出一種異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備，包括:
[0005]內(nèi)存控制器;
[0006]由DRAM器件構(gòu)成的緩存器；以及，
[0007]由PCM非易失存儲器和/或FLASH非易失存儲器構(gòu)成的混融擴展存儲器；
[0008]其中，所述混融擴展存儲器可以通過增加所述PCM非易失存儲器或所述
[0009]FLASH非易失存儲器的方式進行容量擴展。
[0010]特別地，
[0011]當(dāng)CPU請求數(shù)據(jù)時，所述內(nèi)存控制器首先訪問所述緩存器，若在所述緩存器中找到所述CPU請求的所述數(shù)據(jù)，則從所述緩存器中讀出所述數(shù)據(jù)并反饋給所述CPU。
[0012]特別地，
[0013]若未在所述緩存器中找到所述CPU請求的所述數(shù)據(jù)，則所述內(nèi)存控制器訪問所述混融擴展存儲器，讀出所述數(shù)據(jù)并反饋給所述CPU，同時將所述數(shù)據(jù)保存到所述緩存器。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:通過異構(gòu)混融層次式內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)，可以對異構(gòu)混融體系架構(gòu)下的內(nèi)存進行有效的擴展，基于DRAM、PCM和Flash三種介質(zhì)進行有效的組合，使得各自的優(yōu)勢均可以最大程度的得到發(fā)揮，對三種介質(zhì)進行角色分配，DRAM充當(dāng)非易失性存儲的Cache，這里所說的非易失性存儲指的是PCM和Flash，非易失存儲器作為DRAM的后端擴展內(nèi)存，提供層次式內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)的擴展性支撐。模塊化的設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)進行了分層處理，有效的避免了擴展內(nèi)存時對整個內(nèi)存體系的沖擊，例如，內(nèi)存需要進行擴展時，只需要通過對混融擴展層增加新的PCM即可達到內(nèi)存的增加。對于當(dāng)今對內(nèi)存容量要求較高的領(lǐng)域方面，具有很高的技術(shù)價值。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2是本發(fā)明提出的異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備體系結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參照附圖，對本發(fā)明提出的異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備的體系結(jié)構(gòu)進行詳細描述，參見附圖2，本發(fā)明提出的方案基于DRAM、PCM和Flash三種介質(zhì)進行有效的組合，使得各自的優(yōu)勢均可以最大程度的得到發(fā)揮，對三種介質(zhì)進行角色分配，DRAM充當(dāng)非易失性存儲的緩存Cache，這里所說的非易失性存儲指的是PCM和Flash，非易失存儲器作為DRAM的后端擴展內(nèi)存，提供層次式內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)的擴展性支撐，以使得各自的優(yōu)勢均可以最大程度的得到發(fā)揮，而且避免各自的劣勢，提供一個整體性能優(yōu)良的混合內(nèi)存系統(tǒng)。
[0018]再參見附圖2，異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備體系結(jié)構(gòu)包括:(I)內(nèi)存控制器、(2)緩存Cache層、(3)混融擴展層。
[0019]通過對整個內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)分為內(nèi)存控制器、緩存Cache層、混融擴展層的三部分設(shè)計，當(dāng)進行擴展內(nèi)存時，只需要在混融擴展層進行有效的擴展即可。
[0020]針對實現(xiàn)的具體如下:當(dāng)CPU請求數(shù)據(jù)的時候，調(diào)用內(nèi)存控制器進行對內(nèi)存數(shù)據(jù)進行處理，如果請求數(shù)據(jù)在Cache層可以找到，則直接在Cache進行數(shù)據(jù)反饋給CPU，如果內(nèi)存控制器首先在Cache層沒有找到數(shù)據(jù)的話，則算是不命中，直接會訪問混融擴展層(內(nèi)存)來進行數(shù)據(jù)的傳遞。這是從數(shù)據(jù)的傳遞部分對內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)進行了描述。另外，對于內(nèi)存的可擴展性可以從如下進行闡述:內(nèi)存需要進行擴展時，只需要通過對混融擴展層增加新的PCM即可達到內(nèi)存的增加。
[0021]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備，其特征在于，包括: 內(nèi)存控制器； 由DRAM器件構(gòu)成的緩存器；以及， 由PCM非易失存儲器和/或FLASH非易失存儲器構(gòu)成的混融擴展存儲器； 其中，所述混融擴展存儲器可以通過增加所述PCM非易失存儲器或所述FLASH非易失存儲器的方式進行容量擴展。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于: 當(dāng)CPU請求數(shù)據(jù)時，所述內(nèi)存控制器首先訪問所述緩存器，若在所述緩存器中找到所述CPU請求的所述數(shù)據(jù)，則從所述緩存器中讀出所述數(shù)據(jù)并反饋給所述CPU。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括: 若未在所述緩存器中找到所述CPU請求的所述數(shù)據(jù)，則所述內(nèi)存控制器訪問所述混融擴展存儲器，讀出所述數(shù)據(jù)并反饋給所述CPU，同時將所述數(shù)據(jù)保存到所述緩存器。
【專利摘要】提出一種異構(gòu)混融層次式內(nèi)存設(shè)備，包括內(nèi)存控制器、由DRAM器件構(gòu)成的緩存器、以及由PCM非易失存儲器和FLASH非易失存儲器構(gòu)成的混融擴展存儲器；其中，所述混融擴展存儲器可以通過增加所述PCM非易失存儲器或所述FLASH非易失存儲器的方式進行容量擴展。本發(fā)明提出的所述設(shè)備可以對異構(gòu)混融體系架構(gòu)下的內(nèi)存進行有效的擴展。
【IPC分類】G06F12-08
【公開號】CN104834606
【申請?zhí)枴緾N201510007537
【發(fā)明人】吳丹宇, 邢偉, 張東
【申請人】浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年1月7日