用于對具有相異存儲器類型的計算設(shè)備的性能進行管理的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于對具有相異存儲器類型的計算設(shè)備的性能進行管理的系統(tǒng)和方法
[0001]優(yōu)先權(quán)和相關(guān)申請聲明
[0002]本申請基于35U.S.C.119(e)要求享有于2012年12月10日遞交的、已轉(zhuǎn)讓的臨時申請序列號 N0.61/735，352 (代理人案號 N0.123065P1)、名稱為 “System and Method forManaging Performance of a Computing Device Having Dissimilar Memory Types”的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，故此以引用方式將其全部內(nèi)容并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]在計算機系統(tǒng)和設(shè)備中，特別在諸如蜂窩電話、便攜式數(shù)字助理(PDA)、便攜式游戲控制臺、掌上型計算機、平板計算機以及其它便攜式電子設(shè)備之類的便攜式計算設(shè)備(PCD)中，系統(tǒng)性能和功率要求正在變得日益地高要求。這種設(shè)備可以包括被優(yōu)化用于特定目的的兩種或更多種類型的處理單元。例如，一個或多個中央處理單元(CPU)可以用于通用的系統(tǒng)級性能或其它目的，而圖形處理單元(GPU)可以被專門地設(shè)計用于操作計算機圖形以輸出到顯示設(shè)備。隨著每個處理器要求更多的性能，存在著對被設(shè)計為實現(xiàn)每個處理器的特定目的的更快和更專用的存儲設(shè)備的需求。存儲架構(gòu)通常被優(yōu)化用于特定的應(yīng)用。(PU可能要求具有可接受的系統(tǒng)級性能的高密度存儲器，而GPU可能要求具有比CPU顯著更高的性能的相對較低密度的存儲器。
[0004]因此，諸如PCD之類的單個計算機設(shè)備可以包括兩個或多個相異存儲設(shè)備，其中每個專用存儲設(shè)備被優(yōu)化用于其專用目的并且與特定的處理單元配對并專用于該特定的處理單元。在這種常規(guī)的架構(gòu)(被稱為“分立”架構(gòu))中，每個專用處理單元經(jīng)由多個物理/控制層(其中每個具有相應(yīng)的存儲通道)物理地耦合到不同類型的存儲設(shè)備。每個專用處理器單元以出于其預(yù)定目的而優(yōu)化的不同的數(shù)據(jù)速率來物理地存取相應(yīng)的存儲設(shè)備。例如，在一個示例性的配置中，通用CPU可以以優(yōu)化的數(shù)據(jù)帶寬(例如，17Gb/s)來物理地存取第一類型的動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)設(shè)備。較高性能、專用的GPU可以以較高的數(shù)據(jù)帶寬(例如，34Gb/s)來物理地存取第二類型的DRAM設(shè)備。雖然分立架構(gòu)單獨地優(yōu)化CPU和GPU的性能，但是存在多個重大缺點。
[0005]為了獲得較高的性能，GPU專用存儲器必須被調(diào)整大小并且被配置為處理所有潛在的使用情況、顯示分辨率和系統(tǒng)設(shè)置。此外，因為只有GPU能夠以較高的數(shù)據(jù)帶寬來物理地存取GPU專用存儲器，所以這種較高的性能是“局部化的”。雖然CPU可以存取GPU專用存儲器并且GPU可以存取CPU專用存儲器，但是分立架構(gòu)經(jīng)由GPU和CPU之間的物理互連總線(例如，外圍組件高速互連(PCIE))、以減小的數(shù)據(jù)帶寬來提供這種存取，該數(shù)據(jù)帶寬通常小于用于任一類型存儲設(shè)備的優(yōu)化的帶寬。即使GPU和CPU之間的物理互連總線沒有運行為性能“瓶頸”，但是分立架構(gòu)不允許GPU或CPU利用兩種不同類型的存儲設(shè)備的經(jīng)組合的、總的可用帶寬。各個存儲設(shè)備的存儲空間被放置在單獨的、存儲地址連續(xù)塊中。換句話說，整個存儲映射將第一類型的存儲設(shè)備放置在一個連續(xù)塊中，并且將第二類型的存儲設(shè)備單獨地放置在不同的連續(xù)塊中。不同存儲設(shè)備的存儲端口之間不存在硬件協(xié)調(diào)來支持駐留在相同的連續(xù)塊中的物理存取。
[0006]因此，雖然存在對計算機系統(tǒng)中更專用的存儲設(shè)備的增加的需求，以提供計算機設(shè)備中越來越多的系統(tǒng)和功率性能，但是在本領(lǐng)域中仍然存在對用于對相異存儲設(shè)備進行管理的提高的系統(tǒng)和方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供了用于對具有相異存儲器類型的計算設(shè)備的性能進行管理的系統(tǒng)和方法。示例性的實施例包括一種用于對相異存儲設(shè)備進行交織的方法。該方法涉及確定交織帶寬比率，該交織帶寬比率包括用于兩個或多個相異存儲設(shè)備的帶寬的比率。根據(jù)交織帶寬比率來對相異存儲設(shè)備進行交織。根據(jù)交織帶寬比率向相異存儲設(shè)備分發(fā)來自一個或多個處理單元的存儲地址請求。
【附圖說明】
[0008]在附圖中，類似的附圖標記指代貫穿各種視圖中的類似部件，除非另外指示。對于具有諸如“102A”或“102B”等字母符號標示的附圖標記，字母符號標示可以對出現(xiàn)在相同附圖中的兩個類似部件或要素進行區(qū)分。當旨在用附圖標記來包含所有附圖中具有相同附圖標記的所有部件時，可以省略用于附圖標記的字母符號標示。
[0009]圖1是用于對相異存儲設(shè)備進行管理的系統(tǒng)的實施例的框圖。
[0010]圖2是一種由圖1中的存儲通道優(yōu)化模塊執(zhí)行的、用于對相異存儲設(shè)備進行管理的方法的實施例的流程圖。
[0011]圖3是示出了用于各種類型的相異存儲設(shè)備的交織帶寬比率的示例性表格。
[0012]圖4是示出了圖1的存儲通道優(yōu)化模塊的組件的框圖。
[0013]圖5是示出了基于各種交織帶寬比率的存儲通道地址重映射的示例性表格。
[0014]圖6是示出了圖4的通道重映射模塊的實施例的通用操作、架構(gòu)和功能的組合的流程/框圖。
[0015]圖7是示出了一種用于創(chuàng)建跨越相異存儲設(shè)備的多個邏輯區(qū)域的交織方法的實施例的圖。
[0016]圖8是示出了便攜式計算設(shè)備中的存儲通道優(yōu)化模塊的示例性實現(xiàn)的框圖。
【具體實施方式】
[0017]本文使用詞語“示例性的”來表示“用作示例、實例或說明”。本文中被描述為“示例性的”任何方面不一定解釋為比其它方面優(yōu)選或有利。
[0018]在本描述中，術(shù)語“應(yīng)用”還可以包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，例如:對象代碼、腳本、字節(jié)代碼、標記語言文件和補丁。此外，本文提到的“應(yīng)用”還可以包括本質(zhì)上不可執(zhí)行的文件，例如可能需要打開的文檔或需要存取的其它數(shù)據(jù)文件。
[0019]術(shù)語“內(nèi)容”還可以包括具有可執(zhí)行內(nèi)容的文件，例如:對象代碼、腳本、字節(jié)代碼、標記語言文件和補丁。此外，本文提到的“內(nèi)容”還可以包括本質(zhì)上不可執(zhí)行的文件，例如可能需要打開的文檔或需要存取的其它數(shù)據(jù)文件。
[0020]如本描述中所使用的，術(shù)語“組件”、“數(shù)據(jù)庫”、“模塊”、“系統(tǒng)”等旨在指代計算機相關(guān)的實體，硬件、固件、硬件和軟件的組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，組件可以是但不限于:在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。通過說明的方式，在計算設(shè)備上運行的應(yīng)用和計算設(shè)備兩者都可以是組件。一個或多個組件可以駐留在執(zhí)行的進程和/或線程內(nèi)，并且組件可以集中在一個計算機上和/或分布在兩個或多個計算機之間。此外，可以通過其上存儲有各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各種計算機可讀介質(zhì)來執(zhí)行這些組件。組件可以通過本地的和/或遠程的過程的方式，例如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)分組的信號(例如，來自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中另一個組件進行交互的一個組件的數(shù)據(jù)，和/或通過信號的方式越過諸如互聯(lián)網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)與其它系統(tǒng)進行交互的一個組件的數(shù)據(jù))來進行通信。
[0021]在本描述中，術(shù)語“通信設(shè)備”、“無線設(shè)備”、“無線電話”、“無線通信設(shè)備”和“無線手持裝置”可互換地使用。隨著第三代(“3G”)無線技術(shù)和第四代(“4G”)的出現(xiàn)，更大的帶寬可用性已經(jīng)實現(xiàn)了具有更多種類的無線能力的更多便攜式計算設(shè)備。因此，便攜式計算設(shè)備可以包括蜂窩電話、尋呼機、PDA、智能電話、導航設(shè)備或具有無線連接或鏈路的手持計算機。
[0022]圖1示出了包括存儲管理架構(gòu)的系統(tǒng)100，在具有用于對不同類型的兩個或多個存儲設(shè)備、或者具有不同數(shù)據(jù)帶寬的相似類型存儲設(shè)備(被稱為“相異存儲設(shè)備”)進行存取的兩個或多個專用處理單元的任何適當?shù)挠嬎阍O(shè)備中，可以實現(xiàn)該架構(gòu)。計算設(shè)備可以包括個人計算機、工作站、服務(wù)器、便攜式計算設(shè)備(PCD)(例如，蜂窩電話、便攜式數(shù)字助理(PDA)、便攜式游戲控制臺、掌上型計算機，或者平板計算機)以及具