计算机存储器管理方法和系统技术方案

计算机可包含存储器系统，所述存储器系统具有可由处理单元读取和写入的多个存储器单元，且包含相同速度级的存储器单元的至少第一群组。多个复制区域各自具有所述第一群组中的所述存储器单元的对应部分以及复制单元和复制因数的不同组合，所述复制单元对应于特定数量的存储器单元。所述处理单元可用于：获得复制存储于所述存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使所述数据结构与所述复制区域中的一个相关联；将所述数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问所述数据结构的所述复制本中的不同复制本。

Computer memory management method and system

A computer may contain a memory system, which has a plurality of memory units that can be read and written by a processing unit, and contains at least a first group of memory units of the same speed level. Each replicate area has a corresponding part of the memory unit of the first group and a different combination of the replication unit and the replication factor, and the replicating unit corresponds to a specific number of memory units. The processing unit can be used to obtain instructions for replicating the data structure stored in the memory system; based on the combination of the corresponding replication unit and the replication factor, the data structure is associated with one of the replicative regions, and the data structure is copied several copies to the associated replication area, The number of copies is equal to the corresponding copy factor; and the different copies of the copy book that continuously access the data structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机存储器管理方法和系统相关申请的交叉参考本专利申请主张2015年12月3日提交的名称为“计算机存储器管理方法和系统(COMPUTERMEMORYMANAGEMENTMETHODANDSYSTEM)”的第14/957,799号美国专利申请书的优先权，所述申请书由此以引用的方式并入本文中，好像全文复制一样。
本专利技术的改进大体上和计算机存储器系统的领域相关，且更具体来说，和相同速度级的存储器单元群组内的数据的计算机管理相关。
技术介绍
存在各种形式的计算机存储器。在提交本说明书时，表达“存储器”在本领域中通常用于指代处理器可快速访问的存储器。存储器可包含高速缓存，所述高速缓存常常呈静态随机存取存储器形式(staticrandom-accessmemory，SRAM)。静态随机存取存储器通常是指并入到相关联的处理器的芯片中的存储器。存储器还可包含片外存储器，所述片外存储器也被称作主存器。常常提供呈动态随机存取存储器(randomaccess-memory，DRAM)形式的片外存储器，所述动态随机存取存储器为一个或多个基于硅的芯片的部分。针对不同形式的存储器，存储器单元具有不同构造。可在芯片上使用其它形式的存储器，例如嵌入式DRAM(embeddedDRAM，EDRAM)，或可在芯片外使用其它形式的存储器，例如混合存储器魔方(hybridmemorycube，HMC)或高带宽存储器(highbandwidthmemory，HBM)。尽管针对每一类型，存储器的精确构造都不同，但是存储器通常设置为呈有组织的存储器单元形式。每一存储器单元可容纳少量数据。每种类型的单元和存储器构造具有相关联的特征，这可被视为有利的或不利的。例如，片上存储器通常比片外存储器更快，但是更加昂贵和/或耗电。大多数计算机使用不止一种类型的存储器，旨在利用各种存储器类型的优点来实现对应功能。各种存储器类型共同组成计算机的存储器系统。不同的存储器类型通常按被称为存储器层次的结构组织。更小、更快、更昂贵的存储器的位置更接近处理器，且较便宜的存储器的位置距离处理器较远。存储器层次常常包含不止一个速度级的片上存储器、片外存储器，或片上和片外存储器。可被称为存储器控制器的存储器逻辑控制提供为呈硬件、软件或硬件和软件的组合形式，并执行旨在以一种有组织的方式使用各种存储器层级的各种算法。目前可用的技术在一定程度上是令人满意的，但仍存在改进的空间。例如，已知的高速缓存的使用很大程度上取决于局部性原理(所述原理是存储器访问很有可能在邻近存储器地址周围聚集)的适用性。在此原理无法充分应用的应用中，例如，在联网和数据中心计算中的一些超高效应用的情况下，高速缓存系统的效率可为有限的。
技术实现思路
提供一种存储器系统和存储器管理方法，其中相同速度级的存储器单元群组可进一步细分到具有不同有效速度(带宽)的不同区域中。可以基于片上或片外存储器的特定速度级构造区域。接着，使用这些区域形成存储器层次，其中一个区域对应于表示特定速度和容量的存储器层次的一个层级。所述区域可各自具有特定复制单元(被复制的数据结构的位的数量)和复制因数(数据结构被复制的次数)。可以确定所存储的数据结构在将来将会经历高访问速度。此类确定可基于过去的访问速度或预计的访问速度。处理器可使此类数据结构与对应区域相关联。这种关联可基于复制单元、复制因数或复制单元和复制因数的组合。例如，区域可基于它的已被特定数据结构大小(位的数量)的复制单元而选择，且区域可基于它的基于数据结构的预期访问速度的复制因数而选择。接着，可在区域中将数据结构自动复制数个复制本，所述复制本的数量对应于所述区域的复制因数。复制本的位置可被追踪。处理器可将对数据结构的后续请求引导到区域中的复制本中的连续复制本。可基于特定应用的要求预先确定区域的特征和数量，或者举例来说，可动态地管理区域的特征和数量。动态管理可指代基于举例来说，来自使用的实时反馈而修改区域的特征。复制区域可由硬件、软件或硬件与软件的组合限定。通常，还将使用特定速度级的存储器单元的基础区域，所述基础区域不同于上文所描述的“复制”区域。可监控基础区域中的数据结构的访问速度，并且此监控可用作识别待复制的数据结构的基础。还可监控复制区域的访问速度。一旦逻辑控制的复制区域的访问速度下降到特定阈值以下，逻辑控制就可用于从复制区域移出被复制的数据结构。例如，被复制的数据结构的移出可通过完全删除复制本或通过将被复制的数据结构移动到具有较低复制因数的另一区域来执行。在通常的存储器类型中，每一速度级的存储器单元按具有特定条目宽度的组组织。条目宽度有时被称作“字”，且通常具有不止一个位。特定组中的所有条目共享针对处理器的一个或两个访问端口。复制单元可小于组的大小，并且区域可以一种在不同组中提供不同复制本的方式跨越多个组。以此方式，处理器对相同数据结构的连续请求可被引导到不同组，且避免了对单个组的访问端口的争夺。在组组织中，可监控组端口的访问速度，并且可以使用算法来校平多组之间的访问速度。举例来说，在较高访问组中的较高访问数据结构可与较低访问组的具有相应大小的数据结构调换。存储器单元的基础区域可为水平的(即，与复制区域共享组)或竖直的(即，具有专用组)。根据一个方面，提供一种计算机，包括：具有至少一个处理单元的处理器芯片；存储器系统，所述存储器系统具有可由处理单元读取和写入的多个存储器单元，且包含相同速度级的存储器单元的至少第一群组；多个复制区域，所述多个复制区域各自具有第一群组中的存储器单元的对应部分和复制单元与复制因数的不同组合，所述复制单元对应于特定数量的存储器单元；所述至少一个处理单元用于：获得复制存储于存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使数据结构与复制区域中的一个相关联；将数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问数据结构的复制本中的不同复制本。根据一个方面，提供一种计算机，所述计算机可包含存储器系统，所述存储器系统具有可由处理单元读取和写入的多个存储器单元，且包含相同速度级的存储器单元的至少第一群组。多个复制区域各自具有第一群组中的存储器单元的对应部分以及复制单元和复制因数的不同组合，所述复制单元对应于特定数量的存储器单元。处理单元可用于：获得复制存储于存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使数据结构与复制区域中的一个相关联；将数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问数据结构的复制本中的不同复制本。根据另一方面，提供一种管理计算机的存储器系统中的数据的方法，所述存储器系统至少具有相同速度级的存储器单元的第一群组，所述第一群组具有多个复制区域，所述多个复制区域各自具有复制单元和复制因数的不同组合；所述方法由计算机实施且包括：获得复制存储于存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使数据结构与复制区域中的一个相关联；将数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问数据结构的复制本中的不同复制本。根据另一方面，提供一种计算机，具有：具有至少一个处理单元的处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机，其特征在于，包括：具有至少一个处理单元的处理器芯片；存储器系统，所述存储器系统具有可由所述处理单元读取和写入的多个存储器单元，且包含相同速度级的存储器单元的至少第一群组；多个复制区域，各自具有所述第一群组中的所述存储器单元的对应部分以及复制单元和复制因数的不同组合，所述复制单元对应于特定数量的存储器单元；所述至少一个处理单元用于：获得复制存储于所述存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使所述数据结构与所述复制区域中的一个相关联；将所述数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问所述数据结构的所述复制本中的不同复制本。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 US 14/957,7991.一种计算机，其特征在于，包括：具有至少一个处理单元的处理器芯片；存储器系统，所述存储器系统具有可由所述处理单元读取和写入的多个存储器单元，且包含相同速度级的存储器单元的至少第一群组；多个复制区域，各自具有所述第一群组中的所述存储器单元的对应部分以及复制单元和复制因数的不同组合，所述复制单元对应于特定数量的存储器单元；所述至少一个处理单元用于：获得复制存储于所述存储器系统中的数据结构的指示；基于对应的复制单元和复制因数的组合，使所述数据结构与所述复制区域中的一个相关联；将所述数据结构复制数个复制本到相关联的复制区域，所述复制本的数量等于对应的复制因数；以及连续访问所述数据结构的所述复制本中的不同复制本。2.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述处理器芯片进一步包括用于监控所存储的数据结构的访问速度的监控单元；其中所述处理单元用于至少基于所述所存储的数据结构的所监控的访问速度获得所述复制存储于所述存储器系统中的所述数据结构的指示。3.根据权利要求2所述的计算机，其特征在于，所述处理单元进一步用于获得将从所述相关联的复制区域移出所述数据结构的所述复制本的指示，并基于所述将移出所述复制本的指示删除所述复制本。4.根据权利要求3所述的计算机，其特征在于，所述处理单元进一步用于确定复制单元与所述相关联的复制区域相同但复制因数比所述相关联的复制区域低的另一复制区域的存在，并在执行删除步骤之前，相对于所述另一复制区域重复所述关联、复制和连续访问的步骤。5.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述处理单元进一步用于获得所述数据结构的大小和预期访问速度的指示，并基于所述数据结构的所述大小和所述相关联的复制区域的所述复制单元之间的匹配以及所述数据结构的所述预期访问速度和所述相关联的复制区域的所述复制因数之间的匹配，执行所述关联。6.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述处理器芯片进一步包括含有所述复制区域列表的区域表，所述复制区域列表针对每一复制区域包含对应的复制单元、对应的复制因数和至少所述存储器单元中的对应存储器单元的地址的划界的指示。7.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述复制单元和复制因数的不同组合包含至少两个不同复制单元。8.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，所述复制单元和复制因数的不同组合包含至少两个不同复制因数。9.根据权利要求1所述的计算机，其特征在于，在至少所述第一群组中，相同速度级的所述存储器单元被分割在多个组中，每一组具有特定数量的条目，并且每一条目特定数个存储器单元，每一组中的所述条目共享至少一个访问端口，所述条目可由所述处理单元通过所述至少一个访问端口读取和写入；其中所述多个复制区域各自跨越多个所述组并且各自具有对应于所跨越的组中的任一组中的所述特定数量的条目的一部分的复制单元；并且其中所述处理单元用于执行所述多个组中的不同组中的所述数据结构的复制，以及随后访问所述组中的不同组中的复制本中的不同复制本。10.根据权利要求9所述的计算机，其特征在于，进一步包括基础区域，所述基础区域具有所述第一群组中的所述存储器单元的另一不同部分，其中所述数据结构在与复制区域相关联且在所述复制区域中复制之前存储于所述基础区域中。11.根据权利要求10所述的计算机，其特征在于，所述基础区域跨越多个所述组。12.根据权利要求10所述的计算机，其特征在于，所述基础区域具有至少一个专用组。13.根据权利要求9所述的计算机，其特征在于，进一步包括监控单元，所述监控单元用于监控所述多个组的至少个别访问速度；其中所述处理单元进一步用于识别所述多个组中的第一组，所述第一组具有比所述多个组中的第二组更高的访问速度；识别占用所述第一组的所述条目的一部分的第一数据结构，所述第一数据结构具有比具有相同数量个条目且位于所述第二组中的第二数据结构更高的访问速度；以及互换所述第一数据结构的位置与所述第二数据结构的位置。14.根据权利要求9所述的计算机，其特征在于，进一步包括监控单元，所述监控单元用于监控所述多个组的至少个别访问速度；其中所述处理器芯片进一步包括含有存储器单元的所述群组的所述复制区域列表的区域表，所述区域表针对每一复制区域包含对应的复制单元、对应的复制因数和至少所述存储器单元中的对应存储器单元的地址的划界的指示；其中所述处理单元进一步用于基于所述监控修改以下项中的至少一个：复制单元、复制因数和至少一个复制区域的存储器单元的地址的划界。15.根据权利要求9所述的计算机，其特征在于，进一步包括监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪自雄，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44