存储器装置的管理系统及管理方法制造方法及图纸

一种存储器装置的管理系统，用以管理一存储器装置。存储器装置具有多个子芯片。各子芯片包括一容纳区块与一数据区块。管理系统包括一处理器以及一热数据追踪装置。处理器耦接至存储器装置。处理器依据子芯片的个别温度从子芯片中选择一目标子芯片。热数据追踪装置耦接至处理器。热数据追踪装置包括多个追踪层。当处理器欲存取储存在数据区块其中之一的一第一原始数据时，热数据追踪装置从处理器取得第一原始数据的一第一原始地址。

【技术实现步骤摘要】
存储器装置的管理系统及管理方法
本专利技术涉及一种存储器装置的管理系统及管理方法。
技术介绍
存储器(memory)可应用于多种电子装置。存储器可分为易失性存储器(volatilememory)与非易失性存储器(non-volatilememory，NVM)。部分的非易失性存储器例如闪存(flashmemory)、相变存储器(phase-changememory，PCM)等具有热效应(ThermalEffect)。热效应可能影响存储器的耐久度(endurance)及写入速度(writecapability)，例如高温的存储器芯片具有较高的耐久度及较低的耗能。因此，善加利用存储器的热效应，以提高存储器的可靠度(reliability)及性能(performance)，已然成为一个重要的课题。
技术实现思路
本专利技术实施例揭露一种存储器装置的管理系统。管理系统用以管理一存储器装置。存储器装置具有多个子芯片。各子芯片包括一容纳区块与一数据区块。管理系统包括一处理器以及一热数据追踪装置。处理器耦接至存储器装置。处理器依据子芯片的个别温度从子芯片中选择一目标子芯片。热数据追踪装置耦接至处理器。热数据追踪装置包括多个追踪层。当处理器欲存取储存在数据区块其中之一的一第一原始数据时，热数据追踪装置从处理器取得第一原始数据的一第一原始地址。当热数据追踪装置判断第一原始地址已记录于热数据追踪装置的追踪层其中之一时，热数据追踪装置依据记录有第一原始地址的追踪层的一当前追踪层指示处理器于目标子芯片的容纳区块内存取对应于第一原始数据的一第一复制数据。当热数据追踪装置判断第一原始地址未记录于热数据追踪装置时，处理器依照第一原始地址从数据区块内存取第一原始数据。本专利技术实施例揭露一种存储器装置的管理方法。管理方法用以管理一存储器装置。存储器装置具有多个子芯片，各子芯片包括一容纳区块与一数据区块。管理方法包括下列步骤：一处理器依据子芯片的个别温度选择一目标子芯片；当处理器欲存取在数据区块其中之一的一第一原始数据时，一热数据追踪装置取得第一原始数据的一第一原始地址；当热数据追踪装置判断第一原始地址已记录于多个追踪层其中之一时，处理器依据记录有第一原始地址的追踪层的一当前追踪层，于目标子芯片的容纳区块内存取对应于第一原始数据的一第一复制数据；当热数据追踪装置判断第一原始地址未记录于追踪层时，处理器依照第一原始地址从数据区块内存取第一原始数据。为了对本专利技术上述及其他方面有更佳的了解，下文特列举实施例，并配合所附附图详细说明如下：附图说明图1绘示依据本专利技术实施例的存储器装置的管理系统的系统方块图。图2绘示依据本专利技术实施例的存储器装置的系统方块图。图3A绘示依据本专利技术实施例的热数据追踪装置的系统方块图。图3B绘示依据本专利技术实施例的追踪层与子容纳区块的映射关系的示意图。图4A～图4C绘示依据本专利技术实施例的存储器装置的管理方法的流程图。图5～图15绘示依据本专利技术实施例的存储器装置的管理方法的各操作示意图。【符号说明】1：管理系统110：处理器130：热数据追踪装置22：存储器装置210_1～210_n：子芯片215_1～215_s：温度感测元件310：工作存储器315：逻辑电路310_0：观察层310_1～310_m：追踪层Carea_2：容纳区块Carea_2_1～Carea_2_m、Carea_i_1：子容纳区块Carea_i_1_1～Carea_i_1_m：储存单位OAD1：第一原始地址OAD2：第二原始地址NAD_1_1～NAD_j_p：存取地址Darea_2：数据区块具体实施方式请参照图1，图1绘示的是依据本专利技术实施例的存储器装置的管理系统的系统方块图。如图1所示，依据本专利技术实施例的管理系统1用以管理存储器装置(memorydevice)22。管理系统1包括处理器(centralprocessingunit，CPU)110以及热数据追踪装置(hotdatatrackingdevice)130。处理器110耦接至存储器装置22与热数据追踪装置130。本专利技术实施例所称的“热数据(hotdata)”是指频繁地被存取的数据。另外，下文所称的“潜在热数据(potentialhotdata)”是指未来可能被判定为热数据的数据，但目前尚未被判定为热数据。热数据追踪装置130可用于追踪热数据，并根据潜在热数据的存取频率决定潜在热数据是否足以升级为热数据，或者根据热数据的存取频率决定是否将热数据降级为潜在热数据，或者根据潜在热数据的存取频率决定是否将潜在热数据降级为一般数据。热数据追踪装置130可根据热数据的存取频率高低进行热度分级。换句话说，存取频率越高的数据热度级别越高。因此，对于热度级别越高的数据，处理器110可使用越高的写入速度进行存取，如此可以提高整体访问速度。至于热数据追踪装置130的细节将于下文说明。请参照图2，图2绘示的是依据本专利技术实施例存储器装置的方块图。存储器装置22包括多个子芯片(sub-chip)210_1～210_n(n为正整数，n代表子芯片的数量)及多个温度感测元件(thermalsensor)215_1～215_s(s为正整数，s代表温度感测元件的数量)。温度感测元件215_1～215_s可用以侦测子芯片210_1～210_n的温度，并将侦测结果回报给处理器110。请同时参照图1与图2，在本专利技术实施例中，处理器110于各子芯片210_1～210_n内分别虚拟设置容纳区块(containerarea)Carea_1～Carea_n(图中未示出)与数据区块Darea_1～Darea_n(图中未示出)，并在各容纳区块Carea_i中设置多个子容纳区块(sub-container)Carea_i_1～Carea_i_m(m为正整数，m代表各容纳区块中的子容纳区块的数量，且i＝1，2，...n)。处理器110虚拟设定各子容纳区块Carea_1_1～Carea_n_m以对应至个别的写入模式(programingmode)，写入模式有关于处理器110对所述子容纳区块Carea_1_1～Carea_n_m的写入速度。各子容纳区块Carea_1_1～Carea_n_m的写入模式可以相同或不相同。举例来说，处理器110将子芯片210_2的储存空间虚拟划分为容纳区块Carea_2及数据区块Darea_2，并将容纳区块Carea_2虚拟划分为多个子容纳区块Carea_2_1～Carea_2_m。处理器110将各子容纳区块Carea_2_1～Carea_2_m虚拟划分为多个相同大小的储存单位，例如处理器110将子容纳区块Carea_2_1划分为多个储存单位Carea_2_1_1～Carea_2_1_p(p为正整数，p代表各子容纳区块中的储存单位的数量)。各子容纳区块Carea_1_1～Carea_n_m所包含的储存单位的数量相同。储存单位在本实施例中可以是一条高速缓存线(cacheline)，但本案不受限于此。各子芯片210_1～210_n的各数据区块Darea_1～Darea_n用于存放原始数据，每一字节原始数据都有一个对应的原始地址(originaladdress，OAD)，原始地址代表的是存放原始数据的存储器地址。例如，如果数据区块Darea本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器装置的管理系统，用以管理一存储器装置，该存储器装置具有多个子芯片，各该子芯片包括一容纳区块与一数据区块，该管理系统包括：一处理器，耦接至该存储器装置，该处理器依据所述子芯片的个别温度从所述子芯片选择一目标子芯片；以及一热数据追踪装置，耦接至该处理器，该热数据追踪装置包括多个追踪层，其中，当该处理器欲存取储存在所述数据区块其中之一的一第一原始数据时，该热数据追踪装置从该处理器取得该第一原始数据的一第一原始地址；当该热数据追踪装置判断该第一原始地址已记录于该热数据追踪装置的所述追踪层其中之一时，该热数据追踪装置依据记录有该第一原始地址的所述追踪层的一当前追踪层指示该处理器于该目标子芯片的该容纳区块内存取对应于该第一原始数据的一第一复制数据；以及当该热数据追踪装置判断该第一原始地址未记录于该热数据追踪装置时，该处理器依照该第一原始地址从所述数据区块内存取该第一原始数据。

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置的管理系统，用以管理一存储器装置，该存储器装置具有多个子芯片，各该子芯片包括一容纳区块与一数据区块，该管理系统包括：一处理器，耦接至该存储器装置，该处理器依据所述子芯片的个别温度从所述子芯片选择一目标子芯片；以及一热数据追踪装置，耦接至该处理器，该热数据追踪装置包括多个追踪层，其中，当该处理器欲存取储存在所述数据区块其中之一的一第一原始数据时，该热数据追踪装置从该处理器取得该第一原始数据的一第一原始地址；当该热数据追踪装置判断该第一原始地址已记录于该热数据追踪装置的所述追踪层其中之一时，该热数据追踪装置依据记录有该第一原始地址的所述追踪层的一当前追踪层指示该处理器于该目标子芯片的该容纳区块内存取对应于该第一原始数据的一第一复制数据；以及当该热数据追踪装置判断该第一原始地址未记录于该热数据追踪装置时，该处理器依照该第一原始地址从所述数据区块内存取该第一原始数据。2.如权利要求1所述的管理系统，其中：该处理器于各该容纳区块设置多个子容纳区块，所述追踪层与各该容纳区块的所述子容纳区块具有相同的数量，且为一对一映射；各该子容纳区块包括多个储存单位；该热数据追踪装置还包括一观察层，该观察层包括多个观察字段，各该观察字段包括一原始地址项目及一存取位项目；以及各所述追踪层包括多个观察字段，各该观察字段包括一存取地址项目、一原始地址项目及一存取位项目，且各该追踪层的所述追踪字段与各该子容纳区块的所述储存单位具有相同的数量，且为一对一映射。3.如权利要求2所述的管理系统，其中：当该热数据追踪装置判断该第一原始地址未记录于该热数据追踪装置内，该热数据追踪装置依据该第一原始地址于该观察层的所述观察字段中选择一目标观察字段，并判断该观察层的该目标观察字段是否为空；当该观察层的该目标观察字段为空，该热数据追踪装置将该第一原始地址记录至该观察层的该目标观察字段的该原始地址项目，并将记录于该观察层的该第一原始地址的一存取位设为0；当该观察层的该目标观察字段为非空，且记录有一第二原始地址，该热数据追踪装置判断记录于该观察层的该第二原始地址的该存取位为0或1，当记录于该观察层的该第二原始地址的该存取位为0，该热数据追踪装置将该第一原始地址记录至该观察层的该目标观察字段，并将记录于该观察层的该第一原始地址的该存取位设为0；以及当记录于该观察层的该第二原始地址的该存取位为1，该热数据追踪装置将记录于该观察层的该第二原始地址的该存取位项目设为0。4.如权利要求2所述的管理系统，其中：当该热数据追踪装置判断该第一原始地址已记录于该观察层的一当前观察字段内时，该热数据追踪装置判断记录于该观察层的该第一原始地址的一存取位为0或1；当记录于该观察层的该第一原始地址的该存取位为0，该热数据追踪装置将记录于该观察层的该第一原始地址的该存取位设为1，该处理器依照该第一原始地址从所述数据区块内存取该第一原始数据；当记录于该观察层的该第一原始地址的该存取位为1，该热数据追踪装置依据该第一原始地址于一下一级追踪层的所述追踪字段中选择一目标追踪字段，并判断该下一级追踪层的该目标追踪字段是否为空；当该下一级追踪层的该目标追踪字段为空，该热数据追踪装置将该第一原始地址记录至该下一级追踪层的该目标追踪字段的该原始地址项目，并将记录于该下一级追踪层的该第一原始地址的该存取位设为0，并将该观察层的该当前观察字段清空，并依据该下一级追踪层的该目标追踪字段的该存取地址项目指示该处理器将该第一原始数据复制至一第一储存单位，以成为该第一复制数据，并指示该处理器存取该第一复制数据；当该下一级追踪层的该目标追踪字段为非空，且该下一级追踪层的该目标追踪字段的该原始地址项目已记录有一第二原始地址，该热数据追踪装置判断记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位为0或1；当记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的存取位为0，该热数据追踪装置将该第一原始地址记目标录至该下一级追踪层的该目标追踪字段的该原始地址项目，并将该第二原始地址记录至该观察层的当前观察字段的该原始地址项目，并将记录于该下一级追踪层的该第一原始地址及记录于该观察层的该第二原始地址的该存取位设为0，并依据该下一级追踪层的该目标追踪的该存取地址项目指示该处理器将该第一储存单位内储存的一第二复制数据复制至该第二原始地址，并指示该处理器将该第一原始数据复制至该第一储存单位，以成为该第一复制数据，并指示该处理器改为存取该第一复制数据；以及当记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位为1，该热数据追踪装置将记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位设为0，该处理器依照该第一原始地址从所述数据区块内存取该第一原始数据；其中该第一储存单位对应于该目标追踪字段的该存取地址项目，且该第一储存单位位于对应该下一级追踪层的该子容纳区块内。5.如权利要求2所述的管理系统，其中：当该第一原始地址记录于所述追踪层其中之一的一当前追踪层的该当前追踪字段，该热数据追踪装置判断记录于该当前追踪层的该第一原始地址的一存取位为0或1；当记录于该当前追踪层的该第一原始地址的该存取位为0，该热数据追踪装置将记录于该当前追踪层的该第一原始地址的该存取位设为1，该热数据追踪装置依据该当前追踪层的该当前追踪字段的该存取地址项目指示该处理器存取一第二储存单位内储存的该第一复制数据；当记录于该当前追踪层的该第一原始地址的该存取位为1，该热数据追踪装置依据该第一原始地址于一下一级追踪层的所述追踪字段中选择一目标追踪字段，并判断该目标追踪字段是否为空；当该下一级追踪层的该目标追踪字段为空，该热数据追踪装置将该第一原始地址记录至该下一级追踪层的该目标追踪字段的该原始地址项目，并将记录于该下一级追踪层的该第一原始地址的该存取位设为0，并将该当前追踪层的该当前追踪字段清空，并依据该下一级追踪层的该目标追踪字段的该存取地址项目指示该处理器将该第二储存单位内储存的该第一复制数据移动至一第三储存单位，并指示处理器改为存取该第三储存单位内储存的该第一复制数据；当该下一级追踪层的该目标追踪字段为非空且记录有该第二原始地址，该热数据追踪装置判断记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位为0或1；当记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位为1，该热数据追踪装置将记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位设为0，并依据该当前追踪层的该当前追踪字段的该存取地址项目指示该处理器改为存取该第二储存单位内储存的该第一复制数据；以及当记录于该下一级追踪层的该第二原始地址的该存取位为0，该热数据追踪装置将该第一原始地址记录至该下一级追踪层的该目标追踪字段的该原始地址项目，并将该第二原始地址记录至该当前追踪层的该当前追踪字段的该原始地址项目，并将记录于该下一级追踪层的该第一原始地址及记录于该当前追踪层的该第二原始地址的该存取位设为0，并依据该下一级追踪层的该目标追踪字段的该存取地址项目及该当前追踪层的该当前追踪字段的该存取地址项目指示该处理器将该第三储存单位储存的一第二复制数据与该第二储存单位储存的该第一复制数据交换，并指示该处理器改为存取该第三储存单位储存的该第一复制数据；其中该第二储存单位对应于该当前追踪字段的该存取地址项目，该第二储存单位位于对应该当前追踪层的该子容纳区块内，该第三储存单位对应于该目标追踪字段的该存取地址项目，且该第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弘升，李祥邦，张原豪，郭大维，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71