在计算机系统中使用非易失性随机存取存储器（NVRAM）以便在平台存储层级中执行多个作用，具体来说，用于替代可通过I/O存取的传统大容量存储设备。该计算机系统包括用于执行软件的处理器和耦合到处理器的存储器。存储器的至少一部分包括通过处理器可字节重写和可字节擦除的非易失性随机存取存储器（NVRAM）。该系统还包括耦合到NVRAM的存储器控制器以响应来自软件的存取大容量存储设备的请求而执行存储器存取操作以存取NVRAM。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在计算机系统中使用非易失性随机存取存储器（NVRAM）以便在平台存储层级中执行多个作用，具体来说，用于替代可通过I/O存取的传统大容量存储设备。该计算机系统包括用于执行软件的处理器和耦合到处理器的存储器。存储器的至少一部分包括通过处理器可字节重写和可字节擦除的非易失性随机存取存储器（NVRAM）。该系统还包括耦合到NVRAM的存储器控制器以响应来自软件的存取大容量存储设备的请求而执行存储器存取操作以存取NVRAM。【专利说明】作为传统大容量存储设备的替代的非易失性随机存取存储器(NVRAM)
本专利技术的实施例涉及计算机系统；并且更具体来说，涉及使用非易失性随机存取存储器作为传统大容量存储设备的替代。
技术介绍
A.当前的存储器和存储设备配置 当今计算机创 新的限制因素之一是存储器和存储设备技术。在常规计算机系统中，系统存储器通常由动态随机存取存储器(DRAM)来实现。基于DRAM的存储器甚至在不进行存储器读取或写入时也会消耗功率，因为它必须不断对内部电容器充电。基于DRAM的存储器是易失性的，这意味着一旦移除电源，存储在DRAM存储器中的数据就会丢失。关于大容量存储设备，常规的大容量存储装置通常包括非易失性磁介质(例如，硬盘驱动器)和/或闪速存储器(又称为“闪存”)(例如，固态驱动器(SSD))。这些存储装置可块寻址，这意味着不能个别地存取存储设备的单个字节。而是，作为多字节(例如，16字节或更大的)数据块来读取和写入字节。一般，这些存储装置视为是I/O装置，因为它们由处理器通过实现各种I/O协议的各种I/O适配器来存取。这些I/O适配器和I/O协议消耗大量功率，并且可以对管芯面积和平台的形状因子具有显著影响。另外，对于具有有限电池寿命的便携式或移动装置(例如，平板计算机、相机和移动电话)，它们的存储装置(例如，嵌入式多媒体卡(eMMC)和安全数字(SD)卡)通常经由低功率互连和I/O控制器耦合到处理器以便满足活动和空闲功率预算。这些互连和I/O控制器无法持续地递送令人满意的用户体验所需的带宽。关于固件存储器，常规的计算机系统通常使用闪速存储器装置来存储经常读取但很少(或从不)写入的持久性系统信息。例如，基本输入和输出系统(BIOS)图像通常存储在闪速存储器装置中。当前市场上可用的闪速存储器装置一般具有有限的速度(例如，50MHz)。该速度还会因为读取协议的开销(例如，2.5 MHz)而进一步减小。为了加快BIOS执行速度，常规处理器一般在引导过程的可预扩展固件接口(PEI)阶段期间缓存BIOS代码的一部分。但是，处理器高速缓存具有非常有限的容量。因此，可用于初始系统配置的BIOS代码的量也非常有限。处理器高速缓存的大小限制对在PEI阶段中所使用的BIOS代码(又称为“PEI BIOS代码”)的大小施加了显著限制。因此，PEI BIOS代码无法轻易地扩展以便支持存储器配置和多个处理器族的大混合。随着对处理器、处理器互连、利用各种技术和多个处理器族实现的存储器和存储设备的初始化的日益增加的需求，对更多用途的PEI BIOS代码的需要也逐渐增长。一个解决方法是构建更大的处理器高速缓存来缓存代码。但是，处理器高速缓存的大小无法在不对系统的剩余部分产生不利影响的情况下轻易增加。_6] B.相变存储器(PCM)和相关技术 相变存储器(PCM)有时又称为PCME、PRAM、PCRAM、双向统一存储器、硫化物RAM和C-RAM,它是一种利用硫化物玻璃的独特行为的非易失性计算机存储器。作为通过使电流流过而广生热量的结果，该材料可以在两种状态之间切换:晶态和非晶态。最近版本的PCM可以实现两种额外的不同状态，从而有效地使存储器存储容量加倍。PCM是在非易失性作用中与闪速存储器竞争的多种新存储器技术之一。闪速存储器有多个这些替代希望解决的实际问题。例如，PCM可以在快速写入非常重要的应用中提供高得多的性能，这部分是因为存储器元件可以更加快速地切换，并且还因为各个位可以变为I或0，而无需首先擦除整个单元块(闪存中是这样的)。PCM的高性能使得它在当前性能受到存储器存取定时限制的非易失性存储器作用中潜在地非常有益。另外，尽管PCM装置随着使用降级(像闪存一样)，但是它们的降级速度缓慢得多。PCM装置可以存活大约I亿次写入循环。PCM寿命受到各种机制的限制，例如由于编程过程中的GST热膨胀引起的降级、金属(及其它材料)迁移和其它机制。【专利附图】【附图说明】通过参考以下描述以及用于说明本专利技术的实施例的附图，可以最好地理解本专利技术。图中: 图1示出根据本专利技术一个实施例在平台存储层级的一个或多个阶层中使用非易失性存储器随机存取(NVRAM)的计算机系统。图2示出根据本专利技术一个实施例使用NVRAM作为传统非易失性大容量存储设备和固件存储器的替代的计算机系统。图3示出根据本专利技术一个实施例解码输入地址的解码逻辑。图4示出根据本专利技术一个实施例在NVRAM装置内配置分区的方法。图5示出根据本专利技术第一实施例在软件和由图2的NVRAM提供的存储设备之间的接口。图6A示出根据本专利技术的备选实施例的存储器和存储设备子系统。图6B示出根据本专利技术的备选实施例的存储器和存储设备子系统。图7示出根据本专利技术第二实施例在软件和由NVRAM提供的存储设备之间的接口。图8A示出根据本专利技术第三实施例在软件和由NVRAM提供的存储设备之间的接口。图8B以进一步细节示出图8A的实施例。图9示出根据本专利技术第四实施例在软件和由NVRAM提供的存储设备之间的接口。【具体实施方式】在以下描述中，阐述了众多具体细节。但是，将了解，没有这些具体细节也可以实践本专利技术的实施例。在其它情况下，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免使本描述模糊。本说明书中对“ 一个实施例”、“实施例”、“实例实施例”等的提及指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括所述特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定都指同一个实施例。另外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内。在以下描述和随附权利要求书中，可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应了解，这些术语不是意图作为彼此的同义词。“耦合”用于指示两个或两个以上元件彼此协作或交互，它们可以或者可以不直接彼此物理或电接触。“连接”用于指示在彼此耦合的两个或两个以上元件之间建立通信。本文中有时使用括入括弧的文字和带虚线边界(例如，大虚线、小虚线、点划线、点)的方框来说明对本专利技术的实施例增加额外特征的可选操作/组件。但是，不应将这些符号视为表示它们是唯一选项或可选的操作/组件，和/或在本专利技术的某些实施例中具有实线边界的方框不是可选的。下文描述的本专利技术的实施例定义了使得层级存储器子系统组织能够使用NVRAM的平台配置。在存储器层级中使用NVRAM还使能了诸如扩展的引导空间和大容量存储设备实现的新用途，如下文所详细描述。图1是示出在平台存储层级的一个或多个阶层中使用可字节寻址的非易失性随机存取存储器(NVRAM) 130的计算机系统100的框图。术语“平台存储层级”在这里是指供计算机系统100用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备，包括：用于执行软件的处理器；耦合到所述处理器的存储器，所述存储器的至少一部分包括通过所述处理器可字节重写和可字节擦除的非易失性随机存取存储器（NVRAM）；以及耦合到所述NVRAM的存储器控制器，用于响应于来自所述软件的存取大容量存储设备的请求而执行存储器存取操作以便存取所述NVRAM。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：LK普蒂耶达思，B芬宁，T奥普费尔曼，JB克罗斯兰德，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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