一种在节点之间共享存储器和I/O服务的装置、方法、系统制造方法及图纸

共享存储器控制器用于服务经由数据链路接收到的来自多个独立节点的加载和存储操作，以提供对共享存储器资源的访问。多个独立节点中的每一个被允许访问共享存储器资源的相应部分。在数据链路上发送互连协议数据和存储器访问协议数据，并且可定义和标识互连协议数据与存储器访问协议数据之间的转换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种在节点之间共享存储器和I/O服务的装置、方法、系统领域本公开涉及计算系统，且具体地(而非排他地)涉及计算系统中的组件之间的存储器访问。
技术介绍
半导体处理和逻辑设计方面的进展已允许可存在于集成电路器件上的逻辑数量的增加。因此，计算机系统配置已经从系统中的单个或多个集成电路发展到各个集成电路上存在的多个核、多个硬件线程和多个逻辑处理器、以及此类处理器内集成的其它接口。处理器或集成电路典型地包括单个物理处理器管芯，其中处理器管芯可包括任意数量的核、硬件线程、逻辑处理器、接口、存储器、控制器中枢等等。由于将更多处理功率装配在更小封装中的能力越来越强，更小的计算设备越来越受欢迎。智能手机、平板、超薄笔记本以及其它用户设备已指数地增长。然而，这些更小的设备依赖于服务器进行超出形状因数的数据存储和复杂处理。作为结果，高性能计算市场(即服务器空间)的需求也已经增加。例如，在现代服务器中，典型地不仅存在具有多个核的单个处理器，而且存在多个物理处理器(也称为多个插槽)，以用于增加计算能力。但由于处理能力随着计算系统中的设备的数量增长，插槽与其它设备之间的通信变得更关键。实际上，互连已经从主要处理电通信的更传统的多分支总线增长为便于快速通信的充分发展的互连架构。不幸的是，随着未来处理器在甚至更高速率下消耗的需求，对现有互连架构的能力寄予了相应的需求。附图说明图1示出包括互连架构的计算系统的实施例。图2示出包括分层栈的互连架构的实施例。图3示出将在互连架构内产生或接收的请求或分组的实施例。<br>图4示出用于互连架构的发射机和接收机对的实施例。图5A示出示例节点的实施例的简化框图。图5B示出包括多个节点的示例系统的实施例的简化框图。图6是根据示例共享存储器链路传输的数据的表示。图7A是根据共享存储器链路的另一示例传输的数据的表示。图7B是示例数据开始分帧令牌的表示。图8是根据共享存储器链路的另一示例传输的数据的表示。图9A-9D是示出用于存储器访问消息收发的示例技术的流程图。图10示出包括多核处理器的计算系统的框图的实施例。图11示出包括多核处理器的计算系统的框图的另一实施例。图12示出处理器的框图的实施例。图13示出包括处理器的计算系统的框图的另一实施例。图14示出包括多个处理器的计算系统的块的实施例。图15示出实现为芯片上系统(SoC)的示例系统。各个附图中的相似附图标记和指示表示相似元件。具体实施方式在以下描述中，阐明了众多具体细节，如具体类型的处理器和系统配置的示例、具体硬件结构、具体架构和微架构细节、具体寄存器配置、具体指令类型、具体系统组件、具体测量/高度、具体处理器流水线级和操作等，以提供对本专利技术的透彻理解。然而，对本领域普通技术人员显而易见的是，不一定要采用这些具体细节来实施本专利技术。在其它实例中，未详细描述公知的组件或方法，诸如具体或替代的处理器架构、用于所描述算法的具体逻辑电路/代码、具体固件代码、具体互连操作、具体逻辑配置、具体制造技术和材料、具体编译器实现、代码中算法的具体表达、具体掉电和功率限制技术/逻辑、以及计算机系统的其它具体操作细节，以避免不必要地模糊本专利技术。尽管参考特定集成电路中(诸如计算平台或微处理器中)的节能和能效描述了以下实施例，但是其它实施例适用于其它类型的集成电路和逻辑器件。可将本文中所描述的多个实施例的类似技术和教导应用于也可受益于更佳的能效和节能的其他类型的电路或半导体器件。例如，所公开的实施例不限于台式计算机系统或超极本TM。并且也可用于其他设备，诸如，手持式设备、平板、其他薄笔记本、片上系统(SOC)设备以及嵌入式应用。手持式设备的一些示例包括蜂窝电话、因特网协议设备、数码相机、个人数字助理(PDA)、手持式PC。嵌入式应用典型地包括微控制器、数字信号处理器(DSP)、芯片上系统、网络计算机(NetPC)、机顶盒、网络集线器、广域网(WAN)交换机、或可执行以下教导的功能和操作的任何其他系统。此外，此处所描述的设备、方法，以及系统也不仅限于物理计算设备，但是，也可以涉及对于节能和效率的软件优化。如将在以下描述中容易变得明显地，本申请中描述的方法、装置和系统的实施例(不论是参考硬件、固件、软件还是其组合)对于与性能考虑相平衡的“绿色技术”未来是关键的。随着计算系统的进步，本文的各组件可变得更加复杂。结果，用于在这些组件之间进行耦合和通信的互连架构也增加了复杂性以确保满足带宽要求来用于最优组件操作。此外，不同的市场细分要求互连架构的不同方面来适合该市场的需求。例如，服务器需要较高的性能，而移动生态系统有时能够牺牲整体性能来换取功率节省。然而，大多数结构的单一目的是使用最大功率节省来提供最高可能性能。在下文中，讨论了多个互连，它们将潜在地从在此描述的本公开的各方面中获益。一种互连结构架构包括外围部件互连(PCI)快速(Express)(PCIe)架构。PCIe的主要目标是使得来自不同供应商的各组件和器件能够在开放架构中互操作，横跨多个市场细分；客户机(台式机和移动)、服务器(标准和企业)，以及嵌入式和通信设备。PCI快速是针对各种各样的将来计算和通信平台定义的高性能、通用I/O互连。一些PCI属性，如其使用模型、加载-存储架构、以及软件接口，已通过其各版本得到维持，而先前的并行总线实现已被高度可伸缩、完全串行的接口所替换。PCI快速的更新近版本利用点对点互连、基于交换机的技术、以及分组化协议的进步，来产生新的性能水平和特征。功率管理、服务质量(QoS)、热插拔/热切换支持、数据完整性、以及出错处理是PCI快速所支持的高级特征中的一些。参考图1，示出了包括互连一组组件的点对点链路的结构的实施例。系统100包括耦合到控制器中枢115的处理器105和系统存储器110。处理器105包括任何处理元件，如微处理器、主处理器、嵌入式处理器、协处理器、或其他处理器。处理器105通过前侧总线(FSB)106耦合到控制器中枢115。在一个实施例中，如下所述，FSB106是串行点对点互连。在另一实施例中，链路106包括兼容不同的互连标准的串行、差分互连架构。系统存储器110包括任何存储器设备，如随机存取存储器(RAM)、非易失性(NV)存储器、或可由系统100中的器件访问的其他存储器。系统存储器110通过存储器接口116耦合到控制器中枢115。存储器接口的示例包括双数据率(DDR)存储器接口、双通道DDR存储器接口、以及动态RAM(DRAM)存储器接口。在一个实施例中，控制器中枢115是外围部件互连快速(PCIe或PCIE)互连分层结构中的根中枢、根联合体、或根控制器。控制器中枢115的示例包括芯片组、存储器控制器中枢(MCH)、北桥、互连控制器中枢(ICH)、南桥、以及根控制器/中枢。通常，术语芯片组指的是两个物理上分开的控制器中枢，即耦合到互连控制器中枢(ICH)的存储器控制器中枢(MCH)。注意，当前系统通常包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：共享存储器控制器，用于：服务经由数据链路接收到的来自多个独立节点的加载和存储操作，以提供对共享存储器资源的访问，其中所述多个独立节点中的每一个被允许访问所述共享存储器资源的相应部分；以及I/O逻辑，用于：标识在所述数据链路上发送的互连协议数据与存储器访问协议数据之间的转换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于支持计算机存储器访问的装置，所述装置包括：
共享存储器控制器，用于：
服务经由数据链路接收到的来自多个独立节点的加载和存储操作，以提供对共享存储器资源的访问，其中所述多个独立节点中的每一个被允许访问所述共享存储器资源的相应部分；以及
I/O逻辑，用于：
标识在所述数据链路上发送的互连协议数据与存储器访问协议数据之间的转换，
其中，所述加载和存储操作通过共享存储器链路协议被传达，其中，所述共享存储器链路协议包括利用不同的互连协议的物理层逻辑的存储器访问协议，并且其中，所述共享存储器链路协议实现存储器访问协议的数据的传输与互连协议的数据的传输之间的多路复用。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器链路协议经由网络协议栈被遂穿。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述网络协议栈包括以太网。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述互连协议的数据包括链路层数据与传输层数据中的至少一个。


5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储器访问协议包括SMI3，且所述互连协议包括外围组件互连快速PCIe。


6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过被编码成标识所述转换的同步头部来标识互连协议数据与存储器访问协议数据之间的转换。


7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过被编码成标识所述转换的数据开始分帧令牌来标识互连协议数据与存储器访问协议数据之间的转换。


8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过被编码成标识所述转换的互连协议的数据流结束分帧令牌来标识从互连协议数据到存储器访问协议数据的转换，并且通过所述存储器访问协议的链路层控制微片来标识从存储器访问协议数据到互连协议数据的转换。


9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器进一步用于跟踪涉及所述加载和存储操作的存储器事务。


10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器还用于：
标识所述多个独立节点中的特定节点失效；
标识所述特定节点的存储器事务的部分；以及
丢弃所述特定节点的存储器事务的所述部分，同时保持所有其它存储器事务。


11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器进一步用于管理所述多个独立节点对所述共享存储器资源中的数据的访问许可。


12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述多个独立节点中的至少特定节点被阻止访问所述共享存储器的至少第一部分，并且所述多个独立节点中的第二节点被允许访问所述第一部分。


13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器进一步用于管理所述共享存储器资源中的数据的目录信息。


14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述目录信息对所述共享存储器资源中存储的多个数据资源中的每个数据资源，标识对相应数据资源的访问对于所述多个独立节点中的一个节点是排它的还是在所述多个独立节点中的两个或超过两个节点之间共享。


15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器进一步用于协商对所述多个数据资源中的特定数据资源的访问的改变，其中所述改变包括将访问从共享改为排它和将访问从排它改为共享中的至少一个。


16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器耦合至管理至少一个其它共享存储器资源的至少一个其它共享存储器控制器，并且所述共享存储器控制器进一步用于将加载/存储操作传达至所述其它共享存储器控制器，以允许所述多个独立节点访问所述其它共享存储器。


17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共享存储器控制器进一步用于将所述加载和存储操作中的地址信息映射至所述共享存储器资源中存储的相应数据资源。


18.一种用于支持计算机存储器访问的装置，所述装置包括：
I/O逻辑，用于：
将存储器访问请求发送至共享存储器控制器，其中所述存储器访问请求包括加载/存储操作并用于标识将被包括在与所述共享存储器控制器相对应的共享存储器资源中的数据资源的地址，并且多个独立节点中的每一个被允许访问所述共享存储器资源的相应部分，其中所述存储器访问请求利用共享存储器链路协议被发送，所述共享存储器链路协议包括利用不同的互连协议的物理层逻辑的存储器访问协议，并且所述共享存储器链路协议实现所述存储器访问协议的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·达斯莎玛，R·G·布朗肯希普，S·S·契托尔，K·C·克雷塔，B·弗莱舍，M·C·简，M·J·库马，B·S·莫里斯，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US