处理设备、计算系统及处理设备访问主存储器的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种处理设备、计算系统及处理设备访问主存储器的方法。其中，该计算系统包括：处理设备和主存储器，该处理设备耦接至该主存储器。该处理设备包括：第一存储接口和第二存储接口，该主存储器包括：第一存储设备和第二存储设备。其中，该第一存储接口用于访问该第一存储设备，该第二存储接口用于访问该第二存储设备。其中，该第一存储接口的信号特征不同于该第二存储接口的信号特征。以上的方案中，由于处理设备利用不同存储接口访问主存储器中不同的存储设备，因此可以提高计算系统的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理器
，尤其涉及一种与主存储器相连接的一个或多个处理器，该主存储器包括不同类型的存储设备。
技术介绍
传统的计算机系统一般包括：层级化(hierarchy)的存储设备，例如按从高到低的顺序依次为寄存器、多级缓存、主存储器(main memory)和次级存储器(secondary storage)。一般而言，高层级的存储器比低层级的存储器具有更快的速度(如，更低的访问延迟)和更小的容量。在每个级处的一般性能随时间增加。在传统的计算机系统中，主存储器一般由DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)实现。DDRSDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM，双倍数据速率同步DRAM)也被称为DDR，是一种常用的基于DRAM的存储设备。第四代DDR(被称为DDR4)是DRAM的最新变体之一，并且具有高带宽接口。DDR4一般工作在具有介于800～1600MHz之间的频率的1.2V电压处。由于DDR一般提供大容量和高带宽，所以在高性能计算机(如服务计算机)中，往往选择DDR作为存储器。存储器技术近来的发展带给市场许多可行的对DDR的替代选择。这些可供选择的存储设备相比DDR，消耗更少的功率、成本更低和/或具有更高的速度。尽管有这些替代选择，但是DDR的使用量继续称霸已有的存储器技术。相比于这些替代选择，DDR称霸的一个主要原因(特别是对于高性能计算机)在于DDR的大容量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种处理设备、计算系统及处理设备访问主存储器的方法，有助于提升整体性能。本专利技术提供了一种处理设备，包括：第一存储接口，用于访问主存储器中的第一存储设备；以及第二存储接口，用于访问所述主存储器中的第二存储设备，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。其中，所述第二存储设备的访问延迟高于所述第一存储设备的访问延迟，低于所述处理设备可访问的次级存储设备的访问延迟。其中，所述第一存储接口兼容低功耗双倍数据速率信号，和/或，所述第二存储接口兼容双倍数据速率信号。其中，所述第二存储设备包括：非易失性随机存取存储设备。其中，所述非易失性随机存取存储设备包括如下至少一项：相变存储器，3D XPoint存储设备和阻变存储设备。本专利技术提供了一种处理设备访问主存储器的方法，所述主存储器具有双存储结构并且包括至少两种类型的存储设备，所述方法包括：决定所述处理设备执行的工作负载的运行时间特征；响应所述工作负载的运行时间特征属于第一种类的决定，经由所述处理设备中的第一存储接口访问所述主存储器中的第一存储设备中的所述工作负载的数据；响应所述工作负载的运行时间特征属于第二种类的决定，经由所述处理设备中的第二存储接口访问所述主存储器中的第二存储设备中的所述工作负载的数据，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。其中，所述第一种类的运行时间特征包括：高突发长度数据访问。其中，所述第一种类的运行时间特征包括：数据的I/O密集型随机访问，以及所述第二种类的运行时间特征包括：数据的计算密集型随机存取。其中，所述第二存储设备的访问延迟高于所述第一存储设备的访问延迟，低于所述处理设备可访问的次级存储设备的访问延迟。其中，所述第一存储接口兼容低功耗双倍数据速率信号，和/或，所述第二存储接口兼容双倍数据速率信号。其中，所述第二存储设备包括：非易失性随机存取存储设备。其中，所述非易失性随机存取存储设备包括如下至少一项：相变存储器，3D XPoint存储设备和阻变存储设备。本专利技术提供了一种处理设备访问主存储器的方法，所述主存储器包括至少两种类型的存储设备，所述方法包括：接收访问所述主存储器的请求，其中所述主存储器具有两层存储结构，在所述两层存储器中，第一层的第一存储设备用作第二层的第二存储设备的缓存；当所述请求导致命中所述第一存储设备时，经由所述处理设备中的第一存储接口访问所述主存储器中的所述第一存储设备；当所述请求导致未命中所述第一存储设备时，经由所述处理设备中的第二存储接口访问所述主存储器中的所述第二存储设备，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。其中，所述第二存储设备的访问延迟高于所述第一存储设备的访问延迟，低于所述处理设备可访问的次级存储设备的访问延迟。其中，所述第一存储接口兼容低功耗双倍数据速率信号，和/或，所述第二存储接口兼容双倍数据速率信号。其中，所述第二存储设备包括：非易失性随机存取存储设备。其中，所述非易失性随机存取存储设备包括如下至少一项：相变存储器，3D XPoint存储设备和阻变存储设备。本专利技术提供了一种计算系统，包括：主存储器，至少包括：第一存储设备和第二存储设备；以及一个或多个处理设备，耦接至所述主存储器；其中，所述处理设备为如上所述处理设备。本专利技术提供了一种处理设备，包括：第一存储接口，用于访问主存储器中的第一存储设备；以及第二存储接口，用于访问所述主存储器中的第二存储设备，其中，所述第一存储设备和所述第二存储设备均为字节可寻址的；其中，对于数据大小高于预定阈值的情形，对所述第一存储设备的存储访问具有的访问延迟低于对所述第二存储设备的存储访问具有的访问延迟。其中，所述第一存储设备和所述第二存储设备均为易失性存储设备并且均具有双倍数据速率架构。其中，所述第一存储设备不含有延迟锁定环，所述第二存储设备含有至少一个延迟锁定环。其中，所述第一存储设备和所述第二存储设备具有不同数量的用于命令和地址的信号引脚。其中，所述第一存储设备和所述第二存储设备具有不同的用于输入和输出的电源电压。其中，所述第一存储设备用于I/O密集型工作负载数据，并且所述第二存储设备用于计算密集型工作负载数据。本专利技术提供了一种计算系统，包括：主存储器，至少包括第一存储设备和第二存储设备；以及一个或多个处理设备，耦接至所述主存储器；其中，所述处理设备为如上所述的处理设备。本专利技术实施例的有益效果是：以上的方案中，主存储器中具有多种不同类型的存储设备，并且处理设备可以借助于不同的存储接口访问该不同的存储设备，从而提升处理设备的整体性能，例如容量、成本、功耗等。附图说明本专利技术是通过示例的方式示出，而不是通过限制的方式。在附图中，类似的标记指示类似的元件。应当指出，在本公开中，对“一个”或“一”实施例的不同引用不一定是指相同的实施例，并且这样的引用意味着至少一个。此外，当结合一实施例描述特定功能、结构或特征时，都视为这些功能、结构或特征可在本领域技术人员的知识范围内，与其他实施例关联的诸如功能、结构或特征等产生作用，而不论是否明确描述。图1示出了根据一个实施例的计算系统的架构的示例。图2示出了根据一个实施例的处理设备连接至主存储器。图3示出了根据一个实施例的处理设备连接至具有双存储结构的主存储器。图4示出了根据一个实施例的处理设备连接至具有两层存储结构的主存储器。图5示出了根据一个实施例的处理设备访问具有双存储结构的主存储器的方法的流程。图6示出了根据另一个实施例的处理设备访问具有两层存储结构的主存储器的方法的流程。具体实施方式在下述描述中，阐明了许多特定细节。但是，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理设备，其特征在于，包括：第一存储接口，用于访问主存储器中的第一存储设备；以及第二存储接口，用于访问所述主存储器中的第二存储设备，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。

【技术特征摘要】
2015.06.18 US 62/181,425;2016.01.28 US 15/008,7721.一种处理设备，其特征在于，包括：第一存储接口，用于访问主存储器中的第一存储设备；以及第二存储接口，用于访问所述主存储器中的第二存储设备，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。2.如权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述第二存储设备的访问延迟高于所述第一存储设备的访问延迟，且低于所述处理设备可访问的次级存储设备的访问延迟。3.如权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述第一存储接口兼容低功耗双倍数据速率信号，和/或，所述第二存储接口兼容双倍数据速率信号。4.如权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述第二存储设备包括：非易失性随机存取存储设备。5.如权利要求4所述的处理设备，其特征在于，所述非易失性随机存取存储设备包括如下至少一项：相变存储器，3D XPoint存储设备和阻变存储设备。6.一种处理设备访问主存储器的方法，其特征在于，所述主存储器具有双存储结构并且包括至少两种类型的存储设备，所述方法包括：决定所述处理设备执行的工作负载的运行时间特征；响应所述工作负载的运行时间特征属于第一种类的决定，经由所述处理设备中的第一存储接口访问所述主存储器中的第一存储设备中的所述工作负载的数据；响应所述工作负载的运行时间特征属于第二种类的决定，经由所述处理设备中的第二存储接口访问所述主存储器中的第二存储设备中的所述工作负载的数据，所述第二存储接口的信号特征不同于所述第一存储接口的信号特征。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一种类的运行时间特征包括：高突发长度数据访问。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一种类的运行时间特征包括：数据的I/O密集型随机访问，以及所述第二种类的运行时间特征包括：数据的计算密集型随机存取。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二存储设备的访问延迟高于所述第一存储设备的访问延迟，低于所述处理设备可访问的次级存储设备的访问延迟。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一存储接口兼容低功耗双倍数据速率信号，和/或，所述第二存储接口兼容双倍数据速率信号。11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二存储设备包括：非易失性随机存取存储设备。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述非易失性随机存取存储设备包括如下至少一项：相变存储器，3D XPoint存储设备和阻变存储设备。13.一种处理设备访问主存储器的方法，其特征在于，所述主存储器包括至少两种类型的存储设备，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：项春申，李富全，陈兆千，高修诚，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71