快速归零的机柜式架构（RSA）和共享存储器控制器（SMC）技术制造技术

描述了涉及快速归零的机柜式架构（RSA）和/或共享存储器控制器（SMC）技术的方法和装置。在一个实施例中，存储设备存储对应于非易失性存储器的部分的元数据。耦合到非易失性存储器的逻辑响应于针对非易失性存储器的所述部分的初始化的请求而导致对所存储的元数据的更新。所述逻辑在非易失性存储器的重启或功率循环之前导致非易失性存储器的所述部分的初始化。还公开和要求保护其它实施例。

Fast return to zero based cabinet architecture (RSA) and shared memory controller (SMC) technology

Methods and devices for fast return to zero based cabinet architecture (RSA) and / or shared memory controller (SMC) technology are described. In one embodiment, the storage device stores metadata that corresponds to the part of the nonvolatile memory. The logic coupled to the non-volatile memory responds to the request of initialization for the part of the non-volatile memory, resulting in the updating of the stored metadata. The logic causes the initialization of the part of the nonvolatile memory before the restart or power cycle of the nonvolatile memory. Other implementations are also disclosed and required to protect.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速归零的机柜式架构（RSA）和共享存储器控制器（SMC）技术相关申请本申请在35U.S.C.365（b）之下要求对2015年6月26日提交的美国申请No.14/752,826的优先权。所述申请No.14/752,826特此通过引用在其整体上并入本文。
本公开一般地涉及电子学领域。更特别地，一些实施例一般地涉及快速归零的机柜式架构（RSA）和/或共享存储器控制器（SMC）技术。
技术介绍
一般地，用于在计算系统中存储数据的存储器可以是易失性的（以存储易失性信息）或非易失性的（以存储持久性信息）。存储在易失性存储器中的易失性数据结构一般用于临时或中间信息，所述临时或中间信息被要求以在程序的运行时期间支持程序的功能性。另一方面，存储在非易失性（或持久性存储器）中的持久性数据结构超出程序的运行时而是可用的并且可以被重用。而且，在用户或程序员决定使数据持久之前，典型地首先将新的数据生成为易失性数据。例如，程序员或用户可以导致可由处理器直接访问的易失性主存储器中的易失性结构的映射（即实例化）。另一方面，在比如附连到输入/输出（I/O或IO）总线的旋转盘那样的非易失性存储设备或比如固态驱动器那样的非易失性存储器上实例化持久性数据结构。随着处理器中的计算能力的增强，一个关注点是处理器可以访问存储器的速度。例如，为了处理数据，处理器可能需要首先从存储器提取数据。在数据处理完成之后，结果可能需要存储在存储器中。因此，存储器访问速度可以具有对总体系统性能的直接影响。另一重要考虑是功耗。例如，在依赖于电池功率的移动计算设备中，减少功耗以允许设备在移动的同时进行操作是非常重要的。功耗对于非移动计算设备同样重要，因为过量的功耗可能增加成本（例如由于附加的功率使用、增加的冷却要求等）、缩短组件寿命、限制设备可以使用在的位置等。硬盘驱动器提供相对低成本的存储解决方案并且使用在许多计算设备中以提供非易失性存储。然而，盘驱动器在与固态驱动器相比时使用大量功率，因为硬盘驱动器需要使其盘以相对高的速度自旋并且相对于自旋盘移动盘头以读取/写入数据。该物理移动生成热量并且增加功耗。而且，当与硬盘驱动器相比时，固态驱动器在执行读取和写入操作时快得多。为此目的，许多计算区段正在朝向固态驱动器迁移。附图说明参考随附各图来提供详细描述。在各图中，参考数字的一个或多个最左数位标识该参考数字首次出现在其中的图。不同图中的相同参考数字的使用指示类似或相同的项。图1和4-6图示了可以用于实现本文所讨论的各种实施例的计算系统的实施例的框图。图2图示了根据实施例的固态驱动器的各种组件的框图。图3A图示了根据实施例的机柜式架构（RSA）的框图。图3B图示了根据实施例的用于共享存储器控制器（SMC）的高级架构的框图。图3C图示了根据一些实施例的用于管理元数据的状态机的流程图。图3D1、3D2和3D3图示了依照一些实施例的各种SMC实现的高级架构视图。图3E和3F图示了依照一些实施例的用于对RSA和/或SMC拓扑的扩展的框图。图3G图示了依照实施例的方法的流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述众多具体细节以便提供各种实施例的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种实施例。在其它实例中，并未详细描述公知的方法、过程、组件和电路以免使特定实施例模糊。另外，可以使用各种部件执行实施例的各种方面，所述部件诸如集成半导体电路（“硬件”）、组织成一个或多个程序的计算机可读指令（“软件”）或硬件和软件的某种组合。出于本公开的目的，对“逻辑”的引用应当意味着硬件、软件、固件或其某种组合。随着云计算在市场中的增长，计算机不再仅包括中央处理单元（CPU）、存储器和硬盘。在将来，整个机柜或整个服务器机群可以取决于工作载荷而包括诸如CPU或处理器（或处理器核）节点的阵列、存储器池和数个软件可配置的存储盘或单元以及软件限定的基础设施（SDI）之类的资源。因而，存在对于机柜式架构（RSA）的利用的需要。作为RSA的部分，频繁地，云服务提供商跨服务器机群供应相同的服务器构建许多次而不管对于存储器覆盖区的实际工作载荷需求。这可能造成云服务器机群中的保持未被使用的大量服务器存储器，这可能不必要地增加对于服务提供商的成本。进而，共享存储器控制器（SMC）使得能够实现软件可配置的池式存储器的动态分配和解除分配。通过SMC，存储器可以作为服务器机群中的公共资源而是共享的且池式的。这可以减少未被使用的存储器覆盖区，并且提供云服务器机群的总体成本，并且具体地存储器成本，可以明显减少。另外，作为SMC的部分，当一个节点利用其排他存储器完成时并且在可以向另一节点重分配存储器之前，必须将存储器内容清理成零（例如出于安全性和/或隐私性原因）。换言之，云提供商的策略一般不允许相邻的虚拟机租户访问不属于他们的数据。然而，存在关于通过当今的方法（例如，其利用用于归零内容的软件）使大容量的存储器归零所花费的时间的问题。例如，关于太字节（TB）的存储器，以4GB/s对NVMDIMM（非易失性存储器双列直插存储器模块）的写入将以大约250sec/TB或4分钟，这可以是企业计算机系统中的漫长时间。为此目的，一些实施例涉及用于快速归零的机柜式架构（RSA）和/或共享存储器控制器（SMC）技术。在实施例中，跨池式存储器基础设施提供供共享存储器控制器使用的存储器内容的快速归零。在另一实施例中，提供存储器扩展和/或大存储器池的可缩放性，例如高达64TB每SMC，以及交叉连接的高达四个SMC，例如以在云服务器环境中提供高达256TB的存储器。另外，尽管参考非易失性存储器（NVM）一般地讨论一些实施例，但是实施例不限于单个类型的NVM，并且可以使用任何类型的非易失性存储器或不同NVM类型的组合（例如以诸如固态驱动器（或SSD，例如包括NAND和/或NOR类型的存储器单元）之类的格式或可用于存储的其它格式，诸如存储器驱动器、闪速驱动器等）。存储介质（无论以SSD格式使用还是以其它方式）可以是任何类型的存储介质，包括例如以下中的一个或多个：纳米线存储器、铁电晶体管随机存取存储器（FeTRAM）、磁阻随机存取存储器（MRAM）、闪速存储器、自旋力矩转移随机存取存储器（STTRAM）、电阻随机存取存储器、字节可寻址3维交叉点存储器、PCM（相变存储器）等。而且，可以使用诸如动态RAM（DRAM）之类的任何类型的随机存取存储器（RAM），其由功率储备（诸如电池或电容）后援以保留数据。因而，甚至能够在功率故障或功率中断期间保留数据的易失性存储器可以用于各种实施例中的存储。本文所讨论的技术可以提供在各种计算系统（例如包括非移动计算设备，诸如台式机、工作站、服务器、机架系统等，和移动计算设备，诸如智能电话、平板电脑、UMPC（超移动个人计算机）、膝上型计算机、UltrabookTM计算设备、智能手表、智能眼镜、智能手镯等）中，包括参考图1-6所讨论的那些。更特别地，图1图示了根据实施例的计算系统100的框图。系统100可以包括一个或多个处理器102-1至102-N（在本文中一般称为“多个处理器102”或“处理器102”）。多个处理器102可以经由互连或总线104进行通信。每个处理器可以包括各种组件，为了清楚起见仅参考处理器102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：存储对应于非易失性存储器的部分的元数据的存储设备；以及耦合到非易失性存储器的逻辑，用于响应于针对非易失性存储器的所述部分的初始化的请求而导致对所存储的元数据的更新，其中所述逻辑在非易失性存储器的重启或功率循环之前导致非易失性存储器的所述部分的初始化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 14/7528261.一种装置，包括：存储对应于非易失性存储器的部分的元数据的存储设备；以及耦合到非易失性存储器的逻辑，用于响应于针对非易失性存储器的所述部分的初始化的请求而导致对所存储的元数据的更新，其中所述逻辑在非易失性存储器的重启或功率循环之前导致非易失性存储器的所述部分的初始化。2.权利要求1所述的装置，其中非易失性存储器的所述部分包括跨多个共享非易失性存储器设备的存储器。3.权利要求1所述的装置，其中非易失性存储器的所述部分包括跨多个共享存储器区的存储器。4.权利要求1所述的装置，其中针对非易失性存储器的所述部分的初始化的请求导致非易失性存储器的所述部分的归零。5.权利要求1所述的装置，其中所述逻辑在后台中或在运行时期间操作以导致对所存储的修订版本号的更新。6.权利要求1所述的装置，其中元数据包括修订版本号和当前版本号。7.权利要求6所述的装置，其中所述逻辑通过发布一个或多个写入操作以导致对当前版本号的更新来导致更新。8.权利要求7所述的装置，其中所述一个或多个写入操作导致非易失性存储器的所述部分被标记为经修改的或脏的。9.权利要求8所述的装置，其中所述逻辑响应于通过一个或多个处理器的共享存储器分配请求而导致非易失性存储器的所述部分被标记为洁净的。10.权利要求1所述的装置，其中共享存储器控制器包括所述逻辑。11.权利要求10所述的装置，其中共享存储器控制器将一个或多个处理器耦合到非易失性存储器，每一个处理器具有一个或多个处理器核。12.权利要求10所述的装置，其中共享存储器控制器将一个或多个处理器耦合到多个非易失性存储器设备，每一个处理器具有一个或多个处理器核。13.权利要求1所述的装置，其中非易失性存储器包括所述存储设备。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：B奎尔巴赫，MA施米索尔，RK拉马努詹，M阿拉法，CF康诺尔，S普利贡德拉，MJ库马尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US