存储器系统、计算机系统及其数据管理方法技术方案

本公开涉及一种存储器系统，该存储器系统包括：第一存储器装置，该第一存储器装置包括第一存储器，该第一存储器包括多个访问管理区域并且具有第一访问延迟，多个访问管理区域中的每一个包括多个页面，该第一存储器装置被配置为从多个访问管理区域中检测访问计数达到预设值的热访问管理区域，并且检测该热访问管理区域中包括的一个或多个热页面；以及第二存储器装置，该第二存储器装置具有第二访问延迟，第二访问延迟不同于第一存储器装置的第一访问延迟。将一个或多个热页面中存储的数据迁移到第二存储器装置。移到第二存储器装置。移到第二存储器装置。

【技术实现步骤摘要】
存储器系统、计算机系统及其数据管理方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月27日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0105263的韩国专利申请的优先权，其通过引用整体并入本文。


[0003]各个实施例总体涉及一种计算机系统，并且更特别地，涉及一种包括异构存储器的存储器装置(或存储器系统)、包括该存储器装置的计算机系统及其数据管理方法。

技术介绍

[0004]计算机系统可以包括具有各种形式的存储器装置。存储器装置包括用于存储数据的存储器和用于控制存储器的操作的存储器控制器。存储器可以包括诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等的易失性存储器，或者诸如电可擦除可编程ROM(EEPROM)、铁电RAM(FRAM)、相变RAM(PCRAM)、磁性RAM(MRAM)、闪速存储器等的非易失性存储器。当停止供电时，易失性存储器中存储的数据会丢失，然而，即使停止供电，非易失性存储器中存储的数据也不会丢失。近来，正在开发安装有异构存储器的存储器装置。
[0005]此外，易失性存储器具有较高的操作速度，而非易失性存储器具有相对较低的操作速度。因此，为了提高存储器系统的性能，需要将频繁访问的数据(例如，热数据)存储在易失性存储器中，并且需要将不频繁访问的数据(例如，冷数据)存储在非易失性存储器中。

技术实现思路

[0006]各个实施例提供一种包括可以提高操作性能的异构存储器的存储器装置(或存储器系统)、包括该存储器装置的计算机系统及其数据管理方法。
[0007]在实施例中，一种存储器系统包括：第一存储器装置，该第一存储器装置具有第一存储器，该第一存储器包括多个访问管理区域并且具有第一访问延迟，多个访问管理区域中的每一个包括多个页面，该第一存储器装置被配置为从多个访问管理区域中检测访问计数达到预设值的热访问管理区域，并且检测该热访问管理区域中包括的一个或多个热页面；以及第二存储器装置，该第二存储器装置具有第二访问延迟，该第二访问延迟不同于第一存储器装置的第一访问延迟。将一个或多个热页面中存储的数据迁移到第二存储器装置。
[0008]在实施例中，一种计算机系统包括：中央处理单元(CPU)；以及存储器系统，该存储器系统通过系统总线电联接到CPU。该存储器系统包括：第一存储器装置，该第一存储器装置具有第一存储器，该第一存储器包括多个访问管理区域并且具有第一访问延迟，多个访问管理区域中的每一个包括多个页面，该第一存储器装置被配置为从多个访问管理区域中检测访问计数达到预设值的热访问管理区域，并且检测该热访问管理区域中包括的一个或多个热页面；以及第二存储器装置，该第二存储器装置具有第二访问延迟，该第二访问延迟不同于第一存储器装置的第一访问延迟。将一个或多个热页面中存储的数据迁移到第二存
的值的位矢量(BV)。
[0024]图7A和图7B是示出根据实施例的数据管理方法的流程图。
[0025]图8示出根据实施例的在第一存储器装置和第二存储器装置之间的数据迁移。
[0026]图9A示出根据实施例的针对第一存储器和第二存储器的最近最少使用(LRU)队列。
[0027]图9B示出根据实施例的在数据交换之后被更新的第一LRU队列和第二LRU队列。
[0028]图10A示出根据实施例的页面表。
[0029]图10B示出根据实施例的图10A的页面映射条目(PME)。
[0030]图11是示出根据实施例的存储器分配方法的流程图。
[0031]图12示出根据实施例的系统。
[0032]图13示出根据另一实施例的系统。
具体实施方式
[0033]在下文中，将通过实施例的各个示例参照附图来描述包括异构存储器的存储器装置(或存储器系统)、包括该存储器装置的计算机系统及其数据管理方法。
[0034]图1示出根据实施例的计算机系统10。
[0035]计算机系统10可以是大型主机(main frame)计算机、服务器计算机、个人计算机、移动装置、用于诸如可编程家用电器的一般或特殊目的的计算机系统等中的任意一个。
[0036]参照图1，计算机系统10可以包括电联接到系统总线500的中央处理单元(CPU)100、存储器装置200、存储装置300以及输入/输出(I/O)接口400。根据实施例，计算机系统10可以进一步包括电联接到CPU 100的高速缓存150。
[0037]CPU 100可以包括可以在商业上使用的各种处理器中的一种或多种，并且可以包括例如以下中的一种或多种：的和处理器；的应用程序、嵌入式和安全处理器；和的和处理器；和的CELL处理器；的Core i3、Core i5、Core i7、和处理器；以及类似的处理器。双微处理器、多核处理器和其他的多处理器架构可以用作CPU 100。
[0038]CPU 100可以处理或执行存储器装置200(或存储器系统)中存储的程序和/或数据。例如，CPU 100可以响应于由时钟信号生成器(未示出)提供的时钟信号来处理或执行程序和/或数据。
[0039]此外，CPU 100可以访问高速缓存150和存储器装置200。例如，CPU 100可以将数据存储在存储器装置200中。存储器装置200中存储的数据可以是从存储装置300读取的数据或通过I/O接口400输入的数据。此外，CPU 100可以读取高速缓存150和存储器装置200中存储的数据。
[0040]CPU 100可以基于存储器装置200中存储的数据执行各种操作。例如，CPU 100可以向存储器装置200提供用于在存储器装置200中包括的第一存储器装置210和第二存储器装置250之间执行数据迁移的命令。
[0041]高速缓存150是指用于减少由于具有相对较高操作速度的装置和具有相对较低操作速度的装置之间的操作速度差异而导致的瓶颈现象的通用存储器。也就是说，高速缓存150用于减少以相对较高速度操作的CPU 100和以相对较低速度操作的存储器装置200之间的数据瓶颈现象。高速缓存150可以高速缓存存储器装置200中存储的并且由CPU 100频繁访问的数据。
[0042]尽管在图1中未示出，但是高速缓存150可以包括多个高速缓存。例如，高速缓存150可以包括L1高速缓存和L2高速缓存。在这种情况下，“L”表示等级。通常，L1高速缓存可以被嵌入在CPU 100中，并且可以首先被用于数据参考和使用。在高速缓存150中的高速缓存之中，L1高速缓存具有最高的操作速度，但是可能具有较小的存储容量。如果在L1高速缓存中不存在目标数据(例如，高速缓存未命中)，则CPU 100可以访问L2高速缓存。L2高速缓存的操作速度相对低于L1高速缓存，但可能具有较大的存储容量。如果在L2高速缓存以及L1高速缓存中都不存在目标数据，则CPU 100可以访问存储器装置200。
[0043]存储器装置200可以包括第一存储器装置210和第二存储器装置250。第一存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器系统，包括：第一存储器装置，所述第一存储器装置包括第一存储器，所述第一存储器包括多个访问管理区域并且具有第一访问延迟，所述多个访问管理区域中的每一个包括多个页面，所述第一存储器装置从所述多个访问管理区域中检测访问计数达到预设值的热访问管理区域，并且检测所述热访问管理区域中包括的一个或多个热页面；以及第二存储器装置，所述第二存储器装置具有第二访问延迟，所述第二访问延迟不同于所述第一存储器装置的所述第一访问延迟，其中将所述一个或多个热页面中存储的数据迁移到所述第二存储器装置。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中：所述第一存储器装置进一步包括第一控制器，所述第一控制器控制所述第一存储器的操作；并且其中所述第一控制器包括：存储器，所述存储器包括访问计数表和多个位矢量，所述访问计数表存储所述多个访问管理区域的访问计数，所述多个位矢量分别与所述多个访问管理区域相对应，所述多个位矢量中的每一个包括与所述多个访问管理区域中的每一个中包括的多个页面相对应的位；以及访问管理器，当访问所述多个访问管理区域中的一个访问管理区域中的页面时，所述访问管理器将所访问的访问管理区域的访问计数存储在所述访问计数表中的、与所访问的访问管理区域相对应的空间中，并且将与所访问的访问管理区域相对应的位矢量的位之中的与所访问页面相对应的位设置为指示设置状态的值；其中所述第一访问延迟长于所述第二访问延迟。3.根据权利要求2所述的存储器系统，其中：当从外部装置接收到热访问管理区域检查命令时，所述第一控制器基于所述访问计数表，检查在所述多个访问管理区域之中是否存在所述热访问管理区域，并且所述第一控制器将所述检查的结果传送到所述外部装置。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中：当存在所述热访问管理区域时，所述第一控制器检查所述多个位矢量之中的与所述热访问管理区域相对应的位矢量；所述第一控制器从所述热访问管理区域中的页面中检测所述一个或多个热页面，所述一个或多个热页面对应于与所述热访问管理区域相对应的位矢量的位之中的设置为指示所述设置状态的值的位；并且所述第一控制器向所述外部装置传送与所述一个或多个热页面有关的信息。5.根据权利要求4所述的存储器系统，其中所述第一控制器将所述一个或多个热页面中存储的数据传送到所述第二存储器装置。6.根据权利要求3所述的存储器系统，其中当所述第一存储器中不存在所述热访问管理区域时，所述第一控制器向所述外部装置传送指示不存在所述热访问管理区域的信息。7.根据权利要求3所述的存储器系统，其中当从所述外部装置接收到数据迁移命令时，所述第一控制器执行将所述第一存储器的所述热访问管理区域中包括的一个或多个热页面中存储的热数据与所述第二存储器装置的第二存储器中存储的数据交换的数据迁移操
作。8.根据权利要求7所述的存储器系统，其中：所述第一存储器包括非易失性存储器，并且所述第二存储器包括易失性存储器。9.根据权利要求8所述的存储器系统，其中：所述非易失性存储器包括相变RAM，即PCRAM，并且所述易失性存储器包括动态随机存取存储器，即DRAM。10.根据权利要求3所述的存储器系统，其中当从所述外部装置接收到重置命令时，所述第一控制器重置所述访问计数表中存储的值和所述多个位矢量中的值。11.一种计算机系统，包括：中央处理单元，即CPU；以及存储器系统，所述存储器系统通过系统总线电联接到所述CPU，其中所述存储器系统包括：第一存储器装置，所述第一存储器装置包括第一存储器，所述第一存储器包括多个访问管理区域并且具有第一访问延迟，所述多个访问管理区域中的每一个包括多个页面，所述第一存储器装置从所述多个访问管理区域中检测访问计数达到预设值的热访问管理区域，并且检测所述热访问管理区域中包括的一个或多个热页面；以及第二存储器装置，所述第二存储器装置具有第二访问延迟，所述第二访问延迟不同于所述第一存储器装置的所述第一访问延迟，其中将所述一个或多个热页面中存储的数据迁移到所述第二存储器装置。12.根据权利要求11所述的计算机系统，其中：所述第一存储器装置进一步包括第一控制器，所述第一控制器控制所述第一存储器的操作；并且其中所述第一控制器包括：存储器，所述存储器包括访问计数表和多个位矢量，所述访问计数表存储所述多个访问管理区域的访问计数，所述多个位矢量分别与所述多个访问管理区域相对应，所述多个位矢量中的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩美仙，金明瑞，文允晶，林義哲，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：