存储器及其数据读写方法技术

本公开涉及一种存储器及其数据读写方法。在针对数据存储芯片的每次读/写操作中从/向数据存储模块读取/写入N位数据。数据处理模块每次对2N位写入数据进行第一数据处理；相应地，每次对2N位从数据存储模块读出的数据进行第二数据处理。在存储器与外部设备进行数据交换时，读取第一组N位数据和第二组N位数据，进行第二数据处理；通过第一组m个数据引脚，从外部设备接收第三组N位数据；通过第二组m个数据引脚，向外部设备传输第一组N位数据；对第三组N位数据和第二数据处理后的第二组N位数据进行第一数据处理，并写入数据存储模块。由此，在进行数据交换操作时，能够显著减少数据移动处理，减少所耗费的时间。减少所耗费的时间。减少所耗费的时间。

【技术实现步骤摘要】
存储器及其数据读写方法


[0001]本公开涉及数据存储技术，特别涉及存储器的数据读写技术。

技术介绍

[0002]计算机系统的计算结果和服务信息临时保存在内存中，这些数据在系统掉电后将丢失，甚至能引起整个系统的崩溃。
[0003]新兴的非易失性存储器（NVM），如电阻式随机存取存储器（ReRAM）、相变存储器（PCM）和闪存，展现了更高位密度和在断电后仍然能够保持数据的优势。然而，NVM往往受限于它们较高的访问延迟和较差的耐久性能。
[0004]易失性存储器如动态随机存取存储器（DRAM）则相反，展现了较低延迟和几乎无限的耐久性能。但是易失性存储器却具有有限的容量，且在断电后难以保持数据。
[0005]因此，结合非易失性存储器技术和易失性存储器技术的混合存储器系统非常有希望提供在容量、断电保持、延迟、耐久性能方面提升的综合性能。
[0006]例如，新提出的非易失性双列直插式存储模块（NVDIMM），结合DRAM和NVM技术，可以解决系统异常掉电情况下，内存数据的保存工作，并且能够在系统恢复正常运行后，继续之前的工作。
[0007]目前，采用混合存储器系统的主要方案主要有两种。一种方案使用DRAM作为缓存，而使用NVM作为主存储器。另一种方案使用DRAM和NVM作为平坦地址空间存储器系统。
[0008]然而，两种方案都会要求DRAM和NVM之间的数据交换移动。
[0009]具体说来，对于使用DRAM作为缓存（例如页面缓存）的第一种方案，缓存替换要求将旧的缓存页面从DRAM中剔除，而将新的页面提取到DRAM中，由此引发需要依次实施的读和写处理。
[0010]而对于平坦地址空间方案，系统需要将热点页面移动到数据读写速度较快的DRAM，而将冷门页面移动到数据读写速度较慢的NVM。因此，同样会引发交换页面的系列处理。
[0011]这种数据交换移动需要耗费一定的读写操作时间。
[0012]更重要的是，在DRAM和NVM之间的缓存替换/页面交换处理中，DRAM被阻塞，从而延长了存储器响应时间，并且降低了存储器带宽。
[0013]因此，仍然需要一种改进的数据存储方案。

技术实现思路

[0014]本公开要解决的一个技术问题是提供一种能够简化存储器的数据读写过程的数据存储方案。
[0015]根据本公开的第一个方面，提供了一种存储器，包括至少一个数据存储芯片，每个数据存储芯片包括数据存储模块、数据处理模块和2m个数据引脚，m为正整数。在针对数据存储芯片的每次读操作中从数据存储模块读取N位数据，并且/或者在针对数据存储芯片的
每次写操作中向数据存储模块写入N位数据，N为正整数。数据处理模块以2N位数据为单次处理量对要写入数据存储模块的数据进行第一数据处理，并且/或者以2N位数据为单次处理量对从数据存储模块读出的数据进行第二数据处理。在存储器与外部设备进行数据交换时：从数据存储模块读取第一组N位数据和第二组N位数据，送入数据处理模块以进行第二数据处理；通过2m个数据引脚中的第一组m个数据引脚，从外部设备接收第三组N位数据；通过2m个数据引脚中的第二组m个数据引脚，向外部设备传输第一组N位数据；由数据处理模块对第三组N位数据和第二数据处理后的第二组N位数据进行第一数据处理；以及将第一数据处理后的第三组N位数据和第二组N位数据写入数据存储模块。
[0016]可选地，数据存储芯片的数据位宽为m，用于构建数据存储芯片的管芯与用于构建数据位宽为2m的数据存储芯片的管芯相同，其中第一组m个数据引脚被初始配置为用于支持m位数据位宽的读和写操作，第二组m个数据引脚被初始配置为不使用，并且第二组m个数据引脚被重新配置以用于对外传输第一组N位数据。
[0017]可选地，第一组N位数据和第二组N位数据是先前写入数据存储模块时一同进行第一数据处理的2N位数据。
[0018]可选地，第一数据处理是纠错编码，第二数据处理是纠错解码，数据处理模块是片上纠错编解码模块。
[0019]一种混合存储器系统，包括第一存储器和第二存储器，第一存储器为上述第一方面的存储器，第一存储器与第二存储器之间进行数据交换操作。
[0020]可选地，第一存储器的数据读写速度比第二存储器的数据读写速度快。
[0021]可选地，第一存储器为易失性存储器，第二存储器为非易失性存储器。
[0022]可选地，第一存储器为双倍速率同步动态随机存储器DRAM，第二存储器为非易失性存储器NVM。
[0023]可选地，混合存储器系统用于服务器。
[0024]可选地，m=4。
[0025]可选地，N=64。
[0026]根据本公开的第二个方面，提供了一种存储器数据读写方法。存储器包括至少一个数据存储芯片，每个数据存储芯片包括数据存储模块、数据处理模块和2m个数据引脚，m为正整数。在针对数据存储芯片的每次读操作中从数据存储模块读取N位数据，并且/或者在针对数据存储芯片的每次写操作中向数据存储模块写入N位数据，N为正整数。数据处理模块以2N位数据为单次处理量对要写入数据存储模块的数据进行第一数据处理，并且/或者以2N位数据为单次处理量对从数据存储模块读出的数据进行第二数据处理。该方法包括：从数据存储模块读取第一组N位数据和第二组N位数据，送入数据处理模块以进行第二数据处理；通过2m个数据引脚中的第一组m个数据引脚，从存储器外部接收第三组N位数据；通过2m个数据引脚中的第二组m个数据引脚，向存储器外部传输第一组N位数据；由数据处理模块对第三组N位数据和第二数据处理后的第二组N位数据进行第一数据处理；以及将第一数据处理后的第三组N位数据和第二组N位数据写入数据存储模块。
[0027]根据本公开的第三个方面一种在第一存储器和第二存储器之间交换数据的方法，其中，第一存储器包括至少一个数据存储芯片，每个数据存储芯片包括数据存储模块、数据处理模块和2m个数据引脚，m为正整数，在针对数据存储芯片的每次读操作中从数据存储模
块读取N位数据，并且/或者在针对数据存储芯片的每次写操作中向数据存储模块写入N位数据，N为正整数，数据处理模块以2N位数据为单次处理量对要写入数据存储模块的数据进行第一数据处理，并且/或者以2N位数据为单次处理量对从数据存储模块读出的数据进行第二数据处理，该方法包括：从第一存储器的数据存储芯片的数据存储模块读取第一组N位数据和第二组N位数据，送入数据存储芯片上的数据处理模块以进行第二数据处理；通过2m个数据引脚中的第一组m个数据引脚，获取来自第二存储器的第三组N位数据；通过2m个数据引脚中的第二组m个数据引脚，对外传输第一组N位数据，以便写入第二存储器；由第一存储器的数据存储芯片的数据处理模块对第三组N位数据和第二数据处理后的第二组N位数据进行第一数据处理；以及将第一数据处理后的第三组N位数据和第二组N位数写入第一存储器的数据存储芯片的数据存储模块。
[0028]可选地，第一组N位数据和第二组N位数据是先前写入数据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，包括至少一个数据存储芯片，每个数据存储芯片包括数据存储模块、数据处理模块和2m个数据引脚，m为正整数，其中，在针对数据存储芯片的每次读操作中从数据存储模块读取N位数据，并且/或者在针对数据存储芯片的每次写操作中向数据存储模块写入N位数据，N为正整数，数据处理模块以2N位数据为单次处理量对要写入数据存储模块的数据进行第一数据处理，并且/或者以2N位数据为单次处理量对从数据存储模块读出的数据进行第二数据处理，其中，在所述存储器与外部设备进行数据交换时：从数据存储模块读取第一组N位数据和第二组N位数据，送入数据处理模块以进行第二数据处理；通过所述2m个数据引脚中的第一组m个数据引脚，从所述外部设备接收第三组N位数据；通过所述2m个数据引脚中的第二组m个数据引脚，向所述外部设备传输第一组N位数据；由数据处理模块对第三组N位数据和第二数据处理后的第二组N位数据进行第一数据处理；将第一数据处理后的第三组N位数据和第二组N位数据写入数据存储模块。2.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述数据存储芯片的数据位宽为m，用于构建所述数据存储芯片的管芯与用于构建数据位宽为2m的数据存储芯片的管芯相同，其中第一组m个数据引脚被初始配置为用于支持m位数据位宽的读和写操作，第二组m个数据引脚被初始配置为不使用，并且第二组m个数据引脚被重新配置以用于对外传输所述第一组N位数据。3.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述第一组N位数据和所述第二组N位数据是先前写入数据存储模块时一同进行第一数据处理的2N位数据。4.根据权利要求1所述的存储器，其中，所述第一数据处理是纠错编码，所述第二数据处理是纠错解码，所述数据处理模块是片上纠错编解码模块。5.一种混合存储器系统，包括第一存储器和第二存储器，第一存储器为根据权利要求1至4中任何一项所述的存储器，第一存储器与第二存储器之间进行数据交换操作。6.根据权利要求5所述的混合存储器系统，其中第一存储器的数据读写速度比第二存储器的数据读写速度快；并且/或者第一存储器为易失性存储器，第二存储器为非易失性存储器；并且/或者第一存储器为双倍速率同步动态随机存储器DRAM，所述第二存储器为非易失性存储器NVM；并且/或者所述混合存储器系统用于服务器；并且/或者m=4；并且/或者N=64。
7.一种存储器数据读写方法，其中，所述存储器包括至少一个数据存储芯片，每个数据存储芯片包括数据存储模块、数据处理模块和2m个数据引脚，m为正整数，在针对数据存储芯片的每次读操作中从数据存储模块读...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛鑫，赵莉，
申请(专利权)人：阿里巴巴中国有限公司，
类型：发明
国别省市：