存储器系统以及包括其的计算系统技术方案

提供了一种存储器系统以及包括其的计算系统。存储器系统包括存储器资源和智能控制器。存储器资源包括半导体存储器件，针对多个通道中的每个通道，半导体存储器件被分为第一半导体存储器和第二半导体存储器，第一半导体存储器和第二半导体存储器属于不同区块。智能控制器通过通道连接到多个半导体存储器件，通过经计算快速链路(CXL)接口与多个主机通信来控制半导体存储器件，多个主机中的每个主机驱动至少一个虚拟机。智能控制器在没有多个主机干预的情况下，通过以区块级别管理多个半导体存储器件的多个存储器区域之中的空闲存储器区域来控制存储器资源的功率模式，多个存储器区域存储数据。区域存储数据。区域存储数据。

【技术实现步骤摘要】
存储器系统以及包括其的计算系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求在韩国知识产权局(KIPO)于2022年5月17日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0059913以及于2022年7月13日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0086052的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。


[0003]本公开总体上涉及存储器件，更具体地，涉及能够降低功耗的存储器系统以及包括存储器系统的计算系统。

技术介绍

[0004]计算系统可以向用户提供各种信息技术(IT)服务。由于向用户提供各种IT服务，所以计算系统处理的数据量增加。计算系统正在向异构计算环境和大容量存储器系统发展，以提供各种IT服务。如今，正在开发用于降低大容量存储器系统中的功耗的各种技术。

技术实现思路

[0005]根据本公开的一个或更多个方面，提供一种能够降低功耗的存储器系统。
[0006]根据本公开的一个或更多个方面，提供一种包括能够降低功耗的存储器系统的计算系统。
[0007]根据本公开的一些方面，提供一种存储器系统，包括存储器资源以及控制器，所述存储器资源包括通过内部总线彼此耦接的多个半导体存储器件，针对多个通道中的每个通道，所述多个半导体存储器件被分为第一半导体存储器和第二半导体存储器，所述第一半导体存储器和所述第二半导体存储器属于不同区块，所述控制器通过所述多个通道连接到所述多个半导体存储器件，所述控制器被配置为基于通过计算快速链路(CXL)接口与多个主机通信来控制所述多个半导体存储器件，所述多个主机中的每个主机被配置为驱动至少一个虚拟机，其中，所述控制器被配置为：在没有所述多个主机干预的情况下，通过以区块级别管理所述多个半导体存储器件的多个存储器区域之中的空闲存储器区域来控制所述存储器资源的功率模式，所述多个存储器区域被配置为存储数据。
[0008]根据本公开的另一些方面，提供一种计算系统，包括多个主机以及存储器系统，所述多个主机中的每个主机被配置为驱动至少一个虚拟机，所述存储器系统被配置为基于通过计算快速链路(CXL)接口与所述多个主机通信来处理来自所述多个主机的存储器请求，其中，所述存储器系统包括存储器资源和控制器，所述存储器资源包括通过内部总线彼此耦接的多个半导体存储器件，针对多个通道中的每个通道，所述多个半导体存储器件被分为第一半导体存储器和第二半导体存储器，所述第一半导体存储器和所述第二半导体存储器属于不同区块，所述控制器通过所述多个通道连接到所述多个半导体存储器件，所述控制器被配置为基于通过所述CXL接口与所述多个主机通信来控制所述多个半导体存储器件，其中，所述控制器被配置为：在没有所述多个主机干预的情况下，通过以区块级别管理
所述多个半导体存储器件的多个存储器区域之中的空闲存储器区域来控制所述存储器资源的功率模式，所述多个存储器区域被配置为存储数据，其中，所述空闲存储器区域对应于所述多个存储器区域之中的不存储所述数据的存储器区域，或者在参考时间间隔期间访问频率小于参考频率的存储器区域。
[0009]根据本公开的另一些方面，提供一种存储器系统，包括存储器资源以及控制器，所述存储器资源包括通过内部总线彼此耦接的多个半导体存储器件，针对多个通道中的每个通道，所述多个半导体存储器件被分为第一半导体存储器和第二半导体存储器，所述第一半导体存储器和所述第二半导体存储器属于不同区块，所述控制器通过所述多个通道连接到所述多个半导体存储器件，所述控制器被配置为基于通过计算快速链路(CXL)接口与多个主机通信来控制所述多个半导体存储器件，所述多个主机中的每个主机被配置为驱动至少一个虚拟机，其中，所述控制器被配置为：在没有所述多个主机干预的情况下，通过以区块级别管理所述多个半导体存储器件的多个存储器区域之中的空闲存储器区域来控制所述存储器资源的功率模式，所述多个存储器区域被配置为存储数据，其中，所述控制器包括热/冷页面分析器，其中，所述热/冷页面分析器被配置为：基于从所述多个主机之中的至少一个主机请求的总存储器流量小于第一参考值，监测所述多个半导体存储器件的多个页面之中的冷页面和热页面，所述冷页面存储在参考时间间隔期间数据访问频率小于参考频率的冷数据，所述热页面存储在所述参考时间间隔期间所述数据访问频率等于或大于所述参考频率的热数据，并且基于所述监测的结果执行数据迁移，以将所述多个通道之中的第一通道的第一区块的一个或更多个冷页面迁移到所述第一通道的第二区块。
[0010]因此，根据各种示例实施例的存储器系统和计算系统中的控制器以区块级别将虚拟机分配给多个半导体存储器件，使未被分配虚拟机的区块进入深度掉电模式，基于对多个半导体存储器件的存储器请求，将多个半导体存储器件的存储器区域分为热页面和冷页面，将一个区块的冷页面的冷数据迁移到另一区块，并且使包括冷页面的冷区块进入自刷新模式，从而以区块级别控制存储器资源的功率模式。
附图说明
[0011]根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解说明性的非限制示例实施例。
[0012]图1是示出根据示例实施例的计算系统的框图。
[0013]图2是示出根据示例实施例的图1的计算系统中的多个主机之一的框图。
[0014]图3示出用于图1的计算系统中的通信的多协议的示例。
[0015]图4是示出根据示例实施例的图1的计算系统中的多个主机之一的框图。
[0016]图5是示出根据示例实施例的图1的计算系统中的半导体存储器件的示例之一的框图。
[0017]图6示出图5的半导体存储器件中的第一存储体阵列(bank array)的示例。
[0018]图7示出图5的半导体存储器件的存储单元阵列的示例。
[0019]图8示出根据示例实施例的图5的半导体存储器件的示例状态图。
[0020]图9是示出根据示例实施例的图1中的智能控制器中的热/冷页面分析器的示例的框图。
[0021]图10A、图10B和图10C分别示出根据示例实施例的图1中的智能控制器中的重新映
射引擎分配虚拟机。
[0022]图11示出根据示例实施例的图1中的智能控制器中的热/冷页面分析器的示例操作。
[0023]图12是示出根据示例实施例的图1中的智能控制器中的重新映射引擎的示例的框图。
[0024]图13示出根据示例实施例的图12中的重新映射引擎中的重新映射高速缓存的示例。
[0025]图14示出根据示例实施例的图12中的重新映射引擎中的主机地址表的示例。
[0026]图15示出根据示例实施例的图12中的重新映射引擎中的块地址表组的示例。
[0027]图16示出根据示例实施例的图12中的重新映射引擎中的重新映射表的示例。
[0028]图17示出根据示例实施例的图12中的重新映射引擎中的通道利用计数表的示例。
[0029]图18示出根据示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器系统，包括：存储器资源，所述存储器资源包括通过内部总线彼此耦接的多个半导体存储器件，针对多个通道中的每个通道，所述多个半导体存储器件被分为第一半导体存储器和第二半导体存储器，所述第一半导体存储器和所述第二半导体存储器属于不同区块；以及控制器，所述控制器通过所述多个通道连接到所述多个半导体存储器件，所述控制器被配置为基于通过CXL接口与多个主机通信来控制所述多个半导体存储器件，所述多个主机中的每个主机被配置为驱动至少一个虚拟机，其中，所述CXL即计算快速链路，其中，所述控制器被配置为：在没有所述多个主机干预的情况下，通过以区块级别管理所述多个半导体存储器件的多个存储器区域之中的空闲存储器区域来控制所述存储器资源的功率模式，所述多个存储器区域被配置为存储数据。2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述空闲存储器区域对应于所述多个存储器区域之中的不存储所述数据的存储器区域，或者在参考时间间隔期间数据访问频率小于参考频率的存储器区域。3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中，所述控制器包括：热/冷页面分析器，所述热/冷页面分析器被配置为：基于从所述多个主机之中的至少一个主机请求的总存储器流量小于第一参考值，监测所述多个半导体存储器件的多个页面之中的冷页面和热页面，所述冷页面存储在参考时间间隔期间数据访问频率小于参考频率的冷数据，所述热页面存储在所述参考时间间隔期间所述数据访问频率等于或大于所述参考频率的热数据，并且基于所述监测的结果执行数据迁移，以将所述多个通道之中的第一通道的第一区块的一个或更多个冷页面迁移到所述第一通道的第二区块；电源管理引擎，所述电源管理引擎被配置为基于所述数据迁移是否被执行来控制所述存储器资源的所述功率模式；和重新映射引擎，所述重新映射引擎被配置为：响应于所述数据迁移被执行，将所述第一通道的所述第一区块的所述一个或更多个冷页面的第一物理地址映射到所述第一通道的所述第二区块中的页面的第二物理地址。4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述电源管理引擎还被配置为：当所述数据迁移被执行时并且当所述第一通道的所述第二区块的一个或更多个冷页面被迁移到第三区块时，使所述第一通道的所述第二区块进入深度掉电模式。5.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述电源管理引擎还被配置为：当所述数据迁移被执行时并且当所述第一通道的所述第二区块的一个或更多个冷页面未被迁移到第三区块时，使得所述第一通道的所述第二区块进入自刷新模式。6.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述电源管理引擎还被配置为：当因所述第一通道的所述第二区块的可用数据存储容量小于所述第一通道的所述第一区块的冷页面的大小而未执行所述数据迁移时，使所述第一通道的所述第二区块进入自刷新模式。7.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述热/冷页面分析器包括：第一计数器，所述第一计数器被配置为：通过在所述参考时间间隔期间，对来自所述至少一个主机的存储器请求的数量进行计数来生成第一计数信号；第一比较器，所述第一比较器被配置为：通过将所述第一计数信号与所述第一参考值
进行比较来生成第一比较信号；多个第二计数器，所述多个第二计数器被配置为：通过在所述参考时间间隔期间，对所述多个存储器区域的页面的各自的存储器请求进行计数，来分别生成第二计数信号；多个第二比较器，所述多个第二比较器被配置为：通过分别将所述第二计数信号与第二参考值进行比较，来生成多个第二比较信号；信号发生器，所述信号发生器被配置为：基于所述第一比较信号生成激活所述多个第二计数器的第一使能信号，并且基于所述多个第二比较信号生成迁移控制信号；以及迁移管理器，所述迁移管理器被配置为：针对所述多个通道中的至少一个通道计算所述第一区块和所述第二区块中的冷区块的可用数据存储容量，并且基于所述迁移控制信号和所述冷区块的可用数据存储容量，选择性地执行所述数据迁移。8.根据权利要求7所述的存储器系统，其中，所述迁移管理器还被配置为：基于所述第二区块的可用数据存储容量小于所述第一通道的所述第一区块的所述一个或更多个冷页面的大小而不执行所述数据迁移。9.根据权利要求7所述的存储器系统，其中，所述迁移管理器还被配置为：基于所述第二区块的可用数据存储容量等于或大于所述第一通道的所述第一区块的所述一个或更多个冷页面的大小，执行所述数据迁移。10.根据权利要求7所述的存储器系统，其中，所述热/冷页面分析器还包括定时器，所述定时器被配置为：定期地向所述第一计数器施加激活所述第一计数器的第二使能信号，并且在经过了所述参考时间间隔之后，通过向所述第一计数器和所述多个第二计数器施加复位信号来复位所述第一计数器和所述多个第二计数器。11.根据权利要求3所述的存储器系统，其中，所述重新映射引擎还被配置为：将在所述多个主机中的每个主机上运行的所述至少一个虚拟机分配给所述多个通道中的每个通道的相同区块，其中，所述电源管理引擎还被配置为：基于附加虚拟机的分配和所述至少一个虚拟机的解除分配，使所述空闲存储器区域进入深度掉电模式或使所述空闲存储器区域退出所述深度掉电模式，其中，所述热/冷页面分析器还被配置为定期地监测所述热页面和所述冷页面。12.根据权利要求11所述的存储器系统，其中，所述不同区块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴起硕，李宰旭，金文敬，李淙圣，郑柱衍，
申请(专利权)人：延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：