描述用于刷新多级存储器分级结构中的存储器侧高速缓存(MSC)的所指定区域的系统和方法。例如，按照一个实施例的计算机系统包括：存储器子系统，包括非易失性系统存储器和用于缓存非易失性系统存储器的部分的易失性存储器侧高速缓存(MSC)；以及刷新引擎，用于响应与MSC的所指定区域关联的停用条件而将MSC的所指定区域刷新到非易失性系统存储器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】2级存储器分级结构中的存储器侧高速缓存的动态部分断电
一般来说，本专利技术涉及计算机系统领域。更具体来说，本专利技术涉及用于实现多级存储器分级结构的设备和方法。
技术介绍
A.当前存储器和存储配置当今计算机革新的限制因素之一是存储器和存储技术。在常规计算机系统中，系统存储器(又称作主要存储器、主存储器、可执行存储器)通常由动态随机存取存储器(DRAM)来实现。基于DRAM的存储器甚至在没有存储器读取或写入发生时也消耗功率，因为它必须不断对内部电容器再充电。基于DRAM的存储器是易失性的，这意味着，一旦去除电力，则DRAM存储器中存储的数据丢失。常规计算机系统还依靠多级缓存来改进性能。高速缓存是定位在处理器与系统存储器之间的高速存储器，以便比可能从系统存储器服务于存储器存取请求更快地服务于存储器存取请求。这类高速缓存通常采用静态随机存取存储器(SRAM)来实现。高速缓存管理协议可用来确保将最频繁存取的数据和指令存储在高速缓存级之一内，由此减少存储器存取事务的数量并且改进性能。关于大容量存储(又称作辅助存储或磁盘存储)，常规大容量存储装置通常包括磁介质(例如硬盘驱动器)、光介质(例如压缩盘(CD)驱动器、数字多功能光盘(DVD)等)、全息介质和/或大容量闪速存储器(例如固态驱动器(SSD)、可拆卸闪速驱动器等)。一般来说，这些存储装置被认为是输入/输出(I/O)装置，因为它们由处理器经过实现各种I/O协议的各种I/O适配器来存取。这些I/O适配器和I/O协议消耗大量功率，并且能够对裸晶面积和平台的形状因数具有显著影响。在没有连接到永久电源时具有有限电池使用寿命的便携或移动装置(例如膝上型计算机、上网本、平板计算机、个人数字助理(PDA)、便携媒体播放器、便携游戏装置、数码相机、移动电话、智能电话、特征电话等)可包括可拆卸大容量存储装置(例如嵌入式多媒体卡(eMMC)、安全数字(SD)卡))，其通常经由低功率互连和I/O控制器来耦合到处理器，以便满足活动和空闲功率预算。关于固件存储器(例如引导存储器(又称作BIOS闪存))，常规计算机系统通常使用闪速存储器装置来存储经常被读取但很少(或者从不)被写入的永久系统信息。例如，在引导过程(基本输入和输出系统(BIOS)镜像)期间由处理器所运行、以初始化关键系统组件的初始指令通常存储在闪速存储器装置中。市场上当前可用的闪速存储器装置一般具有有限速度(例如50MHz)。这个速度由于读协议的开销(例如2.5MHz)而进一步减小。为了加速BIOS执行速度，常规处理器一般在引导过程的预扩展固件接口(PEI)阶段期间缓存BIOS代码的一部分。处理器高速缓存的大小对PEI阶段中使用的BIOS代码(又称作“PEIBIOS代码”)的大小提出限制。B.相变存储器(PCM)及相关技术有时又称作相变随机存取存储器(PRAM或PCRAM)、PCME、奥式统一存储器或硫属化物RAM(C-RAM)的相变存储器(PCM)是一种类型的非易失性计算机存储器，其利用硫属化物玻璃的独特行为。由于通过电流的经过所产生的热量，硫属化物玻璃能够在两种状态之间来切换：晶体和非晶。PCM的最近版本能够实现两种附加的不同状态。PCM提供比闪存要高的性能，因为PCM的存储器元件能够更快速切换，写入(将单独位改变成1或0)能够在无需首先擦除单元的整个块的情况下进行，以及来自写入的降级较慢(PCM装置可经受得住大约1亿次写循环；PCM降级归因于编程期间的热膨胀、金属(和其它材料)迁移和其它机制)。附图说明以下描述和附图用来说明本专利技术的实施例。附图包括：图1示出按照本专利技术的实施例的高速缓存和系统存储器布置；图2示出本专利技术的实施例中采用的存储器和存储分级结构；图3示出其上可实现本专利技术的实施例的计算机系统；图4A示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第一系统架构；图4B示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第二系统架构；图4C示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第三系统架构；图4D示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第四系统架构；图4E示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第五系统架构；图4F示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第六系统架构；图4G示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第七系统架构；图4H示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第八系统架构；图4I示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第九系统架构；图4J示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第十系统架构；图4K示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第十一系统架构；图4L示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第十二系统架构；以及图4M示出按照本专利技术的实施例、包括PCM的第十三系统架构；图7A-B示出用于停用MSC的区域的本专利技术的实施例；图7A-B示出用于停用MSC的区域的本专利技术的实施例；图8A-B示出用于响应电力故障条件而刷新（flush）MSC的本专利技术的实施例；图9A-B示出用于响应休眠条件而从MSC来刷新脏（dirty）高速缓存线的本专利技术的实施例。具体实施方式在以下描述中，提出了诸如逻辑实现、操作码、指定操作数的部件、资源划分/共享/重复实现、系统组件的类型和相互关系以及逻辑划分/集成选择之类的许多具体细节，以便提供对本专利技术的更透彻了解。然而，本领域的技术人员将会理解，即使没有这类具体细节，也可实施本专利技术。在其它情况下，没有详细示出控制结构、门级电路和完整软件指令序列，以免影响对本专利技术的理解。通过所包含的描述，本领域的技术人员将能够实现适当的功能性而无需过分实验。说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“一个示例实施例”等表示所述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但可能不一定每一个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这类词语不一定指同一个实施例。此外，在结合一个实施例来描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，均认为结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性是在本领域的技术人员的知识范围之内的。在以下描述和权利要求书中，可使用术语“耦合”和“连接”及其派生。应当理解，这些术语并不是要作为彼此的同义词。“耦合”用于表示彼此可以有或者可以没有直接物理或电接触的两个或更多元件相互配合或交互。“连接”用于表示相互耦合的两个或更多元件之间的通信的建立。加括号文本以及具有虚线边界的框(例如长划线、短划线、点划线、点)在本文中有时用来示出可选操作/组件，其对本专利技术的实施例添加附加特征。但是，这种标记法不应当被理解为意味着这些是唯一选项或者可选操作/组件，和/或具有实线边界的框在本专利技术的某些实施例中不是可选的。介绍随着不断增加数量的处理器核和新使用模型(例如虚拟化)，存储器容量和性能要求持续增加。另外，存储器功率和成本分别成为电子系统的总功率和成本的显著成分。本专利技术的一些实施例通过在存储器技术之间智能地细分性能要求和容量要求，来解决上述难题。这种方式集中于采用较少量的较高速率存储器、例如DRAM来提供性能，同时使用明显更廉价和密集的非易失性随机存取存储器(NVRAM)来实现系统存储器主体。下面所述的本专利技术的实施例定义平台配置，其实现NVRAM的使用的分级存储器子系统组织。存储器分级结构中的NVRAM的使用还实现新使用、例如扩展引导空间和大容量存储实现，如下面详细描述。图1示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机系统，包括：存储器子系统，包括非易失性系统存储器和用于缓存所述非易失性系统存储器的部分的易失性存储器侧高速缓存(MSC)；以及刷新引擎，用于响应与所述MSC的所指定区域关联的停用条件而将所述MSC的所指定区域刷新到所述非易失性系统存储器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机系统，包括：存储器子系统，包括非易失性系统存储器和用于缓存所述非易失性系统存储器的部分的易失性存储器侧高速缓存(MSC)；以及刷新引擎，用于响应与所述MSC的所指定区域关联的停用条件而将所述MSC的所指定区域刷新到所述非易失性系统存储器；其中，所述停用条件响应所述MSC的所指定区域的高速缓存占用率的测量而选择；或者，所述停用条件响应所指定高速缓存区域中的平均未命中率的测量而选择。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述高速缓存占用率通过所指定高速缓存区域的区域占用率计数器来跟踪，所述区域占用率计数器每次在所指定区域中分配新高速缓存线时递增，而每次在所指定高速缓存区域中被置换或失效时递减。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述平均未命中率计算为对所指定时间间隔的移动平均。4.如权利要求1所述的系统，其中，所指定区域识别为所述MSC的路数。5.如权利要求1所述的系统，其中，所指定区域识别为所述MSC的所指定百分率。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述刷新引擎包括刷新地址计数器，其保持当前被停用的所述MSC的所指定区域的组地址。7.如权利要求6所述的系统，其中，所述组地址从所生成以存取所述系统存储器的所述系统存储器地址来得出。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述刷新引擎包括刷新地址计数器，其设置到将要刷新的所述MSC的区域的顶部，随着每个连续高速缓存线从所述MSC的所指定区域被刷新，所述刷新地址计数器递减。9.一种在包括非易失性系统存储器和...
【专利技术属性】
技术研发人员：RK拉马努詹，GJ欣顿，DJ齐默曼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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