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非易失性随机访问存储器中存储BIOS的装置、方法和系统制造方法及图纸

技术编号:10555889 阅读:242 留言:0更新日期:2014-10-22 12:21
在计算机系统中使用一种非易失性随机访问存储器(NVRAM)以在平台存储器层次结构中执行多个角色。该NVRAM是可通过处理器字节可重写和字节可擦除的。该NVRAM耦合至该处理器以被该处理器直接访问而不用通过I/O子系统。该NVRAM存储基本输入和输出系统(BIOS)。在该启动过程的可预扩展固件接口(PEI)阶段,在该处理器中的该高速缓存可被用在该BIOS执行的写回模式中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在计算机系统中使用一种非易失性随机访问存储器(NVRAM)以在平台存储器层次结构中执行多个角色。该NVRAM是可通过处理器字节可重写和字节可擦除的。该NVRAM耦合至该处理器以被该处理器直接访问而不用通过I/O子系统。该NVRAM存储基本输入和输出系统(BIOS)。在该启动过程的可预扩展固件接口(PEI)阶段,在该处理器中的该高速缓存可被用在该BIOS执行的写回模式中。【专利说明】非易失性随机访问存储器中存储BIOS的装置、方法和系统
本专利技术的实施例涉及一种计算机系统;并且更加具体地,涉及用于BIOS存储器的 可按字节寻址的非易失性随机访问存储器的使用。
技术介绍
相关领域的描述 A.当前的存储器和存储配置 当今计算机创新的一个制约因素是存储器和存储技术。在传统的计算机系统中, 系统存储器通常由动态随机访问存储器(DRAM)实现。基于DRAM的存储器即使在无存储器 读取或写入发生时也要耗电,因为它必须连续的为内部电容再充电。基于DRAM的存储器为 易失性的,其意味着只要移除了电源存储在DRAM存储器中的数据就会丢失。 关于海量存储,传统的海量存储装置通常包含非易失性磁性媒介(例如,硬盘驱 动器)和/或闪存(也被称为"闪盘(例如,固态驱动器(SSD))。这些存储装置是可块寻 址的,其意味着存储器的单一字节不能被个别地访问。然而,字节都是以数据的多字节块进 行读和写(例如,16字节)。通常,这些存储装置被认作I/O装置因为它们由处理器通过各 种I/O适配器进行访问,各种I/O适配器实现了各种I/O协议。这些I/O适配器和I/O协 议消耗大量的电能并且在平台的电路小片区和形状因素上具有显著的影响。此外,对于已 限制了电池寿命的便携式或移动装置而言(例如,平板电脑、照相机和移动电话),它们的 存储装置(例如,嵌入式多媒体卡(eMMC))和安全数字(SD卡)通常通过低功率互连和1/ 0控制器耦合至该处理器以满足活跃时和闲置时的电力预算。这些互连和I/O控制器不能 连续地为满足用户体验来传递所需的带宽。 关于固件存储器,一种传统的计算机系统通常使用闪存装置来存储经常被读取但 是很少(或从不)被写入的持久性系统信息。例如,基本输入和输出系统(BIOS)映像通常 被存储在闪存装置中。现在市场中可得的闪存装置通常已经限制了速度(例如,50MHz)。这 个速度将被读取协议的开销而进一步降低(例如,2. 5MHz)。为了提高该BIOS的执行速度, 传统的处理器通常在启动过程的可预扩展固件接口(PEI)阶段期间缓存一部分的BIOS代 码。然而,该处理器的高速缓存具有非常有限的容量。因此,被用于初始化系统配置的BIOS 代码的数量也是非常有限的。该处理器高速缓存的大小限制对于在PEI阶段中使用的该 BIOS代码(也称为"PEI BIOS代码")的大小设置了明显的约束。因此,该PEI BIOS代码 不能被简单地扩展以支持存储器配置和多个处理器族的大型组合。随着对于处理器初始化 的增长的需求,处理器互连了使用各种技术和多个处理器族实现的存储器和存储器,更多 样化的PEI BIOS代码的需求也增加了。一种解决方案是构建较大的处理器高速缓存以缓 存该代码。然而,处理器高速缓存的大小不能摆脱系统其余部分的消极影响而被简单地增 加。 B.相夺存储器(PCM)和相关抟术 相变存储器(PCM),有时也被称作PCME、PRAM、PCRAM、双向统一存储器、硫属化物 RAM和C-RAM,是一类非易失性计算机存储器,其利用硫属化合物玻璃的独特的性能。由于 电流通过生成的热,这个材料可在两个状态之间被切换:结晶体和非结晶。最近版本的PCM 能获得两种其他不同的状态,高效地双倍存储器存储容量。PCM是使用闪存在非易失性角色 中竞争的多个新存储技术中的一种。闪存有多个实际问题,这些替换希望用于寻址。 例如,PCM能在应用程序中提供更好的性能,其中快速地写是很重要的,部分是因 为该存储元件能被更快地切换,并且也由于单独的位可被变为要么是1要么是〇而不需要 首先对单元的整块的擦除(通常是闪存的情况)。PCM的高性能使得其在非易失性存储器 的角色中可能是非常有利的,该非易失性存储器的当前性能被存储器访问时间所限制。 此外,当PCM装置降低使用(像闪存)时,它们更加缓慢地降低。PCM装置可使用 大约1亿写周期。PCM生命周期受到机制的限制,比如在编程、金属(或其他材料)迁移、和 其他机制期间由于GeSbTe (GST)热膨胀导致的降低。 【专利附图】【附图说明】 通过参考下面的描述和附图,本专利技术可被最好地理解,附图可被用于图示本专利技术 的实施例。在图中: 图1根据本专利技术的一个实施例示出了计算机系统,该计算机系统在该平台存储层 次结构的一层或多层中使用非易失性存储随机访问(NVRAM)。 图2根据本专利技术的一个实施例示出了一种计算机系统,该计算机系统将NVRAM用 于传统非易失性海量存储器和固件存储器的整体替换。 图3根据本专利技术的实施例示出了一种计算机系统,该计算机系统使能该BIOS的压 缩。 图4根据本专利技术的实施例示出了在启动过程的PEI阶段期间一种BIOS执行顺序 的方法。 图5根据本专利技术的实施例示出了一种计算机系统的实施例,该计算机系统支持大 BIOS映像和固件。 图6根据本专利技术的实施例示出了在启动过程的PEI阶段期间一种BIOS执行顺序 的方法。 【具体实施方式】 在下面的描述中,提出了多个特定的细节。但是,可以理解的是本专利技术的实施例可 被实现而不用这些特定细节。在其他例子中,为了不模糊这个描述的理解,公知的电路、结 构和技术不再详细地显示。 参考说明书中的"实施例"、"一个实施例"、"一种示例性实施例"等,指示了被描述 的实施例可包含特定特征、结构或特性,但是每个实施例可不必须包含该特定特征、结构或 特性。此外,这些短语不是必须涉及相同的实施例。进一步,当特定的特征、结构或特性联 系实施例被描述时,它被视为在本领域技术人员的知识范畴内来影响联系到其他实施例的 这个特征、结构或特性,而无论是否被明确地描述。 在下面的描述和权利要求中,词"耦合"和"连接",以及它们的衍生词可被使用。可 以理解的是这些词不试图作为彼此的同义词。"耦合"被用于指示两个或多个元件,其可或 不可为彼此间直接物理或电气接触,彼此间互操作或交互。"连接"被用于指示两个或者多 个彼此耦合的元件之间通信的建立。 使用虚线边框被括起来的文本和块(例如,大破折号、小破折号、点划线、点)这里 有时被用来图示可选操作/组件,这些可选操作/组件增加其他特征到本专利技术的实施例中。 然而,这样的符号不应被认为意味着它们是唯一的选择或可选操作/组件,和/或用实线框 起来的块在本专利技术的某些实施例中不是可选的。 下面描述的本专利技术的实施例定义了平台配置,该平台配置使能了用于NVRAM使用 的层次化存储子系统组织。存储器的层次结构中NVRAM的使用也使能了新用途,比如,如下 面详细描述的扩展的启动空间和海量存储的实现。 图1是图示了一种计算机系统100的框图,该计算机系统100本文档来自技高网...
非易失性随机访问存储器中存储BIOS的装置、方法和系统

【技术保护点】
一种装置包含:包含一个或多个核的处理器;由所述处理器通过I/O接口耦合至所述处理器的非易失性存储器(NVM),NVM其上存储有压缩的基本输入和输出系统(BIOS)映像;位于所述处理器中的高速缓存;以及非易失性可随机访问存储器(NVRAM),所述非易失性可随机访问存储器耦合至所述处理器并且通过所述处理器为字节可重写和字节可擦除的,NVRAM其上存储有未压缩的BIOS映像,所述未压缩的BIOS映像由所述处理器在启动过程的PEI阶段自所述压缩的BIOS映像生成,其中所述未压缩的BIOS映像的执行在所述启动过程的所述PEI阶段期间将所述高速缓存置于在写回模式下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:M·K·纳基穆图M·库马
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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