存储器系统中的数据存取及通信的优化技术方案

技术编号:25998813 阅读:15 留言:0更新日期:2020-10-20 19:09
本发明专利技术涉及一种存储器系统,其具有一或多个存储器组件及控制器。所述控制器可从通信连接接收存取请求。所述存取请求可识别与所述存取请求相关联的数据项、所述数据项的地址及所述数据项在其中用于所述存取请求的所述数据项的上下文。所述控制器可分别识别针对单独上下文的单独存储器区域、基于所述数据项的所述上下文确定所述数据项在所述单独存储器区域中的放置、及确定所述数据项的所述地址与在对应于所述数据项的所述上下文的所述单独存储器区域内的存储器位置之间的映射。所述存储器系统根据不同上下文将所述数据项存储在通过不同存储器区域分离的所述存储器位置处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储器系统中的数据存取及通信的优化相关申请案本申请案主张2018年11月7日申请且标题为“存储器系统中的数据存取及通信的优化(OptimizationofDataAccessandCommunicationinMemorySystems)”的序列号为16/183,234的美国专利申请案及2018年2月12日申请且标题为“具有永久数据存储装置的系统中的通信及数据存取的优化(OptimizationofCommunicationandDataAccessinSystemshavingPersistentDataStorageDevices)”的序列号为62/629,628的临时美国专利申请案的申请日期的权益,所述申请案的全部揭示内容特此以引用方式并入本文中。
本文中揭示的至少一些实施例大体上涉及存储器系统,且更特定来说(但不限于),涉及存储器系统中的数据存取及通信的优化。
技术介绍
存储器子系统可为存储器模块,例如双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SO-DIMM)或非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。存储器子系统可为存储系统,例如固态驱动器(SSD)或硬盘驱动器(HDD)。存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器组件。存储器组件可为(例如)非易失性存储器组件及易失性存储器组件。存储器组件的实例包含存储器集成电路。一些存储器集成电路是易失性的且需要电力来维持所存储的数据。一些存储器集成电路是非易失性的且即使是在未通电时也可保持所存储的数据。非易失性存储器的实例包含快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)及电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)存储器等。易失性存储器的实例包含动态随机存取存储器(DRAM)及静态随机存取存储器(SRAM)。一般来说,主机系统可利用存储器子系统在存储器组件处存储数据及从所述存储器组件检索数据。举例来说,计算机可包含主机系统及附接到主机系统的一或多个存储器子系统。主机系统可具有与一或多个存储器子系统通信以存储及/或检索数据及指令的中央处理单元(CPU)。计算机的指令可包含操作系统、装置驱动器及应用程序。操作系统管理计算机中的资源且为应用程序提供共同服务,例如存储器分配及资源的时间共享。装置驱动器操作或控制计算机中特定类型的装置;且操作系统使用装置驱动器提供由所述类型的装置提供的资源及/或服务。计算机系统的中央处理单元(CPU)可运行操作系统及装置驱动器以将服务及/或资源提供到应用程序。中央处理单元(CPU)可运行使用服务及/或资源的应用程序。举例来说,实施计算机系统的一类应用的应用程序可指示中央处理单元(CPU)将数据存储于存储器子系统的存储器组件中及从存储器组件检索数据。计算机系统的操作系统可允许应用程序使用存储器虚拟地址将数据存储于计算机系统的一或多个存储器子系统的存储器组件中或从所述存储器组件检索数据。操作系统将虚拟地址映射到连接到计算机系统的中央处理单元(CPU)的一或多个存储器子系统的物理地址。操作系统使用存储器子系统的物理地址实施虚拟地址处指定的存储器存取。虚拟地址空间可划分成页。可将虚拟存储器页映射到存储器子系统中的物理存储器页。操作系统可使用分页技术经由存储器模块中的存储器页存取存储装置中的存储器页。在不同时刻,存储器模块中的同一存储器页可用作用以存取存储装置或计算机系统中的另一存储装置中的不同存储器页的代理。计算机系统可包含用以创建或布建虚拟机的虚拟机管理程序(或虚拟机监测器)。虚拟机是使用计算机系统中可用的资源及服务虚拟地实施的计算装置。虚拟机管理程序向操作系统呈现虚拟机,就像虚拟机的组件是专用物理组件一样。客户操作系统以类似于在计算机系统中运行的主机操作系统的方式在虚拟机中运行以管理虚拟机中可用的资源及服务。虚拟机管理程序允许多个虚拟机共享计算机系统的资源且允许所述虚拟机基本上彼此独立地在计算机上操作。写入合并是允许数据合并于写入合并缓冲器中且接着经释放用于在突发模式中写入(而非立刻写入小数据块)的计算机总线技术。此技术通常用于无需强排序的存储器,例如视频卡的帧缓冲器。附图说明实施例通过实例来说明且不限于附图的图,其中相似的参考元件指示类似元件。图1说明根据本专利技术的一些实施例的具有存储器子系统的实例计算系统。图2展示根据本文中揭示的至少一些实施例的具有不同存储器层及用以优化数据位置的数据协调器的计算系统。图3展示用以合并数据存取请求以降低用于传输数据存取请求的协议开销的技术。图4展示具有数据协调器的系统。图5展示用以将数据分组于单独物理存储器区域中的技术。图6说明经配置于数据存取请求中以辅助将数据放置隔离到单独物理存储器区域中的标签。图7说明数据协调器的实施方案。图8展示根据数据使用上下文的单独物理存储器区域中的数据分组方法。图9是本专利技术的实施例可在其中操作的实例计算机系统的框图。具体实施方式本专利技术的至少一些方面涉及通过标记数据存取请求以辅助单独物理存储器区域中的数据放置隔离及/或通过合并数据存取请求以降低通信中的协议开销来优化存储器系统中的数据存取及通信。存储器子系统在下文中也称为“存储器装置”。存储器子系统的实例是经由存储器总线连接到中央处理单元(CPU)的存储器模块。存储器模块的实例包含双列直插式存储器模块(DIMM)、小型DIMM(SO-DIMM)、非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)等。存储器子系统的另一实例是经由外围互连(例如,输入/输出总线、存储区域网络)连接到中央处理单元(CPU)的存储装置。存储装置的实例包含固态驱动(SSD)、快闪驱动、通用串行总线(USB)快闪驱动器及硬盘驱动器(HDD)。在一些实施例中,存储器子系统是提供存储器功能及存储功能两者的混合存储器/存储子系统。一般来说,主机系统可利用包含一或多个存储器组件的存储器子系统。主机系统可提供将存储在存储器子系统处的数据且可请求将从存储器子系统检索的数据。常规固态驱动器(SSD)可具有执行块重新映射以将由主机系统使用的块地址转译成固态驱动器中的物理地址的快闪转译层。此SSD可将不同上下文的数据放置于同一存储器区域中。然而,对存储器区域中的某些存储器单元的操作可能干扰或延迟对同一存储器区域中的其它存储器单元的其它操作。因此,当不同上下文的数据被放置于相同存储器区域中时,针对不同上下文的不同操作对存储器区域的同时存取性能可能由于SSD内的存储器操作干扰而降级。本专利技术的至少一些方面通过标记数据存取请求以指示相应数据的上下文(除了请求涉及的数据的地址的识别以外)来解决上文及其它缺点。存储器子系统管理物理存储器区域中的数据放置使得不同上下文的数据被分离到不同物理存储器区域中。存储器区域经识别使得一个存储器区域中的操作降低或最小化对另一存储器区域中的操作的影响。此布置允许不同上下文的操作在降低或最小化性能降级的情况下同时存取相应存储器区域。举例来说,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器系统,其包括:/n一或多个存储器组件;及/n处理装置,其可操作地与所述一或多个存储器组件耦合以至少:/n从通信连接接收存取请求,所述存取请求识别与所述存取请求相关联的数据项、所述数据项的地址及所述数据项在其中用于所述存取请求的所述数据项的上下文;/n在所述一或多个组件中分别确定针对单独上下文的单独存储器区域;/n基于所述数据项的所述上下文确定所述数据项在所述单独存储器区域中的放置;/n确定所述数据项的所述地址与在对应于所述数据项的所述上下文的所述单独存储器区域内的存储器位置之间的映射;及/n将所述数据项存储在所述存储器位置处。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180212 US 62/629,628;20181107 US 16/183,2341.一种存储器系统,其包括:
一或多个存储器组件;及
处理装置,其可操作地与所述一或多个存储器组件耦合以至少:
从通信连接接收存取请求,所述存取请求识别与所述存取请求相关联的数据项、所述数据项的地址及所述数据项在其中用于所述存取请求的所述数据项的上下文;
在所述一或多个组件中分别确定针对单独上下文的单独存储器区域;
基于所述数据项的所述上下文确定所述数据项在所述单独存储器区域中的放置;
确定所述数据项的所述地址与在对应于所述数据项的所述上下文的所述单独存储器区域内的存储器位置之间的映射;及
将所述数据项存储在所述存储器位置处。


2.根据权利要求1所述的存储器系统,其中所述通信连接被连接到不同服务器;且用于所述不同服务器中的数据项经指派为具有不同上下文。


3.根据权利要求1所述的存储器系统,其中所述存取请求是经由所述通信连接从主机系统中的不同虚拟机接收的或从在虚拟机中运行的不同应用程序接收的;且用于所述不同虚拟机中或所述不同应用程序中的数据项经指派为具有不同上下文。


4.根据权利要求3所述的存储器系统,其中所述一或多个存储器组件包括快闪存储器或多个集成电路存储器装置;且所述单独存储器区域不共享共同快闪存储器块或任何所述集成电路存储器装置。


5.根据权利要求4所述的存储器系统,其中所述集成电路存储器装置中的每一者包括安置于相应集成电路封装内以经由串行通信连接接收存取请求的嵌入式处理装置。


6.根据权利要求1所述的存储器系统,其中所述处理装置进一步经配置以基于在一时间段中活动上下文的识别调整数据放置。


7.一种方法,其包括:
在存储器系统中从通信连接接收存取请求,所述存取请求识别与所述存取请求相关联的数据项、所述数据项的地址及所述数据项在其中用于所述存取请求的所述数据项的上下文;
在一或多个存储器组件中分别确定针对单独上下文的单独存储器区域;
基于所述数据项的所述上下文确定所述数据项在所述单独存储器区域中的放置;

【专利技术属性】
技术研发人员:P·R·马哈拉纳A·拉伊G·阿南德
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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