系统支持存储设备和计算机系统技术方案

本发明专利技术涉及系统支持存储以及相应的计算机系统。单个新的系统支持存储设备（１５０）代替了在对各种子系统（１１０、１２０、１３０、１４０）透明的服务器系统拓扑之间分布的所有不同的系统支持存储。因此，其为所有不同的系统数据提供了中央储存库。其具有诸如ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ以及ＮＯＲ闪存之类的典型系统支持存储的全部所需属性。另外，其具有改进的性能和数据持久属性。在本发明专利技术的优选实施例中，使用ＳＤＲＡＭ（同步动态ＲＡＭ）和相同容量的ＮＡＮＤ闪存的组合来实现所述设备，其中所述ＮＡＮＤ闪存用作所述ＳＤＲＡＭ的永久性镜像副本，所述ＳＤＲＡＭ与ＮＡＮＤ闪存二者均由新型引擎控制器硬件来控制。优选地以ＡＳＩＣ的形式来实现所述引擎。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及系统支持存储和计算机系统。
技术介绍
通常使用至少一个64位中央处理单元(CPU)来构建高性能服务器系统。多个这些CPU可在使用对称多处理(SMP)体系结构的单个服务器系统中协作。这种CPU的公知代表是IBM POWER和PowerPC处理器族以及遵照由Intel与AMD提供的所谓x86-64体系结构的服务器处理器。在服务器系统中，实现特殊产品功能性的多种特殊子系统可对CPU进行补充。CPU与这些子系统建立了服务器系统的系统拓扑。图1示出了服务器系统的系统拓扑。子系统本身可包含一个或多个处理器。例如，子系统可包含图形控制器、用户接口(键盘、鼠标等)、系统存储器(DDR2SDRAM等)、大容量存储控制器(光纤通道、SCSI等)和关联的大容量存储设备(硬盘驱动器、CD-ROM等)、扩展卡/板支持系统(Infiniband、PCI Express、PCI-X等)、网络适配器(以太网、WiFi等)、用于连接低速外围设备的控制器(USB、FireWire等)、数字与模拟输入/输出(DIO、I2C等)，以及其他设备。特别地，为了其在服务器系统中运行，系统CPU需要特殊的附加组件(处理支持“芯片组”，例如北桥、南桥、SuperIO等)。这些特殊附加组件的集成结构也被称作“处理器巢(processor nest)”，并可被看作服务器系统的特殊子系统。最常见的是使用专用控制器来实现服务器系统的子系统。在服务器系统能够加载操作系统(OS)之前，CPU以及子系统通常需要额外的加电例程和初始化过程-最终导致服务器系统处于可以启动并执行各种应用的运行方式。作为将服务器系统引入活动状态的最初操作，包含服务器巢和可能的子系统区域(例如扩展卡)的基板(planar board)将被加电。在将相应组件电压准确引至规定规范的按时间规定的序列之后，此过程已可能需要某些服务。在加电成功时的第二个步骤中，需要复位并初始化关键的服务器系统组件。初始化包括配置输入/输出、分配子系统、设置和校准重要的总线定时等。当使用基本设置配置来配置和初始化服务器系统时，服务器系统可能需要对操作系统引导操作的进一步支持，例如在操作系统执行之前设置前置条件。通常将所有在先步骤称作服务器系统的加电阶段。一旦服务器系统达到其正常执行模式，通常需要更多运行时支持功能来维持不受约束的服务器系统功能性。这些支持功能可包括诸如电源和热管理之类的环境监视和控制功能或用于检测系统故障及其恢复的功能。当服务器系统提供所谓的自主计算功能时，还可能需要与其正常运行并行的对服务器系统的重新配置。通常，由至少一个服务控制器或子系统控制器来提供上述运行时支持功能。在通常的刀片服务器系统体系结构中，基板管理控制器(BMC)充当这一角色。BMC可由包含8或16位嵌入式处理器(Hitachi H8、Intel80186等)的一个或多个控制器来表示。其他服务器系统(IBM pSeries、zSeries等)甚至可能需要具有32位嵌入式处理器(PowerPC 440等)的控制器。处理器巢以及每个所述服务控制器和子系统控制器都需要专用存储，所述存储提供用于系统复位、配置、引导以及运行时监视和支持的数据，下文将这些数据称作系统数据。特别地，系统数据可包含将由包含在子系统中的处理器执行的固件、计算机程序代码。系统数据还包含所谓的重要产品数据(VPD)。典型的VPD信息包含产品型号、唯一序列号、产品发布等级、维护等级以及该硬件类型特有的其他信息。VPD还可包含用户定义的信息，例如设备的建筑物和部门位置。重要产品数据的收集和使用使得网络或计算机系统的状态能被理解，并更迅速地提供服务。特定的系统支持存储被连接到相应的控制器或子系统，并通常仅可由它们访问。服务器的主存储器不用作系统支持存储。存储要求由控制器个别地定义，并具有广泛变化的特性以及特定属性-高、中或低频率随机读写访问；-关闭电源后或发生意外停电时的数据保持(由电池后备存储器表示)；-用于读写的高速运行时访问(直接控制器控制存储器)；-高可靠性(有保证的备份操作和数据更新操作)。为了实现所希望的基本服务器系统属性，还需要所有其组件的高可靠性。因此，这些众多的专用数据储存库对服务器系统总体材料成本的影响不能忽略。造成此事实的一个原因是增加的系统设计的复杂性；例如，向已经在布线上受到限制的系统基板增加扩展板布线。用于非易失性RAM(NVRAM；RAM随机存取存储器)的电池后备实施方式昂贵且需要专门的长期维护构思。通常，这种NVRAM器件在5到6年的运行后损坏并需要兼容的更换品，而到那时，这种更换品在市场上很难找到。并且为了确保存储的数据不会丢失，电池的持久放电要求服务器系统频繁运行。另一方面，只读存储器(ROM)器件可永久地存储数据，但该数据只能读出而不能更新。闪存以这样的方式在硅芯片上存储信息无需电力来维持芯片中的信息。另外，闪存提供了快速读取访问时间和固态抗冲击性。闪存存在两种形式NOR和NAND，其中名称指各存储单元中所使用的逻辑门的类型。闪存的一个缺陷是尽管可以以随机存取的方式每次读取或编程一个字节或一个字，但是它必须每次擦除一个“块”。在以新近擦除的块开始的情况下，该块内的任何字节都可被编程。但是，一旦某字节已被编程，则直到整个块被擦除才能再次改变该字节。换言之，闪存(具体地说，NOR闪存)提供了随机存取读取和编程操作，但不能提供随机存取重写或擦除操作。现今所有的闪存体系结构均受到被称为“位翻转”现象的损害。在某些情况下(通常罕见，但在NAND中比在NOR中常见)，位或者被反转，或者被报告为反转。闪存的另一固有缺陷是有限数量的擦除-写入循环(由于用于存储数据的电荷存储机构周围的绝缘氧化物层的损耗)。例如，现今的NOR存储器具有范围从100000到1百万的擦除-写入循环最大次数。现今的NAND闪存器件比相同容量的NOR闪存便宜多达5倍，可比NOR闪存快5至10倍的速度写入，并具有十倍的耐久性。由于NAND闪存器件的块大小通常比NOR闪存器件的块大小小八倍，在给定的时间段上，与每个NAND块相比，每个NOR块擦除相对较多的次数。这进一步扩大了对NAND有利的差距。但是，NAND闪存与NOR闪存相比具有某些缺点。NAND闪存不允许随机存取读取并且只能以512字节(称作页)的块存取。因此，存储在NAND闪存中的代码不能直接执行(XIP现场执行)，而是需要在开始执行前被复制到不同的随机存取存储装置(例如RAM)。为了执行引导代码，通常通过提供非常小的XIP器件来回避此问题，所述XIP器件包含初始引导代码并将所述代码从NAND闪存器件复制到随机存取器件，并在该处执行所复制的代码。但是，这是一项耗时的任务，并向总体服务器系统成本增添了额外的成本。由于NAND门的几何结构中的物理效应所产生的随机误差，NAND闪存倾向于具有低可靠性。由于产出及成本考虑，NAND闪存器件伴随有在整个介质上随机散布的坏块。因此，NAND闪存器件需要首先对必须标记为不可用的坏块进行扫描。对于使用NAND闪存，存在各种设计选择。借助在处理器上单独执行的软件来管理NAND闪存是可行的。但是，这导致极低的性能，主要是由于每个对闪存的读取/写入所需的繁重的错误检测码本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于永久地存储计算机系统（１０１）的系统数据（［Ａ］至［Ｆ］）的系统支持存储（１５０），其特征在于：提供了至少两个功能不同的硬件接口（２０１至２０５，２３３），可以并行使用所述接口以便访问所述存储的数据的不同子集（［Ａ］至［Ｆ］ ，ｎ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DE施泰格，R里克，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]