有效避免行高速缓存器未命中制造技术

描述了一种系统，其包含行高速缓存器；存储器装置；以及处理装置，其执行固件以检测所接收事件位于事件列表中，其中存储于所述事件列表中的事件与关键函数相关联，所述关键函数每阈值天数发生不超过一次且在15微秒与预定数目的数百毫秒之间之后超时。所述固件进一步用以启用对所述行高速缓存器的存取，且执行出自所述行高速缓存器的始终加载区域的与所述所接收事件相关联的关键函数。所接收事件相关联的关键函数。所接收事件相关联的关键函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有效避免行高速缓存器未命中


[0001]本公开的实施例大体上涉及存储器子系统，且更确切地说，涉及有效避免行高速缓存器未命中。

技术介绍

[0002]存储器子系统可包含存储数据的一或多个存储器装置。存储器装置可以是例如非易失性存储器装置和易失性存储器装置。一般来说，主机系统可以利用存储器子系统以在存储器装置处存储数据且从存储器装置检索数据。
附图说明
[0003]根据下文给出的实施方式且根据本公开的各种实施例的附图将更加充分地理解本公开。
[0004]图1A示出根据本公开的实施例的包含存储器子系统的实例计算系统。
[0005]图1B示出根据实施例的包含存储器子系统以及行高速缓存器的更详细计算系统。
[0006]图2为示出根据实施例的各种存储器装置的存储器路径中的多个高速缓存器的使用的框图。
[0007]图3A为根据一些实施例的其中可发生跨时钟域的硬件的逻辑图。
[0008]图3B为图3A的逻辑图，其包含根据各种实施例的网络和数据路径延迟项。
[0009]图4为示出图3A至3B的时钟信号的时序的图式，其示出根据实施例的时钟域问题。
[0010]图5A至5B为根据各种实施例的用于执行有效避免行高速缓存器未命中的实例方法的流程图。
[0011]图6A为根据实施例的行高速缓存器的高速缓存器开启区域和其它高速缓存器关闭区域的框图。
[0012]图6B为根据实施例的图6A的行高速缓存器的框图，其中高速缓存器开启区域始终开启或始终加载有关键函数。
[0013]图7为根据实施例的关于行高速缓存器的手动函数交换引擎的功能性的框图。
[0014]图8为本公开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
[0015]本公开的各方面涉及有效避免存储器子系统中的行高速缓存器未命中。存储器子系统可以是存储装置、存储器模块或存储装置和存储器模块的混合。下文结合图1描述存储装置和存储器模块的实例。大体来说，主机系统可利用包含存储数据的一或多个存储器装置的存储器子系统。主机系统可提供待存储于存储器子系统处的数据，且可请求从存储器子系统检索数据。
[0016]存储器子系统可包含可存储来自主机系统的数据的多个存储器装置或存储器装置。行高速缓存器被设计成加快数据提取效率，其可具有提高主机系统(例如，主机处理器)
的执行效率的效果。在启用行高速缓存器的情况下，主机系统(例如，主机处理器)的数据获取可命中行高速缓存器，且因此不需要从存储器组件或存储器装置存取数据，这将花费相当多的时间。但是，由主机系统进行的数据提取还可能未命中行高速缓存器，这导致行高速缓存器的行高速缓存器引擎需要从主机系统的存储器装置中提取突发中的数据。一旦提取，那么可随后将此数据保存在行高速缓存器中直到逐出为止。
[0017]行高速缓存器处的未命中对主机系统具有至少两个影响。首先，行高速缓存器处的未命中使行高速缓存器从存储器装置提取数据，这花费时间，如所提及。此外，行高速缓存器处的未命中可引入行高速缓存器硬件问题，这可导致主机系统在一些情况下崩溃。在此类行高速缓存器硬件问题的至少一个例子中，(存储器子系统的)缓冲管理器与主机系统之间的跨时钟域(CDC)可使应被拉动到行高速缓存器中的指令(或函数代码)例如不同步到达，且因此晚到。因此，主机系统可能读取错误信息或跳转到指令码中的错误位置，这可造成在一些情形下使主机系统崩溃且必须重启的错误。
[0018]因为已确定行高速缓存器未命中可触发此类错误，且在一些情况下系统崩溃，所以本专利技术的实施例公开如何从主机系统的角度避免行高速缓存器未命中。在一个实施例中，行高速缓存器的始终开启区域可预加载有可能引起基于CDC的行高速缓存器硬件问题的关键函数。本文中的关键函数为不频繁地发生(例如，不超过阈值天数)且为时序敏感型(例如，在15微秒与预定数目的数百毫秒之间之后超时)的那些函数，这将更详细地论述。如果关键函数的总大小并不符合行高速缓存器的始终开启区域，那么存储器子系统固件可实施手动函数交换引擎，所述手动函数交换引擎可在执行关键函数之前针对关键函数触发行高速缓存器的多个行的预加载。在任一方法中，将用于关键函数的代码预加载到行高速缓存器中，从而有效地避免针对所述关键函数的行高速缓存器未命中。
[0019]本公开的优点包含但不限于通过将关键函数预加载到行高速缓存器中而改进主机系统的速度和功能性，因此避免原本将发生的系统减速。此外，通过将关键函数预加载到行高速缓存器中，可避免已知基于CDC的行高速缓存器硬件问题，如在一些情况下可发生的对应系统崩溃。对于所属领域的技术人员而言，下文论述的避免行高速缓存器未命中的特征中的其它优点将显而易见。
[0020]图1A示出根据本公开的一些实施例的包含存储器子系统110的实例计算系统100A。存储器子系统110可包含媒体，如一或多个易失性存储器装置(例如，存储器装置140)、一或多个非易失性存储器装置(例如，存储器装置130)或其组合。每一存储器装置130或140可以是一或多个存储器组件。
[0021]存储器子系统110可以是存储装置、存储器模块或存储装置和存储器模块的混合。存储装置的实例包含固态驱动器(SSD)、快闪驱动器、通用串行总线(USB)快闪驱动器、嵌入式多媒体控制器(eMMC)驱动器、通用快闪存储(UFS)驱动器、安全数字(SD)卡，以及硬盘驱动器(HDD)。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)，和各种类型的非易失性双列直插式存储器模块(NVDIMM)。
[0022]计算系统100A可以是计算装置，例如台式计算机、膝上型计算机、网络服务器、移动装置、运载工具(例如，飞机、无人机、火车、汽车或其它运输工具)、支持物联网(IoT)的装置、嵌入式计算机(例如，运载工具、工业设备或联网商业装置中包含的嵌入式计算机)，或包含存储器和处理装置的此类计算装置。
[0023]计算系统100A可包含耦合到一或多个存储器子系统110的主机系统120。在一些实施例中，主机系统120耦合到不同类型的存储器子系统110。图1A示出耦合到一个存储器子系统110的主机系统120的一个实例。如本文所使用，“耦合到”或“与
……
耦合”一般是指组件或装置之间的连接，所述连接可以是间接通信连接或直接通信连接(例如，无中间组件或装置)，无论有线还是无线，包含例如电连接、光学连接、磁性连接等。
[0024]主机系统120可包含处理器芯片组和由处理器芯片组执行的软件栈。处理器芯片组可包含一或多个核心、一或多个高速缓存器、存储器控制器(例如，NVDIMM控制器)和存储协议控制器(例如，PCIe控制器、SATA控制器)。主机系统120使用例如存储器子系统110以将数据写入到存储器子系统110且从存储器子系统110读取数据。
[0025]主机系统120可经由可在系统总线150上通信的物理主机接口耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：行高速缓存器；存储器装置；以及处理装置，其操作性地耦合到所述行高速缓存器和所述存储器装置，所述处理装置执行固件以：检测所接收事件位于事件列表中，其中存储于所述事件列表中的事件与关键函数相关联，所述关键函数每阈值天数发生不超过一次且在15微秒与预定数目的数百毫秒之间之后超时；启用对所述行高速缓存器的存取；以及执行出自所述行高速缓存器的始终加载区域的与所述所接收事件相关联的关键函数。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理装置进一步用以在所述系统启动时将所述关键函数预加载到所述行高速缓存器的所述始终加载区域中。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述行高速缓存器的所述始终加载区域大小为约两千字节。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述事件列表包括以下各者中的两者或更多者：多个记录事件、清除命令、智能命令传输命令、写入不可校正命令、下载固件命令和修剪命令。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述关键函数包括以下各者中的一者：驱动启动序列相关函数、清除句柄函数、智能命令传输函数、写入不可校正句柄函数、固件图像下载函数或修剪句柄函数。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理装置将进一步进行以下操作以：检测待决关键函数的执行的终止；停用对所述行高速缓存器的存取；以及转换回执行出自所述存储器装置的固件指令。7.一种系统，其包括：行高速缓存器；存储器装置；以及处理装置，其操作性地耦合到所述行高速缓存器和所述存储器装置，所述处理装置响应于被引导执行多个关键函数中不存在于所述行高速缓存器中的关键函数而执行手动函数交换引擎以：逐出来自所述行高速缓存器的始终开启区域的多个行的任何数据；以及将所述关键函数的每一行分区的第一数目个字节从所述存储器装置读取到所述行高速缓存器的所述始终开启区域的所述多个行中的相应行中；并且其中所述处理装置进一步执行固件以允许在所述行高速缓存器的所述多个行已由行高速缓存器硬件完全加载之后执行出自所述行高速缓存器的所述关键函数。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述多个关键函数中的每一关键函数每阈值天数发生不超过一次，且在15微秒与预定数目的数百毫秒之间之后超时。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理装置进一步执行固件以：验证所述多个关键函数的总大小大于所述行高速缓存器的所述始终开启区域的大小；以及
验证所述关键函数不大于所述行高速缓存器的所述始终开启区域的所述大小。10.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一数目个字节包括四个字节，且每一行分区的大小为64字节。11.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏猛，张士博，熊涛，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：