一種內(nèi)存系統(tǒng)、內(nèi)存訪問請求的處理方法和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種內(nèi)存系統(tǒng)、內(nèi)存訪問請求的處理方法和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。內(nèi)存系統(tǒng)包括：類型不同的第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存，分別用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；內(nèi)存指示表，存儲有位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址；緩沖調(diào)度器，用于接收內(nèi)存控制器的內(nèi)存訪問請求；確定所訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并從確定內(nèi)存中完成內(nèi)存訪問請求的訪存操作；遷移調(diào)度器，用于更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；根據(jù)所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中，并在遷移后更新內(nèi)存指示表。
【專利說明】一種內(nèi)存系統(tǒng)、內(nèi)存訪問請求的處理方法和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明計(jì)算機(jī)存儲【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種內(nèi)存系統(tǒng)、內(nèi)存訪問請求的處理方法和 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，對處理器的處理速度和數(shù)據(jù)存儲的讀取速度要求越 來越高。多核處理器是指在一枚處理器中集成兩個或多個完整的計(jì)算引擎（內(nèi)核）。參考 圖1，一種多核多內(nèi)存的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，包括CPU100和存儲模塊110 ;其中，CPU中包含多個處 理器核與高速緩存；內(nèi)存控制器通過I/O接口與存儲模塊連接。存儲模塊中包含多個內(nèi)存 模塊。
[0003] 隨著數(shù)據(jù)中心（Data Center)需要處理的數(shù)據(jù)規(guī)模不斷增大，為了盡可能將數(shù)據(jù) 都放在內(nèi)存中，從而加快處理速度，數(shù)據(jù)中心對內(nèi)存容量的需求不斷增大。在傳統(tǒng)的內(nèi)存 系統(tǒng)中可以存在一個或多個內(nèi)存通道，這些內(nèi)存通道由內(nèi)存控制器管理，每個內(nèi)存通道可 以支持一個或多個內(nèi)存槽，每個內(nèi)存槽上掛載內(nèi)存模塊與內(nèi)存模塊，內(nèi)存控制器與內(nèi)存通 道、內(nèi)存通道與內(nèi)存模塊間存在一條交互通路，不同內(nèi)存通道之間以及內(nèi)存模塊間相互獨(dú) 立。傳統(tǒng)的內(nèi)存使用基于同步時序的DDRx (如DDR3)協(xié)議的DRAM，但是DRAM具有位密度 低，靜態(tài)功耗高（需要定期刷新）等缺點(diǎn)，研究表明數(shù)據(jù)中心中內(nèi)存消耗的功耗占整個系 統(tǒng)總功耗的25%以上。近年來，出現(xiàn)了多種新型內(nèi)存材料，如相變存儲器（Phase Change Memory, PCM)，磁性隨機(jī)存儲器（Magnetic Random Access Memory, MRAM)，快閃存儲器 (Flash)等非易失性存儲器（Non Volatile Memory, NVM)，這些NVM具有位密度高，靜態(tài)功 耗低等優(yōu)點(diǎn)，而且即使掉電，數(shù)據(jù)也會保持（非易失）；盡管有些NVM(如PCM)的讀訪問延 遲可以只比DRAM差一點(diǎn)，它們的寫訪問延遲要比DRAM高很多，而且NVM的寫壽命有限，這 些缺點(diǎn)使得NVM還無法完全替代DRAM作為內(nèi)存，而是作為DRAM的擴(kuò)展內(nèi)存，擴(kuò)展內(nèi)存包括 但不局限于NVM，還包括其它存儲類型。
[0004] 使用DRAM和擴(kuò)展內(nèi)存的混合內(nèi)存成為未來的趨勢，這時DRAM -般作為擴(kuò)展內(nèi)存 的高速緩存（Cache)，將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)放入DRAM以降低訪問延遲。但是傳統(tǒng)DDR同步訪 存時序無法直接處理這種異構(gòu)的非一致訪存延遲，需要軟件（如操作系統(tǒng)0S，虛擬機(jī)監(jiān)視 器VMM等）來負(fù)責(zé)處理，混合內(nèi)存對軟件不透明。
[0005] 現(xiàn)有的DDR內(nèi)存同步訪問接口要求訪問命令具有固定的時序延遲，因此無法直接 處理這種由于混合內(nèi)存帶來的非一致訪存延遲特性，而需要軟件（如操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)監(jiān) 視器等）來負(fù)責(zé)處理非一致延遲。圖2所示為一種軟件處理混合內(nèi)存訪問的流程，這里以 0S (操作系統(tǒng)）為例，對VMM(虛擬機(jī)監(jiān)視器）為類似的機(jī)制。這時底層的混合內(nèi)存對0S是 不透明的，0S需要維護(hù)當(dāng)前哪些頁面（Page)位于DRAM中，哪些頁面只在擴(kuò)展內(nèi)存中，這一 般通過在頁表項(xiàng)中增加標(biāo)志位來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)0S收到內(nèi)存訪問請求，先查詢頁表獲得訪問的數(shù) 據(jù)是否在DRAM中，如果是，則直接訪問DRAM;如果不是，需要產(chǎn)生缺頁中斷（Page Fault)， 先將頁面從擴(kuò)展內(nèi)存遷移到DRAM中，并更新對應(yīng)頁表項(xiàng)中的標(biāo)志位，最后才能向DRAM發(fā)送 內(nèi)存訪問請求。
[0006] 為了優(yōu)化性能，軟件還負(fù)責(zé)收集頁面被訪問的頻次信息，這也一般放在頁表項(xiàng)中， 指導(dǎo)頁面遷移策略，比如將經(jīng)常被寫訪問的頁面放到DRAM中，軟件開銷較大。另外對于采 用混合內(nèi)存的大規(guī)模系統(tǒng)，軟件還需要定期進(jìn)行Checkpoint保護(hù)，將機(jī)器狀態(tài)寫回到擴(kuò)展 內(nèi)存中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種內(nèi)存系統(tǒng)和內(nèi)存訪問請求的方法，以提高內(nèi)存 訪問的速度。
[0008] 第一方面，提供一種內(nèi)存系統(tǒng)，包括：
[0009] 第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存，分別用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中第一類內(nèi)存和 第二類內(nèi)存類型不同；
[0010] 緩沖區(qū)，用于存儲內(nèi)存指示表，該內(nèi)存指示表包含位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊 的訪存地址；
[0011] 緩沖調(diào)度器,用于接收內(nèi)存控制器發(fā)來的內(nèi)存訪問請求，該內(nèi)存請求包含訪存地 址和訪存操作；根據(jù)該訪存地址和內(nèi)存指示表確定該訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存儲于第 一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并對確定的第一類內(nèi)存或第二類內(nèi)存完成該內(nèi)存訪問請求 的訪存操作，并將該內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果向該內(nèi)存控制器返回。
[0012] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該緩沖調(diào)度器還用于當(dāng)確定該訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù) 單元塊存儲于第二類內(nèi)存時，發(fā)送更新該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的通知；該內(nèi)存系統(tǒng)還包 括：
[0013] 遷移調(diào)度器，用于接收該遷移調(diào)度器發(fā)送的通知并更新該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信 息；根據(jù)該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到該第一 類內(nèi)存中，并在遷移后更新該內(nèi)存指不表。
[0014] 結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，該緩沖調(diào)度器具體用于：確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成 該內(nèi)存訪問請求；確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪 問請求。
[0015] 結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，該緩沖調(diào)度器具體用于：確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成 該內(nèi)存訪問請求；確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊 遷移到第一類內(nèi)存中，并從該第一類內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求。
[0016] 結(jié)合第一方面或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第三種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該緩沖調(diào)度器包括：
[0017] 解析模塊，用于解析該內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息包，以提取出該 內(nèi)存訪問請求，該內(nèi)存請求包含訪存地址和訪存操作；
[0018] 第一請求隊(duì)列，用于存儲用于訪問該第一類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0019] 第二請求隊(duì)列，用于存儲用于訪問該第二類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0020] 判斷模塊，用于使用該訪存地址查詢該內(nèi)存指示表，判斷內(nèi)存訪問請求訪問的數(shù) 據(jù)單元塊是否在該第一類內(nèi)存中，如果在該第一類內(nèi)存中則將該內(nèi)存訪問請求存儲在該第 一請求隊(duì)列中，否則存儲在該第二請求隊(duì)列中；
[0021] 第一返回隊(duì)列，用于存儲第一類內(nèi)存的該內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果；
[0022] 第二返回隊(duì)列，用于存儲第二類內(nèi)存的該內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果；
[0023] 調(diào)度模塊，用于將第一請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第一類內(nèi)存中執(zhí)行該內(nèi) 存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；將第二請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第二類內(nèi)存中執(zhí)行 該內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；和
[0024] 打包模塊，用于將多個內(nèi)存訪問請求的的訪存操作結(jié)果打成消息包向該內(nèi)存控制 器返回。
[0025] 結(jié)合第一方面或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第三種可能的 實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該訪問信息 包括訪問操作次數(shù)，該遷移調(diào)度器包括：
[0026] 寄存器，用于存放遷移閾值；
[0027] 遷移判定邏輯模塊，用于將該訪問操作次數(shù)和遷移閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果 確定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中；
[0028] 命令緩沖區(qū)，用于當(dāng)遷移判定邏輯輸出需要遷移的結(jié)果時，用于存放遷移命令；和
[0029] 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于緩存遷移命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中的存儲數(shù)據(jù)；
[0030] 更新模塊，用于更新該數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)，以及當(dāng)遷移判定邏輯輸 出需要遷移的結(jié)果時，更新內(nèi)存指示表。
[0031] 結(jié)合第一方面或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第三種可能的 實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該第一類內(nèi)存為易失性內(nèi)存模塊；第二類內(nèi)存為非易失性內(nèi)存模 塊。
[0032] 結(jié)合第一方面或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第三種可能的 實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該第一類內(nèi)存的訪問速度比第二類內(nèi)存的訪問速度快。
[0033] 第二方面，提供一種內(nèi)存系統(tǒng)，包括：
[0034] 易失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存，分別用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0035] 緩沖區(qū)，用于存儲Tag表，該Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，其包含數(shù)據(jù) 單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；該內(nèi)存位置表示該數(shù)據(jù)單元塊存儲于易 失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；
[0036] 緩沖調(diào)度器，用于接收內(nèi)存控制器的內(nèi)存訪問請求，該內(nèi)存請求包含訪存地址和 訪存操作；利用該訪存地址查詢Tag表，確定該數(shù)據(jù)單元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非易 失性內(nèi)存中，并從確定的易失性內(nèi)存或非易失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作， 將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存控制器。
[0037] 在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該緩沖調(diào)度器還用于發(fā)送更新該數(shù)據(jù)單 元塊的訪問信息的通知，該內(nèi)存系統(tǒng)還包括：
[0038] 遷移調(diào)度器，用于接收該通知并更新Tag表中該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；根據(jù)該 數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將非易失性內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存中，并 在遷移后更新Tag表。
[0039] 在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該緩沖調(diào)度器包括：
[0040] 解析模塊，用于解析內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息包，提取出內(nèi)存訪 問請求；
[0041] 第一請求隊(duì)列，用于存儲訪問易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0042] 第二請求隊(duì)列，用于存儲訪問非易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0043] 判斷模塊，用于使用訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷每一個內(nèi)存訪問請求訪問的 數(shù)據(jù)單元塊是否在易失性內(nèi)存中，如果在易失性內(nèi)存中則將該內(nèi)存訪問請求存儲在第一請 求隊(duì)列中，否則存儲在第二請求隊(duì)列中；并發(fā)送更新該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的通知； [0044] 第一返回隊(duì)列，用于存儲易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果；
[0045] 第二返回隊(duì)列，用于存儲非易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果；
[0046] 調(diào)度模塊，用于將第一請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到易失性內(nèi)存中執(zhí)行該內(nèi) 存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；將第二請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到非易失性內(nèi)存中執(zhí) 行該內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；和
[0047] 打包模塊，用于將多個內(nèi)存訪問請求的結(jié)果打成消息包返回給內(nèi)存控制器。
[0048] 結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第二方面的第二種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該訪問信息包括訪問操作次數(shù)，該遷移調(diào)度器包 括：
[0049] 寄存器，用于存放遷移閾值；
[0050] 遷移判定邏輯模塊，用于將該訪問操作次數(shù)和遷移閾值進(jìn)行比較確定是否將非易 失性內(nèi)存中的頁面遷移到易失性內(nèi)存中；
[0051] 命令緩沖區(qū)，當(dāng)遷移判定邏輯輸出需要遷移的結(jié)果時，用于存放遷移命令；和
[0052] 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于緩存遷移命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊在非易失性內(nèi)存中的存儲數(shù) 據(jù)；
[0053] Tag更新模塊，用于更新該數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)，以及當(dāng)遷移判定邏輯 輸出需要遷移的結(jié)果時，更新內(nèi)存指示表。
[0054] 結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第二方面的第二種可能的 實(shí)現(xiàn)方式或第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該易失性內(nèi) 存為DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)，該非易失性內(nèi)存為NVM (Non-Volatile Memory,非易失性存儲器）。
[0055] 第三方面，提供一種內(nèi)存訪問請求的處理方法，包括：
[0056] 接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操作；
[0057] 使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷該訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元 塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并通知遷移調(diào)度器更新數(shù)據(jù)單元塊的訪問信 息；該第一類內(nèi)存與第二類內(nèi)存的類型不同；
[0058] 若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者；
[0059] 若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給該內(nèi)存訪問請求的發(fā)起者。
[0060] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，則從第二類 內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā) 起者包括：
[0061] 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存 中，再從第一類內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給 內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0062] 在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，則從第二類 內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā) 起者包括：
[0063] 若數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中，直接訪問第二類內(nèi)存完成該內(nèi)存訪問請求的訪存 操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0064] 結(jié)合第三方面或第三方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第三方面的第二種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包括：
[0065] 遷移調(diào)度器根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于第二類內(nèi)存中的該數(shù)據(jù) 單元塊遷移到第一類內(nèi)存中。
[0066] 結(jié)合第三方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該訪問信 息包括訪問操作次數(shù)，遷移調(diào)度器根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于第二類內(nèi)存 中的該數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中包括：
[0067] 遷移調(diào)度器將記錄的該數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問 操作次數(shù)大于等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。
[0068] 結(jié)合第三方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還 包括：
[0069] 該遷移調(diào)度器在確定需要進(jìn)行遷移時更新內(nèi)存指示表信息。
[0070] 第四方面，提供一種內(nèi)存訪問請求的處理方法，包括：
[0071] 接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操作；
[0072] 使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢Tag表，判斷該訪問請求的對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊 存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；該Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，其 包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；該內(nèi)存位置表示該數(shù)據(jù)單元塊 存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；
[0073] 若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在易失性內(nèi)存中，則從易失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者；
[0074] 若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，則從非易失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請 求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0075] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，則從非易 失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請 求發(fā)起者包括：
[0076] 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存 中，再從易失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給 內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0077] 在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，若該數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，則從非易 失性內(nèi)存中完成該內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請 求發(fā)起者包括：
[0078] 若數(shù)據(jù)單元塊在非易失性內(nèi)存中，直接訪問非易失性內(nèi)存完成該內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0079] 結(jié)合第四方面或第四方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第四方面的第二種可能的 實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該訪問信息包括訪問操作次數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的 訪問信息確定是否將位于非易失性內(nèi)存中的該數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存中包括：
[0080] 將記錄的該數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問操作次數(shù)大 于等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。
[0081] 結(jié)合第四方面或第四方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第四方面的第二種可能的 實(shí)現(xiàn)方式或第四方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，該方法還包 括：
[0082] 在Tag表中更新該數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；
[0083] 根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將位于非易失性內(nèi)存中的該數(shù)據(jù)單元塊遷 移到易失性內(nèi)存中，并在遷移后更新Tag表。
[0084] 第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括：
[0085] 多核處理器，包括內(nèi)存控制器，用于發(fā)起內(nèi)存訪問請求；和
[0086] 根據(jù)第一方面或第二方面任一項(xiàng)可能的實(shí)現(xiàn)方式提供的內(nèi)存系統(tǒng)。
[0087] 本發(fā)明實(shí)施例，通過硬件實(shí)現(xiàn)對不同類型的內(nèi)存的管理，內(nèi)存系統(tǒng)中存在不同類 型的第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存，可以分別從第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存中完成內(nèi)存訪問請 求，對0S透明，不會產(chǎn)生頁面中斷，能夠提高內(nèi)存訪問的速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0088] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0089] 圖1為一種多核多內(nèi)存的計(jì)算機(jī)架構(gòu)的示意圖；
[0090] 圖2為軟件處理混合內(nèi)存訪問的流程示意圖；
[0091] 圖3為本發(fā)明提供的內(nèi)存系統(tǒng)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0092] 圖4為本發(fā)明提供的緩沖調(diào)度器的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0093] 圖5為本發(fā)明提供的遷移調(diào)度器的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0094] 圖6為本發(fā)明提供的內(nèi)存系統(tǒng)的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0095] 圖7為本發(fā)明提供的緩沖調(diào)度器的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0096] 圖8為本發(fā)明提供的緩沖調(diào)度器處理內(nèi)存訪問請求的流程示意圖；
[0097] 圖9為本發(fā)明提供的Tag表的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0098] 圖10為本發(fā)明提供的遷移調(diào)度器的另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0099] 圖11為本發(fā)明提供的遷移調(diào)度器判斷頁面是否需要遷移的流程示意圖；
[0100]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0101]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0102] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存訪問請求處理方法的一個實(shí)施例的流程示意 圖；
[0103] 圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存訪問請求處理方法的另一個實(shí)施例的流程示意 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0104] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0105] 為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，首先介紹一些在本發(fā)明實(shí)施例中出現(xiàn)的技術(shù)術(shù) 語。本發(fā)明實(shí)施例中所提到的CPU (Central Processing Unit,中央處理器）是處理器的 一種，處理器還可以是 ASIC (Application Specific Integrated Circuit，應(yīng)用特定集成 電路)，或者其它是被配置成實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的一個或多個集成電路，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以理解的是，處理器的其它實(shí)現(xiàn)方式也可以替代本發(fā)明實(shí)施例中的CPU。
[0106] 內(nèi)存控制器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部控制內(nèi)存模塊(或稱之為內(nèi)存）并且通過內(nèi)存控制 器使內(nèi)存與處理器之間交換數(shù)據(jù)的重要組成部分。目前比較流行的是將內(nèi)存控制器嵌入到 CPU中，但也可以將內(nèi)存控制器與CPU分別獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，二者通過連接進(jìn)行通信。
[0107] 內(nèi)存模塊用于存儲處理器(例如CPU)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，一個內(nèi)存模塊通常包括一個或 多個存儲單元(或稱之為內(nèi)存芯片）。內(nèi)存通道接口是內(nèi)存模塊上用于連接內(nèi)存通道的接 口。內(nèi)存通道是內(nèi)存模塊與內(nèi)存控制器連接的通道。
[0108] 下面舉例說明幾種常用的內(nèi)存模塊。DIMM(Dual Inline Memory Modules，雙列直 插式存儲模塊）是在奔騰CPU推出后出現(xiàn)的新型內(nèi)存模塊，DIMM提供了 64位的數(shù)據(jù)通道， 因此它在奔騰主板上可以單條使用，它比SIMM (single in-line memory module,單邊接 觸內(nèi)存模組）插槽要長一些，并且它也支持新型的168線ED0RAM (Extended Data Output RAM,擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存)存儲器。DRAM (Dynamic Random Access Memory,動態(tài)隨機(jī)存取存 儲器）為最常見的內(nèi)存芯片，一個DMM或SMM中可以包含一個或多個DRAM。DRAM只能將 數(shù)據(jù)保持很短的時間。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)，DRAM使用電容存儲，所以必須隔一段時間刷新一次， 如果存儲單元沒有被刷新，存儲的信息就會丟失。關(guān)機(jī)或掉電之后DRAM中存儲的數(shù)據(jù)也會 丟失。NVM (Non-Volatile Memory，非易失性存儲器）是另一種可做內(nèi)存芯片的存儲顆粒， 一個DI麗或SI麗中可以包含一個或多個NVM。NVM通常用來存放程序和數(shù)據(jù)，不同于DRAM 的特性，關(guān)機(jī)或掉電之后NVM中存儲的數(shù)據(jù)不會丟失。內(nèi)存在每一次讀寫數(shù)據(jù)的時候按照 一定的數(shù)據(jù)單位進(jìn)行操作，一種數(shù)據(jù)單位為頁面或內(nèi)存頁面（page)，一般代表4k的數(shù)據(jù)。
[0109] 另外，需說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所述的"連接"指的是兩個或兩個以上虛擬模 塊之間、兩個或兩個以上實(shí)體模塊之間、或者實(shí)體模塊與虛擬模塊之間具有通信連接，其具 體實(shí)現(xiàn)可以為一條或多條通信線路或信號線路。除非明確說明，否則該"連接"可以是直接 連接，可以是通過接口或端口連接，還可以是通過其它的虛擬模塊或?qū)嶓w模塊連接。本發(fā)明 實(shí)施例中所述的"第一"和"第二"等除非有明確說明，否則僅是為了區(qū)分而言，并非有特定 的順序關(guān)系。
[0110] 參照圖3, 一種內(nèi)存系統(tǒng)的一個實(shí)施例，包括：
[0111] 第一類內(nèi)存301，用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0112] 第二類內(nèi)存302,用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存類型 不同；
[0113] 緩沖區(qū)303,用于存儲內(nèi)存指示表，所述內(nèi)存指示表包含位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單 元塊的訪存地址；
[0114] 緩沖調(diào)度器304,用于接收內(nèi)存控制器的內(nèi)存訪問請求，所述內(nèi)存請求包含訪存地 址和訪存操作；根據(jù)訪存地址和內(nèi)存指示表確定所訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一 類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并從確定的第一類內(nèi)存或第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請 求，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存控制器。
[0115] 進(jìn)一步的，一個實(shí)施例中，緩沖調(diào)度器還用于當(dāng)確定所述訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單 元塊存儲于第二類內(nèi)存時，發(fā)送更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的通知。該內(nèi)存系統(tǒng)還包 括：遷移調(diào)度器305,用于接收所述遷移調(diào)度器發(fā)送的通知并更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問 信息；根據(jù)所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第 一類內(nèi)存中，并在遷移后更新內(nèi)存指不表。
[0116] 其中，第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存可以分別為內(nèi)存模塊，也可以分別為至少一個內(nèi) 存芯片，其粒度不限，只要可以存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)就可以。而第一類內(nèi)存與第二類內(nèi)存 的類型不同，可以是兩者的存儲介質(zhì)類型不同或者兩者的存儲速度不同。一個實(shí)施例中，第 一類內(nèi)存為易失性內(nèi)存模塊，第二類內(nèi)存為非易失性內(nèi)存模塊(第一類內(nèi)存的讀寫速度快 于第二類內(nèi)存）；另一個實(shí)施例中，第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存都為易失性內(nèi)存模塊，其中第 一類內(nèi)存的讀寫速度快于第二類內(nèi)存；另一個實(shí)施例中，第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存都為非 易失性內(nèi)存模塊，其中第一類內(nèi)存的讀寫速度快于第二類內(nèi)存。
[0117] 一個實(shí)施例中，緩沖調(diào)度器可以直接從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求。該 緩沖調(diào)度器具體用于：確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成該內(nèi) 存訪問請求；確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問 請求。
[0118] 另一個實(shí)施例中，緩沖調(diào)度器不直接從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求。該 緩沖調(diào)度器具體用于：確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成該內(nèi) 存訪問請求；確定該數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移 到第一類內(nèi)存中，并從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求。一個實(shí)施例中，可以將該數(shù)據(jù) 單元塊復(fù)制到第一類內(nèi)存中，在訪問完成后再將該數(shù)據(jù)單元塊刪除。
[0119] 一個實(shí)施例中，訪問信息包括訪問操作次數(shù)；遷移調(diào)度器具體用于：將記錄的數(shù) 據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問操作次數(shù)大于等于遷移閾值，則確 定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。遷移閾值可以根據(jù)需要設(shè)置。
[0120] 內(nèi)存指示表，用于指示位于第一類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊。一個實(shí)施例中，內(nèi)存指示 表僅存儲位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址。另一個實(shí)施例中，內(nèi)存指示表存儲所 有的內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址，其包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位 置和訪存操作的次數(shù)；該內(nèi)存位置表示所述數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi) 存中。另一個實(shí)施例中，內(nèi)存指示表存儲所有的內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地 址，其包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置、訪存操作的次數(shù)和數(shù)據(jù)更新標(biāo)識；該內(nèi)存位 置表示所述數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中；數(shù)據(jù)更新標(biāo)識表示該數(shù)據(jù) 單元塊的內(nèi)容進(jìn)行了更新，當(dāng)收到的內(nèi)存訪問請求的訪存操作為寫操作時，該數(shù)據(jù)單元塊 的內(nèi)容則進(jìn)行了更新。當(dāng)然內(nèi)存指示表還可以存儲其他信息。存儲內(nèi)存指示表的緩沖區(qū)在 物理上可以使用SRAM，DRAM等存儲介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。使用SRAM，其存取速度更快。在物理位置上， 該緩沖區(qū)可以位于緩沖調(diào)度器內(nèi)部或外部，或者位于遷移調(diào)度器的內(nèi)部或外部。
[0121] 參考圖4, 一個實(shí)施例中，緩沖調(diào)度器包括：
[0122] 解析模塊401，用于解析內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息包，提取出內(nèi)存 訪問請求；
[0123] 第一請求隊(duì)列402,用于存儲訪問第一類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0124] 第二請求隊(duì)列403,用于存儲訪問第二類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求；
[0125] 判斷模塊404,用于使用內(nèi)存訪問請求中的訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷每一個 內(nèi)存訪問請求訪問的數(shù)據(jù)單元塊是否在第一類內(nèi)存中，如果在第一類內(nèi)存中則將該內(nèi)存訪 問請求存儲在第一請求隊(duì)列中，否則存儲在第二請求隊(duì)列中；
[0126] 調(diào)度模塊405,用于將第一請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第一類內(nèi)存中執(zhí)行 該內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；將第二請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第二類內(nèi)存中 執(zhí)行該內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；
[0127] 第一返回隊(duì)列406,用于存儲第一類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果；
[0128] 第二返回隊(duì)列407,用于存儲第二類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果；和
[0129] 打包模塊408,用于將至少一個內(nèi)存訪問請求的結(jié)果打成消息包返回給內(nèi)存控制 器。
[0130] 參考圖5,-個實(shí)施例中,訪問信息包括訪問操作次數(shù)，遷移調(diào)度器包括：
[0131] 寄存器501，用于存放遷移閾值；
[0132] 遷移判定邏輯502,用于將所述訪問操作次數(shù)和遷移閾值進(jìn)行比較確定是否將第 二類內(nèi)存中的頁面遷移到第一類內(nèi)存中；
[0133] 命令緩沖區(qū)503,當(dāng)遷移判定邏輯輸出需要遷移的結(jié)果時，用于存放遷移命令；和
[0134] 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)504,用于緩存遷移命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中的存儲數(shù) 據(jù)；
[0135] 更新模塊505,用于更新所述數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)，以及當(dāng)遷移判定邏 輯輸出需要遷移的結(jié)果時，更新內(nèi)存指示表。
[0136] 其中，當(dāng)訪問操作次數(shù)大于等于遷移閾值時，遷移判定邏輯503輸出需要將第二 類內(nèi)存中的頁面遷移到第一類內(nèi)存的結(jié)果；當(dāng)訪問操作次數(shù)小于遷移閾值時，遷移判定邏 輯503輸出不需要將第二類內(nèi)存中的頁面遷移到第一類內(nèi)存的結(jié)果。
[0137] 當(dāng)內(nèi)存指示表僅存儲位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址時，遷移調(diào)度器還 包括：第二寄存器，用于存放數(shù)據(jù)單元塊的操作信息，該操作信息包括訪問操作次數(shù)。另一 個實(shí)施例中，內(nèi)存指示表存儲所有的內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址，則遷移 調(diào)度器直接在內(nèi)存指示表中更新該數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)。明顯的，寄存器和第 二寄存器在物理上可以是一個單元或者兩個單元；命令緩沖區(qū)與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)在物理上也可 以是一個單元或者兩個單元。寄存器在物理上可以位于遷移判定邏輯內(nèi)部或者外部。
[0138] 其中，訪問操作包括讀操作和寫操作，寄存器可以分別存儲讀操作的遷移閾值和 寫操作的遷移閾值；第二寄存器可以分別存儲數(shù)據(jù)單元塊的讀操作次數(shù)和寫操作次數(shù)。遷 移判定邏輯503在判斷時分別對讀操作和寫操作進(jìn)行判斷。
[0139] 上述實(shí)施例中的遷移指內(nèi)存中的數(shù)據(jù)從一個內(nèi)存模塊移動到另一個內(nèi)存模塊，這 里的遷移也可以用移動或者復(fù)制代替。上述實(shí)施例中的數(shù)據(jù)單元塊，指一個內(nèi)存模塊存儲 數(shù)據(jù)的單位或內(nèi)存之前遷移數(shù)據(jù)的最小單位，在一個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)單元塊為頁面（page)， 一般一個頁面表不4k的內(nèi)存數(shù)據(jù)。
[0140] 上述實(shí)施例中，用硬件實(shí)現(xiàn)異構(gòu)的內(nèi)存系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對不同類型的內(nèi)存的管理，內(nèi)存 系統(tǒng)中存在不同類型的第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存，可以分別從第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存中 完成內(nèi)存訪問請求，無需0S或其他軟件處理，不會產(chǎn)生頁面中斷，能夠提高內(nèi)存訪問的速 度；同時由硬件實(shí)現(xiàn)可以節(jié)約軟件開銷。
[0141] 參考圖6, 一種內(nèi)存系統(tǒng)的另一個實(shí)施例，包括：
[0142] 易失性內(nèi)存601，用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0143] 非易失性內(nèi)存602,用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0144] 緩沖區(qū)603,用于存儲Tag (標(biāo)簽）表，該Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息， 存儲有數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；所述內(nèi)存位置表示所述數(shù)據(jù) 單元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；
[0145] 緩沖調(diào)度器604,用于接收內(nèi)存控制器的內(nèi)存訪問請求，所述內(nèi)存請求包含訪存地 址和訪存操作；利用所述訪存地址查詢Tag表，確定所訪存地址對應(yīng)的頁面位于易失性內(nèi) 存中還是非易失性內(nèi)存中，并從確定的易失性內(nèi)存或者非易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問 請求的訪存操作，將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存控制器。
[0146] 進(jìn)一步的，另一個實(shí)施例中，緩沖調(diào)度器還用于發(fā)送更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問 信息的通知。該內(nèi)存系統(tǒng)還包括：遷移調(diào)度器605,用于接收該通知并更新Tag表中所述數(shù) 據(jù)單元塊的訪問信息；根據(jù)所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將非易失性內(nèi)存的數(shù)據(jù) 單元塊遷移到易失性內(nèi)存中，并在遷移后更新Tag表。
[0147] 本實(shí)施例中，Tag表存儲所有的內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址。一個 實(shí)施例中，其包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；該內(nèi)存位置表示所 述數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中。另一個實(shí)施例中，Tag表包含數(shù)據(jù)單 元塊的訪存地址、內(nèi)存位置、訪存操作的次數(shù)和數(shù)據(jù)更新標(biāo)識；該內(nèi)存位置表示所述數(shù)據(jù)單 元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中；數(shù)據(jù)更新標(biāo)識表示該數(shù)據(jù)單元塊的內(nèi)容進(jìn)行 了更新，當(dāng)收到的內(nèi)存訪問請求的訪存操作為寫操作時，該數(shù)據(jù)單元塊的內(nèi)容則進(jìn)行了更 新。當(dāng)然Tag表還可以存儲其他信息。存儲Tag表的緩沖區(qū)在物理上可以使用SRAM，DRAM 等存儲介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。使用SRAM，其存取速度更快。在物理位置上，該緩沖區(qū)可以獨(dú)立存在，也 可以位于緩沖調(diào)度器內(nèi)部或外部，或者位于遷移調(diào)度器的內(nèi)部或外部。
[0148] 一個實(shí)施例中數(shù)據(jù)單元塊為頁面。
[0149] 與上一個實(shí)施例相比，本實(shí)施例中的第一類內(nèi)存具體為易失性內(nèi)存，第二類內(nèi)存 具體為非易失性內(nèi)存；內(nèi)存指示表具體為Tag表，數(shù)據(jù)單元塊具體為頁面。明顯的，其中易 失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存可以分別為內(nèi)存模塊，也可以分別為至少一個內(nèi)存芯片，其粒度 不限。上一個實(shí)施例中緩沖調(diào)度器、遷移調(diào)度器的實(shí)施例也可以用在本實(shí)施例中，區(qū)別在于 其中的第一類內(nèi)存具體為易失性內(nèi)存，第二類內(nèi)存具體為非易失性內(nèi)存，數(shù)據(jù)單元塊具體 為頁面。
[0150] 一個實(shí)施例中，易失性內(nèi)存為DRAM，非易失性內(nèi)存為NVM。
[0151] 本實(shí)施例中，通過在內(nèi)存系統(tǒng)中用硬件實(shí)現(xiàn)混合內(nèi)存的管理。操作頻繁的頁面 存儲于易失性內(nèi)存中，操作不頻繁的頁面存儲于非易失性內(nèi)存中，可以分別從易失性內(nèi)存 和非易失性內(nèi)存中完成內(nèi)存訪問請求，減少隨機(jī)訪問的頁面干擾局部性好的頁面的訪問性 能，能夠提高內(nèi)存訪問的速度；可以實(shí)現(xiàn)從非易失性內(nèi)存到易失性內(nèi)存的頁面遷移，能夠提 高訪問性能。
[0152] 參考圖7,以易失性內(nèi)存為DRAM，非易失性內(nèi)存為NVM，數(shù)據(jù)單元塊具體為頁面；內(nèi) 存訪問請求為訪存請求消息為例；緩沖調(diào)度器的一個實(shí)施例，包括 ：
[0153] 包解析模塊，打包模塊，判斷模塊，調(diào)度模塊，請求隊(duì)列和返回隊(duì)列。請求隊(duì)列和返 回隊(duì)列按不同的存儲介質(zhì)分開管理，本例中包含DRAM請求隊(duì)列、NVM請求隊(duì)列和DRAM返回 隊(duì)列、NVM返回隊(duì)列。其中，包解析模塊負(fù)責(zé)解析內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息 包，提取出內(nèi)存訪問請求，注意一個消息包內(nèi)可以包含多個讀寫請求，內(nèi)存訪問請求包括訪 存地址、訪存粒度、訪存操作（讀操作或者寫操作）、優(yōu)先級等信息。對于每個內(nèi)存訪問請 求，判斷模塊使用訪存地址查詢Tag表，判斷訪問的Page是否在DRAM中，如果在，將內(nèi)存訪 問請求放入到DRAM請求隊(duì)列；如果不在DRAM中，將請求放入NVM請求隊(duì)列。調(diào)度模塊負(fù)責(zé) 調(diào)度請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求，并通過各自的物理接口將請求調(diào)度到對應(yīng)的存儲芯片中 執(zhí)行：DRAM請求通過DRAM物理接口，而NVM請求通過NVM物理接口。讀請求完成后，將返 回的數(shù)據(jù)放入對應(yīng)的返回隊(duì)列，最后放入全局返回隊(duì)列，并通過打包模塊，將多個請求返回 的數(shù)據(jù)打成消息包返回給內(nèi)存控制器。
[0154] 參考圖8,上述緩沖調(diào)度器處理內(nèi)存訪問請求的流程，包括：
[0155] 1)緩沖調(diào)度器收到內(nèi)存訪問請求消息包后，解析消息包，獲得內(nèi)存訪問請求的地 址、讀寫信息；
[0156] 2)緩沖調(diào)度器使用地址查詢Tag表，判斷訪問的頁面是否在DRAM中，如果在，轉(zhuǎn)到 3);如果不在，轉(zhuǎn)到4);
[0157] 3)緩沖調(diào)度器向DRAM發(fā)送內(nèi)存訪問請求，并通知遷移調(diào)度器更新頁面的訪問信 息。從DRAM獲得數(shù)據(jù)后，緩沖調(diào)度器將其封裝成消息包，返回給處理器，處理請求結(jié)束；
[0158] 4)緩沖調(diào)度器向NVM發(fā)送內(nèi)存訪問請求，這時數(shù)據(jù)直接從NVM返回給緩沖調(diào)度器， 然后封裝成消息包返回給處理器；同時通知遷移調(diào)度器更新頁面訪問信息，然后遷移調(diào)度 器判斷是否需要將頁面從NVM遷移到DRAM中，如果為否，則處理內(nèi)存訪問請求結(jié)束，否則轉(zhuǎn) 到5);
[0159] 5)遷移調(diào)度器啟動頁面遷移操作，并更新Tag表，如果DRAM中還有空間，則直接將 頁面從NVM放入DRAM中；否則從DRAM中選擇一個頁面替換出去，將新的頁面放入DRAM中。 注意這里的頁面遷移與從NVM中返回數(shù)據(jù)可以并行。
[0160] Tag表存儲的信息包括：頁面的地址，頁面位于哪個內(nèi)存中，頁面訪問次數(shù)。進(jìn)一 步的，可以包括Tag表的主要作用是維護(hù)當(dāng)前哪些物理地址空間位于DRAM中，并維護(hù)每個 Page的訪問計(jì)數(shù)。Tag表可以采用直接尋址，也可以使用Hash表等其他的方式來加速查找 過程并降低空間開銷。Tag表的更新由遷移調(diào)度器完成，對軟件(如OS，Hypervisor)完全 透明。
[0161] 圖9為Tag表的一個實(shí)現(xiàn)例子，使用Hash表來維護(hù)每個Page的信息。訪存地址 用于Hash計(jì)算得到Hash表的索引，對于被Hash到同一個位置的多個Page (稱為Hash沖 突）使用鏈表將多個Page信息連起來。每個Hash表項(xiàng)包含對應(yīng)Page的訪問信息：TAG為 完整地址；P為Present位，代表當(dāng)前Page是否在DRAM中，如果為1表示在DRAM中，0為不 在DRAM中；D為Dirty位，代表是否被改寫過；Count代表被訪問的次數(shù)，這個用于指導(dǎo)Page 的遷移。當(dāng)緩沖調(diào)度器接收到一個新的內(nèi)存訪問請求時，計(jì)算Hash得到索引，再與鏈表中 的TAG逐個比較，直到匹配找到指定Page的信息。
[0162] 參考圖10,以易失性內(nèi)存為DRAM，非易失性內(nèi)存為NVM;遷移調(diào)度器的一個實(shí)施 例，包括遷移判定邏輯，Tag表更新模塊，命令緩沖區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。遷移判定邏輯用于判定 是否需要將被訪問的NVM Page遷移到DRAM中，遷移判定邏輯包含寄存器，用于存放讀寫訪 問次數(shù)的遷移閾值；命令緩沖區(qū)存放遷移NVM Page的命令(主要是需要遷移的Page地址， 放到DRAM中的地址);數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為NVM和DRAM數(shù)據(jù)遷移的中介。當(dāng)緩沖調(diào)度器收到一 個訪問NVM的請求（查詢Tag表后，訪問請求的頁面不在DRAM中），一方面緩沖調(diào)度器將 請求加入到NVM請求隊(duì)列，等待調(diào)度；同時，將這個請求輸入到遷移調(diào)度器，遷移判定邏輯 查詢Tag表中該P(yáng)age的訪問信息，主要是讀訪問、寫訪問次數(shù)信息，判斷是否超過遷移閾值 (閾值存放在遷移判定邏輯內(nèi)的寄存器中，可配置）。如果超過遷移閾值，就向命令緩沖區(qū) 內(nèi)添加一個將該P(yáng)age從NVM中遷移到DRAM的命令。遷移調(diào)度器首先將數(shù)據(jù)從NVM取到數(shù) 據(jù)緩沖區(qū)中，再從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)放入到目標(biāo)DRAM中。遷移完成后，需要更新對應(yīng)Page在Tag 表中的信息。
[0163] 參考圖11，遷移調(diào)度器判斷頁面是否需要從NVM到DRAM遷移的流程?？梢栽O(shè)置一 個簡單的遷移策略，統(tǒng)計(jì)最近一段時間頁面被讀寫訪問的次數(shù)，設(shè)置讀寫訪問閾值分別為 ?；和Tw，當(dāng)頁面的最近一段時間的讀訪問次數(shù)超過?；，或者寫訪問次數(shù)超過Tw，就將頁面選 為遷移候選：
[0164] 1)對于發(fā)送到NVM中的訪存請求，判斷是否為讀請求，如果是，轉(zhuǎn)到2);否則轉(zhuǎn)到 3)。
[0165] 2)判斷頁面的最近一段時間讀訪問次數(shù)是否超過讀閾值?；，如果沒有，則不需要 遷移，結(jié)束；否則轉(zhuǎn)到4)。
[0166] 3)判斷頁面的最近一段時間寫訪問次數(shù)是否超過寫閾值Tw，如果沒有，則不需要 遷移，結(jié)束；否則轉(zhuǎn)到4)。
[0167] 4)將頁面選為遷移候選，并進(jìn)一步與DRAM中將被替換出去的頁面進(jìn)行比較，如果 訪問次數(shù)更多，則啟動頁面遷移，并更新Tag表信息。
[0168] 當(dāng)然，在步驟2)和3)中判斷寫訪問或者寫訪問超過閾值時，可以不執(zhí)行步驟4,直 接的啟動頁面遷移并更新Tag表信息。當(dāng)然也可以設(shè)置其他遷移策略。
[0169] 上述實(shí)施例中的內(nèi)存系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對對軟件透明的檢查點(diǎn)（checkpoint)保 護(hù)：如遷移調(diào)度器定期將DRAM中改寫過的數(shù)據(jù)備份到NVM中?？梢栽贜VM中保留部分區(qū)域 專用于存放checkpoint,對于DRAM中的每個頁面，在Tag中對應(yīng)設(shè)置標(biāo)志位Dirty,指示頁 面是否被改寫過。緩沖調(diào)度器定期檢查DRAM中的頁面，只將DRAM中被改寫過的數(shù)據(jù)備份 至lj DRAM 中。
[0170] 進(jìn)一步，為了降低checkpoint的開銷，可以利用DRAM處于刷新（Refresh)或后臺 錯誤掃描（ECC Scrubbing)的時候，進(jìn)行checkpoint。刷新的時候，緩沖調(diào)度器需要將數(shù)據(jù) 從DRAM中讀出到行緩沖（Row Buffer)，然后再寫回去；錯誤掃描的時候則需要將數(shù)據(jù)讀出 到緩沖調(diào)度器中，進(jìn)行錯誤校驗(yàn)后，如果出錯，將糾正過的數(shù)據(jù)寫回到DRAM中。這兩種操作 都需要從DRAM中讀出數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行定期checkpoint，可以利用這里讀出的數(shù)據(jù)，從而降 低開銷，而且不影響DRAM的正常工作。
[0171] 對于DRAM和NVM混合內(nèi)存，還可以在緩沖調(diào)度器中對DRAM實(shí)現(xiàn)硬件預(yù)取 Prefetch,硬件學(xué)習(xí)訪問頁面的模式，產(chǎn)生Prefetch命令，將預(yù)測不久會被訪問的頁面提 前遷移到DRAM中，提高性能。還可以在緩沖調(diào)度器中實(shí)現(xiàn)硬件Victim，因?yàn)閺腄RAM中換 出的頁面很可能在不久會被再次訪問，因此將換出的頁面放入Victim緩沖中，能夠提高性 能。
[0172] 本發(fā)明還公開一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括：多核處理器，其包括內(nèi)存控制器，用于發(fā)起 內(nèi)存訪問請求；和內(nèi)存系統(tǒng)。該內(nèi)存系統(tǒng)可以為上述實(shí)施例中的任意一個內(nèi)存系統(tǒng)及其內(nèi) 部模塊組成，例如圖3到圖11對應(yīng)的實(shí)施例。例如參考圖12,內(nèi)存系統(tǒng)包括內(nèi)存指示表，遷 移調(diào)度器，緩沖調(diào)度器，第一類內(nèi)存，第二類內(nèi)存；其中各個模塊的功能及劃分參考前述實(shí) 施例。例如參考圖13,內(nèi)存系統(tǒng)包括Tag表，遷移調(diào)度器，緩沖調(diào)度器，DRAM，NVM (當(dāng)然在 另一個實(shí)施例中DRAM和NVM可以分別為易失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存）；其中各個模塊的功 能及劃分參考前述實(shí)施例。
[0173] 參考圖14,內(nèi)存訪問請求的處理方法一個實(shí)施例，包括：
[0174] S1401 :接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操 作；
[0175] S1402 :使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷所述訪問請求對應(yīng)的 數(shù)據(jù)單元塊存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并通知遷移調(diào)度器更新數(shù)據(jù)單元塊的 訪問信息；所述第一類內(nèi)存與第二類內(nèi)存的類型不同；
[0176] S1403:若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存 訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者；
[0177] S1404 :若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存 訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0178] 一個實(shí)施例中，步驟S1404包括：
[0179] 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存 中，再從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回 給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0180] 另一個實(shí)施例中，步驟S1404包括：
[0181] 若數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中，直接訪問第二類內(nèi)存完成所述內(nèi)存訪問請求的訪 存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0182] 一個實(shí)施例中，該方法還包括：
[0183] S1405 :遷移調(diào)度器更新數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；
[0184] S1406:遷移調(diào)度器根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于第二類內(nèi)存中的 所述數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中。
[0185] -個實(shí)施例中，訪問信息包括訪問操作次數(shù)，步驟S1405包括：
[0186] 遷移調(diào)度器將記錄的所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪 問操作次數(shù)大于等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。可選的，還包括：遷移 調(diào)度器在確定需要進(jìn)行遷移時更新內(nèi)存指示表信息。
[0187] 該實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)對包含不同類型的第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存的內(nèi)存系統(tǒng)進(jìn)行管 理，可以分別從第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存中完成內(nèi)存訪問請求，無需中斷處理，能夠提高內(nèi) 存訪問的速度。
[0188] 參考圖15,內(nèi)存訪問請求的處理方法的另一個實(shí)施例，包括：
[0189] S1501 :接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操 作；
[0190] S1502 :使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢Tag表，判斷所述訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù) 單元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；所述Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問 信息，其包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；所述內(nèi)存位置表示所述 數(shù)據(jù)單元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；
[0191] S1503 :若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在易失性內(nèi)存中，則從易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存 訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者；
[0192] S1504:若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，則從非易失性內(nèi)存中完成所述 內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0193] 一個實(shí)施例中，步驟S1504包括：
[0194] 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存 中，再從易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回 給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0195] 另一個實(shí)施例中，步驟S1504包括：
[0196] 若數(shù)據(jù)單元塊在非易失性內(nèi)存中，直接訪問非易失性內(nèi)存完成所述內(nèi)存訪問請求 的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
[0197] 進(jìn)一步的，一個實(shí)施例中，該內(nèi)存訪問請求的處理方法還包括：
[0198] S1505 :在Tag表中更新數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；
[0199] S1506:根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于非易失性內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù) 單元塊遷移到易失性內(nèi)存中，并在遷移后更新Tag表。
[0200] -個實(shí)施例中，訪問信息包括訪問操作次數(shù)，步驟S1506包括：
[0201] 將記錄的所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問操作次數(shù) 大于等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。
[0202] 在確定需要遷移時，執(zhí)行將位于非易失性內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性 內(nèi)存中的操作，并在遷移后更新Tag表。
[0203] -個實(shí)施例中，數(shù)據(jù)單元塊為頁面。
[0204] 該實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)對包含易失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存的內(nèi)存系統(tǒng)進(jìn)行管理，可以 分別從易失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存中完成內(nèi)存訪問請求，無需中斷處理，能夠提高內(nèi)存訪 問的速度。
[0205] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以 通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì) 中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁 碟、光盤、只讀存儲記憶體（Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲記憶體（Random Access Memory，RAM)等。
[0206] 以上所述僅為本發(fā)明的幾個實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請文件公開的可以 對本發(fā)明進(jìn)行各種改動或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，包括： 第一類內(nèi)存和第二類內(nèi)存，分別用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中第一類內(nèi)存和第二 類內(nèi)存類型不同； 緩沖區(qū)，用于存儲內(nèi)存指示表，所述內(nèi)存指示表包含位于第一類內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊的 訪存地址； 緩沖調(diào)度器，用于接收內(nèi)存控制器發(fā)來的內(nèi)存訪問請求，所述內(nèi)存請求包含訪存地址 和訪存操作；根據(jù)所述訪存地址和內(nèi)存指示表確定所述訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存儲于 第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并對確定的第一類內(nèi)存或第二類內(nèi)存完成所述內(nèi)存訪問 請求的訪存操作，并將所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果向所述內(nèi)存控制器返回。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器還用于當(dāng)確定所述 訪存地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存儲于第二類內(nèi)存時，發(fā)送更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的 通知；所述內(nèi)存系統(tǒng)還包括： 遷移調(diào)度器，用于接收所述遷移調(diào)度器發(fā)送的通知并更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信 息；根據(jù)所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到所述 第一類內(nèi)存中，并在遷移后更新所述內(nèi)存指示表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器具體用于：確定 所述數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求；確定所述 數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器具體用于：確定 所述數(shù)據(jù)單元塊位于第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求；確定所述 數(shù)據(jù)單元塊位于第二類內(nèi)存中，則將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中，并 從所述第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器包括： 解析模塊，用于解析所述內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息包，以提取出所述 內(nèi)存訪問請求，所述內(nèi)存請求包含訪存地址和訪存操作； 第一請求隊(duì)列，用于存儲用于訪問所述第一類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求； 第二請求隊(duì)列，用于存儲用于訪問所述第二類內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求； 判斷模塊，用于使用所述訪存地址查詢所述內(nèi)存指示表，判斷內(nèi)存訪問請求訪問的數(shù) 據(jù)單元塊是否在所述第一類內(nèi)存中，如果在所述第一類內(nèi)存中則將該內(nèi)存訪問請求存儲在 所述第一請求隊(duì)列中，否則存儲在所述第二請求隊(duì)列中； 第一返回隊(duì)列，用于存儲第一類內(nèi)存的所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果； 第二返回隊(duì)列，用于存儲第二類內(nèi)存的所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作結(jié)果； 調(diào)度模塊，用于將第一請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第一類內(nèi)存中執(zhí)行該內(nèi)存訪 問請求對應(yīng)的訪存操作；將第二請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到第二類內(nèi)存中執(zhí)行該內(nèi) 存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；和 打包模塊，用于將多個內(nèi)存訪問請求的的訪存操作結(jié)果打成消息包向所述內(nèi)存控制器 返回。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述訪問信息包括訪問操作 次數(shù)，所述遷移調(diào)度器包括： 寄存器，用于存放遷移閾值； 遷移判定邏輯模塊，用于將所述訪問操作次數(shù)和遷移閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確 定是否將第二類內(nèi)存中的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中； 命令緩沖區(qū)，用于當(dāng)遷移判定邏輯輸出需要遷移的結(jié)果時，用于存放遷移命令； 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于緩存遷移命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中的存儲數(shù)據(jù)；和 更新模塊，用于更新所述數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)，以及當(dāng)遷移判定邏輯輸出 需要遷移的結(jié)果時，更新內(nèi)存指示表。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述第一類內(nèi)存為易失性內(nèi) 存模塊；第二類內(nèi)存為非易失性內(nèi)存模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述第一類內(nèi)存的訪問速度 比第二類內(nèi)存的訪問速度快。
9. 一種內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，包括： 易失性內(nèi)存和非易失性內(nèi)存，分別用于存儲處理器的運(yùn)行數(shù)據(jù)； 緩沖區(qū)，用于存儲Tag表，所述Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，其包含數(shù)據(jù)單 元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；所述內(nèi)存位置表示所述數(shù)據(jù)單元塊存儲于 易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中； 緩沖調(diào)度器，用于接收內(nèi)存控制器的內(nèi)存訪問請求，所述內(nèi)存請求包含訪存地址和訪 存操作；利用所述訪存地址查詢Tag表，確定所述數(shù)據(jù)單元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非 易失性內(nèi)存中，并從確定的易失性內(nèi)存或非易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操 作，將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存控制器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器還用于發(fā)送更新所 述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的通知，所述內(nèi)存系統(tǒng)還包括： 遷移調(diào)度器，用于接收所述通知并更新Tag表中所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息；根據(jù)所 述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將非易失性內(nèi)存的數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存中， 并在遷移后更新Tag表。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖調(diào)度器包括： 解析模塊，用于解析內(nèi)存控制器發(fā)送過來的內(nèi)存訪問請求消息包，提取出內(nèi)存訪問請 求； 第一請求隊(duì)列，用于存儲訪問易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求； 第二請求隊(duì)列，用于存儲訪問非易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求； 判斷模塊，用于使用訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷每一個內(nèi)存訪問請求訪問的數(shù)據(jù) 單元塊是否在易失性內(nèi)存中，如果在易失性內(nèi)存中則將該內(nèi)存訪問請求存儲在第一請求隊(duì) 列中，否則存儲在第二請求隊(duì)列中；并發(fā)送更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息的通知； 第一返回隊(duì)列，用于存儲易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果； 第二返回隊(duì)列，用于存儲非易失性內(nèi)存的內(nèi)存訪問請求結(jié)果； 調(diào)度模塊，用于將第一請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到易失性內(nèi)存中執(zhí)行該內(nèi)存訪 問請求對應(yīng)的訪存操作；將第二請求隊(duì)列中的內(nèi)存訪問請求調(diào)度到非易失性內(nèi)存中執(zhí)行該 內(nèi)存訪問請求對應(yīng)的訪存操作；和 打包模塊，用于將多個內(nèi)存訪問請求的結(jié)果打成消息包返回給內(nèi)存控制器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9-11所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述訪問信息包括訪問操 作次數(shù)，所述遷移調(diào)度器包括： 寄存器，用于存放遷移閾值； 遷移判定邏輯模塊，用于將所述訪問操作次數(shù)和遷移閾值進(jìn)行比較確定是否將非易失 性內(nèi)存中的頁面遷移到易失性內(nèi)存中； 命令緩沖區(qū)，當(dāng)遷移判定邏輯輸出需要遷移的結(jié)果時，用于存放遷移命令；和 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用于緩存遷移命令對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊在非易失性內(nèi)存中的存儲數(shù)據(jù)； Tag更新模塊，用于更新所述數(shù)據(jù)單元塊對應(yīng)的訪問操作次數(shù)，以及當(dāng)遷移判定邏輯輸 出需要遷移的結(jié)果時，更新內(nèi)存指示表。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9-12所述的任一內(nèi)存系統(tǒng)，其特征在于，所述易失性內(nèi)存為DRAM (Dynamic Random Access Memory,動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)，所述非易失性內(nèi)存為NVM (Non-Volatile Memory,非易失性存儲器）。
14. 一種內(nèi)存訪問請求的處理方法，其特征在于，包括： 接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操作； 使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢內(nèi)存指示表，判斷所述訪問請求對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊 存儲于第一類內(nèi)存中還是第二類內(nèi)存中，并通知遷移調(diào)度器更新數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息； 所述第一類內(nèi)存與第二類內(nèi)存的類型不同； 若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第一類內(nèi)存中，則從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者； 若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給所述內(nèi)存訪問請求的發(fā)起者。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存 中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回 給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者包括： 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到第一類內(nèi)存中，再 從第一類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存 訪問請求發(fā)起者。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在第二類內(nèi)存 中，則從第二類內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回 給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者包括： 若數(shù)據(jù)單元塊在第二類內(nèi)存中，直接訪問第二類內(nèi)存完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操 作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14-16所述的任一方法，其特征在于，還包括： 遷移調(diào)度器根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于第二類內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù)單 元塊遷移到第一類內(nèi)存中。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述訪問信息包括訪問操作次數(shù)，遷移 調(diào)度器根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于第二類內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù)單元塊遷移 到第一類內(nèi)存中包括： 遷移調(diào)度器將記錄的所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問操 作次數(shù)大于等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括： 所述遷移調(diào)度器在確定需要進(jìn)行遷移時更新內(nèi)存指示表信息。
20. -種內(nèi)存訪問請求的處理方法，其特征在于，包括： 接收內(nèi)存訪問請求包，從請求包中獲得內(nèi)存訪問請求的訪存地址和訪存操作； 使用內(nèi)存訪問請求的訪存地址查詢Tag表，判斷所述訪問請求的對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元塊存 儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中；所述Tag表用于指示數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，其 包含數(shù)據(jù)單元塊的訪存地址、內(nèi)存位置和訪存操作的次數(shù)；所述內(nèi)存位置表示所述數(shù)據(jù)單 元塊存儲于易失性內(nèi)存中還是非易失性內(nèi)存中； 若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在易失性內(nèi)存中，則從易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的 訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者； 若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，則從非易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請 求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi) 存中，則從非易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果 返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者包括： 若數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi)存中，將待訪問的數(shù)據(jù)單元塊遷移到易失性內(nèi)存中， 再從易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi) 存訪問請求發(fā)起者。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，若所述數(shù)據(jù)單元塊存儲在非易失性內(nèi) 存中，則從非易失性內(nèi)存中完成所述內(nèi)存訪問請求的訪存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果 返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者包括： 若數(shù)據(jù)單元塊在非易失性內(nèi)存中，直接訪問非易失性內(nèi)存完成所述內(nèi)存訪問請求的訪 存操作，并將內(nèi)存訪問請求的結(jié)果返回給內(nèi)存訪問請求發(fā)起者。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20-22所述的任一方法，其特征在于，所述訪問信息包括訪問操作次 數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息確定是否將位于非易失性內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù)單元塊遷移到 易失性內(nèi)存中包括： 將記錄的所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問操作次數(shù)與遷移閾值相比較，如果訪問操作次數(shù)大于 等于遷移閾值，則確定需要進(jìn)行遷移；否則不遷移。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20-23所述的任一方法，其特征在于，還包括： 在Tag表中更新所述數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息； 根據(jù)數(shù)據(jù)單元塊的訪問信息，確定是否將位于非易失性內(nèi)存中的所述數(shù)據(jù)單元塊遷移 到易失性內(nèi)存中，并在遷移后更新Tag表。
25. -種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括： 多核處理器，包括內(nèi)存控制器，用于發(fā)起內(nèi)存訪問請求；和 根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的內(nèi)存系統(tǒng)。
【文檔編號】G06F13/16GK104216837SQ201310213533
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】陳荔城, 張立新, 陳明宇 申請人:華為技術(shù)有限公司, 中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所