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用于具有受限的寫入承受能力的存儲器的集合內(nèi)耗損均衡的方法和設(shè)備的制造方法

文檔序號:9264697閱讀:296來源:國知局
用于具有受限的寫入承受能力的存儲器的集合內(nèi)耗損均衡的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及處理系統(tǒng)方面,且尤其涉及用以延長具有受限的寫入承受能力的存儲器的可用壽命的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]許多便攜式產(chǎn)品(例如,蜂窩電話、膝上型計(jì)算機(jī)、個人數(shù)據(jù)助理(PDA)和其類似者)利用執(zhí)行程序(例如,通信和多媒體程序)的處理系統(tǒng)。用于此類產(chǎn)品的處理系統(tǒng)可包含多個處理器、包含用于存儲指令和數(shù)據(jù)的多層級高速緩沖存儲器和存儲器的復(fù)合存儲器系統(tǒng)、控制器、例如通信接口的外圍裝置和配置(例如)于單芯片上的固定功能邏輯塊。同時,便攜式產(chǎn)品具有呈電池形式的受限的能量來源,所述電池常常要求支持由處理系統(tǒng)進(jìn)行的高性能操作和隨著功能性增加而越來越大存儲器容量。為改善電池壽命,期望盡可能有效地執(zhí)行這些操作。然而,常用存儲器平臺(例如,靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)和嵌入式動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(eDRAM))的按比例調(diào)整越來越受到泄漏功率和單元密度約束。此類問題擴(kuò)展到也開發(fā)有有效設(shè)計(jì)以通過減少的總能量消耗進(jìn)行操作的個人計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。
[0003]數(shù)個存儲器技術(shù)(例如,快閃存儲器、磁阻式隨機(jī)存取存儲器(MRAM)、相變存儲器(PCM)、電阻性RAM(ReRAM)和其它)對可執(zhí)行于裝置的寫入操作數(shù)目具有各種限制,之后存儲器單元開始磨損且失效?;诳臻g和時間局部性原理且以高數(shù)據(jù)速率操作的例如高速緩沖存儲器的存儲器在程序之間展示高速緩沖存儲行存取的廣泛變化且可具有經(jīng)歷極高速率的寫入存取的單元。舉例來說,具有多個數(shù)據(jù)集合(每一集合劃分于多個可選高速緩沖存儲通路中且集合中的每一通路保存尚速緩沖存儲彳丁 )的集合關(guān)聯(lián)尚速緩沖存儲器取決于在執(zhí)行程序在每一集合內(nèi)經(jīng)歷不同寫入存取模式。而且,集合中的行之間的寫入存取變化可極大且可在系統(tǒng)操作期間動態(tài)地變化。
[0004]舉例來說,8通路集合關(guān)聯(lián)64千字節(jié)高速緩沖存儲器可建構(gòu)有每集合八個32字節(jié)高速緩沖存儲行的256個集合且每一通路存取一個高速緩沖存儲行。此高速緩沖存儲器可用于便攜式裝置(例如,蜂窩電話、平板計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)和其類似者)中的I級數(shù)據(jù)高速緩沖存儲器中。在用于程序X的八個通路集合關(guān)聯(lián)高速緩沖存儲器中,相比對不同高速緩沖存儲通路(例如,通路7)中的數(shù)據(jù)行的寫入存取,對通路2中的數(shù)據(jù)行的寫入存取可較頻繁多個數(shù)量級地發(fā)生。因此,相比通路7中的存儲器行和高速緩沖存儲器中具有低于通路2的寫入存取速率的寫入存取速率的大部分其它行,高速緩沖存儲器內(nèi)部的通路2的存儲器行可較早失效。存儲器耗損承受能力影響每一層級的存儲器層次(例如,I級、2級和3級高速緩沖存儲器、快閃存儲器和系統(tǒng)存儲器),但在每一層級和每一裝置中影響不同程度。在處理器以吉兆赫(GHz)頻率執(zhí)行的情況下,高速緩沖存儲器經(jīng)歷可特定于高速緩沖存儲器中的行的大量寫入存取,且因此此局部性存取可致使系統(tǒng)過快地接近高速緩沖存儲器的寫入極限。由于任何高速緩沖存儲行可取決于在執(zhí)行程序經(jīng)歷高寫入操作且并不提前知道此高速緩沖存儲行熱點(diǎn),因此用于監(jiān)視每一高速緩沖存儲行以確定高速緩沖存儲器集合中的哪個高速緩沖存儲行受到影響且應(yīng)重定位以減少耗損的成本可過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的若干方面當(dāng)中,本發(fā)明認(rèn)識到提供用于集合內(nèi)耗損均衡的更有效方法和設(shè)備延長具有受限的寫入承受能力的存儲器的可用壽命。為此,本發(fā)明的實(shí)施例提出一種用于耗損均衡高速緩沖存儲器的方法。針對到所述高速緩沖存儲器的每一寫入操作,遞增計(jì)數(shù)器。從所述高速緩沖存儲器收回由致使所述計(jì)數(shù)器滿足閾值的當(dāng)前寫入操作所影響的行。歸因于所述計(jì)數(shù)器滿足所述閾值,停止到由所述當(dāng)前寫入操作所影響的所述行的所述當(dāng)前寫入。
[0006]另一實(shí)施例提出一種用于耗損均衡高速緩沖存儲器的設(shè)備。具有多個通路的高速緩沖存儲器耦合到將數(shù)據(jù)寫入到所述高速緩沖存儲器的處理器復(fù)合體。寫入閾值電路和計(jì)數(shù)器電路經(jīng)配置以計(jì)數(shù)到所述高速緩沖存儲器的寫入操作且基于所述寫入閾值電路中的比較,當(dāng)所述計(jì)數(shù)器電路已達(dá)到閾值時產(chǎn)生指示。行清空電路經(jīng)配置以響應(yīng)于所述指示而從所述高速緩沖存儲器收回由所述當(dāng)前寫入操作所影響的行。替代策略電路經(jīng)配置以響應(yīng)于所述指示而停止用以改變當(dāng)前行替代策略指標(biāo)的更新。
[0007]另一實(shí)施例提出一種經(jīng)編碼有計(jì)算機(jī)可讀程序數(shù)據(jù)和代碼的計(jì)算機(jī)可讀非暫時性媒體。針對到高速緩沖存儲器的每一寫入操作,遞增計(jì)數(shù)器。從所述高速緩沖存儲器收回由致使所述計(jì)數(shù)器滿足閾值的當(dāng)前寫入操作所影響的行。歸因于所述計(jì)數(shù)器滿足所述閾值,停止到由所述當(dāng)前寫入操作所影響的所述行的所述當(dāng)前寫入。
[0008]又一實(shí)施例提出一種用于耗損均衡高速緩沖存儲器的設(shè)備。利用用于將數(shù)據(jù)寫入到耦合到處理器復(fù)合體的具有多個通路的高速緩沖存儲器的裝置。利用用于計(jì)數(shù)到所述高速緩沖存儲器的寫入操作且當(dāng)所述計(jì)數(shù)器已達(dá)到閾值時產(chǎn)生指示的裝置。利用用于響應(yīng)于所述指示而從所述高速緩沖存儲器收回由所述當(dāng)前寫入操作所影響的行的裝置。利用用于響應(yīng)于所述指示而停止用以改變當(dāng)前行替代策略指標(biāo)的更新的裝置。
[0009]應(yīng)理解,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員從以下詳細(xì)描述將容易地顯而易見本發(fā)明的其它實(shí)施例,其中作為說明來展示和描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。如將認(rèn)識到,本發(fā)明能夠具有其它和不同實(shí)施例且其若干細(xì)節(jié)能夠在各種其它方面加以修改,以上所有均不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此,附圖和【具體實(shí)施方式】應(yīng)被視為本質(zhì)上是說明性的而不是限制性的。
【附圖說明】
[0010]在隨附圖式中作為實(shí)例而非限制說明本發(fā)明的各種方面,其中:
[0011]圖1說明本發(fā)明的實(shí)施例可有利地利用的示范性高速緩沖存儲器系統(tǒng);
[0012]圖2說明用于耗損均衡的有利過程;和
[0013]圖3說明具有經(jīng)配置以延長便攜式裝置存儲器系統(tǒng)中的耗損承受能力的處理器復(fù)合體的便攜式裝置的特定實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0014]希望下文結(jié)合隨附圖式所闡述的詳細(xì)描述作為對本發(fā)明的各種示范性實(shí)施例的描述,且不希望表示可實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。詳細(xì)描述包含為提供對本發(fā)明的全面理解目的的特定細(xì)節(jié)。然而,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見,可在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本發(fā)明。在一些情況下,為了避免混淆本發(fā)明的概念,以框圖形式來展示眾所周知的結(jié)構(gòu)和組件。
[0015]圖1說明本發(fā)明的實(shí)施例可有利地利用的示范性存儲器系統(tǒng)100。存儲器系統(tǒng)100包含高速緩沖存儲器102(例如,數(shù)據(jù)高速緩沖存儲器)、下一層級高速緩沖存儲器103、系統(tǒng)存儲器105和處理器復(fù)合體106。系統(tǒng)存儲器105提供對高速緩沖存儲器102或下一層級高速緩沖存儲器103中未發(fā)現(xiàn)的指令和數(shù)據(jù)的存取。應(yīng)注意,高速緩沖存儲器102和下一層級高速緩沖存儲器103可與處理器復(fù)合體106集成在一起。系統(tǒng)
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