[发明专利]非易失性随机访问存储器中存储BIOS的装置、方法和系统

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种计算机系统；并且更加具体地，涉及用于BIOS存储器的可按字节寻址的非易失性随机访问存储器的使用。

背景技术

相关领域的描述

A.当前的存储器和存储配置

当今计算机创新的一个制约因素是存储器和存储技术。在传统的计算机系统中，系统存储器通常由动态随机访问存储器(DRAM)实现。基于DRAM的存储器即使在无存储器读取或写入发生时也要耗电，因为它必须连续的为内部电容再充电。基于DRAM的存储器为易失性的，其意味着只要移除了电源存储在DRAM存储器中的数据就会丢失。

关于海量存储，传统的海量存储装置通常包含非易失性磁性媒介(例如，硬盘驱动器)和/或闪存(也被称为“闪盘”)(例如，固态驱动器(SSD))。这些存储装置是可块寻址的，其意味着存储器的单一字节不能被个别地访问。然而，字节都是以数据的多字节块进行读和写(例如，16字节)。通常，这些存储装置被认作I/O装置因为它们由处理器通过各种I/O适配器进行访问，各种I/O适配器实现了各种I/O协议。这些I/O适配器和I/O协议消耗大量的电能并且在平台的电路小片区和形状因素上具有显著的影响。此外，对于已限制了电池寿命的便携式或移动装置而言(例如，平板电脑、照相机和移动电话)，它们的存储装置(例如，嵌入式多媒体卡(eMMC))和安全数字(SD卡)通常通过低功率互连和I/O控制器耦合至该处理器以满足活跃时和闲置时的电力预算。这些互连和I/O控制器不能连续地为满足用户体验来传递所需的带宽。

关于固件存储器，一种传统的计算机系统通常使用闪存装置来存储经常被读取但是很少(或从不)被写入的持久性系统信息。例如，基本输入和输出系统(BIOS)映像通常被存储在闪存装置中。现在市场中可得的闪存装置通常已经限制了速度(例如，50MHz)。这个速度将被读取协议的开销而进一步降低(例如，2.5MHz)。为了提高该BIOS的执行速度，传统的处理器通常在启动过程的可预扩展固件接口(PEI)阶段期间缓存一部分的BIOS代码。然而，该处理器的高速缓存具有非常有限的容量。因此，被用于初始化系统配置的BIOS代码的数量也是非常有限的。该处理器高速缓存的大小限制对于在PEI阶段中使用的该BIOS代码(也称为“PEI BIOS代码”)的大小设置了明显的约束。因此，该PEI BIOS代码不能被简单地扩展以支持存储器配置和多个处理器族的大型组合。随着对于处理器初始化的增长的需求，处理器互连了使用各种技术和多个处理器族实现的存储器和存储器，更多样化的PEI BIOS代码的需求也增加了。一种解决方案是构建较大的处理器高速缓存以缓存该代码。然而，处理器高速缓存的大小不能摆脱系统其余部分的消极影响而被简单地增加。

B.相变存储器(PCM)和相关技术

相变存储器(PCM)，有时也被称作PCME、PRAM、PCRAM、双向统一存储器、硫属化物RAM和C-RAM，是一类非易失性计算机存储器，其利用硫属化合物玻璃的独特的性能。由于电流通过生成的热，这个材料可在两个状态之间被切换：结晶体和非结晶。最近版本的PCM能获得两种其他不同的状态，高效地双倍存储器存储容量。PCM是使用闪存在非易失性角色中竞争的多个新存储技术中的一种。闪存有多个实际问题，这些替换希望用于寻址。

例如，PCM能在应用程序中提供更好的性能，其中快速地写是很重要的，部分是因为该存储元件能被更快地切换，并且也由于单独的位可被变为要么是1要么是0而不需要首先对单元的整块的擦除(通常是闪存的情况)。PCM的高性能使得其在非易失性存储器的角色中可能是非常有利的，该非易失性存储器的当前性能被存储器访问时间所限制。

此外，当PCM装置降低使用(像闪存)时，它们更加缓慢地降低。PCM装置可使用大约1亿写周期。PCM生命周期受到机制的限制，比如在编程、金属(或其他材料)迁移、和其他机制期间由于GeSbTe(GST)热膨胀导致的降低。

附图说明

通过参考下面的描述和附图，本发明可被最好地理解，附图可被用于图示本发明的实施例。在图中：

图1根据本发明的一个实施例示出了计算机系统，该计算机系统在该平台存储层次结构的一层或多层中使用非易失性存储随机访问(NVRAM)。