[发明专利]一种混合内存系统及其管理方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机数据存储领域，具体涉及一种混合内存系统及其管理方法。

背景技术

主机的内存一直是计算机系统的重要的组成部分，是决定系统性能的一个重要的部件。传统的内存一直是用单一介质如，DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储)，SRAM(Static Random-Access Memory，静态随机存储器)，PCM(phase change memory，相变存储)等构成。

单一介质构成的内存系统便于管理和控制，但是由于其自身的介质限制，使得内存系统也会存在诸多缺点。如SRAM性能高，不需要刷新电路既能保存它内部存储的数据，但是集成度较低，相对于SDRAM，相同容量的内存需要的很大的体积。SDRAM虽然集成度比SRAM要高，但是其最大的劣势是易失性，SDRAM每隔一定时间间隔(毫秒)就需要进行数据刷新操作以防止数据的丢失，这就直接导致了SDRAM组成的内存系统的能耗相当高。

而FLASH(闪存)作为存储介质，具有非易失性，而且存储密度高，单位存储容量的单价低，但是其访问延时很长，而且可擦写次数非常有限，如果使用flash构建单一内存系统，整个计算机系统的性能会受到严重影响。

PCM集中了闪存、RAM和EEPROM存储器的优点，具有非易失、工艺尺寸小、存储密度高、循环寿命长、读写速度快、能耗低、抗辐射干扰等优点，与闪存相比，PCM具有更高的写入性能、寿命和设计简易性；与RAM相比，PCM具有非易失性，可以按字节寻址、按位进行修改，读写速度与DRAM相当。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种混合内存系统及其管理方法。，以提高内存系统的性能。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于混合内存系统的管理方法，包括以下操作：

将两种或两种类型以上的存储介质架构成一个混合内存系统，其中，所述混合内存系统中所有存储介质按照统一的编址方式进行编址，并分别记录各类型的存储介质对应的地址范围；

当所述混合内存系统中内存控制器收到读写请求时，根据所述读写请求的地址所属的地址范围查找对应的存储介质的类型，调用该类型的存储介质对应的访问控制器对所述读写请求进行处理。

可选地，上述方法中，所调用的该类型的存储介质对应的访问控制器对所述读写请求进行处理指：

受到调用的访问控制器按照事先设定的缓存读写策略对所述读写请求进行对应的操作；

其中，所述缓存读写策略包括如下一种或两种：

将所述混合内存系统中所有类型的内存介质中数据读写速度最快的内存介质作为数据读写速度最慢的内存介质的缓存；

将所述混合内存系统中所有类型的内存介质中可读写次最多的内存介质作为可读写次数最少的内存介质的缓存。

可选地，上述方法中，所述混合内存系统包括如下任两种或两种以类型上的存储介质：

同步动态随机存储SDRAM存储介质、闪存FLASH存储介质、相变存储PCM存储介质。

可选地，上述方法中，当所述混合内存系统根据所述读写请求的地址所属的地址范围查找对应的存储介质的类型为SDRAM存储介质时，所述内存控制器调用该类型的存储介质对应的访问控制器对所述读写请求进行处理指：

所述内存控制器调用SDRAM访问控制器，所述SDRAM访问控制器根据所述读写请求的地址直接访问SDRAM内存。

可选地，上述方法中，当所述混合内存系统根据所述读写请求的地址所属的地址范围查找对应的存储介质的类型为FLASH存储介质时，所述内存控制器调用该类型的存储介质对应的访问控制器对所述读写请求进行处理指：

所述内存控制器调用FLASH访问控制器，所述FLASH访问控制器根据所述读写请求的地址查询缓存区中是否包含有当前请求的数据，如果包含有当前请求的数据，则直接对缓存区进行读写，如果未包含有当前请求的数据，则根据缓存读写策略对缓存区进行替换。

可选地，上述方法中，所述FLASH访问控制器根据缓存的读写策略对缓存区进行替换指：

所述FLASH访问控制器根据写回策略将缓存区内的数据写回FLASH内存。

本发明还公开了一种混合内存系统，包括多种类型的存储介质、各类型的存储介质对应的访问控制器、内存控制器以及存储单元，其中：

所述多种类型的存储介质，分别对应不同的地址范围，其中，所有存储介质按照统一的编址方式进行编址；

所述存储单元，记录各类型的存储介质对应的地址范围；