[发明专利]一种异构混合内存组件、系统及存储方法

说明书

本发明公开了一种异构混合内存组件、系统及存储方法，该异构混合内存组件包括：内存控制器用于接收处理器的写/读请求，根据写/读请求中的地址信息检测处理器访问的页面所对应的单位空间，控制数据从处理器通过缓冲区写入至存储单元阵列，或控制数据从存储单元阵列通过缓冲区读出至处理器；存储单元阵列，用于按照第一存储类型并以多个页面的方式存储写入/读出的数据；缓冲区，用于按照第二存储类型并设置对应于多个页面的多个单位空间存储写入/读出的数据，第二存储方式的读写速率大于第一存储方式的读写速率。该发明的有益效果为：外部存储设备与内存共享同等的数据带宽，而不再通过IO访问，大幅度提升外存的访问效率。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种异构混合内存组件、系统及存储方法。

背景技术

传统的服务器采用两级存储机制，CPU首先从内部存储存单元中寻找所需的数据，当数据不在内存中时再从外部存储(硬盘)中调取数据。CPU和内存之间的速度差别通过多级缓存得到了解决，但内存与外存之间的速度差距越来越大，达到了10万倍。在大数据处理场合，频繁地访问外存会导致整个系统性能大幅度下降，成为系统性能的瓶颈，制约了数据的访问速度。

现有的技术采用RAID 0(RAID 0又称为Stripe或Striping，代表了所有RAID级别中最高的存储性能。)方式来提升外部存储(硬盘)的读写速率，也就是通过多个外部存储设备并行读写的方式来提升整体速率，但服务器的基本数据存取架构并没有改变。比如，用两块硬盘来组成RAID 0，那么理论速率能够提升到单块硬盘的两倍，但实际速率会低于这个数值。这是因为，采用RAID0方式来提升外部存储(硬盘)的读写速率的方式并没有改变传统服务器平台的存取架构，在这种方式下IO访问瓶颈仍然存在，CPU仍然要通过速率相对较低的IO总线来访问外部存储设备，这就决定了采用这种方式对速率的提升是有条件的，会受到IO访问速率的限制。

现有技术中采用NVDIMM(NVDIMM是在一种集成了DRAM+非易失性内存芯片的内存条规格，能够在完全断电的时候依然保存完整内存数据)方式提高数据的安全性，即在服务器普通内存的基础上加上等容量或更大容量的Flash，平时正常工作时服务器只能访问普通内存(DRAM)的部分，在服务器掉电瞬间NVDIMM会将DRM数据备份到Flash中，下次恢复供电时，系统又会从Flash中将数据恢复到DRAM里，整个系统恢复到断电前的状态。NVDIMM的方式虽然提高了数据的安全性，但是需要与DRAM同等容量的Flash做备份，Flash在系统下不可见，仅在掉电和恢复时才可以使用，导致存储空间利用率很低。同时，从DRAM复制数据到Flash需要一定的时间，DRAM容量越大，复制时间会越长，为完成复制所需要的备用电源也就越大，这就决定了采用NVDIMM的方式内存容量无法做到很大，限制了这一技术不适合在大数据服务器的推广应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中传统服务器架构对外部存储大数据访问的瓶颈，以及在异常断电、死机情况下，无法有效地保护内存数据的问题，提供一种异构混合内存组件、系统及存储方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一方面，构造一种异构混合内存组件，包括连接于处理器的内存控制器、存储单元阵列及缓冲区；其中，

所述内存控制器，用于接收所述处理器的写/读请求，根据所述写/读请求中的地址信息检测所述处理器访问的页面所对应的单位空间，控制数据从所述处理器通过所述缓冲区写入至所述存储单元阵列，或控制数据从所述存储单元阵列通过所述缓冲区读出至所述处理器；

所述存储单元阵列，用于按照第一存储类型并以多个页面的方式存储写入/读出的数据；

所述缓冲区，用于按照第二存储类型并设置对应于所述多个页面的多个单位空间存储写入/读出的数据，所述第二存储方式的读写速率大于所述第一存储方式的读写速率。