[发明专利]非易失性静态随机存储器的备份方法和装置

说明书

本发明公开了一种非易失性静态随机存储器NVSRAM的备份方法和装置，所述NVSRAM包括SRAM和非易失存储器NVM，所述方法包括：确定所述SRAM中的缓存块对应的最近使用位RUB值；按照RUB值从小到大的顺序，将所述SRAM的缓存块中的数据备份至所述NVM中。本方案基于SRAM中缓存块对应的RUB值，在系统掉电时，将SRAM中的数据备份到NVM中，省去了现有技术中关于死亡块判定的相关步骤，简化NVSRAM的备份方法，降低了NVSRAM中与备份相关的硬件开销。

技术领域

本发明实施例涉及计算机领域，并且更具体地，涉及一种非易失性静态随机存储器的备份方法和装置。

背景技术

近年来，随着大型多核计算系统的发展，对高密度、高性能片上缓存的需求日益增加。非易失静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)是一种结合了SRAM和非易失存储器(Nonvolatile Memory，NVM)的存储结构。在工作模式下采用SRAM进行数据的存储，在掉电时能够将数据写入到NVM单元中。非易失性SRAM(Non-volatile SRAM，NVSRAM)在保证存储的性能和数据可靠性的同时，降低了功耗，是未来移动终端、个人计算机(Personal Computer，PC)和服务器的理想存储材料。

NVSRAM的备份过程需要一个较大的片上储能电容供电，此电容会引入较大的芯片面积开销和成本开销。随着存储容量的增大，基于NVSRAM的并行备份的过程会产生大的峰值电流(Inrush current)，降低系统的稳定性；基于NVSRAM的串行备份方式的备份时间会随着备份数据量的增长而增大，影响系统性能。在实际应用中，基于NVSRAM的并行备份过程以及串行备份过程都是将NVSRAM中存储的数据进行全部备份，该全部备份的过程中有较大的数据冗余。

现有技术中，统计型死亡块预测(Statistic Based Dead Block Prediction，SBDP)是一种基于NVSRAM的部分备份方法。该方法的核心思想是基于死亡块和生存块对于不同最近使用位(Recent Used Bit，RUB)的分布比例不同，根据统计到的分布比例结果选择最佳的RUB阈值进行死亡块和生存块的判决。其中，RUB是最近最少使用(Least RecentUsed，LRU)替换算法中，标识缓存访问顺序的位，RUB值越大表示缓存块上一次的访问时刻离当前时刻距离越远。

在基于SBDP的NVSRAM的部分备份方法中，非易失处理器需要根据RUB对应的缓存块采样计数器(Sampled Block Counter)和死亡块计数器(Dead Block Counter)，确定该RUB对应的缓存块的判决结果，该判决结果用于指示RUB值该对应的所有缓存块中死亡块所占的比例；该非易失处理器可以根据该判决结果和该缓存块对应的状态信息位(脏位和有效位)，确定该缓存块是否为死亡块，并将该缓存块的预测结果存储在死亡块表(DeadBlock Table)中，以便于非易失处理器在系统掉电时可以根据该死亡块表中存储的死亡块预测结果，对SRAM中存储的数据进行部分备份。在上述基于SBDP的NVSRAM的部分备份方法中，非易失处理器需要大量的硬件，用于判断缓存块是否为死亡块，可能引起较大的硬件开销。

发明内容

本申请提供一种非易失性静态随机存储器的备份方法和装置，以简化NVSRAM的备份方法。

第一方面，本申请提供一种非易失性静态随机存储器NVSRAM的备份方法，所述NVSRAM包括SRAM和非易失存储器NVM，所述方法包括：确定所述SRAM中的缓存块对应的最近使用位RUB值；按照RUB值从小到大的顺序，将所述SRAM的缓存块中的数据备份至所述NVM中。

本方案基于SRAM中缓存块对应的RUB值，在系统掉电时，将SRAM中的数据备份到NVM中，省去了现有技术中关于死亡块判定的相关步骤，简化NVSRAM的备份方法，降低了NVSRAM中与备份相关的硬件开销。