[发明专利]存储器装置、存储器系统及用于复制数据的方法

说明书

本申请要求于2016年2月18日提交的第62/297,014号美国临时专利申请和于2016年4月22日提交的第15/136,775号美国临时专利申请的权益和优先权，两件美国临时专利申请的公开通过整体引用包含于此。

技术领域

本公开总体涉及计算机的存储器系统，更具体地说，涉及提供用于数据持久化的DRAM应用的系统和方法。

背景技术

针对数据密集型应用(诸如，数据库、虚拟桌面基础架构和数据分析)的计算机系统受制于存储并维持大的数据传输速率。这些系统的工作负荷需要持久，因此数据通常被提交给非易失性数据存储装置(例如，固态硬盘(SSD)装置)。为了达到数据持久化的更高水平，这些计算机系统可在存储装置池中的不同节点上复制数据。在多个节点上复制的数据可保证数据请求方更快得到数据以及从电力故障更快地恢复节点。

然而，将数据提交(commitment)到非易失性数据存储装置可能抑制数据访问性能，因为非易失性数据存储装置的访问速度比易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))的访问速度慢多个数量级。为了解决该性能问题，一些系统使用存储器中的数据集以减少数据延迟并复制数据，以从电力故障恢复。然而，存储器中的数据集通常不持久和不可靠。通过网络的数据复制具有固有延迟并且未充分使用易失性存储器的高速度。

除DRAM之外，其他系统使用电池供电的或电容器支持的非易失性随机存取存储器(NVRAM)，以执行快速的数据提交，同时实现持久的数据存储。然而，这些系统可能需要运行具有大的数据集的应用，而建立这样的系统的成本可能由于用于在电力中断期间对NVRAM供电的更大的电池或电容器的成本而高昂。为了消除这样的折衷，已经引入诸如相变RAM(PCM)、电阻式RAM(ReRAM)和磁随机存取存储器(MRAM)的新型存储器，以使用非易失性存储器以与DRAM的速度和性能相当的速度和性能传递快速的数据提交。然而，这些系统面对写路径和耐久性的挑战。此外，新型存储器的实现可能花费大量的制造投资以取代主流存储器技术(诸如，DRAM和闪存)。

发明内容

根据一个实施例，一种存储器装置包括：多个易失性存储器，用于存储数据；非易失存性存储器缓冲器，被配置为存储与从主机计算机接收的工作负荷关联的数据；存储器控制器，被配置为将数据存储到所述多个易失性存储器和非易失性存储器缓冲器两者，并将数据复制到远程节点。非易失性存储器缓冲器被配置为在包括由远程节点置位的确认位的表中存储数据。

根据另一实施例，一种存储器系统包括：主机计算机；多个存储器装置，通过网络相互连接。所述多个存储器装置均包括：多个易失性存储器，用于存储数据；非易失性存储器缓冲器，被配置为存储与从主机计算机接收的工作负荷关联的数据；存储器控制器，被配置为将数据存储到所述多个易失性存储器和非易失性存储器缓冲器两者，并将数据复制到远程节点。非易失性存储器缓冲器被配置为在包括由远程节点置位的确认位的表中存储数据。

根据另一实施例，一种用于复制数据的方法包括：从主机计算机接收包括数据和逻辑块地址(LBA)的数据写请求；基于LBA将数据写入存储器装置的多个易失性存储器之一；在存储器装置的非易失性存储器缓冲器中创建数据写请求的数据项。数据项包括：LBA、有效位、确认位和数据。所述方法还包括：对数据项的有效位进行置位；将数据复制到远程节点；接收指示成功地将数据复制到远程节点的确认；基于所述确认更新数据项的确认位；更新数据项的有效位。

现在将参照附图更具体地描述和在权利要求中指出上面和其他优选特征，包括事件的实现和组合的各种新颖性细节。将理解，仅以说明性的方式而不是作为限制来示出在此描述的具体系统和方法。本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以各种和许多实施例实现在此描述的原则和特征。

附图说明

作为本说明书的部分而被包括的附图示出目前优选的实施例，并且与上面给出的总体描述和下面给出的优选的实施例的详细描述一起服务于解释和教导在此描述的原理。

图1示出根据一个实施例的示例存储器系统；

图2示出根据一个实施例的RAM缓冲器的示例数据结构；

图3示出根据一个实施例的写请求的示例数据流；

图4示出根据一个实施例的数据读请求的示例数据流；

图5示出根据一个实施例的数据恢复的示例数据流。