[发明专利]存储器的易失性管理

说明书

一种存储器装置(MD)，用于存储由处理器指定用于易失性存储的临时数据和由处理器指定用于非易失性储存体的持久数据。将地址与易失性存储器阵列中的第一位置以及与MD的非易失性存储器(NVM)阵列中的第二位置相关联。将所述数据写入第一个位置，并从第一位置刷新到第二位置。在从第一位置刷新数据之后直到将数据再次写入第一位置之后，降低第一位置的刷新率。在另一方面，处理器根据分配给虚拟存储器空间中的存储器页的数据，将存储器页指定为易失性或非易失性，以及根据存储器页被指定为易失性还是非易失性，定义MD的易失性操作模式。

背景技术

常规存储器架构通常区分两种类型的存储器。第一种类型的存储器是易失性存储器，其仅在向存储器供电时才能存储数据。第二种类型的存储器是非易失性存储器(NVM)，其可在不加电的情况下保留数据。NVM，例如硬盘驱动器(HDD)或NAND闪速存储器，通常被认为比易失性存储器需要更长的读写时间。持久存储的数据通常从NVM传输到易失性存储器，以对数据执行操作。然后，将修改后的数据或其他所得数据传输或刷新回NVM，以进行持久存储。

在操作系统(OS)的示例中，当执行进程或线程(例如进程中的指令的子集)时，OS可以使用诸如动态随机存取存储器(DRAM)的易失性存储器。OS可以创建字节可寻址的虚拟地址空间，该地址空间映射到DRAM中的位置，以从NVM中存储的文件接收数据。可以将数据复制到地址空间中固定大小的存储器页，该地址空间可以由处理器(例如中央处理单元(CPU))访问。

与大多数常规NVM技术相比，使用易失性存储器来执行写入操作通常可以允许更快的写入操作性能。另外，对于可以将数据重写入多少次到存储器的特定部分(例如，单元)，易失性存储器通常具有比大多数常规NVM技术更好的耐久性。例如，多级单元(MLC)闪速存储器块的使用寿命可能被限制为10000个编程擦除(PE)循环。尽管具有这些优点，大多数易失性存储器通常仍需要电源来连续刷新数据或要向易失性存储器提供更大量的功率，使得易失性存储器可以保留其数据。这种刷新可能会显著增加包括易失性存储器的装置的整体功率需求。

附图说明

当结合附图考虑时，根据下面阐述的详细描述，本公开的实施例的特征和优点将变得更加明显。所提供的附图和相关的描述是为了说明公开的实施例，而不是为了限制所要求的范围。

图1是根据一实施例的中央处理单元(CPU)和存储器装置(MD)的框图。

图2A示出了根据一实施例的通过将存储器页指定为易失性或非易失性的进程或线程对存储器页的访问。

图2B提供了可以与由图2A的进程或线程执行的功能一起使用的临时且持久的数据的示例。

图3示出了根据一实施例的在读写数据时CPU与MD之间的通信。

图4是根据一实施例的CPU的数据写入进程的流程图。

图5示出了根据一实施例的在MD的易失模式期间的示例写入操作。

图6描绘了根据一实施例的在MD的持久模式期间的示例写入操作。

图7是根据一实施例的用于MD的数据写入进程的流程图。

图8是根据一实施例的MD的数据写入子进程的流程图。

图9描绘了根据一实施例的示例检查点写入操作。

图10描绘了根据一实施例的使用持久数据结构的示例读取操作。

图11是根据一实施例的MD的读取过程的流程图。

图12描绘了根据一实施例的示例获取检查点操作。

图13描绘了根据一实施例的示例回滚操作。

图14是根据一实施例的MD的事务处理的流程图。

具体实施方式