[发明专利]存储设备、操作存储设备的方法以及系统

说明书

提供了一种存储设备、一种操作存储设备的方法和一种系统。存储设备包括存储单元阵列和执行内部处理操作的存储器内处理器(PIM)。在内部处理模式下，存储设备基于存储在存储单元阵列中的内部处理信息通过PIM来执行内部处理操作。当内部处理信息是指示内部处理操作的类型的内部处理操作命令时，存储设备将包括内部处理读取命令和内部处理写入命令的内部处理操作命令输出到主机设备。主机设备向存储设备发出从数据事务命令和内部处理操作命令中确定的优先命令。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0088682的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

与本发明构思的示例性实施例一致的装置和方法涉及执行内部处理操作的存储设备、操作该存储设备的方法以及包括该存储设备的存储系统。

背景技术

需要高性能和低功耗的诸如计算机图形、服务器、超级计算机和网络的各种系统正处于发展中。这些系统包括存储由包括在系统中的主机使用的数据或指令或者执行计算操作的存储设备。

动态随机存取存储器(DRAM)是具有高响应速度和高运算速度特性的存储设备。系统通常使用DRAM作为系统的工作存储器或主存储器。通用DRAM在主机的控制下写入数据或者读取所写入的数据。当执行计算操作时，主机从DRAM中检索指令和/或数据并使用该数据来执行指令和/或执行计算操作。当存在计算操作的结果时，主机将计算操作的结果写回到DRAM。

因为从DRAM中检索指令和/或数据并写回DRAM的操作相对慢，而主机执行的计算操作相当快，所以系统性能可能变慢。另外，在数据密集型系统的情况下，系统性能可能由于DRAM的存储带宽限制而降低。

为了改善系统性能，开发了包括内部处理器的存储设备，以通过内部处理执行主机的一些计算操作。由于存储设备的内部处理，可以减少主机的计算工作量。

然而，为了防止内部处理与主机的处理之间的冲突，存储设备可能需要执行仲裁功能以确定内部处理与主机的处理的优先级。另外，存储设备可以通过内部处理执行存储设备中的读取和写入操作。在这种情况下，当在存储设备中改变存储在主机的高速缓存中的数据时，由于高速缓存中的数据不是最新的数据，因此在高速缓存数据的一致性方面可能存在限制。因此，存储设备可能需要执行诸如跨主机和存储设备的虚拟存储器地址转换的虚拟存储管理功能。

在执行内部处理的存储设备中执行仲裁功能和虚拟存储管理功能可能因为存储设备的硬件配置和/或实现复杂且困难而具有限制。

该背景技术部分中所公开的信息在实现本申请的公开内容之前已为发明人所知，或者是在实现本公开的过程中获得的技术信息。因此，它可能包含不构成公众已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明构思的示例性实施例提供了一种存储设备、操作该存储设备的方法以及包括该存储设备的系统，该存储设备通过将仲裁功能和虚拟存储管理功能委托给主机来执行内部处理操作。

根据本发明构思的一方面，提供了一种存储设备，其包括：存储单元阵列，所述存储单元阵列被配置为存储内部处理信息；以及存储器内处理器(PIM)，所述PIM被配置为在内部处理模式下基于所述内部处理信息执行内部处理操作，其中，当所述内部处理信息包括指示所述内部处理操作的类型的内部处理操作命令时，所述PIM将所述内部处理操作命令输出到外部设备。

根据本发明构思的一方面，提供了一种操作存储设备的方法，所述存储设备包括存储单元阵列和被配置为执行内部处理操作的存储器内处理器(PIM)，所述方法包括：在外部设备的控制下进入内部处理模式；通过所述PIM在所述内部处理模式下，基于存储在所述存储单元阵列中的内部处理信息执行所述内部处理操作；以及当所述内部处理信息包括指示所述内部处理操作的类型的内部处理操作命令时，将所述内部处理操作命令输出到所述外部设备。