[发明专利]使用非易失性随机存取存储器的服务器中的增强系统睡眠状态支持

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及计算机系统；并且更具体地，涉及使用非易失性随机存取存储器对计算机系统中睡眠状态支持的增强。

背景技术

A. 当前存储器和存储配置

对于现今的计算机革新的限制因素之一是存储器和存储技术。在

常规的计算机系统，主存储器典型地由动态随机存取存储器（DRAM）实现。基于DRAM的存储器因为它必须不断地对内部电容器再充电而甚至在未出现存储器读取或写入时也消耗功率。基于DRAM的存储器是易失性的，这意指一旦去除电力，存储在DRAM存储器中的数据也丢失。

近来的研究示出服务器计算机每年使用的电力以令人担忧的速率增加。在2005年，服务器计算机的功耗超出12亿千瓦小时，其代表全世界用电的1%。根据美国能源部提供的统计信息，电的成本在从2000-2007的七年期间已经增加41%。这些统计信息突显对节能的服务器计算机的需要。

按常规，服务器操作系统（OS）和虚拟机监视器（VMM）典型地由于例如延迟要求、在崩溃情况下保留系统状态等各种限制而仅支持系统睡眠状态的子集。典型地，支持的系统睡眠状态包括S1（待命状态）和S5（软关闭状态），如由高级配置和功率接口（ACPI）规范版本4.0a限定。在大的存储器配置中，对S4（休眠状态）的支持可由于进入该状态的高延迟而受到限制。对其他睡眠状态的支持不存在或基于OS、VMM和平台配置而变化。这导致失去了服务器平台上功率节省的机会。

B. 相变存储器（PCM）和相关技术

相变存储器（PCM）（有时也称为PCME、PRAM、PCRAM、双向统一存储器、硫属化物RAM和C-RAM）是非易失性计算机存储器类型，其利用硫属化物玻璃的独特特性。由于电流的通过所产生的热，该材料可以在两个状态之间切换：结晶和非晶。PCM的近期版本可以实现两个额外的截然不同状态，从而有效地使存储器存储能力加倍。

例如，PCM可以在其中快速写是重要的应用中提供高得多的性能，这部分是因为存储器元件可以更快速地切换，并且还因为个体位可变成1或0而不必首先擦除整个单元块（闪速存储器（“闪存”）是这样的情况）。PCM的高性能使其潜在地在非易失性存储器角色（目前由于存储器存取时间而是性能受限的）中非常有益。

另外，尽管PCM设备随着使用而退化，与闪速存储器相比，它们的退化要慢得多。PCM设备可经历近似1亿个写周期。PCM寿命时间受到例如由于在编程期间GeSbTe（GST）热膨胀、金属（和其他材料）迁移和其他机制等机制的限制。

附图说明

本发明通过参考下列描述和附图而最好地理解，这些附图用于图示本发明的实施例。在图中：

图1图示根据本发明的一个实施例的计算机系统，其提供增强睡眠状态支持。

图2图示根据本发明的一个实施例的计算机系统，其在平台存储分级结构的一个或多个层级中使用非易失性存储器随机存取（NVRAM）。

图3图示根据本发明的一个实施例在NVRAM与动态随机存取存储器（DRAM）之间的地址映射的示例。

图4A图示根据本发明的一个实施例进入睡眠状态的计算机系统的方法。

图4B图示根据本发明的一个实施例退出睡眠状态的计算机系统的方法。

具体实施方式

在下列描述中，阐述许多具体细节。然而，应该理解可在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他实例中，为了不混淆对本描述的理解，可未详细地示出众所周知的电路、结构和技术。

在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定都指相同的实施例。此外，当特定特征、结构或特性连同实施例描述时，认为连同其他实施例（无论是否明确描述）实施这样的特征、结构或特性，这在本领域内技术人员的知识内。

在下列描述和权利要求中，可使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。要理解这些术语不规定为是彼此的同义词。“耦合”用于指示彼此可以或可不直接物理或电接触、彼此共同操作或相互作用的两个或以上的元件。“连接”用于指示彼此耦合的两个或以上的元件之间的通信的建立。