[发明专利]内存扩展系统及方法

说明书

技术领域

本申请涉及信息存储技术领域，特别是涉及一种内存扩展系统及方法。

背景技术

对于计算机系统来说，处理器的计算能力、内存容量、输入/输出接口的带宽是三个重要的性能评价指标。为了提高计算能力，系统需要配置高性能的处理器，例如多核多线程的处理器，而且常常将多个处理器互连起来形成SMP（Symmetrical Multi Processing，对称多处理器）或NUMA（Non Uniform Memory Access，非均匀性内存访问）结构，实现业务的并发处理。为了扩大内存容量，处理器通常集成了多个内存控制器，每个控制器可以支持多个内存条，结合上述多处理器技术，可以将内存容量扩大到数百GB的规模。为了提高输入/输出接口的带宽，近十年来业界推出了PCI Express （Peripheral Component Interconnect Express，外设互联标准总线）、RapidIO、Interlaken、10G以太网等高速接口，速率也随着协议版本的升级在不断提高。

一般来说，计算能力、内存容量和输入/输出接口带宽应该均衡配置，否则容易出现性能瓶颈，影响计算机系统的整体性能。但在某些特殊应用场景下，例如服务器用于不同的业务类型(Web服务器、数据库服务器、流媒体服务器等)，对这三个指标的要求有不同的侧重点。对于以控制功能为主的应用场景，处理器的计算能力最重要，相对来说内存容量不是太迫切；而对于虚拟化应用场景来说，由于需要将多种业务部署在同一个处理器的多个内核上，每种业务都要分配一定的内存空间，因此对内存容量的需求相对更为迫切。

而目前的服务器一般都是采用通用多路处理器设计，虽然可以支持多种业务，但具体执行何种业务是由客户自行决定的，例如安装不同的应用程序完成不同的业务功能，因此服务器可能在处理能力或内存容量方面存在一定的冗余，增加硬件成本和运行功耗。举例来说，假设有一个四路服务器，里面最多可以安装四个处理器，每个处理器都集成了内存控制器，可以外接内存条。在上述虚拟化场景下，可能不需要安装所有四个处理器，只安装两个处理器即可满足计算能力的需求，但内存容量需求却可能超过了两个处理器自带内存的容量，如果把另两个处理器也装上去，会增加成本和功耗，而如果不把另两个处理器装上去，很显然内存容量又不够用。

发明内容

本申请实施例中提供了一种内存扩展系统及方法，以解决现有技术中通过增加处理器来扩展内存容量导致处理能力冗余的问题。

为了解决上述技术问题，一方面，本申请实施例提供了一种内存扩展系统，包括：处理器、扩展内存、扩展芯片和多个处理器安装位，其中，每个所述处理器安装位上都设置有与所述处理器安装位相连接的内存安装位；多个所述处理器安装位之间通过快速通道互联QPI接口相连接，至少一个处理器安装位上安装有所述处理器，其它至少一个处理器安装位作为扩展安装位；至少一个扩展安装位上安装有所述扩展芯片，所述扩展芯片具有唯一的标识号码；所述扩展内存安装在与所述扩展芯片相连接的内存安装位上，所有所述扩展内存的地址都在所述处理器的地址空间范围内。

在第一方面第一种可能的实现方式中，所述扩展芯片的管脚与所述处理器的管脚兼容。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述处理器包括：查询指令生成模块，用于生成标识号码查询指令；查询指令发送模块，用于将所述标识号码查询指令通过所述处理器所在处理器安装位上的QPI接口发送；标识号码接收模块，用于通过所述处理器所在处理器安装位上的QPI接口接收标识号码；标识号码判断模块，用于判断接收到的所述标识号码是否为扩展芯片的标识号码；配置模块，用于当所述标识号码为扩展芯片的标识号码时，为所述扩展芯片配置内存控制器，在所述处理器的地址空间中分配与所述扩展芯片相连接的扩展内存相对应的内存地址。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，该处理器还包括：报文生成模块，用于生成用于读取数据或写入数据的、协议为QPI协议的报文；报文发送模块，用于将所述报文通过所述处理器所在处理器安装位上的QPI接口发送；数据接收模块，用于通过所述处理器所在处理器安装位上的QPI接口接收所述扩展芯片根据所述报文读取得到的数据。