[发明专利]用于支持存储器内处理的方法和存储器模块

说明书

公开了一种用于支持存储器内处理的方法和存储器模块。一种用于支持存储器内处理的方法，包括如下步骤：在存储器模块处从主机接收用于对在存储器模块中存储的位向量执行总数计数操作的指令；以及，在存储器模块内执行总数计数操作，而不将位向量传输到主机以执行总数计数操作。

本申请要求于2014年10月1日提交的第62/058,568号美国临时申请以及2015年4月15日提交的第14/687,676号美国临时申请的优先权，所述美国临时申请的公开通过引用全部合并于此。

技术领域

本公开总体地涉及存储器。更具体地且不以限制的方式，在本公开中公开的各发明方面的具体实施例涉及在存储器模块自身内总数计数操作(POPCOUNT operation)和逻辑逐位运算的处理。

背景技术

延迟敏感处理和实时分析被预计占据超大规模数据中心中的处理周期的显著部分，该超大规模数据中心可包括基于云的计算中心。实时分析是一个正在成长的市场，据估计，到2018年将超过一百三十亿美金。位图(bitmap)操作是很多实时分析操作中的重要组成部分(building block)。位图存储用户、事件、网页等的位阵列。此外，位图便于许多有效的查询，诸如，事件的跟踪，或者，唯一访问者的数量的跟踪，数据挖掘等。对于位图的常见的实时分析操作包括POPCOUNT操作(在下面讨论)和逻辑逐位运算，例如，OR(“或”)、AND(“与”)、XOR(“异或”)、NAND(“与非”)等。

实时分析中的常见的用例是通过大位图(large bitmap)维护网站使用的各种统计数据。POPCOUNT(或总数计数)操作对位序列中的一(1)的数量进行计数。它的使用传统上一直在密码学中，但近年来在实时数据分析域中越来越受到欢迎。例如，网站可通过位向量(其中，每一个“1”位对应于一个用户)来跟踪每个用户的网页访问。因此，对给定网页的唯一访问者的数量进行计数实际上是对位向量进行总数计数。作为示例，在具有4百万用户的网站的情况下，需要考虑到所有的用户的位向量的大小为512千字节(KB)的数量级上(＝4MB(兆比特))。

这里请注意，为了便于讨论，大写术语“POPCOUNT(总数计数)”(它的非大写型式“popcount”)和术语“bitcount(位计数)”可以在本文中可互换地使用。类似地，为了便于讨论，术语“位图”和“位向量”可以在下面可互换地使用，其实际上指位序列。

发明内容

在一个实施例中，一种用于支持存储器内处理的方法可包括如下步骤：在存储器模块处从主机接收用于对在存储器模块中存储的位向量执行总数计数操作的指令；以及，在存储器模块内执行总数计数操作，而不将位向量传输到主机以执行总数计数操作。

所述方法还可包括如下步骤：在存储器模块内存储执行总数计数操作的结果；以及，将所述结果从存储器模块提供给主机。

执行总数计数操作的步骤可包括：将位向量中的位划分成多个非重叠段；针对所述多个非重叠段中的每一个非重叠段，计算段特定的位计数；以及，将所有的段特定的位计数相加来产生所述结果。

每一个非重叠段可包括8位。

计算段特定的位计数的步骤可包括如下方式中的一个：使用在存储器模块中存储的查找表(LUT)来获得段特定的位计数；以及，对所述多个非重叠段中的每一个非重叠段执行一系列的移位和逻辑逐位运算来产生段特定的位计数。

将所有的段特定的位计数相加的步骤可包括：使用每一个段特定的位计数作为对于存储器模块内的多个加法器中的对应一个加法器的输入；以及，累积所述多个加法器中的所有加法器的输出来产生所述结果。

所述方法还可包括如下步骤：从主机接收存储器模块中的存储有位向量的相应部分的存储器位置的物理地址；针对每一个接收到的物理地址，从存储器位置检索位向量的相应部分；对检索到的位向量的部分执行部分位计数；以及，组合所有的部分位计数的结果，来实现对位向量的总数计数操作的执行。