[发明专利]用于科学计算的存储处理器阵列

说明书

本文公开的实施例包括互联网络，其配置为提供存储处理单元之间的数据通信。当存储处理单元配置为在局部进行科学计算时，所公开的互联网络可以是特别有效的。所公开的互联网络可实现存储处理单元之间的局部的、高吞吐量、低延迟的数据通信，而不使主机系统过载。

技术领域

本公开涉及提供用于科学计算的存储处理器阵列的设备、系统和方法。

背景技术

固态驱动器可包括非易失性固态存储器，比如闪存。闪存可包括改进形式的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。传统的EEPROM一次仅能够擦除或写入一个存储器位置(例如一存储器单元)。相比之下，闪存在一个编程操作中允许多个存储器位置被擦除或写入。因此相比于传统的EEPROM，闪存能以更高的速度操作。

固态存储器相对于其他存储装置具有多个优势。例如，其通常提供比硬盘驱动器(HDD)更快的读取存取次数和更好的耐冲击性。不同于动态随机存取存储器(DRAM)，固态存储器通常是非易失性的，意味着当存储器的电源被移除时存储在闪存中的数据不丢失。这些优势以及其他优势可以解释闪存在诸如存储卡、USB闪存盘、手机、数字摄像机、大容量存储装置、MP3播放器等的装置中用于存储应用的日渐普及。

发明内容

本公开的实施例涉及提供用于科学计算的存储处理器阵列的设备、系统的方法。

本公开的一些实施例包括固态装置系统。固态装置系统包括多个存储处理单元，其布置为二维阵列，其中多个存储处理单元的每一个包括计算单元和非易失性存储器模块。固态装置系统还包括互联网络，所述互联网络包括多个单元网络模块，其中互联网络配置为提供多个存储处理单元之间的数据通信。多个存储处理单元被分组成存储处理单元的多个子阵列，且多个子阵列的第一子阵列中的存储处理单元使用多个单元网络模块中的第一单元网络模块彼此联接。

在一些实施例中，所述多个子阵列的第二子阵列中的存储处理单元使用所述多个单元网络模块中的第二单元网络模块彼此联接。

在一些实施例中，所述多个子阵列，包括第一子阵列和第二子阵列，使用所述多个单元网络模块中的第三单元网络模块彼此联接，由此形成存储处理单元的分层互连。

在一些实施例中，单元网络模块的每一个具有第一类型的互连拓扑。

在一些实施例中，第一类型的互连拓扑包括改进的环网拓扑。

在一些实施例中，第一类型的互连拓扑包括改进的环网拓扑。

在一些实施例中，所述多个单元网络模块中的第一单元网络模块具有第一类型的互连拓扑，所述多个单元网络模块中的第二单元网络模块具有第二类型的互连拓扑。

在一些实施例中，第一子阵列与第二子阵列对角布置，且所述多个单元网络模块中的第三单元网络模块包括配置为直接连接第一子阵列和第二子阵列的对角互连。

在一些实施例中，对角互连配置为直接连接第一子阵列的通信集线器和第二子阵列的通信集线器。

在一些实施例中，所述多个存储处理单元布置在印刷电路板上，且互连网络包括印刷电路板上的电导体。

在一些实施例中，固态装置系统进一步包括存储器控制器，其配置为经由互联网络对所述多个存储处理单元之间的数据传输进行安排。

在一些实施例中，存储器控制器进一步配置为将对应于二维矩阵的多个块加载到所述多个子阵列上，触发所述多个子阵列，以在局部进行转置操作，以计算所述多个块的转置，和触发子阵列中的两个，以经由互联网络交换存储在子阵列的所述两个中的块的转置。

在一些实施例中，存储器控制器配置为确定互联网络上的路线，子阵列中的两个通过所述路线交换块的转置。

在一些实施例中，所述多个存储处理单元中的计算单元配置为进行科学计算。