[发明专利]存储系统

说明书

一种存储系统可以包括第一高速缓冲存储器，该第一高速缓冲存储器包括多个区域，所述多个区域使用第一地址来访问，在所述多个区域中的每一个中储存了是否存在高速缓存数据的指示和第二地址。存储系统还可以包括第二高速缓冲存储器，该第二高速缓冲存储器被配置为，当因第一高速缓冲存储器的访问而存在高速缓存数据时，使用储存在第一高速缓冲存储器的被访问区域中的第二地址来访问该第二高速缓冲存储器。另外，存储系统可以包括主存储器，该主存储器被配置为，当因第一高速缓冲存储器的访问而不存在高速缓存数据时，使用第一地址来访问该主存储器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月23日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0185001号韩国专利申请的优先权益，该案的内容以引用的方式全部并入本文中。

技术领域

本公开的示例性实施例涉及一种存储系统，该存储系统包括高速缓冲存储器、备用存储器(spare memory)、主存储器等。

背景技术

常规的组相联高速缓存(set-associative cache)需要标记匹配以判断待访问数据的高速缓存命中/未命中。为了标记匹配，高速缓存需要用于标记匹配的元数据存储和逻辑。此类逻辑非常复杂，并且会导致存储系统面积的增加，且标记匹配操作导致时延增加。这就需要一种高速缓存结构来最小化存储系统面积的增加和时延的增加。

近来，对于下一代存储器(诸如RRAM(阻变随机存取存储器)、PCRAM(相变随机存取存储器)以及MRAM(磁性随机存取存储器)和FRAM(铁电随机存取存储器))的研究正变得更加活跃。但是，下一代存储器的操作速度尚未达到期望的速度，并且下一代存储器的故障率还没有降低到期望的水平。另外，下一代存储器具有低耐久性的问题，因此，存在多次访问会迅速减少存储器使用寿命的问题。因此，需要有助于提升下一代存储器操作速度的高速缓存结构以及解决下一代存储器的故障的编程的技术。

发明内容

各实施例针对一种高速缓存方案，其能够最小化存储系统面积的增加以及时延的增加。此外，各实施例针对一种高速缓存方案，其不仅增强存储系统的性能，还可以修复存储系统中的故障。

在一实施例中，一种存储系统可以包括：第一高速缓冲存储器，包括使用第一地址来访问的多个区域，在该多个区域中的每一个中储存了是否存在高速缓存数据的指示和第二地址；第二高速缓冲存储器，被配置为，当因第一高速缓冲存储器的访问而存在高速缓存数据时，使用储存在第一高速缓冲存储器的被访问区域中的第二地址来访问该第二高速缓冲存储器；以及主存储器，被配置为，当因第一高速缓冲存储器访问而不存在高速缓存数据时，使用第一地址来访问该主存储器。

在一实施例中，一种存储系统可以包括：第一高速缓冲存储器，包括使用第一地址来访问的多个区域，在该多个区域中的每一个中储存了是否存在故障和第二地址；备用存储器，被配置为，在因第一高速缓冲存储器的访问而存在故障的情况下，使用储存在第一高速缓冲存储器的被访问区域中的第二地址来访问该备用存储器；以及主存储器，被配置为，在因第一高速缓冲存储器访问而不存在故障的情况下，使用第一地址来访问该主存储器。

在一实施例中，一种存储系统可以包括：第一高速缓冲存储器，包括使用第一地址来访问的多个区域，在该多个区域中的每一个中储存了是否存在高速缓存数据、是否存在故障和第二地址；第二高速缓冲存储器，被配置为，在因第一高速缓冲存储器的访问而存在高速缓存数据的情况下，使用储存在第一高速缓冲存储器的被访问区域中的第二地址来访问该第二高速缓冲存储器；备用存储器，被配置为，在因第一高速缓冲存储器的访问而不存在高速缓存数据但存在故障的情况下，使用储存在第一高速缓冲存储器的被访问区域中的第二地址来访问该备用存储器；以及主存储器，被配置为，在因第一高速缓冲存储器访问而即不存在高速缓存数据也不存在故障的情况下，使用第一地址来访问该主存储器。