[发明专利]重复数据删除高速缓存及其方法

说明书

本发明公开一种能重复数据删除高速缓存及其方法。能重复数据删除高速缓存包括能重复数据删除读取高速缓存及不能重复数据删除写入缓冲器。能重复数据删除高速缓存包括重复数据删除引擎以管理从能重复数据删除读取高速缓存的读取以及写入，且返回指示写入是否成功的写入状态信号。能重复数据删除高速缓存包括高速缓存控制器，包括：确定是否能够在能重复数据删除读取高速缓存找到请求的地址的高速缓存命中/未中检查；当能在能重复数据删除读取高速缓存找到所请求的数据时管理数据存取的命中块；当不能在能重复数据删除读取高速缓存找到所请求的数据时管理数据存取的未中块；将与对数据存取有关的信息存储在能重复数据删除读取高速缓存的历史存储。

[相关申请的交叉参考]

本申请主张在2018年1月19日提出申请、序列号为62/619,723的美国临时专利申请的权利，所述美国临时专利申请出于所有目的并入本申请供参考。

技术领域

本发明概念大体来说涉及数据高速缓存，且更具体来说涉及在高速缓存中使用能重复数据删除的存储器。

背景技术

能重复数据删除的存储器提供了一种增加系统中的“可用”存储器的方式。通过检测重复数据并只存储数据的单个副本，可使用原本可用来存储重复数据副本的存储来存储其他数据。更具体来说，即使请求使用不同的地址，然而请求对相同数据值进行存取的各种不同应用也可全部指向相同的物理地址。由于两个、三个或更多个不同的逻辑地址可映射到相同的物理地址，因此数据的附加副本原本所需要的存储可用于存储其他数据，从而使得存储器看起来存储比其物理上能够存储的总体数据多的总体数据。

但是能重复数据删除的存储器也会引入自身的问题。管理哪些地址指向相同的数据是困难的，且数据存取(读取及写入二者)可能最终比其他存储形式更慢。尽管在使用存取相对慢的数据(例如，硬盘驱动器)时不一定是巨大的困难，但是当应用于较快的存储器件时，这种延迟可能是一个明显的限制。且存储器件正常运行得越快，重复数据删除(datadeduplication)的总体影响可能变得越大。举例来说，动态随机存取存储器(DynamicRandom Access Memory，DRAM)存取对与重复数据删除固态磁盘(Solid State Disk，SSD)或其他形式的闪存存储器相关联的延迟而言敏感得多，重复数据删除固态磁盘或其他形式的闪存存储器则比硬盘驱动器对延迟更敏感。

仍旧需要一种在高速缓存中使用能重复数据删除的存储器来加速对后端存储器中的数据进行的存取的方式。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种能重复数据删除的高速缓存，所述能重复数据删除的高速缓存包括：高速缓存存储器，所述高速缓存存储器包括能重复数据删除的读取高速缓存及不能重复数据删除的写入缓冲器；重复数据删除引擎，使用所述能重复数据删除的读取高速缓存来管理数据读取及写入，所述重复数据删除引擎能够操作以发送写入状态信号，所述写入状态信号指示对所述能重复数据删除的读取高速缓存的写入请求是否成功；以及高速缓存控制器，所述高速缓存控制器包括：高速缓存命中/未中检查逻辑，检查是否能够在所述能重复数据删除的读取高速缓存中找到请求中的地址；命中块，当所述高速缓存命中/未中检查逻辑指示能够在所述能重复数据删除的读取高速缓存中找到所述地址时，从所述高速缓存存储器存取第一数据；未中块，当所述高速缓存命中/未中检查逻辑指示不能够在所述能重复数据删除的读取高速缓存中找到所述地址时，从后端高容量存储器存取第二数据；以及历史存储，将与对所述第一数据的存取有关的信息存储在所述能重复数据删除的读取高速缓存中。

根据本发明的实施例，提供一种能重复数据删除的高速缓存的方法，所述方法包括：接收要写入数据的写入请求；确定所述数据位于能重复数据删除的读取高速缓存中的高速缓存行中，所述能重复数据删除的读取高速缓存是高速缓存存储器中的第一区，所述高速缓存存储器包括不能重复数据删除的写入缓冲器作为第二区；使所述能重复数据删除的读取高速缓存中的所述高速缓存行无效；以及将所述数据存储在所述不能重复数据删除的写入缓冲器中。