[实用新型]NVDIMM控制器以及NVDIMM

说明书

本实用新型提供NVDIMM控制器以及NVDIMM。NVDIMM控制器控制NVDIMM并包括DDR控制器(101)、NAND闪存控制器(102)、数据备份模块(103)和数据恢复模块(104)，DRAM采用DBI并使能DBI。在数据备份时，DDR控制器从DRAM读取N位DQ_i和1位DBI_i并将其发送至数据备份模块，当DBI_i为1时，数据备份模块比较DQ_i和DQ_i‑1,如果DQ_i和DQ_i‑1中值不相同的位数大于N/2，则翻转DQ_i，并将DBI_i置为0，否则保持DQ_i和DBI_i不变；当DBI_i为0时，DQ_i和DBI_i保持不变，数据备份模块将经处理的DQ_i和DBI_i发送至NAND控制器，NAND控制器将经处理的DQ_i和DBI_i写入NAND闪存。

技术领域

本实用新型涉及非易失性内存领域，更具体地涉及一种低功耗的NVDIMM控制器以及NVDIMM。

背景技术

NVDIMM是一种非易失性内存,包括DRAM、NAND闪存(NAND Flash)和NVDIMM控制器。在主板/CPU异常或掉电时，通过中断或消息通知NVDIMM控制器，NVDIMM控制器会将DRAM中的数据备份到NAND闪存。之后在主板/CPU重新上电时，主板/CPU会通知NVDIMM控制器将备份在NAND闪存中的数据恢复到DRAM，并给超级电容充电。NVDIMM在数据备份时由超级电容供电，但超级电容供电能力有限，且随服役时间和工作温度升高有较大衰减。对于NVDIMM而言，数据备份的功耗和数据备份/恢复的时间是两个重要的产品性能指标，决定了超级电容的容量、可靠性和产品的成本。数据备份功耗增加势必需要提升超级电容容量来弥补，而超级电容容量增加会带来成本增加和可靠性降低；数据备份/恢复时间决定了数据备份过程中的功耗及用户体验。因此，低功耗的NVDIMM数据快速备份和恢复可明显提高产品的竞争力。

对于DDR4的NVDIMM控制器，功耗主要来自于DDR和NAND接口，现有技术在DDR接口侧使用DBI(Data Bus Inversion)可降低功耗约25-40％，由于NAND闪存接口没有提供数据翻转的信号，因此针对NAND接口的降功耗难以实现。而NAND闪存通常工作在1.8V(ONFI4.0以下版本)，是NVDIMM控制器接口功耗主要来源。

中国专利公开CN107861901A公开了一种基于NVDIMM-F的存储方法及系统。该方法包括：CPU在接收到待存储数据时，将待存储数据发送至NVDIMM-F；NVDIMM-F保存待存储数据。本发明提供的方法通过将待存储数据直接存储在NVDIMM-F，大大提升了待存储数据传输的速率。但是该方法仅涉及NVDIMM将数据存储在NAND的操作，并没有涉及如何根据操作数据特点在NAND接口上进行低功耗设计以降低NAND接口的功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是以下问题：

a)利用NVDIMM控制器降低NAND接口的功耗；

b)利用NVDIMM控制器提高数据恢复速率。

根据本实用新型的第一方面，提供一种NVDIMM控制器，所述NVDIMM控制器包括DDR控制器和NAND闪存控制器，所述NVDIMM控制器用于控制NVDIMM，所述NVDIMM包括DRAM和NAND闪存，其中所述DRAM采用DBI，其特征在于，

所述NVDIMM控制器还包括：