[发明专利]有多个异构网络接口端口的存储控制器的系统、方法和装置

说明书

多协议存储控制器(MPSC)片上系统(SOC)，包括多个异构网络接口端口，交换机核心，全局存储器映射器和帧路由器。接口端口能够互连具有不同数据和信令协议以及不同数量的数据和信号线的设备网络。

技术领域

一种多协议存储控制器片上系统，具有支持各种接口协议的多个异构网络接口。

背景技术

世界上产生的数据量以非常大的速率增加。对于由计算、网络和存储元件组成的当前信息技术系统，存储和操作这些数据是一个挑战。新标准正在被创建来移动、存储和操纵数据。新组件也被创建，以新的方式操纵数据，从而创建全新的应用程序和行业。其中一个新组件是图形处理单元(GPU)。最初创建GPU是为了渲染由多边形组成的三维(3D)图形。将图形处理卸载到高性能GPU是使现代游戏成为可能的原因。

虽然GPU在渲染图形方面表现优异，但GPU的原始能力也可用于其他目的。许多操作系统和软件程序现在支持GPGPU或图形处理单元上的通用计算。这可以改善计算机或其他电子设备的整体性能。新标准允许GPGPU的高速互连，导致系统能够执行非常大量的并行指令。一些非常重要的应用程序已经进入GPGPU和GPGPU网络。这些应用包括人工智能(AI)，机器学习(ML) 和加速数据库等。

对于GPGPU，在包括它们的系统中出现了新的性能瓶颈。由于瓶颈限制了可以从GPGPU和GPGPUD网络加载和卸载的数据量，因此某些应用程序会受到性能限制。由于GPGPU互连标准与计算到GPU互连标准不同，并且通常具有更高的性能，因此问题更加严重。我们需要的是一种将数据移入和移出 GPGPU的方法，以及支持更高速度计算到GPU接口的任何其他组件。

发明内容

公开了用于通过芯片上的多协议存储控制器系统来创建不同网络的互连的方法、装置、系统和产品。

在一个方面，提供了用于将多协议设备与多协议存储控制器(MPSC)片上系统(SOC)互连的系统。MPSC SOC至少包括交换机和帧路由器。该系统包括支持第一协议的第一设备和支持第二协议的第二设备，二者都耦合到 MPSC SOC以及其内的交换机和帧路由器。MPSC SOC影响第一设备和第二设备之间的数据传输。MPSC SOC还可以影响其他支持的网络之间的数据传输。

在本发明的又一个方面，提供了一种用于在支持耦合到MPSC SOC的两个不同协议的两个设备之间转发数据的方法。该方法包括在MPSC SOC处从连接第一设备的第一端口接收数据，该第一端口支持第一协议，并将地址映射到MPSC SOC中的第二端口。由全局存储器映射器执行的地址映射包括内存映射表。

附图说明

附图仅示出了本发明的示例性实施例，因此不限制其范围，因为本发明的概念适用于其他同等有效的实施例。

图1展示了多协议存储控制器(MPSC)SOC以及组成完整的基于网络的存储解决方案的附带组件，该解决方案利用了网络存储和本地存储的连接。

图2提供了MPSC SOC的一个实施例的高层次描述。SOC通过NVLinkTM接口提供与Nvidia GPU复合体的网络连接，并且通过ONFI控制器或被配置的其他协议可以提供，例如，与运行NVMf协议的以太网接口的连接、与运行 OpenCAPI的PCIe接口的连接、与本地存储的连接。

图3描述了帧路由器的实施例。帧路由器用于确定如何通过MPSC SOC以最小延迟方便地移动唯一流量。每个冗余的唯一性接口都向帧路由器提供头信息，帧路由器使用它来构建必要的数据路径。

图4描述了交换机的实施例。交换机用于在独立接口之间创建高速数据路径。交换机为特定接口提供必要的协议，可能包括也可能不包括数据的封装/解封装。通过使用可编程的全局存储器映射器功能，交换机可以了解全局地址空间。