[发明专利]用于具有持久系统存储器的计算机系统的改进存储模型

说明书

描述一种处理器。该处理器包括寄存器空间，其用于接受软件命令的输入参数以将数据项移出计算机系统存储装置并且移入持久系统存储器。输入参数包括期望访问持久系统存储器中的数据项的软件进程的标识符以及软件进程所引用的数据项的虚拟地址。

技术领域

本发明的领域一般涉及计算机系统设计，以及更具体来说涉及用于具有持久系统存储器的计算机系统的改进存储模型。

背景技术

非常鼓励计算机系统设计人员增加他们设计的计算机的性能。传统上，计算机已包括系统存储器和非易失性大容量存储装置，它们基本上是系统的单独和隔离的硬件组件。然而，非易失性存储器技术和系统架构方面的新进展已准许系统存储器开始承担传统上由非易失性大容量存储装置所操控的系统作用。

附图说明

从下面结合附图的详细描述，能够取得对本发明的更好的理解，附图包括：

图1示出二级系统存储器；

图2a和图2b示出能够供具有持久系统存储器的系统使用的两个存储模型；

图3示出能够供具有持久系统存储器的系统使用的改进存储模型；

图4示出用于在具有实现传统文件系统存储模型的持久系统存储器的系统上模拟DAX模式的方法；

图5示出能够用于实现图3的改进存储模型的计算系统。

具体实施方式

图1示出具有多层或多级系统存储器112的计算系统100的实施例。按照各种实施例，更小、更快的近存储器113可用作更大、更慢的远存储器114的高速缓存。在各种实施例中，近存储器113用于存储系统存储器112中保存的程序代码和/或数据的更频繁访问的项。通过在近存储器113中存储更频繁使用的项，系统存储器112会被视为更快，因为系统会经常从/对较快近存储器113中存储的项进行读取/写入。

按照各种实施例，近存储器113具有比更低层的远存储器114更低的访问时间。例如，近存储器113可通过具有比远存储器114更快的时钟速度来呈现减少的访问时间。此处，近存储器113可以是与存储器控制器116并置的更快（例如更低的访问时间）、易失性系统存储器技术（例如高性能动态随机存取存储器（DRAM）和/或SRAM存储器单元）。相比之下，远存储器114可以是非易失性存储器技术，其相比易失性/DRAM存储器或者用于近存储器的任何技术都更慢（例如更长的访问时间）。

例如，远存储器114可由诸如下面列举的新兴的非易失性随机存取存储器技术组成（列举几种可能性）：基于相变的存储器、三维交叉点存储器、“原位写入”非易失性主存储器装置、具有由硫属化物所组成的存储单元的存储器装置、多级闪速存储器、多阈值级闪速存储器、基于铁电的存储器（例如FRAM）、基于磁的存储器（例如MRAM）、基于自旋转移矩的存储器（例如STT-RAM）、基于电阻器的存储器（例如ReRAM）、基于忆阻器的存储器、通用存储器、Ge₂Sb₂Te₅存储器、可编程金属化单元存储器、非晶单元存储器、Ovshinsky存储器等。这些技术的任一种可以是字节可寻址的，以便实现为计算系统中的系统存储器（又称作“主存储器”）而不是传统的基于块或扇区的非易失性大容量存储装置。

新兴的非易失性随机存取存储器技术通常具有下列各项的某种组合：1）比DRAM更高的存储密度（例如通过在三维（3D）电路结构（例如交叉点3D电路结构）中所构成）；2）在空闲时比DRAM更低的功耗密度（例如因为它们不需要刷新）；和/或3）比DRAM更慢但仍然比例如FLASH的传统非易失性存储器技术更快的访问时延。尤其是后一特性准许各种新兴的非易失性存储器技术用于起到主系统存储器的作用而不是传统大容量存储的作用（其处于非易失性存储装置的传统架构位置）。