[发明专利]混合存储级内存及其磨损均衡方法

说明书

本公开提供一种混合存储级内存，包括：相变存储器，其一部分作为持久化存储，形成持久化内存文件系统单元；以及动态随机存储器，其和所述相变存储器的另一部分共同作为混合内存管理单元；其中，所述相变存储器和动态随机存储器统一编址，通过内存接口连接到总线。本公开同时还提供一种混合存储级内存磨损均衡方法，包括：创建位示图来表示现有文件块的配置情况；每隔一间隔在所述文件块中选取一部分作为关键块；根据关键块的访问热度对写入文件进行分配，使得混合存储级内存磨损均衡。

技术领域

本公开涉及存储器技术领域，尤其涉及一种混合存储级内存及其磨损均衡方法。

背景技术

近年来，以相变存储器(PCM，Phase Change Memory)、磁随机存储器(MRAM，Magnetic Random Access Memory)、阻变随机存储器(RRAM，Resistive Random AccessMemory)、3D-Xpoint等为代表的非易失存储器(NVM，Non-Volatile Memory)技术快速发展。新型非易失存储器件与动态随机存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)内存相比，具有更高的密度和更大的容量。与磁盘相比，具有更快的读写速度。随着非易失存储器件技术的发展，存储级内存(SCM，Storage Class Memory)的概念被提出。存储级内存同时具有按字节访问(类似于DRAM)和大容量存储(类似于外部存储设备)的双重特性。

文件系统是操作系统中用来组织和管理数据的一套软件机制。因为数据最终是存储在介质上的，所以介质的特性往往会影响文件系统的设计。文件系统可以分为磁盘文件系统和内存文件系统。磁盘文件系统如ext2、ext3、ext4等主要用来管理传统磁盘设备。内存文件系统又可以分为易失性内存文件系统和非易失性内存文件系统。易失性内存文件系统，如ramfs和tmpfs等，使用内核中的虚拟文件系统(VFS)的通用组织结构，把所有的元数据(如超级块和索引节点)和数据都存放于内存。由于元数据是存放在内核临时分配的虚拟地址空间中，每次加载的元数据在内存中的位置不确定，物理内存也会随着断电而回收。因此，易失性内存文件系统不具备持久性。另一种是持久化的内存文件系统。持久化内存文件系统的元数据结构一般固定存放在非易失性内存的已知位置中。系统重启后，可以在非易失内存的确定位置找到元数据结构，利用非易失性恢复数据，从而实现数据的持久化存储。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种混合存储级内存及其磨损均衡方法，以缓解现有技术中智能终端不能满足存储系统功耗和容量需求，非易失存储部分的磨损不均衡等技术问题。

(二)技术方案

本公开的一个方面，提供一种混合存储级内存，包括：相变存储器，其一部分作为持久化存储，形成持久化内存文件系统单元；以及动态随机存储器，其和所述相变存储器的另一部分共同作为混合内存管理单元；其中，所述相变存储器和动态随机存储器统一编址，通过内存接口连接到总线。

在本公开实施例中，所述相变存储器处于高地址空间，所述动态随机存储器处于低地址空间。

在本公开实施例中，所述持久化内存文件系统单元全部处于相变存储器中，占用混合存储级内存空间的四分之一到二分之一。

在本公开实施例中，所述混合内存管理单元还包括混合内存控制器，通过加入硬件模块对混合内存单元的内存进行管理。

本公开的另一方面，提供一种混合存储级内存磨损均衡方法，用于使上述任一项所述的混合存储级内存实现磨损均衡，所述混合存储级内存磨损均衡方法，包括：创建位示图来表示现有文件块的配置情况；每隔一间隔在所述文件块中选取一部分作为关键块；根据关键块的访问热度对写入文件进行分配，使得混合存储级内存磨损均衡。