[发明专利]用于实现具有不同操作模式的多级存储器分级结构的设备和方法

摘要

描述用于在计算机系统中集成包括非易失性存储器层的存储器和存储分级结构的系统和方法。在一个实施例中，PCMS存储器装置用作分级结构中的一层，有时称作“远存储器”。更高性能存储器装置（例如DRAM）放置在远存储器前面并且用来掩蔽远存储器的性能限制的一些。这些更高性能存储器装置称作“近存储器”。在一个实施例中，“近存储器”配置成工作在多个不同操作模式中，包括(但不限于)：第一模式，其中近存储器作为远存储器的存储器高速缓存进行操作；以及第二模式，其中向近存储器分配系统地址空间的第一地址范围，其中向远存储器分配系统地址空间的第二地址范围，其中第一范围和第二范围表示整个系统地址空间。

主权项

一种多级存储器系统，包括：处理器，具有用于运行指令和处理数据的多个核以及用于按照第一高速缓存管理策略来缓存指令和数据的一个或多个处理器高速缓存；第一级存储器，具有与其关联的第一组特性，所述第一组特性包括第一读存取速度和第一写存取速度；以及第二级存储器，具有与其关联的第二组特性，所述第二组特性包括其中至少一个分别比所述第一读存取速度或第一写存取速度相对更低的第二读和写存取速度、使得所述第二级存储器在功率被去除时要保持其内容的非易失性、使得其中存储的指令或数据可在相当于计算机系统的存储器子系统的粒度来存取的随机存取和存储器子系统可寻址性；存储器控制器，用于接收存储器请求并且在所述第一与所述第二级存储器之间分配所述存储器请求，所述存储器控制器用于指定所述第一级存储器的多种不同操作模式，包括第一模式，其中所述第一级存储器作为所述第二级存储器的存储器高速缓存进行操作；以及第二模式，其中向所述第一级存储器分配系统地址空间的第一地址范围，其中向所述第二级存储器分配所述系统地址空间的第二地址范围，其中在所述第一模式中，所述第一级存储器被组织成给相应系统地址范围提供缓存的不同高速缓存区域。