專利名稱：存儲器模組及存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法
存儲器模組及存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請的一方面是有關(guān)一種存儲器模組及存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，尤其是 有關(guān)一種包括易失性存儲裝置和非易失性存儲裝置的存儲器模組。
背景技術(shù)：
存儲器大致可分為易失性存儲器(volatiIe memory)和非易失性存儲器 (non-volatilememory)0易失性存儲器包括動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)和靜態(tài)隨機存取 存儲器(SRAM)等，具有存取速度快的優(yōu)點，但由于工作時需要持續(xù)為其供電否則將導(dǎo)致 存儲于其內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失，因而具有較高的功耗。非易失性存儲器包括閃速存儲器(FLASH memory)，相比易失性存儲器具有高集成度的優(yōu)點，即單位體積存儲密度高，并且由于斷電 不會導(dǎo)致存儲于其內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失而具有較低的功耗。非易失性存儲器的存取速度低于易失 性存儲器，高于機械式硬盤。目前，被用于計算機存儲系統(tǒng)的主要是易失性存儲器，如DRAM。而非易失性存 儲器，如FLASH，則越來越多地被用于通過I/O接口存取的外部存儲設(shè)備，比如固態(tài)硬盤 (solid statedisk)或 U 盤等。

發(fā)明內(nèi)容一方面，在計算機系統(tǒng)中通過I/O接口與存儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換一般需要經(jīng)過多 次數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，比如外部設(shè)備的數(shù)據(jù)格式與I/O接口的數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換，以及I/O接 口的數(shù)據(jù)格式與存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換等，因此，外部設(shè)備與存儲系統(tǒng)之間的數(shù) 據(jù)交換過程比較復(fù)雜并且會消耗較大的系統(tǒng)資源。另一方面，存儲系統(tǒng)是由系統(tǒng)中各設(shè)備所共享，一個外部設(shè)備，如固態(tài)硬盤，若要 與存儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換就需要跟其他設(shè)備進行競爭。而連接于I/O接口的外部設(shè)備的優(yōu) 先級一般較低，在競爭中處于劣勢，這樣將使外部設(shè)備中的一些重要數(shù)據(jù)無法及時送至存 儲系統(tǒng)而降低了整個系統(tǒng)的效率。又一方面，通過I/O接口與存儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換需要由中央處理器(CPU)進行 調(diào)度，而這又進一步的消耗了 CPU的資源。又一方面，通過I/O接口與存儲系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換需要由主控制器參與，這會消 耗主控制器的資源。又一方面，當(dāng)計算機處于休眠狀態(tài)時，存儲系統(tǒng)中仍存儲著大量數(shù)據(jù)，為保持這些 數(shù)據(jù)不丟失，系統(tǒng)必須為存儲系統(tǒng)一直供電，而這將進一步增加系統(tǒng)的功耗；若將這些數(shù)據(jù) 在計算機休眠時存儲于連接于I/O接口的硬盤的話，由于I/O接口與存儲系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù) 交換速度較慢，將導(dǎo)致恢復(fù)系統(tǒng)的時間較長。發(fā)明人意識到由于I/O接口傳輸速率的瓶頸以及I/O接口與存儲系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù) 交換的復(fù)雜機制，非易失性存儲器，如FLASH，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)機械式硬盤存取速度的優(yōu)勢并未 得到充分利用。
本申請的一方面提供了一種存儲器模組(memory module)，該存儲器模組包括至 少一個易失性存儲裝置、至少一個非易失性存儲裝置以及數(shù)據(jù)交換控制裝置。該數(shù)據(jù)交換 控制裝置根據(jù)接收到的指令控制易失性存儲器裝置和非易失性存儲裝置在該存儲器模組 內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。在一些實施例中，當(dāng)數(shù)據(jù)交換控制裝置接收到第一指令時，控制從非易失性存儲 裝置讀取數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)寫入易失性存儲裝置；當(dāng)數(shù)據(jù)交換控制裝置接收到第二指令 時，控制從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲裝置。在一些實施例中，存儲器模組用于緩存一計算機處理器，如CPU，和其他裝置，如通 過I/O接口連接于該計算機的裝置，之間的數(shù)據(jù)交換。在一些實施例中，存儲器模組是由一主控制器控制，主控制器與處理器和存儲器 模組直接連接。在一些實施例中，存儲器模組的易失性存儲裝置用于存儲計算機處理器正在使用 的數(shù)據(jù)。易失性存儲器包括但不限于動態(tài)隨機存取存儲裝置(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲裝 置(SRAM)等。非易失性存儲器包括但不限于閃速存儲裝置(FLASH)、鐵電隨機存取存儲裝 置(FRAM)、相變隨機存取存儲裝置(PCRAM)等。在一些實施例中，存儲器模組是安裝在一塊印刷電路板上的至少一個存儲裝置的 總成。在一些實施例中，計算機可以包括一個以上處理器。該存儲器模組包括一個數(shù)據(jù)接口，該存儲器模組通過該數(shù)據(jù)接口與其他裝置進行 數(shù)據(jù)交換。在一些實施例中，該數(shù)據(jù)接口為雙數(shù)據(jù)率(DDR，double data rate)接口 ；在又 一實施例中，該存儲器模組數(shù)據(jù)接口為RAMBUS存儲器模組接口。在一些實施例中，易失性存儲裝置和非易失性存儲裝置之間的數(shù)據(jù)交換可以是單 向的，如自非易失性存儲裝置至易失性存儲裝置，或自易失性存儲裝置至非易失性存儲裝 置。在又一實施例中，易失性存儲裝置和非易失性存儲裝置之間的數(shù)據(jù)交換可以是雙向的。 其中，易失性存儲裝置和非易失性存儲裝置之間的數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過控制各存儲器模組和其 他裝置之間數(shù)據(jù)交換的主控制器。在一些實施例中，存儲器模組對應(yīng)每一非易失性存儲裝置設(shè)有非易失性存儲裝置 控制器，以控制對應(yīng)的非易失性存儲裝置。在一些實施例中，存儲器模組還包括易失性存儲裝置控制器，以控制易失性存儲裝置。在一些實施例中，存儲器模組還包括故障區(qū)塊管理裝置，以管理非易失性存儲裝 置中的故障區(qū)塊。在一些實施例中，存儲器模組還包括讀寫次數(shù)管理裝置，以使非易失性存儲裝置 中各區(qū)塊的讀寫次數(shù)盡量平均，從而提高非易失性存儲裝置的使用壽命。在一些實施例中，存儲器模組還包括一個預(yù)取緩存，以緩存由非易失性存儲裝置 讀出的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，復(fù)數(shù)個非易失性存儲裝置并行地連接于預(yù)取緩存，以提高數(shù) 據(jù)讀取速度。在一些實施例中，存儲器模組還包括一個命令分配裝置。命令分配裝置把從存儲器模組外部接收到的命令分配給對應(yīng)的裝置。在一些實施例中，當(dāng)命令分配裝置接收到向 易失性存儲裝置寫入從存儲器模組外部接收到的數(shù)據(jù)的命令時，把接收到的寫命令分配給 易失性存儲裝置控制器。當(dāng)命令分配裝置接收到由易失性存儲器讀出數(shù)據(jù)至其他設(shè)備時， 把接收到的讀命令分配給易失性存儲裝置控制器。當(dāng)命令分配裝置接收到從非易失性存儲 裝置讀取數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)接口的命令時，命令分配裝置把接收到的命令分配給非易失性存儲裝 置。當(dāng)命令分配裝置接收到從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入非易失性存儲裝置的命令 時，把接收到的命令分配給數(shù)據(jù)交換控制裝置。接著，數(shù)據(jù)交換控制裝置產(chǎn)生一個讀命令至 易失性存儲裝置，產(chǎn)生一個寫命令至非易失性存儲裝置。當(dāng)命令分配裝置接收到從非易失 性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入易失性存儲裝置的命令時，把接收到的命令分配給數(shù)據(jù)交換控 制裝置。接著，數(shù)據(jù)交換控制裝置產(chǎn)生一個讀命令至非易失性存儲裝置，產(chǎn)生一個寫命令至 易失性存儲裝置。本申請的又一方面提供了一種計算機存儲系統(tǒng)，用于緩存一計算機內(nèi)的CPU和其 他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。該存儲系統(tǒng)包括一個或多個存儲器模組以及一個主控制器。該主 控制器控制存儲器模組與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。該存儲器模組包括至少一個易失性存 儲器裝置、至少一個非易失性存儲裝置以及數(shù)據(jù)交換控制裝置。該數(shù)據(jù)交換控制裝置根據(jù) 接到的指令控制該至少一個易失性存儲器裝置和該至少一個非易失性存儲裝置在該存儲 器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。存儲器模組內(nèi)易失性存儲器裝置和非易失性存儲裝置之間的數(shù)據(jù)交 換不經(jīng)過主控制器。在一些實施例中，主控制器可以是一個獨立的裝置，也可以是集成在計算機處理 器中。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于緩存計算機處理器與其他裝置之 間的數(shù)據(jù)交換。該存儲器模組包括至少一個易失性存儲器裝置、至少一個非易失性存儲裝 置以及數(shù)據(jù)交換控制裝置。該數(shù)據(jù)交換控制裝置根據(jù)接到的指令控制該至少一個易失性存 儲器裝置和該至少一個非易失性存儲裝置在該存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于計算機系統(tǒng)，該存儲器模組包括 至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝置。其中，非易失性存儲裝置可用于 當(dāng)計算機系統(tǒng)處于關(guān)機或休眠狀態(tài)時存儲計算機程序，易失性存儲裝置可用于運行這些計 算機程序。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于計算機系統(tǒng)，該存儲器模組包括 至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝置。其中，非易失性存儲裝置可用于 當(dāng)計算機系統(tǒng)從運行狀態(tài)切換休眠狀態(tài)時，存儲至少部分易失性存儲裝置中的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，存儲器模組是雙面引腳存儲器模組(dual-in-line memory module)。在一些實施例中，存儲器模組為雙數(shù)據(jù)率雙面引腳存儲器模組。在一些實施例中，非易失性存儲裝置的總?cè)萘看笥诘扔谝资源鎯ρb置的總?cè)萘俊１旧暾埖挠忠环矫嫣峁┝艘环N存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)讀寫方法，該存儲器模組包括 至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝置，該方法包括以下操作接收來自 主控制器的把非易失性存儲裝置中的數(shù)據(jù)讀出并寫入易失性存儲裝置的指令；自非易失性存儲裝置讀出這些數(shù)據(jù)；以及把這些數(shù)據(jù)寫入易失性存儲裝置。在一些實施例中，這些數(shù)據(jù)在從非易失性存儲裝置中讀出到寫入易失性存儲裝置 的過程不經(jīng)過主控制器。在又一實施例中，這些數(shù)據(jù)在從非易失性存儲裝置中讀出到寫入 易失性存儲裝置的過程在存儲器模組內(nèi)進行。在又一實施例中，這些數(shù)據(jù)在從非易失性存 儲裝置中讀出到寫入易失性存儲裝置的過程不經(jīng)過存儲器模組對外的接口。在一些實施例中，存儲器模組還包括緩存，方法還包括以下操作把自非易失性存 儲裝置讀出這些數(shù)據(jù)存儲在緩存中；以及把緩存中的這些數(shù)據(jù)寫入易失性存儲裝置。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)讀寫方法，該存儲器模組包括 至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝置，該方法包括以下操作接收來自 主控制器的把易失性存儲裝置中的數(shù)據(jù)讀出并寫入非易失性存儲裝置的指令；自易失性存 儲裝置讀出這些數(shù)據(jù)；以及把這些數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲裝置。其中，這些數(shù)據(jù)在從易失性 存儲裝置中讀出到寫入非易失性存儲裝置的過程中不經(jīng)過主控制器。在一些實施例中，存儲器模組還包括緩存，方法還包括以下操作把自易失性存儲 裝置讀出這些數(shù)據(jù)存儲在緩存中；以及把緩存中的這些數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲裝置。在一些實施例中，這些數(shù)據(jù)在從易失性存儲裝置中讀出到寫入非易失性存儲裝置 的過程不經(jīng)過主控制器。在又一實施例中，這些數(shù)據(jù)在從易失性存儲裝置中讀出到寫入非 易失性存儲裝置的過程在存儲器模組內(nèi)進行。在又一實施例中，這些數(shù)據(jù)在從易失性存儲 裝置中讀出到寫入非易失性存儲裝置的過程不經(jīng)過存儲器模組對外的接口。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于一計算機，該存儲器模組包括至 少一個易失性存儲裝置，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存儲裝置，用于存儲計算 機操作系統(tǒng)，其中，易失性存儲裝置和非易失性存儲裝置可在存儲器模組內(nèi)進行數(shù)據(jù)交換。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于一計算機，該存儲器模組包括至 少一個易失性存儲裝置，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存儲裝置，當(dāng)計算機從運 行狀態(tài)切換至休眠狀態(tài)時，在存儲器模組內(nèi)，易失性存儲裝置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)被讀取并寫入 非易失性存儲裝置；當(dāng)計算機從休眠狀態(tài)切換至運行狀態(tài)時，在存儲器模組內(nèi)，非易失性存 儲裝置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)被讀取并寫入易失性存儲裝置。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，該存儲器模組用于 緩存計算機的CPU與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝 置和至少一個非易失性存儲裝置，該方法包括以下操作接收從非易失性存儲裝置讀取數(shù) 據(jù)并寫入所述易失性存儲裝置的命令；從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)；以及把從非易失性 存儲裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入易失性存儲裝置，其中，從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入易 失性存儲裝置的操作是在存儲器模組內(nèi)進行。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，該存儲器模組用于 緩存計算機的CPU與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝 置和至少一個非易失性存儲裝置，該方法包括以下操作接收從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù) 并寫入非易失性存儲裝置的命令；從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)；以及把從易失性存儲裝置 讀取的數(shù)據(jù)寫入非易失性存儲裝置，其中，從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入非易失性存 儲裝置的操作是在存儲器模組內(nèi)進行。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于緩存計算機處理器與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝 置。該存儲器模組被設(shè)置成當(dāng)接收到從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入非易失性存儲裝置 的命令，從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)，并把從易失性存儲裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入非易失性存 儲裝置，其中，從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入非易失性存儲裝置的操作是在存儲器模 組內(nèi)進行。本申請的又一方面提供了一種存儲器模組，用于緩存計算機處理器與其他裝置之 間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存儲裝 置。該存儲器模組被設(shè)置成當(dāng)接收到從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入易失性存儲裝置 的命令，從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)，并把從非易失性存儲裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入易失性 存儲裝置，其中，從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入易失性存儲裝置的操作是在存儲器 模組內(nèi)進行。本申請的設(shè)計可以在一定程度上減輕計算機系統(tǒng)中CPU和主控制器的負(fù)擔(dān)，提高 計算機系統(tǒng)開關(guān)機速度以及在運行狀態(tài)和休眠狀態(tài)之間的切換的速度，以及降低存儲系統(tǒng) 的功耗。

以下附圖為本申請的一部分，結(jié)合以下附圖可以更好地理解本申請。以下附圖展 示了本申請的一些實施例，以幫助技術(shù)人員更好地理解本申請的原理。在參考以下具體實 施方式后，業(yè)界一般技術(shù)人員在本申請的啟示下可以本申請的范圍內(nèi)得到更多其它實施 例，并且理解本申請的其他優(yōu)勢。圖1展示了本申請一個實施例中存儲系統(tǒng)的功能模塊圖。圖2展示了本申請一個實施例中把從主控制器接收到的數(shù)據(jù)寫入易失性存儲裝 置的方法的流程圖。圖3展示了本申請一個實施例中從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)至主控制器的方法 的流程圖。圖4展示了本申請一個實施例中從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入易失性存 儲裝置的方法的流程圖。圖5展示了本申請一個實施例中從易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入非易失性存 儲裝置的方法的流程圖。圖6展示了本申請一實施例中從非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)至主控制器的方法 的流程圖。
具體實施方式以下將對本申請的具體實施例進行詳細(xì)描述，并且這些描述將詳細(xì)到使業(yè)界一般 技術(shù)人員能夠理解本申請?？梢岳斫?，除了本申請描述的具體實施例外，還可以在本申請的 精神下和范圍內(nèi)通過改變結(jié)構(gòu)、邏輯以及電路以獲得其他實施方案，這些實施方案依然在 本申請的保護范圍之內(nèi)。在描述以下具體實施例的過程中，為了對這些具體實施例進行清 楚的描述，將采用一些特定的術(shù)語，然而采這些術(shù)語的本意并非限制本申請的保護范圍，這 些術(shù)語的范圍應(yīng)該擴展至任何以大致相同的手段達到大致相同的目的的等效物。比如“連接” 一詞，不僅包括直接連接，還包括通過其他電路連接。圖1展示了本申請一個實施例中存儲系統(tǒng)100的功能模塊圖。存儲系統(tǒng)100可用 于緩存CPU(圖中未示)與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。存儲系統(tǒng)100包括主控制器101和 存儲器模組103。為便于說明，圖1所示的實施例中只展示了一個存儲器模組，但可以理解 的是，一個存儲系統(tǒng)中可以包括任意個存儲器模組，比如2個、3個、4個、6個等。主控制器101控制對存儲器模組103的讀寫操作。存儲器模組103包括數(shù)據(jù)接口 105，存儲器模組103通過數(shù)據(jù)接口 105與外部進 行數(shù)據(jù)交換。在一些實施例中，數(shù)據(jù)接口 105符合DDR DIMM(雙數(shù)據(jù)率雙列直插存儲器模 組)的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，比如DDR-l、DDR-2或DDR-3等。在一些實施例中，數(shù)據(jù)接口 105符合 RAMBUS存儲器模組的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。存儲器模組103包括多個動態(tài)隨機存取存儲裝置107a-107n和動態(tài)隨機存取 存儲裝置控制器109。動態(tài)隨機存取存儲裝置控制器109控制對動態(tài)隨機存取存儲裝置 107a-107n的讀寫操作。在一些實施例中，動態(tài)隨機存取存儲裝置控制器109包括緩存111， 用以緩存寫入動態(tài)隨機存取存儲裝置107a-107n的數(shù)據(jù)和/或從動態(tài)隨機存取存儲裝置 107a-107n讀出的數(shù)據(jù)。存儲器模組103還包括多個閃速存儲裝置113a-113n，并且對應(yīng)每一閃速存儲裝 置113a-113n設(shè)有閃速存儲裝置控制器llfe_115n，用以控制對對應(yīng)的閃速存儲裝置的讀
寫操作。存儲器模組103還包括管理裝置117，以優(yōu)化對閃速存儲裝置113a-113n的使用。 管理裝置117包括故障區(qū)塊管理裝置119和讀寫次數(shù)管理裝置121。故障區(qū)塊管理裝置119 檢測閃速存儲裝置113a-113n中的故障區(qū)塊，并防止系統(tǒng)再次使用這些故障區(qū)塊。讀寫次 數(shù)管理裝置121均化對各閃速存儲裝置各區(qū)塊的讀寫次數(shù)，防止系統(tǒng)對某些區(qū)塊進行讀寫 的次數(shù)遠(yuǎn)高于其他區(qū)塊而使這些區(qū)塊過早損壞。存儲器模組103還包括一個命令分配裝置123，通過數(shù)據(jù)接口 105接收主控制器 101發(fā)出的指令，并把相應(yīng)的指令發(fā)送至存儲器模組103內(nèi)對應(yīng)的裝置。存儲器模組103還包括一個內(nèi)部數(shù)據(jù)交換控制裝置125，以控制閃速存儲裝置 113a-113n與動態(tài)隨機存取存儲裝置107a-107n之間的數(shù)據(jù)交換。內(nèi)部數(shù)據(jù)交換控制裝置 125可以包括第一數(shù)據(jù)交換控制裝置127，以控制自閃速存儲裝置113a-113n讀取數(shù)據(jù)并寫 入動態(tài)隨機存取存儲裝置107a-107n的操作。內(nèi)部數(shù)據(jù)交換控制裝置125可以包括第二數(shù) 據(jù)交換控制裝置129，以控制從動態(tài)隨機存取存儲裝置107a-107n讀取數(shù)據(jù)并寫入閃速存 儲裝置113a-113n的操作。在一些實施例中，內(nèi)部數(shù)據(jù)交換控制裝置125可以采用狀態(tài)機 實現(xiàn)。存儲器模組103還包括預(yù)取緩存131和橋接裝置133。預(yù)取緩存131用于緩存從 閃速存儲裝置113a-113n讀出的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，預(yù)取緩存131的位寬比單個閃速 存儲裝置的位寬大。把多個閃速存儲裝置并行地連接至預(yù)取緩存131，從這些閃速存儲裝置 讀出的數(shù)據(jù)可以并行地寫入預(yù)取緩存131，可以在一定程度上彌補閃速存儲裝置較慢的讀 取速度，以提高存儲器模組103的整體效率。預(yù)取緩存131通過橋接裝置133與數(shù)據(jù)接口 105連接，把從閃速存儲裝置113a-113n讀出的數(shù)據(jù)輸出存儲器模組103。橋接裝置105把 從預(yù)取緩存131接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合數(shù)據(jù)接口 105標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)接口 10權(quán)利要求
1.一種存儲器模組，包括至少一個易失性存儲器裝置，其特征在于，所述存儲器模組還 包括至少一個非易失性存儲裝置；以及數(shù)據(jù)交換控制裝置，根據(jù)接收到的指令控制所述易失性存儲器裝置和所述非易失性存 儲裝置之間在所述存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，當(dāng)所述數(shù)據(jù)交換控制裝置接收到第 一指令時，控制從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)寫入所述易失性存儲裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，當(dāng)所述數(shù)據(jù)交換控制裝置接收到第 二指令時，控制從所述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)寫入所述非易失性存儲裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述存儲器模組用于緩沖計算機的 CPU與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。
5.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述易失性存儲裝置是動態(tài)隨機存 取存儲裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述非易失性存儲裝置是閃速存儲裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述存儲器模組還包括一數(shù)據(jù)接口， 所述存儲器模組通過該數(shù)據(jù)接口與外部進行通信，該數(shù)據(jù)接口是雙數(shù)據(jù)率雙面引腳存儲器 模組數(shù)據(jù)接口。
8.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述易失性存儲器裝置和所述非易 失性存儲裝置之間的數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過控制所述存儲器模組的主控制器。
9.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，它還包括一管理裝置，以管理所述非 易失性存儲裝置中的故障區(qū)塊和管理所述非易失性存儲裝置各區(qū)塊的讀寫次數(shù)。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，它還包括一預(yù)取緩存，以緩存從所 述非易失性存儲裝置讀出的數(shù)據(jù)，其中，所述非易失性存儲裝置平行地連接于所述預(yù)取緩 存。
11.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，它還包括命令分配裝置，用于判斷 所述存儲器模組接收到的命令，并根據(jù)判斷結(jié)果把接收到的命令分配給所述易失性存儲裝 置或所述非易失性存儲裝置或所述數(shù)據(jù)交換控制裝置。
12.如權(quán)利要求12所述的存儲器模組，其特征在于，當(dāng)所述命令分配裝置接收到從所 述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并輸出所述存儲器模組的命令，或把所述存儲器模組接收到的 數(shù)據(jù)寫入所述易失性存儲裝置的命令，命令分配裝置把接收到的命令分配給所述易失性存 儲裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的存儲器模組，其特征在于，當(dāng)所述命令分配裝置接收到從所 述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并輸出所述存儲器模組的命令，命令分配裝置把接收到的命 令分配給所述非易失性存儲裝置。
14.如權(quán)利要求12所述的存儲器模組，其特征在于，當(dāng)所述命令分配裝置接收到從所 述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所述非易失性存儲裝置的命令，或從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所述易失性存儲裝置的命令，命令分配裝置把接收到的命令分配給所 述數(shù)據(jù)交換控制裝置。
15.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述非易失性存儲裝置的總?cè)萘看?于所述易失性存儲裝置的總?cè)萘俊?br> 16.如權(quán)利要求1所述的存儲器模組，其特征在于，所述非易失性存儲裝置和所述易失 性存儲裝置被編址在同一地址空間。
17.一種計算機存儲系統(tǒng)，用于緩存一計算機的處理器和其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該 計算機存儲系統(tǒng)包括一個或多個存儲器模組以及一個主控制器，該主控制器控制存儲器模 組與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，其特征在于，所述存儲器模組是如權(quán)利要求1-15之一所述 的存儲器模組。
18.一種存儲器模組，用于一計算機，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置，其 特征在于，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存儲裝置，用于存儲計算機操作系統(tǒng)，其 中，所述易失性存儲裝置和所述非易失性存儲裝置之間可在所述存儲器模組內(nèi)進行數(shù)據(jù)交 換。
19.如權(quán)利要求18所述的存儲器模組，所述易失性存儲裝置為動態(tài)隨機存取存儲裝 置，所述非易失性存儲裝置為閃速存儲裝置。
20.一種存儲器模組，用于一計算機，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置，其 特征在于，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存儲裝置，當(dāng)所述計算機從運行狀態(tài)切 換至休眠狀態(tài)時，在所述存儲器模組內(nèi)，所述易失性存儲裝置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)被讀取并寫入 所述非易失性存儲裝置；當(dāng)所述計算機從休眠狀態(tài)切換至運行狀態(tài)時，在所述存儲器模組 內(nèi)，所述非易失性存儲裝置中的相應(yīng)數(shù)據(jù)被讀取并寫入所述易失性存儲裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的存儲器模組，所述易失性存儲裝置為動態(tài)隨機存取存儲裝 置，所述非易失性存儲裝置為閃速存儲裝置。
22.—種存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，該存儲器模組用于緩存計算機處理器與其他 裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存 儲裝置，該方法包括以下操作接收從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所述易失性存儲裝置的命令；從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)；以及把從所述非易失性存儲裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入所述易失性存儲裝置，其中，從所述非易 失性存儲裝置讀取所述數(shù)據(jù)并寫入所述易失性存儲裝置的操作是在所述存儲器模組內(nèi)進 行。
23.一種存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，該存儲器模組用于緩存計算機處理器與其他 裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模組包括至少一個易失性存儲裝置和至少一個非易失性存 儲裝置，該方法包括以下操作接收從所述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所述非易失性存儲裝置的命令；從所述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)；以及把從所述易失性存儲裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入所述非易失性存儲裝置，其中，從所述易失 性存儲裝置讀取所述數(shù)據(jù)并寫入所述非易失性存儲裝置的操作是在所述存儲器模組內(nèi)進 行。
24.一種存儲器模組，用于緩存計算機處理器與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模 組包括至少一個易失性存儲裝置，其特征在于，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存 儲裝置，并且該存儲器模組被設(shè)置成當(dāng)接收到從所述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所述 非易失性存儲裝置的命令，從所述易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)，并把從所述易失性存儲裝置 讀取的數(shù)據(jù)寫入所述非易失性存儲裝置，其中，從所述易失性存儲裝置讀取所述數(shù)據(jù)并寫 入所述非易失性存儲裝置的操作是在所述存儲器模組內(nèi)進行。
25.一種存儲器模組，用于緩存計算機處理器與其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換，該存儲器模 組包括至少一個易失性存儲裝置，其特征在于，該存儲器模組還包括至少一個非易失性存 儲裝置，并且該存儲器模組被設(shè)置成當(dāng)接收到從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)并寫入所 述易失性存儲裝置的命令，從所述非易失性存儲裝置讀取數(shù)據(jù)，并把從所述非易失性存儲 裝置讀取的數(shù)據(jù)寫入所述易失性存儲裝置，其中，從所述非易失性存儲裝置讀取所述數(shù)據(jù) 并寫入所述易失性存儲裝置的操作是在所述存儲器模組內(nèi)進行。
全文摘要
一種存儲器模組及存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換方法，存儲器模組是用于緩存一計算機的CPU和其他裝置之間的數(shù)據(jù)交換。存儲器模組包括至少一個易失性存儲器裝置，至少一個非易失性存儲裝置，以及數(shù)據(jù)交換控制裝置。數(shù)據(jù)交換控制裝置根據(jù)指令控制易失性存儲器裝置和非易失性存儲裝置在存儲器模組內(nèi)的數(shù)據(jù)交換。
文檔編號G06F12/08GK102110057SQ20091020082
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者山崗, 霍華德·楊 申請人:瀾起半導(dǎo)體(上海)有限公司