[发明专利]一种使用相变存储器的计算机主板快速挂起和恢复装置

权利要求书

1.一种相变存储器主板，包括：

一主存储器，用于将指令和数据存储于相变存储器，其中，指令和数据在电源被移除主存储器时仍然保留，相变存储器包括大量的PCM单元，每个单元含有：带有晶态的混合物的第一逻辑状态，和带有非晶态的混合物的第二逻辑状态，其中，非晶态混合物的电阻比晶态混合物高；

一处理器，连接至主存储器，用于获取和执行主存储器的指令，并写数据至主存储器；

一视频存储器，通过处理器连接写入，用于存储经处理器更新的像素帧缓冲器，该帧缓冲器包含用于对用户产生可见显示的像素数据；

一高速缓存存储器，连接至处理器，用于存储主存储器的高速存取指令和数据拷贝；

一大容量储存设备，用于存储指令块和数据块，大容量储存设备为块寻址，其中，单一指令不能独立于指令块中的其它指令而被存取；

一输入输出协处理器，设于大容量存储设备和主存储器之间，用于从大容量存储设备中读取数据块和指令块，并将数据库和指令块写入主存储器中；

一操作系统影像，存储于主存储器的相变存储器中，包含在用户常规操作时用于控制处理器的指令和系统参数；

一挂起/恢复程序，作为指令存储于主存储器的相变存储器中，在用户挂起操作时，在电源从主存储器断开之前，处理器立即执行挂起/恢复程序；在用户恢复操作时，在主存储器的电源重新恢复后，处理器立即执行挂起/恢复程序；和

一基板，用于支持和电连接主存储器、处理器、视频存储器、I/O协处理器；

由此，挂起/恢复程序存储于主存储器的相变存储器中并被执行。

2.如权利要求1所述的一种相变存储器主板，其中，视频存储器包含一大量PCM单元的相变存储器，其中，当视频存储器的电源断开时，帧缓冲器仍被保留，且在挂起/恢复操作后，当电源恢复时，也不会通过处理器被重新生成。

3.如权利要求2所述的一种相变存储器主板，其中，视频存储器包含主存储器中相变存储器的一部分，其中，视频存储器和主存储器为共享相变存储器的一部分。

4.如权利要求1所述的一种相变存储器主板，其中，高速缓存存储器包含静态随机存取存储器；其中，挂起/恢复程序还包括：

一高速缓存禁用指令，用于在挂起禁用高速缓存存储器；

一高速缓存清理指令，用于删除存储于高速缓存存储器的指令和数据；

一高速缓存使能命令，在执行高速缓存清理指令后的恢复操作时，用于使高速缓存存储器能被重新载入自主存储器读取的指令和数据；

由此，高速缓存存储器经过挂起/恢复操作被清理和重新载入，而主存储器在挂起/恢复操作过程中仍保留指令和数据。

5.如权利要求1所述的一种相变存储器主板，其中，高速缓存存储器包含由大量PCM单元组成的相变存储器；其中，挂起操作过程中发生断电时，高速缓存存储器仍保留指令和数据的副本；

由此，缓存存储器在挂起/恢复过程中不被清理。

6.如权利要求1所述的一种相变存储器主板，还包括：

一局部桥接芯片，连接于处理器和主存储器之间，用于通过存储器总线从主存储器获取指令，并通过处理器总线将取出的指令发送到处理器，由此，处理器和主存储器通过局部桥接芯片连接在一起。

7.如权利要求6所述的一种相变存储器主板，其中，处理器直接存取主存储器的单独指令和数据，其中，相变存储器为随机寻址。

8.如权利要求1所述的一种相变存储器主板，其中，大量PCM单元中的一个PCM单元包括：

一晶体管选择器，通过门电路接收字线路，带有设于位线路和单元节点之间的一通道；

一混合物电阻，由混合物组成，连接于单元节点和阵列电压之间；

其中，当混合物电阻的混合物处于晶态，PCM单元位于第一逻辑状态，混合物电阻为低阻抗，可增加通过晶体管选择器的感应电流；

其中，当混合物电阻的混合物处于非晶态，PCM单元位于第二逻辑状态，混合物电阻为高阻抗，可降低通过晶体管选择器的感应电流；

其中高阻抗比低阻抗大，因此感应电流可通过晶态和非晶态的混合物之间转换来实现改变的。