[发明专利]异构混合内存架构的计算机系统及其控制方法、内存检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种异构混合内存架构的计算机 系统、一种计算机系统的控制方法以及内存检测系统。

背景技术

针对云计算和大数据所表现出的增量速度快、时间局部性低等特点，使得 以计算为中心的传统模式面临着内存容量有限、输入/输出压力大、缓存命中率 低、数据处理的总体性能低等诸多挑战，难以取得性能、能耗与成本的最佳平 衡，使得目前的计算机系统无法处理PB级以上的大数据。随着电阻存储器、 铁电存储器、相变存储器等为代表的新兴非易失性存储介质(Non-Volatile Memory，NVM)技术的发展，使得传统的内存与存储分离的界限逐渐变得模糊， 推进了存储技术的发展，为新型的内存与存储体系结构的产生打下了良好的基 础。通过把新型的NVM和DRAM相结合，搭建异构混合内存架构是解决上述 问题的理想选择。

计算机在POST(PowerOnSelf-Test，上电自检)阶段，BIOS(BasicInput &OutputSystem，基本输入输出系统)调用MRC(MemoryReferenceCode，内 存参考代码)实现对DRAM(DynamicRandomAccessMemory，动态随机访问 存储器)的自检和初始化，在NVM+DRAM的异构混合内存架构下，要使用NVM 存储器，BIOS还必须对NVM进行相应的自检和初始化。NVM并不是真正意 义上的内存，其非易失性使得NVM除了可以作为内存之外还可以作为外部存储 设备使用，因而数据、代码乃至操作系统都可以存储在NVM中。传统的MRC 在异构混合内存架构下，无法识别NVM，同时亦不能实现对NVM的初始化和 自检。当BIOS没有对NVM做初始化时，操作系统、应用软件无法访问NVM， 此时NVM是不可用的。同时，由于NVM的非易失性,一般NVM中存储有数据 等资料，BIOS不能像对待DRAM那样进行擦除和写操作，因为这样会导致NVM 中的资料丢失。

目前业界对NVM的应用，NVM主要还只是作为外部存储器挂在PCIE总 线上，如图4所示。

NVM和普通机械硬盘相比较，区别是NVM本质上是一种非易失性的存储 设备，CPU通过NVM控制器可以直接访问NVM。而普通硬盘是磁盘，需要机 械马达的转动来驱动磁头去访问磁盘的各个扇区。因而NVM的读写速度比访问 普通硬盘高一些。

传统的架构决定了NVM只是作为外部存储设备使用，计算机启动过程中， BIOS不会把NVM和DRAM形成统一的系统内存报表，NVM不能作为内存使 用。

发明内容

基于此，有必要提供一种可将NVM作为内存使用的异构混合内存架构的计 算机系统，可使整个计算机系统达到读写速度和成本的平衡。

此外还提供一种该计算机系统的控制方法和该计算机系统内的内存检测系 统。

一种异构混合内存架构的计算机系统，包括：

内存单元，包括第一SPD芯片，并通过DIMM接口接入计算机系统；所述 第一SPD芯片包括内存单元的存储容量信息；

非易失性存储单元，包括第二SPD芯片，并通过DIMM接口接入计算机系 统；所述第二SPD芯片包括非易失性存储单元的存储容量和存储器类别信息；

BIOS单元，用于在上电自检阶段获取所述第二SPD芯片的容量信息，与所 述内存单元的存储容量信息一起形成系统内存报表。

在其中一个实施例中，所述非易失性存储单元还包括存储控制器和存储介 质，所述存储控制器与DIMM接口连接、并控制对存储介质的读写。

在其中一个实施例中，所述存储介质为电阻存储介质、铁电存储介质或相 变存储介质。

在其中一个实施例中，所述非易失性存储单元还包括动态随机访问存储缓 冲模块，与所述存储控制器连接。

在其中一个实施例中，所述非易失性存储单元的数量为两个以上，分别通 过DIMM接口接入计算机系统，所述BIOS单元在上电自检阶段逐一获取各个 非易失性存储单元的第二SPD芯片容量信息。

一种异构混合内存架构的计算机系统的控制方法，基于上述的计算机系统， 包括如下步骤：

BIOS单元通过读取所述第一SPD芯片或第二SPD芯片中的存储器类别信 息以判断存储单元的类型；若判断存储单元为内存单元，则执行正常的上电自 检过程；否则获取当前非易失性存储单元的容量信息；