[发明专利]用于计算系统的统一系统宽寻址

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请主张优先权，且基于对2015年1月29日提交的美国专利申请No.14/608,489题目为“用于计算系统的统一系统宽寻址”，其内容在此以参考文献的形式全文并入。

技术领域

本文描述的系统、方法和设备涉及一种计算系统，具有多个多核处理器和遍历计算系统的统一资源寻址。

背景技术

一个典型的现代计算系统需要大量的计算力，这些计算力只能由具有一个或多个计算机处理器的每一个计算模块结合起来的大量计算模块提供。例如，用于数据中心的计算系统通常包括堆叠在一起的计算机模块的机架。这种常规计算系统使用至少两个完全分开的寻址方案：一种是由计算机处理器使用的寻址方案，来访问诸如在传统的冯·诺依曼结构或哈佛结构中使用的物理或虚拟存储器寻址的主存储器，以及用于模块间通讯的另一个寻址方案，比如基于千兆以太网的包交换。

现代计算系统的异构寻址方案由于寻址远程存储器的复杂性和对用额外软件来使用远程存储器的需求而无法提供高的可扩缩性，导致在远程存储器工作时等待时间较长且带宽较低。随着对计算力要求的不断增长，本领域需要一种可扩缩计算系统，来实现遍历计算模块的系统宽的统一寻址，在保持遍历系统的短等待时间、高带宽通信的同时，该统一寻址结合有简单性、易于选定路线、以及扩缩的灵活性，无论计算系统的规模有多大。

发明内容

本发明提供用于操作计算系统的系统、方法和设备。在本发明的一个方面中，一种根据本发明的处理设备可以包括一个或多个高速通讯接口来向所述处理设备的外部其它设备传输数据，所述处理设备上的顶层路由器同一个或多个高速通讯接口、设备控制器和多个处理引擎耦合。多个处理引擎可以被分组在多个集群中，每个集群包括由多个处理引擎构成的子集。设备控制器可以包括微型控制器和设备控制器存储空间。每个集群可以包括集群控制器以及一个或多个集群存储器以及处理引擎。每个集群存储器可以包括存储器控制器，而且每个处理引擎可以包括引擎存储器和引擎内核。设备控制器存储空间、处理设备的全部集群的群存储器和全部处理引擎的引擎存储器可以在处理设备上形成统一的地址空间。设备控制器的微控制器、每个集群控制器、每个集群存储器和每个处理引擎的存储控制器可以被配置成使用在所述包的头部中包含单一目标地址的包来在统一地址空间中寻址到任意存储器位置。

在本发明的另一个方面中，一种根据本发明的计算系统可以包括多个处理设备。每个处理设备可以包括一个或多个高速通讯接口来与处理设备的外部通讯，处理设备上的顶层路由器同一个或多个高速通讯接口、设备控制器和多个处理引擎耦合。每个处理设备上的多个处理引擎可以被分组在多个集群中，每个集群包括由多个处理引擎构成的子集。每个处理设备的设备控制器可以包括微型控制器和设备控制器存储空间。每个处理设备的每个集群可以包括集群控制器以及一个或多个集群存储器，以及处理引擎。每个集群存储器可以包括存储控制器，每个处理设备的每个处理引擎可以包括引擎存储器和引擎内核。所有处理设备的所述设备控制器存储器空间、所有处理设备的所有集群的集群存储器和所有处理设备的所有处理引擎的引擎存储器可以为计算系统形成一个统一的地址空间。每个设备控制器的微型控制器、每个集群控制器、每个集群存储器的存储控制器和每个处理引擎可以被配置成使用在所述包的头部中包含单一目标地址的包来在统一地址空间中寻址到任意存储器位置。