阅读说明：本技术 存储器、存储器模块和非易失性存储器的存储器映射 (Memory, memory module and memory mapping of non-volatile memory ) 是由 F·F·罗斯 M·A·布莱瑟 于 2020-02-04 设计创作，主要内容包括：描述了与传送数据和/或执行逻辑运算的命令相关的设备和方法。举例来说,可将识别数据的位置和用于传送所述数据的目标的命令发出到存储器装置。或者,可将识别数据的位置和待对所述数据执行的一或多个逻辑运算的命令发出到存储器装置。存储器模块可包含不同的存储器阵列(例如,不同技术类型),且命令可识别待在阵列之间或在所述阵列的控制器之间传送的数据。命令可包含在与所述阵列相关联的通道中表达或指示所述通道的数据的目标,且数据可在通道之间或在共享通道的存储器装置之间或同时在所述通道之间和所述存储器装置之间传送。一些命令可识别数据、所述数据的目标和所述数据的逻辑运算。(Apparatus and methods relating to transferring data and/or commands to perform logical operations are described. For example, a command may be issued to the memory device identifying the location of the data and the target for transferring the data. Alternatively, a command may be issued to the memory device identifying the location of the data and one or more logical operations to be performed on the data. The memory modules may include different memory arrays (e.g., different technology types), and the commands may identify data to be transferred between the arrays or between controllers of the arrays. Commands may include targets for data that is expressed or indicated in the channels associated with the array, and data may be transferred between channels or between memory devices that share a channel or between and among the channels simultaneously. Some commands may identify data, a target of the data, and a logical operation of the data.)

具体实施方式

本公开包含与使用传送数据和/或执行逻辑运算的命令进行存储器映射的存储器设备和/或方法有关的设备和方法。举例来说，双列直插式存储器模块(DIMM)可接收命令(例如，存储器映射命令)。命令可包含在DIMM上的存储器装置和/或通道之间传送数据的指令。命令可包含识别待传送的数据的位置(例如，地址)的第一部分。命令可包含识别待传送数据的位置的第二部分。命令的第二部分中的位置可包含DIMM上的通道、控制器和/或存储器装置中的地址。

在数个实施例中，命令可包含在DIMM上传送数据的指令。命令可包含在DIMM上的存储器装置之间传送数据的指令。举例来说，命令可包含将数据从易失性存储器装置传送到共同通道上的非易失性存储器装置、从易失性存储器装置传送到共同通道上的易失性存储器装置和/或从非易失性存储器装置传送到共同通道上的非易失性存储器装置的指令。可经由共同通道上的控制器在存储器装置之间传送数据。

命令可包含在DIMM上的通道之间传送数据的指令。举例来说，存储器映射命令可包含将数据从第一通道上的存储器装置传送到第二通道上的控制器和/或存储器装置的指令。命令可包含将数据从第一通道上的易失性存储器装置传送到第二通道上的非易失性存储器装置、从第一通道上的易失性存储器装置传送到第二通道上的易失性存储器装置和/或从第一通道上的非易失性存储器装置传送到第二通道上的非易失性存储器装置的指令。可经由每一通道上的控制器在不同通道上的存储器装置之间传送数据。命令还可包含在不同通道上的控制器之间传送数据的指令。举例来说，第一通道上的控制器可耦合到第二通道上的控制器，且命令可包含将数据从第一通道上的控制器传送到第二通道上的控制器的指令。

在数个实施例中，命令可包含对DIMM中的数据执行逻辑运算的指令。命令可包含对数据执行逻辑运算的指令。可对控制器执行逻辑运算。控制器可包含专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或算术逻辑单元(ALU)，以及其它类型的软件、硬件和或固件，以执行逻辑运算。命令可包含在DIMM上的存储器装置、控制器和/或通道之间传送已通过逻辑运算修改的数据的指令。

实例设备可包含耦合到第一通道上的第一控制器的第一存储器装置和第二存储器装置，以及耦合到第二通道上的第二控制器的第三存储器装置和第四存储器装置。第一控制器可耦合到第二控制器，且第二控制器可经配置以接收从第三存储器装置传送数据的命令，其中所述命令包含识别数据在第三存储器装置中的第一位置的第一部分，以及识别待传送数据的第二位置的第二部分。第二控制器可经配置以响应于接收到命令而将数据从第三存储器装置中的位置传送到第二位置。

在本公开的以下详细描述中，参考形成本公开的一部分的附图，并且在附图中通过图示的方式展示可以如何实践本公开的数个实施例。足够详细地描述这些实施例以使得所属领域的一般技术人员能够实践本公开的实施例，且应理解，可利用其它实施例且可在不脱离本公开的范围的情况下进行工艺、电气和/或结构改变。如本文中所使用，指定符“N”指示如此指定的数个特定特征可与本公开的数个实施例包含在一起。

如本文中所使用，“数个”某物可指此类事物中的一或多个。举例来说，数个存储器装置可指存储器装置中的一或多个。另外，如本文中所使用的例如“N”的指定符，尤其是关于图式中的附图标记指示如此指定的数个特定特征可与本公开的数个实施例包含在一起。

本文中的图遵循编号定则，其中第一一或多个数字对应于图号，且其余的数字标识图式中的元件或组件。可通过使用类似数字来标识不同图之间的类似元件或组件。如应了解，可添加、交换和/或去除本文中的各种实施例中所展示的元件，从而提供本公开的数个额外实施例。另外，图中所提供的元件的比例和相对比例意图说明本公开的各种实施例，并且不会以限制性意义来使用。

图1A是根据本公开的一或多个实施例的计算系统100的功能框图，所述计算系统包含呈数个存储器系统104-1……104-N形式的设备。如本文中所使用，“设备”可指代但不限于多种结构或结构的组合中的任何一种，例如，电路或电路系统、一或多个裸片、一或多个模块、一或多个装置或一或多个系统。在图1A中所说明的实施例中，存储器系统104-1……104-N可包含一或多个双列直插式存储器模块(DIMM)110-1、……、110-X、110-Y。DIMM110-1、……、110-X、110-Y可包含易失性存储器和/或非易失性存储器。在数个实施例中，存储器系统104-1、……、104-N可包含多芯片装置。多芯片装置可包含数个不同的存储器类型和/或存储器模块。举例来说，存储器系统可包含任何类型的模块上的非易失性或易失性存储器。下文结合图1A到5描述的实例可使用DIMM作为存储器模块，但是本公开的实施例可在包含易失性和/或非易失性存储器的任何存储器系统上使用。在图1A中，经由通道103-1耦合到主机的存储器系统104-1可包含DIMM 110-1、……、110-X，其中DIMM 110-1是NVDIMM且110-X是DRAM DIMM。在此实例中，每个DIMM 110-1、……、110-X、110-Y包含控制器114。控制器114可从主机102接收命令且控制命令在DIMM上的执行。另外，在数个实施例中，本公开的协议可由不具有控制器的存储器装置(例如，DIMM)实施，且可将使用本公开的协议的命令执行内置到存储器装置中。取决于DIMM中的存储器类型，主机102可使用本公开的协议和/或先前协议将命令发送到DIMM 110-1、……、110-X、110-Y。举例来说，主机可使用本公开的协议在同一通道(例如，通道103-1)上与NVDIMM进行通信，且可使用先前协议与均位于同一存储器系统104上的DRAM DIMM进行通信。

如图1A中所说明，主机102可耦合到存储器系统104-1……104-N。在数个实施例中，每个存储器系统104-1……104-N可经由通道(例如，通道103-1、……、103-N)耦合到主机102。在图1A中，存储器系统104-1经由通道103-1耦合到主机102，且存储器系统104-N经由通道103-N耦合到主机102。主机102可为膝上型计算机、个人计算机、数码相机、数字记录及回放装置、移动电话、PDA、存储卡读卡器、接口集线器以及其它主机系统，且可包含存储器存取装置，例如处理器。所属领域的一般技术人员将理解，“处理器”可以是一或多个处理器，例如并行处理系统、数个协处理器等。

主机102包含主机控制器108以与存储器系统104-1……104-N通信。主机控制器108可经由通道103-1……103-N向DIMM 110-1、……、110-X、110-Y发送命令。主机控制器108可与DIMM 110-1、……、110-X、110-Y和/或DIMM 110-1、……、110-X、110-Y中的每一个上的控制器114通信以读取、写入和擦除数据以及其它操作。物理主机接口可提供用于在存储器系统104-1……104-N与具有与物理主机接口兼容的接收器的主机102之间传递控制、地址、数据和其它信号的接口。信号可例如经由通道103-1……103-N在例如数据总线和/或地址总线的数个总线上在102与DIMM 110-1、……、110-X、110-Y之间进行传达。

DIMM上的主机控制器108和/或控制器114可包含控制电路系统，例如硬件、固件和/或软件。在一或多个实施例中，主机控制器108和/或控制器114可以是耦合到包含物理接口的印刷电路板的专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。并且，每个DIMM110-1、……、110-X、110-Y可包含易失性和/或非易失性存储器的缓冲器106以及寄存器107。缓冲器106可用于缓冲在执行命令期间使用的数据。控制器114可包含专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或算术逻辑单元(ALU)，以及其它类型的软件、硬件和或固件，以基于命令中的指令而执行逻辑运算。

DIMM 110-1、……、110-X、110-Y可为存储器系统提供主存储器，或可用作整个存储器系统中的额外存储器或存储装置。每个DIMM 110-1、……、110-X、110-Y可包含存储器裸片上的一或多个存储器单元阵列，所述存储器单元例如易失性和/或非易失性存储器单元。举例来说，阵列可以是具有NAND架构的快闪阵列。实施例不限于特定类型的存储器装置。举例来说，存储器装置可包含RAM、ROM、DRAM、SDRAM、PCRAM、RRAM及快闪存储器等等。

图1A的实施例可包含为避免模糊本公开的实施例而未说明的额外电路系统。举例来说，存储器系统104-1……104-N可包含地址电路系统，以锁存通过I/O电路系统在I/O连接上提供的地址信号。地址信号可由行解码器和列解码器接收且解码以存取DIMM 110-1、……、110-X、110-Y。所属领域的技术人员应了解，地址输入连接的数目可取决于DIMM110-1、……、110-X、110-Y的密度及架构。

图1B是根据本公开的数个实施例的呈双列直插式存储器模块(DIMM)110形式的设备的框图。在图1B中，DIMM 110可包含控制器114。控制器114可包含可以是缓冲器106和/或数个寄存器107的存储器，例如SRAM存储器。DIMM 110可包含耦合到控制器的数个存储器装置105-1、……、105-Z。存储器装置105-1、……、105-Z可以是易失性和/或非易失性存储器装置，例如图2中的存储器装置221和224，且包含非易失性存储器阵列和/或易失性存储器阵列。存储器装置105-1、……、105-Z可包含控制电路系统109(例如，硬件、固件和/或软件)，其可用于在存储器装置105-1、……、105-Z上执行命令。控制电路系统109可从控制器114接收命令。控制电路系统109可经配置以执行在存储器装置105-1、……、105-Z中读取和/或写入数据的命令。

图2是根据本公开的数个实施例的计算系统200的框图，所述计算系统包含主机202和存储器系统，所述存储器系统包括具有第一和第二控制器以及第一和第二就绪/忙碌总线的双列直插式存储器模块(DIMM)210。在图2中，主机202经由数据总线212-1、……、212-8、命令/地址总线218-1和218-2以及就绪/忙碌总线227-1和227-2耦合到DIMM 210。主机202可经由数个通道(例如，图1A中的通道103-1、……、103-N)耦合到DIMM 210。举例来说，主机202经由第一通道(例如，图1A中的通道103-1)耦合到DIMM 210，所述第一通道包含经由数据总线212-1、……、212-4、命令/地址总线218-1和就绪/忙碌总线227-1耦合的存储器装置221-1、……、221-4和224-1、……、224-4；且主机202经由第二通道(例如，图1A中的通道103-1)耦合到DIMM 210，所述第二通道包含经由数据总线212-5、……、212-8、命令地址/总线218-2和就绪/忙碌总线227-2耦合的存储器装置221-5、……、221-8和224-5、……、224-8。控制器214-1可在通道1上从主机202接收命令，且控制器214-2可在通道2上从主机202接收命令。来自主机202的命令可经由总线218-1和/或218-2发送到寄存器时钟驱动器(RCD)217，且命令可经由总线219-1从RCD 217发送到控制器214-1且经由总线219-2发送到控制器214-2。

DIMM 210可包含控制器214-1和214-2。控制器214-1可耦合到存储器装置221-1、……、221-4和存储器装置224-1、……、224-4且发送控制所述存储器装置的操作的信号。控制器214-2可耦合到存储器装置221-5、……、221-8和存储器装置224-5、……、224-8且发送控制所述存储器装置的操作的信号。具有控制器214-1和214-2的DIMM 210可允许存储器装置221-1、……、221-4和存储器装置224-1、……、224-4独立于存储器装置221-5、……、221-8和存储器装置224-5、……、224-8而操作。控制器214-1耦合到控制器214-2，且数据可在控制器214-1与214-2之间传送。因此，控制器214-1可独立于其它存储器装置而操作存储器装置221-1、……、221-4和存储器装置224-1、……、224-4，且还可将数据从存储器装置221-1、……、221-4和存储器装置224-1、……、224-4传送到其它存储器装置，例如存储器装置221-5、……、421-8和存储器装置224-5、……、224-8。

在数个实施例中，DIMM 210可接收命令(例如，存储器映射命令)。命令可包含在DIMM上的存储器装置221-1、……、221-8和224-1、……、224-8和/或通道之间传送数据的指令。命令可包含识别存储器装置221-1、……、221-8和224-1、……、224-8中待传送的数据的位置(例如，地址)的第一部分(例如，起点)。所述命令可包含识别待传送数据的位置的第二部分(例如，目的地)。命令的第二部分中的位置可包含DIMM上的通道、控制器214-1和214-2和/或存储器装置存储器装置221-1、……、221-8和224-1、……、224-8中的地址。

命令可包含在DIMM 210上的存储器装置存储器装置221-1、……、221-8和224-1、……、224-8之间传送数据的指令。举例来说，命令可包含将数据从存储器装置221-1、……、221-4传送到第一通道上的存储器装置224-1、……、224-4、从存储器装置221-1、……、221-4传送到第一通道上的存储器装置221-1、……、221-4和/或从存储器装置224-1、……、224-4传送到第一通道上的存储器装置224-1、……、224-4或从存储器装置224-1、……、224-4传送到第一通道上的存储器装置221-1、……、221-4的指令。可经由第一通道上的控制器214-1在存储器装置之间传送数据。

命令可包含在DIMM上的通道之间传送数据的指令。命令可包含将数据从第一通道上的存储器装置传送到第二通道上的控制器和/或存储器装置的指令。举例来说，命令可包含将数据从第一通道上的存储器装置221-1、……、221-4传送到第二通道上的存储器装置224-5、……、224-8、从第一通道上的存储器装置221-1、……、221-4传送到第二通道上的存储器装置221-5、……、221-8和/或从第一通道上的存储器装置224-1、……、224-4传送到第二通道上的存储器装置224-5、……、224-8的指令。可经由控制器214-1和214-2在不同通道上的存储器装置之间传送数据。命令还可包含在控制器214-1与214-2之间传送数据的指令。举例来说，第一通道上的控制器214-1可耦合到第二通道上的控制器214-2，且命令可包含将数据从第一通道上的控制器214-1传送到第二通道上的控制器214-2的指令。

在数个实施例中，命令可包含对DIMM 210中的数据执行逻辑运算的指令。命令可包含对存储在DIMM 210中的数据执行逻辑运算的指令。可对控制器214-1和214-2执行逻辑运算。控制器214-1和214-2包含逻辑211，所述逻辑可包含专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或算术逻辑单元(ALU)，以及其它类型的软件、硬件和或固件，以执行逻辑运算。命令可包含在DIMM 210上的存储器装置221-1、……、221-8和224-1、……、224-8、控制器214-1和214-2和/或通道之间传送已通过逻辑运算修改的数据的指令。

DIMM 210可包含第一数目个存储器装置221-1、……、221-8。举例来说，存储器装置221-1、……、221-8可以是DRAM存储器装置，以及其它类型的易失性和/或非易失性存储器。DIMM 210可包含第二数目个存储器装置224-1、……、224-8。举例来说，存储器装置221-1、……、221-8可以是3D XPoint存储器装置，以及其它类型的易失性和/或非易失性存储器。

控制器214-1和214-2可分别在就绪/忙碌总线227-1和224-2上向主机202发送就绪/忙碌信号。就绪/忙碌信号可向主机202指示控制器214-1和/或214-2是否准备好从主机202接收命令。举例来说，如果DIMM 210上的控制器214-1正忙于执行命令，例如在存储器装置221-1、……、221-4与存储器装置224-1、……、224-4之间传送数据，那么控制器214-1未准备好在通道1上接收命令，但控制器214-2可在通道2上接收命令。控制器214-1可在就绪/忙碌总线227-1上向主机202发送就绪/忙碌信号，指示控制器214-1未准备好在通道1上接收命令，且控制器214-2可在就绪/忙碌总线227-2上向主机发送就绪/忙碌信号，指示控制器214-2准备好在通道2上从主机202接收命令。主机202可将第二通道上的命令发送到控制器214-2以供在存储器装置221-5、……、221-8和/或存储器装置224-5、……、224-8上执行。一旦控制器214-1不再忙于执行命令(例如，在与通道1相关联的存储器装置上传送数据的命令)，控制器214-1就可将就绪/忙碌总线227-1上的就绪/忙碌信号发送到主机202，指示控制器214-1准备好从通道1上的主机202接收命令。主机202可响应于接收到就绪/忙碌信号而将命令发送到通道1上的控制器214-1。

控制器214-1和214-2可接收来自主机202的命令，例如命令。来自主机202的命令可经由总线218-1和/或218-2发送到寄存器时钟驱动器(RCD)217，且命令可分别经由总线219-1和/或219-2从RCD 217发送到控制器214-1和214-2。控制器214-1和214-2可从RCD217接收命令且将与命令相关联的数据(例如，命令指令和/或在执行命令期间从存储器装置221和/或224读取和/或要写入到所述存储器装置的数据)存储在缓冲器206中。控制器214-1和214-2可经由RCD 217在总线225-1和/或225-2上向存储器装置221-1、……、221-8发送命令，且存储器装置221-1、……、221-8可通过在存储器装置221-1、……、221-8与主机202和/或存储器装置221-1、……、221-8与存储器装置224-1、……、224-8之间传送数据来执行命令。存储器装置221-1、……、221-8可在总线225-1及225-2上向RCD 217和控制器214-1和214-2发送信号，所述信号指示存储器装置221-1、……、221-8已完成命令的执行且准备好额外命令。一旦命令已被执行，控制器214-1和214-2就可将指示已执行从主机202接收的命令的状态信号发送到主机202。控制器214-1和214-2可包含非易失性和/或易失性存储器，例如SRAM存储器，所述存储器可以是在执行命令期间使用的缓冲器206和/或寄存器207。

存储器系统200可经配置以通过在命令/地址总线218上从主机控制器208向寄存器时钟驱动器(RCD)217发送命令/地址信息以及在数据总线212-1、……、212-8上发送数据来执行从主机202发送到DIMM 210的命令。来自主机的命令可包含存储器装置221-1、……221-8的地址信息，其中主机正在请求对存储器装置221-1、……221-8中特定位置处的数据进行操作。来自主机的命令可包含存储器装置224-1、……、224-4的地址信息，其中主机正在请求对存储器装置224-1、……、224-4中特定位置处的数据进行操作，而存储器装置221-2、……221-8可在执行命令期间充当缓冲器。

在数个实施例中，存储器装置221-1、……221-8可经配置为高速缓冲存储器。举例来说，存储器装置可经配置为用于存储在存储器装置224-1、……、224-8和/或耦合到计算系统的其它存储器装置中的数据的高速缓冲存储器。DIMM 210可经配置以具有存储器装置221-1、……221-8的可由主机202寻址的一部分，及存储器装置221-1、……221-8的经配置为高速缓冲存储器的一部分。

在数个实施例中，命令可从主机202接收和/或由控制器214-1和214-2产生以在存储器装置224-1、……、224-8之间传送数据。可使用缓冲器206和/或寄存器207经由控制器214-1和214-2在存储器装置224-1、……、224-8之间传送数据。

图3A是根据本公开的数个实施例的传送数据的命令340的框图。命令340可包含待在执行命令期间传送的数据的起点342。起点342可包含数据在DIMM上的存储器装置中的地址。起点342还可包含控制器上的位置，例如存储在控制器上的寄存器和/或缓冲器中的数据。命令340可包含在执行命令期间数据的目的地344。目的地344可以是存储器装置和/或控制器，以及DIMM上的其它位置。命令的目的地344可包含DIMM上的存储器装置的地址。

图3B是根据本公开的数个实施例的执行逻辑运算的命令的框图。命令346可包含用于对数据执行逻辑运算的指令348。指令348可由控制器执行。命令346可包含通过逻辑运算操控的数据的目的地344。目的地344可以是存储器装置和/或控制器，以及DIMM上的其它位置。命令的目的地344可包含DIMM上的存储器装置的地址。

图4是说明根据本公开的数个实施例的包含命令的实例过程的流程图。图4中所描述的过程可通过例如存储器系统执行，所述存储器系统包含例如图2中所展示的DIMM 210的NVDIMM。

在框450处，过程可包含接收将数据从第一通道上的第一存储器装置传送到第二通道的命令，其中所述命令包含识别数据在第一存储器装置中的位置的第一部分，以及识别第二通道上待传送数据的第二位置的第二部分。

在框452处，过程可包含响应于接收到命令而将数据从第一存储器装置中的位置传送到第二通道。

图5是说明根据本公开的数个实施例的包含命令的实例过程的流程图。图5中所描述的过程可通过例如存储器系统执行，所述存储器系统包含例如图2中所展示的DIMM 210的NVDIMM。

在框560处，过程可包含接收第一命令，其中第一命令的第一部分识别存储器装置中的数据的一部分，且第一命令的第二部分包含对数据执行逻辑运算的指令。

在框562处，过程可包含基于第一命令的第二部分中的指令而对数据执行逻辑运算。

虽然已在本文中说明并描述了具体实施例，但所属领域的一般技术人员将了解，经计算以实现相同结果的布置可取代所展示的具体实施例。本公开意图涵盖本公开的各种实施例的修改或变化。应理解，以说明方式而非限制方式进行了以上描述。在查阅以上描述后，以上实施例和本文中未具体描述的其它实施例的组合对于所属领域的技术人员来说将显而易见。本公开的各种实施例的范围包含其中使用以上结构及方法的其它应用。因此，本公开的各种实施例的范围应该参考所附权利要求书以及此权利要求书所授予的等效物的完整范围来确定。

本文中所描述的功能可以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合来实施。如果以由处理器执行的软件来实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或通过计算机可读媒体予以传输。其它实例和实施方案在本公开和所附权利要求书的范围内。举例来说，由于软件的性质，本文中所描述的功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或任何这些的组合来实施。实施功能的特征还可物理上位于各种位置处，包含经分布以使得功能的部分在不同物理位置处实施。

并且，如本文中所使用，包含在权利要求书中，项目的列表(例如，以例如“中的至少一个”或“中的一或多个”的短语开始的项目的列表)中所使用的“或”指示包含性列表，使得(例如)A、B或C中的至少一个的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。为了避免疑问，A、B或C中的至少一个或其任何组合的列表同样是包含性列表。另外，如本文中所使用，短语“基于”不应理解为提及封闭条件集。举例来说，在不脱离本公开的范围的情况下，描述为“基于条件A”的示范性步骤可基于条件A和条件B两者。换句话说，如本文中所使用，短语“基于”应同样地解释为短语“至少部分地基于”。

在前述具体实施方式中，出于精简本公开的目的而将各种特征一起分组在单个实施例中。本公开的此方法不应被理解为反映本公开的所公开实施例必须使用比每项权利要求中明确叙述的特征多的特征的意图。实际上，如所附权利要求书所反映，本发明标的物在于单个所公开实施例的不到全部的特征。因此，所附权利要求书特此并入于具体实施方式中，其中每项权利要求独自作为单独实施例。