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特許7142665ストレージ管理のための方法、装置、機器、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体及びコンピュータプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-15
(45)【発行日】2022-09-27
(54)【発明の名称】ストレージ管理のための方法、装置、機器、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体及びコンピュータプログラム
(51)【国際特許分類】
G06F 12/06 20060101AFI20220916BHJP
G06F 13/16 20060101ALI20220916BHJP
【ＦＩ】
G06F12/06 525A
G06F13/16 520B
G06F13/16 510D
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020117658
(22)【出願日】2020-07-08
(65)【公開番号】P2021026769
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2020-07-08
(31)【優先権主張番号】201910702452.7
(32)【優先日】2019-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】514322098
【氏名又は名称】ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス テクノロジー カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｂａｉｄｕ Ｎｅｔｃｏｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】２／Ｆ Ｂａｉｄｕ Ｃａｍｐｕｓ， Ｎｏ．１０， Ｓｈａｎｇｄｉ １０ｔｈ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５， Ｃｈｉｎａ
(73)【特許権者】
【識別番号】521457387
【氏名又は名称】クンルンシン テクノロジー （ベイジン） カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｋｕｎｌｕｎｘｉｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （Ｂｅｉｊｉｎｇ） Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】ＣＷ Ｓｅｃｔｉｏｎ， Ｆ／４， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｎｏ．１０， Ｓｈａｎｇｄｉ １０ｔｈ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｈａｉｄｉａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， １００１０１， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】レン， シャンラン
(72)【発明者】
【氏名】ワン， ヨン
(72)【発明者】
【氏名】キ， ウェイ
(72)【発明者】
【氏名】キウ， チェンゼ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン， ヤン
【審査官】北村 学
(56)【参考文献】
【文献】特開平０６－１６１８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３２９２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１８８６１８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
ＩＰＣ Ｇ０６Ｆ １２／００ － １２／０６
Ｇ０６Ｆ １３／１６ － １３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
利用可能なチャネルモード決定モジュールと、チャネルデータ粒度決定モジュールと、ターゲットアドレス取得モジュールと、決定モジュールと、を有する装置によって実行される、ストレージ管理のための方法であって、
前記ストレージ管理のための方法は、
前記利用可能なチャネルモード決定モジュールが、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定するステップであって、前記利用可能なチャネルモードは、前記複数のチャネルの利用可能性を示し、前記複数のチャネル内の各チャネルは、前記メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられるステップと、
前記チャネルデータ粒度決定モジュールが、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示すチャネルデータ粒度を決定するステップと、
前記ターゲットアドレス取得モジュールが、伝送対象データの前記メモリにおけるターゲットアドレスを取得するステップと、
前記決定モジュールが、前記利用可能なチャネルモードと前記チャネルデータ粒度に基づいて、前記ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定するステップと、を含み、
前記利用可能なチャネルモード決定モジュールが、利用可能なチャネルモードを決定するステップは、
利用不可能なチャネル情報取得モジュールが、前記複数のチャネル内の利用不可能なチャネルに関する情報を取得するステップと、
利用可能なチャネルモード決定モジュールが、前記利用不可能なチャネルに関する情報に基づいて、前記利用可能なチャネルモードを決定するステップと、
を含むことを特徴とする、ストレージ管理のための方法。
【請求項2】
前記決定モジュールが、変換アドレスを決定するステップは、アドレス分割モジュールが、前記チャネルデータ粒度に基づいて、前記ターゲットアドレスを、前記伝送対象データに関連付けられたデータブロック集合内の一つのデータブロックに対応する上位部分と、前記一つのデータブロックの一部に対応する下位部分に分割するステップと、
利用可能なチャネル数決定モジュールが、前記利用可能なチャネルモードに基づいて、利用可能なチャネル数を決定するステップと、
利用可能なチャネル決定モジュールが、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に基づいて、前記複数のチャネルから伝送対象データブロックを伝送するための利用可能なチャネルを決定するステップと、
チャネル内アドレス決定モジュールが、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に基づいて、前記伝送対象データブロックの前記利用可能なチャネルにおけるチャネル内アドレスを決定するステップと、
生成モジュールが、前記利用可能なチャネルと、前記チャネル内アドレスと、前記下位部分に基づいて、前記変換アドレスを生成するステップと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記利用可能なチャネル決定モジュールが、利用可能なチャネルを決定するステップは、モジュロ演算モジュールが、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に対してモジュロ演算を行って、前記利用可能なチャネルを決定するステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記チャネル内アドレス決定モジュールが、チャネル内アドレスを決定するステップは、商演算モジュールが、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に対して商演算を行って、前記チャネル内アドレスを決定するステップを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定するように構成される利用可能なチャネルモード決定モジュールであって、前記利用可能なチャネルモードは、前記複数のチャネルの利用可能性を示し、前記複数のチャネル内の各チャネルは、前記メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられる利用可能なチャネルモード決定モジュールと、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示すチャネルデータ粒度を決定するように構成されるチャネルデータ粒度決定モジュールと、
伝送対象データの前記メモリにおけるターゲットアドレスを取得するように構成されるターゲットアドレス取得モジュールと、
前記利用可能なチャネルモードに基づいて、前記ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定するように構成される決定モジュールと、を含み、
前記利用可能なチャネルモード決定モジュールが、
前記複数のチャネル内の利用不可能なチャネルに関する情報を取得するように構成される利用不可能なチャネル情報取得モジュールと、
前記利用不可能なチャネルに関する情報に基づいて、前記利用可能なチャネルモードを決定するように構成される利用可能なチャネルモード決定モジュールと、
を含むことを特徴とする、ストレージ管理のための装置。
【請求項6】
前記決定モジュールは、前記チャネルデータ粒度に基づいて、前記ターゲットアドレスを、前記伝送対象データに関連付けられたデータブロック集合内の一つのデータブロックに対応する上位部分と、前記一つのデータブロックの一部に対応する下位部分に分割するように構成されるアドレス分割モジュールと、
前記利用可能なチャネルモードに基づいて、利用可能なチャネル数を決定するように構成される利用可能なチャネル数決定モジュールと、
前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に基づいて、前記複数のチャネルから伝送対象データブロックを伝送するための利用可能なチャネルを決定するように構成される利用可能なチャネル決定モジュールと、
前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に基づいて、前記伝送対象データブロックの前記利用可能なチャネルにおけるチャネル内アドレスを決定するように構成されるチャネル内アドレス決定モジュールと、
前記利用可能なチャネルと、前記チャネル内アドレスと、前記下位部分に基づいて、前記変換アドレスを生成するように構成される生成モジュールと、を含むことを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記利用可能なチャネル決定モジュールは、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に対してモジュロ演算を行って、前記利用可能なチャネルを決定するように構成されるモジュロ演算モジュールを含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項8】
前記チャネル内アドレス決定モジュールは、前記上位部分と前記利用可能なチャネル数に対して商演算を行って、前記チャネル内アドレスを決定するように構成される商演算モジュールを含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項9】
一つ又は複数のプロセッサと、一つ又は複数のプログラムを記憶するための記憶装置と、を含む電子機器であって、
前記一つ又は複数のプログラムが前記一つ又は複数のプロセッサによって実行される場合、前記一つ又は複数のプロセッサが、請求項１から４のいずれかに記載の方法を実現することを特徴とする、電子機器。
【請求項10】
コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムがプロセッサによって実行される場合、請求項１から４のいずれかに記載の方法が実現されることを特徴とする、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項11】
コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合、請求項１から４のいずれかに記載の方法が実現されることを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施例は、主にストレージの分野に関し、より詳細には、ストレージ管理のための方法、装置、機器、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、データ処理システム（例えば、チップ）の使用が日増しに普及されてきている。しかしながら、データ処理システムの製造プロセスのサイズがますます小さくなるにつれ、データ処理システムの歩留まりが急速に低下する。例えば、７ｎｍ製造プロセスのデータ処理システムの歩留まりは、通常６０～７０％である。また、人工知能（ＡＩ）技術の発達に伴い、データ処理システム（例えば、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）又はＡＩチップ）の処理能力が絶えず向上している。これにより、データ処理システムの規模が大きくなるだけでなく、データ処理システムに関連付けられたメモリへのアクセスの帯域幅の要件もますます高くなっている。例えば、現在のＡＩチップの面積は、通常５００ｍｍ２であり、さらに８００ｍｍ２に達することもある。しかしながら、データ処理システムの面積が大きいほど、歩留まりが低い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本開示の例示的な実施例によれば、ストレージ管理のための技術案が提供される。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示の第１の態様は、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定するステップであって、利用可能なチャネルモードは、複数のチャネルの利用可能性を示し、複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられるステップと、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示すチャネルデータ粒度を決定するステップと、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを取得するステップと、利用可能なチャネルモードに基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定するステップと、を含むストレージ管理のための方法が提供される。
【0005】
本開示の第２の態様では、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定するように構成される利用可能なチャネルモード決定モジュールであって、利用可能なチャネルモードは、複数のチャネルの利用可能性を示し、複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられる利用可能なチャネルモード決定モジュールと、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示すチャネルデータ粒度を決定するように構成されるチャネルデータ粒度決定モジュールと、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを取得するように構成されるターゲットアドレス取得モジュールと、利用可能なチャネルモードに基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定するように構成される決定モジュールと、を含むストレージ管理のための装置が提供される。
【0006】
本開示の第３の態様では、一つ又は複数のプロセッサと、一つ又は複数のプログラムを記憶するための記憶装置とを含む電子機器であって、一つ又は複数のプログラムが一つ又は複数のプロセッサによって実行される場合、一つ又は複数のプロセッサが本開示の第１の態様に係る方法を実現する電子機器が提供される。
【0007】
本開示の第４の態様では、コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な媒体であって、当該プログラムがプロセッサによって実行される場合、本開示の第１の態様に係る方法が実現されるコンピュータ読み取り可能な媒体が提供される。
【0008】
本開示の第５の態様では、コンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合、本開示の第１の態様に係る方法が実現されるコンピュータプログラムが提供される。
【0009】
なお、発明の概要に説明された内容は、本開示の実施例の肝心で重要な特徴を限定することを意図しておらず、本開示の範囲を限定することも意図していない。本開示の他の特徴は、以下の説明により理解されやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示の各実施例の上記及び他の特徴、利点及び態様は、図面を参照した以下の詳細な説明により、より明らかになる。図面では、同一又は類似の符号は、同一又は類似の要素を表す。
【図1】従来のメモリの概略図を示す。
【図2】本開示の実施例に係るメモリの概略図を示す。
【図3】本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のための方法のフローチャートを示す。
【図4】本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のための別の方法のフローチャートを示す。
【図5】本開示のいくつかの実施例に係る動的アドレスマッピングの概略図を示す。
【図6】本開示のいくつかの実施例に係るチャネル内アドレスの概略図を示す。
【図7】本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のための装置の概略ブロック図を示す。
【図8】本開示のいくつかの実施例を実施できるコンピューティングデバイスのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示の実施例を、図面を参照して以下により詳細に説明する。図面には本開示のいくつかの実施例が示されているが、本発明は様々な形態で実現することができ、本明細書に記載の実施例に限定されると解釈されるべきではないことを理解されたい。逆に、これらの実施例を提供する目的は、本開示がより明確かつ完全に理解されることである。なお、本開示の図面及び実施例は例示に過ぎず、本開示の保護範囲を限定するものではないことを理解されたい。
【0012】
本開示の実施例の説明において、「含む」という用語及びその類似の用語は、開放的に含む、すなわち「含むがこれに限定されない」と理解される。「に基づく」という用語は、「少なくとも部分的に基づく」ことを意味すると理解される。「一実施例」または「当該実施例」という用語は、「少なくとも一実施例」を意味すると理解される。「第１」、「第２」などの用語は、異なる対象または同一対象を指すことができる。他の明示的及び暗黙的な定義も以下に含まれ得る。
【0013】
「データ処理システム」という用語は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＧＰＵ、又はＡＩチップなどのチップを指すことができる。しかしながら、データ処理システムは、これに限定されず、チャネルでデータを伝送する任意の機器であってもよい。
【0014】
上記のように、データ処理システムの処理能力は、絶えず向上しており、データ処理システムに関連するメモリへのアクセスのための帯域幅の要件も、ますます高くなっている。シングルチャネルのメモリは、いくつかのアプリケーション（ＡＩアプリケーションなど）に必要な帯域幅を提供することができないため、データ処理システムは、マルチチャネルインタリーブ技術を採用してメモリの帯域幅を高くする。インタリーブされたチャネルの数が多いほど、帯域幅が高くなる。これは、メモリコントローラ（物理層を含む）の面積が大きくなることを意味する。約３８４ＧＢ／ｓの帯域幅を提供する８チャネルのグラフィックス用ダブルデータレート第６バージョンメモリ（ＧＤＤＲ６メモリ）を例とする。約３００ｍｍ２のＡＩチップについて、このようなＧＤＤＲ６メモリは、ＡＩチップの面積の約２０％を占用する。
【0015】
従来、伝送対象データは、データを伝送するためのチャネルに静的にマッピングされる。このような静的マッピング方式を採用する場合に、製造プロセスに起因して一つ又は複数のチャネルが自動試験装置（ＡＴＥ）のテストに合格できない場合（一つのチャネルのスキャンが失敗するなど）には、データ処理システムは、故障したと見なされて利用不可能になる。また、ＡＴＥテストに合格したデータ処理システムでも、使用中のいくつかのアプリケーション（ＡＩアプリケーションなど）の高消費電力及び高温によるデータ処理システムの劣化の加速によって、一つ又は複数のチャネルが不安定になり、破損が生じる恐れがある。例えば、ビットコインを取得するためのコンピューティングデバイス上のＧＰＵは、通常1年程で不安定になるので交換する必要があり、これは、データセンターサーバの平均使用寿命よりもはるかに短い。
【0016】
このような従来のメモリ１００の構成について、図１を参照して説明する。上記のように、データ処理システムは、マルチチャネルインタリーブ技術を採用してメモリの帯域幅を高くすることができる。Ｎチャネルのメモリインタリーブの場合、メモリのネットワークオンチップ（ＮｏＣ＿Ｍｅｍ）は、入力インターフェースとメモリコントローラとを接続するために、例えば、Ｍ＊Ｎのクロスバー（ｃｒｏｓｓｂａｒ）を採用することができる。ここで、Ｍ及びＮは正の整数である。
【0017】
図１に示すように、メモリ１００は、Ｍ個の入力インターフェース１１００～１１０Ｍ－１（以下、「入力インターフェース１１０」と総称する）、メモリのネットワークオンチップ１２０、Ｎ個のメモリコントローラ１３００～１３０Ｎ－１（以下、「メモリコントローラ１３０」と総称する）、及びＮ個のメモリコントローラ１３００～１３０Ｎ－１にそれぞれ対応するＮ個のチャネル（チャネル０～チャネルＮ－１）を含む。通常、メモリのネットワークオンチップ１２０の総入力帯域幅を総出力帯域幅以上とするために、入力インターフェース１１０の数Ｍをチャネルの数Ｎよりも大きくする。また、サービスの品質（ＱｏＳ）を容易に制御するために、入力インターフェース１１０の数Ｍを大きく設定する。
【0018】
入力インターフェース１１０は、伝送対象データを受信し、伝送対象データをメモリのネットワークオンチップ１２０に提供するために用いられる。伝送対象データは、メモリのネットワークオンチップ１２０を介してＮ個のチャネルのうちの一つ又は複数のチャネルに割り当てられ、割り当てられた一つ又は複数のチャネルを経由して対応するメモリコントローラ１３０に伝送される。
【0019】
具体的には、マルチチャネルインタリーブ技術では、インタリーブ粒度（チャネルデータ粒度と交換可能に呼ばれる）を用いて各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを制御する。例えば、チャネルデータ粒度は、バイトを単位とすることができ、例えば、６４Ｂ、１２８Ｂ、２５６Ｂなどであってもよい。チャネルの数が８であり、チャネルデータ粒度が１２８Ｂであり、入力インターフェース１１０が１ＫＢの伝送対象データを受信すると仮定する。静的マッピング方式を採用する場合、伝送対象データは、伝送のために８個のチャネル内の各チャネルに割り当てられる。言い換えれば、１ＫＢの伝送対象データは、８個の１２８Ｂのデータブロックに分割され、伝送のために８個のチャネルに割り当てられる。これから、各チャネルのそれぞれがデータを伝送する必要があるため、いずれかのチャネルが破損すると、データを伝送することができなくなり、データ処理システムが故障してしまう。このため、本明細書では、動的マッピングの解決案を提供する。
【0020】
全体的には、本開示の実例によれば、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモード及びチャネルデータ粒度を決定する。利用可能なチャネルモードは、複数のチャネルの利用可能性を示す。例えば、利用可能なチャネルモードは、２進数、１０進数、１６進数などの形式で表すことができる。利用可能なチャネルモードを２進数の形式で表す場合、値が１のビットは、対応するチャネルが利用可能であることを表し、値が０のビットは、対応するチャネルが利用不可能であることを表す。チャネルの数が８であり、且つ利用可能なチャネルモードが「１０１１０１１１」であると、チャネル０、１、２、４、５、及び７が利用可能であり、チャネル３及び６が利用不可能であることを表す。
【0021】
上記のように、チャネルデータ粒度は、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを制御することができる。例えば、チャネルデータ粒度は、バイトを単位とすることができ、例えば、６４Ｂ、１２８Ｂ、２５６Ｂなどであってもよい。
複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられている。具体的には、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスに基づいて、複数のチャネル内のどのチャネルを使用して伝送するかを決定する。したがって、動的マッピングの原理は、利用可能なチャネルモードとチャネルデータ粒度に基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定し、変換アドレスに基づいて、伝送対象データを利用不可能なチャネルで伝送せず、利用可能なチャネルで伝送することである。
複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられている。具体的には、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスに基づいて、複数のチャネル内のどのチャネルを使用して伝送するかを決定する。したがって、動的マッピングの原理は、利用可能なチャネルモードとチャネルデータ粒度に基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定し、変換アドレスに基づいて、伝送対象データを利用不可能なチャネルで伝送せず、利用可能なチャネルで伝送することである。
【0022】
８チャネルを例とし、一つのチャネルが利用不可能であると検出された場合、７チャネルでインタリーブし、データを７つの利用可能なチャネルに分配して伝送する。二つのチャネルが破損していると検出された場合、６チャネルでインタリーブし、データを６つの利用可能なチャネルに分配して伝送する。本明細書では、「インタリーブ」という用語は、データをチャネルに分配して伝送する方式を指す。逆に、静的マッピング方式を採用する場合には、利用不可能なチャネルがある限り、データ処理システム全体が利用不可能になる。
【0023】
動的マッピング方式を採用する場合、データ処理システムの歩留まりが６０％であり、メモリがデータ処理システムを占用する面積が２０％であると、８％（＝（１－６０％）＊２０％）の歩留まりを向上させることができる。メモリがデータ処理システムを占用する面積がより大きい場合（高帯域幅メモリ（ＨＢＭ）など）、データ処理システムの歩留まり及び使用寿命をさらに向上させることができる。
【0024】
また、動的マッピングは、データ処理システムの柔軟性を向上させることもできる。例えば、モノのインターネット（ＩｏＴ）アプリケーションでは、帯域幅の要件が低いため、複数のチャネルの一部を用いてインタリーブして、コストを削減する。
【0025】
さらに、異なる応用シーンでは、チャネルデータ粒度は異なる性能をもたらすことができる。異なる応用シーンに適用するために、動的マッピングは、チャネルデータ粒度を動的に変更することをサポートすることができる。
【0026】
以下、図２～図８を参照して本技術案の具体的な例をより詳細に説明する。マルチチャネルインタリーブ技術を例として本技術案を説明したが、本技術案は、チャネル、パイプなどの伝送方式に関する任意のメモリを管理するために使用されてもよいことに留意されたい。
【0027】
図２は、本開示の実施例に係るメモリ２００の概略図を示す。図１に示すメモリ１００と類似しており、メモリ２００は、Ｍ個の入力インターフェース１１００～１１０Ｍ－１（以下、「入力インターフェース１１０」と総称する）、メモリネットワークオンチップ１２０、Ｎ個のメモリコントローラ１３００～１３０Ｎ－１（以下、「メモリコントローラ１３０」と総称する）、及びＮ個のメモリコントローラ１３００～１３０Ｎ－１にそれぞれ対応するＮ個のチャネル（チャネル０～チャネルＮ－１）を含む。
【0028】
メモリ２００とメモリ１００との違いは、メモリ２００が、アドレスマッパ２３０１～２３０Ｍ－１（以下、「アドレスマッパ２３０」と総称する）をさらに含むことである。アドレスマッパ２３０は、Ｎ個のチャネルの利用可能なチャネルモードとチャネルデータ粒度に基づいて、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを変換アドレスにマッピングする。変換アドレスに基づいて、データは、利用不可能なチャネルで伝送されず、利用可能なチャネルで伝送される。例えば、チャネル０、１、２、４、５、及び７が利用可能であり、チャネル３及び６が利用不可能である場合、データは、利用可能なチャネル０、１、２、４、５、及び７のみで伝送され、利用不可能なチャネル３及び６で伝送されない。
【0029】
図２では、アドレスマッパ２３０が入力インターフェース１１０とメモリのネットワークオンチップ１２０との間に設置されていることが示されているが、アドレスマッパ２３０は、任意の位置に設置されてもよいことに留意されたい。例えば、アドレスマッパ２３０は、メモリ内部に設置されてもよいし、メモリ外部に設置されてもよいし、データ処理システム外部に設置されてもよい。
【0030】
アドレスマッパ２３０を使用する場合、入力インターフェース１１０は、伝送対象データを受信し、伝送対象データをアドレスマッパ２３０に提供する。アドレスマッパ２３０は、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを変換アドレスにマッピングする。メモリのネットワークオンチップ１２０は、変換アドレスに基づいて、データをＮ個のチャネルのうちの一つ又は複数の利用可能なチャネルに割り当てる。次に、伝送対象データは、割り当てられた利用可能なチャネルを介してメモリコントローラ１３０に伝送される。
【0031】
例えば、チャネルの数が８であり、チャネルデータ粒度が１２８Ｂであり、利用可能なチャネルモードが「１０１１０１１１」であり、入力インターフェース１１０が１ＫＢの伝送対象データを受信したと仮定する。動的マッピング方式を採用する場合、伝送対象データは、伝送のために６個の利用可能なチャネルの各利用可能なチャネルに割り当てられる。具体的には、１ＫＢの伝送対象データは、８個の１２８Ｂのデータブロックに分割されて、伝送のために６個の利用可能なチャネルに割り当てられる。
【0032】
このようにすることで、データ処理システムに利用不可能なチャネルが存在しても、利用可能なチャネルを介してデータ伝送を実現することができるため、データ処理システムの歩留まり及び使用寿命を向上させることができる。また、本技術案では、チャネルデータ粒度及び利用可能なチャネルモードを設定して異なる応用又はシーンに動的に適応することをサポートすることもでき、データ処理システムの柔軟性及び適応性を向上させることができる。
【0033】
図３は、本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のための方法３００のフローチャートを示す。例えば、方法３００は、図２に示すアドレスマッパ２３０又は他の適切な機器で実行することができる。また、方法３００は、示されていない追加のステップを含むこともでき、及び／又は示されるステップを省略することもでき、本開示の範囲は、この点で限定されたい。
【0034】
ステップ３１０において、アドレスマッパ２３０は、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定する。上記のように、複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられている。また、利用可能なチャネルモードは、複数のチャネルの利用可能性を示し、２進数、１０進数、１６進数、又は任意の他の適切な形式で表すことができる。いくつかの実施例では、アドレスマッパ２３０は、複数のチャネル内の利用不可能なチャネルに関する情報を取得し、利用不可能なチャネルに関する情報を分析することによって、利用可能なチャネルモードを決定することができる。例えば、当該情報は、チャネル３及び６が破損して利用不可能であることを示すことによって、利用可能なチャネルモードを「１０１１０１１１」と決定することができる。
【0035】
ステップ３２０において、アドレスマッパ２３０は、チャネルデータ粒度を決定する。チャネルデータ粒度は、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示す。例えば、チャネルデータ粒度は、バイトを単位とすることができ、例えば、６４Ｂ、１２８Ｂ、２５６Ｂなどであってもよい。さらに、ステップ３３０において、アドレスマッパ２３０は、さらに、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを取得する。例えば、ターゲットアドレスは、伝送対象データをメモリに書き込むアドレスである。
【0036】
したがって、ステップ３４０において、アドレスマッパ２３０は、利用可能なチャネルモードとチャネルデータ粒度に基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定する。これにより、変換アドレスに基づいて、データは、利用不可能なチャネルで伝送されず、利用可能なチャネルで伝送される。このようにすることで、データ処理システムの歩留まり、使用寿命、柔軟性、及び適応性を向上させることができる。
【0037】
以下、図４を参照して本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のためのより詳細な例示的な方法４００のフローチャートを説明する。例えば、方法４００は、図２に示すアドレスマッパ２３０又は他の適切な機器で実行することができる。また、方法４００は、示されていない追加のステップを含むこともでき、及び／又は示されるステップを省略することもでき、本開示の範囲は、この点で限定されたい。
【0038】
ステップ４１０において、アドレスマッパ２３０は、チャネルデータ粒度に基づいて、ターゲットアドレスを上位部分及び下位部分に分割する。ターゲットアドレスの上位部分は、伝送対象データに関連付けられたデータブロック集合内の一つのデータブロックに対応し、下位部分は、一つのデータブロックの一部に対応する。
【0039】
例えば、ターゲットアドレスはａｄｄｒ［ＡＷ－１：０］であり、ＡＷはアドレスのビット幅を表し、例えば、アドレスのビット幅は３２ビット（ＡＷ＝３２）であると仮定する。また、チャネルデータ粒度Ｋが２５６Ｂであると仮定するため、８ビットで表すことができ、すなわち、チャネルデータ粒度のビット幅ＫＷは８である。したがって、ターゲットアドレスａｄｄｒ［ＡＷ－１：０］とチャネルデータ粒度に基づいて、上位部分ａｄｄｒ［ＡＷ－１：ＫＷ］及び下位部分ａｄｄｒ［ＫＷ－１：０］を生成することができる。上位部分ａｄｄｒ［ＡＷ－１：ＫＷ］は、一つのチャネルの伝送可能なデータブロックを示し、下位部分ａｄｄｒ［ＫＷ－１：０］は、データブロック内の具体的なアドレスを示すと理解される。
【0040】
ステップ４２０において、アドレスマッパ２３０は、利用可能なチャネルモードに基づいて、利用可能なチャネル数を決定する。例えば、利用可能なチャネルモードが「１０１１０１１１」である場合、アドレスマッパ２３０は、６個のチャネルが利用可能であり、すなわち、利用可能なチャネル数が６であると決定することができる。代わりに、アドレスマッパ２３０は、複数のチャネル内の利用不可能なチャネルに関する情報を取得し、利用不可能なチャネルに関する情報を分析することによって、利用可能なチャネル数を決定することができる。例えば、当該情報は、チャネル３及び６が破損して利用不可能であることを示すことができ、これにより、利用可能なチャネル数を６と決定することができる。
【0041】
ステップ４３０において、アドレスマッパ２３０は、上位部分と利用可能なチャネル数に基づいて、複数のチャネルから伝送対象データブロックを伝送するための利用可能なチャネルを決定する。いくつかの実施例では、上位部分及び利用可能なチャネル数に対してモジュロ演算を行って、利用可能なチャネルを決定することができる。例えば、上位部分ａｄｄｒ［ＡＷ－１：ＫＷ］モジュラスを利用可能なチャネル数Ｎで除算して取得されたモジュラスは、利用可能なチャネルの選択に用いられる。理解を容易にするために、図５を参照して説明する。図５は、本開示のいくつかの実施例に係る動的アドレスマッピングの概略図５００を示す。
【0042】
図５では、チャネルの数は８であり、利用可能なチャネルモードは「１０１１０１１１」であり、利用可能なチャネル数は６であり、チャネルデータ粒度は２５６Ｂである。ターゲットアドレス「０Ｘ０５＿ＸＸ」を例とすると、「０Ｘ」は１６進数でアドレスを表し、「０５」は上位アドレスを表し、 「ＸＸ」は下位アドレスを表す。下位アドレスは、利用可能なチャネル及びチャネル内アドレスの決定には関与しないため、「ＸＸ」で総称する。
【0043】
この場合、上位部分「０５」モジュラスを利用可能なチャネル数６で除算した結果はモジュラス５になる。次に、モジュラスに基づいて利用可能なチャネルを選択する。例えば、利用可能なチャネルモードで下位から上位への（モジュラス＋１）番目の、値が１であるビットで示されるチャネルを、上位部分「０５」に関連付けられたデータブロックの利用可能なチャネルと決定することができる。モジュラスが５の場合、利用可能なチャネルモードで下位から上位への６番目の値が１であるビットで示されるチャネル（すなわち、チャネル７）は、利用可能なチャネルと決定される。対照として、当該データブロックの元のチャネルはチャネル５である。
【0044】
図４を再び参照すると、ステップ４４０において、アドレスマッパ２３０は、上位部分と利用可能なチャネル数に基づいて、伝送対象データブロックの当該利用可能なチャネルにおけるチャネル内アドレスを決定する。チャネル内アドレスは、データブロックの各チャネルにおけるアドレスを表す。いくつかの実施例では、データブロックがチャネルを介して伝送される順序を示すことができる。
【0045】
以下、図６を参照してチャネル内アドレスを説明する。図６は、本開示のいくつかの実施例に係るチャネル内アドレスの概略図６００を示す。図６に示すように、一番左の列は、０－Ｎなどのチャネル内アドレスを表し、残りの各列は、チャネル０－７などの一つのチャネルを表す。各ブロック内の数字は、データブロックの番号を表す。いくつかの実施例では、当該番号は、上位アドレスにより示されてもよい。チャネル内アドレスは、データブロックが当該チャネルを介して伝送される順序を示すため、チャネル内アドレスが０であるデータブロック０は、チャネル内アドレスが１であるデータブロック８の前にチャネルを介して伝送され、チャネル内アドレスが１であるデータブロック８は、チャネル内アドレスが２であるデータブロック１６の前にチャネルを介して伝送され、このように繰り返していく。
【0046】
いくつかの実施例では、チャネル内アドレスは、上位部分と利用可能なチャネル数に対して商演算を行うことによって決定することができる。例えば、図６に示すように、利用可能なチャネルモードは「１０１１０１１１」であり、利用可能なチャネル数が６の場合、上位アドレス「００」及び「０６」を利用可能なチャネル数６でそれぞれ除算した商は、それぞれ「０」及び「１」であり、すなわち、チャネル内アドレスは、それぞれ「０」及び「１」である。さらに、上位アドレス「００」及び「０６」に関連付けられたデータブロックは、すべてチャネル０を使用して伝送すると決定され、この二つのデータブロックのチャネル０におけるチャネル内アドレスは、それぞれ「０」及び「１」であるため、上位アドレス「００」に関連付けられたデータブロックは、上位アドレス「０６」に関連付けられたデータブロックの前にチャネル０を介して伝送される。
【0047】
図４を再び参照すると、ステップ４５０において、アドレスマッパ２３０は、利用可能なチャネルと、チャネル内アドレスと、下位部分に基づいて、変換アドレスを生成する。いくつかの実施例では、利用可能なチャネルとチャネル内アドレスに基づいて、変換アドレスの上位部分を決定し、下位部分に基づいて変換アドレスの下位部分を決定することができる。例えば、チャネル内アドレスを２進数で１ビットとして表し、利用可能なチャネルを２進数で３ビットとして表すと仮定する。この場合、図６に示すように、ターゲットアドレス「０Ｘ０５＿ＸＸ」のチャネル内アドレスは「０」であり、利用可能なチャネルは「７」（すなわち「１１１」）であるため、変換アドレスの上位部分は、「０７」（すなわち「０１１１」）と決定することができる。また、ターゲットアドレス「０Ｘ０５＿ＸＸ」の下位部分は「ＸＸ」であるため、変換アドレスの下位部分は、「ＸＸ」と決定することができる。
【0048】
したがって、利用可能なチャネルの情報を組み合わせてターゲットアドレスを動的にマッピングすることにより、変換アドレスに基づいて、データを利用不可能なチャネルで伝送せず、利用可能なチャネルで伝送することができ、データ処理システムの歩留まり及び使用寿命を向上させることができる。
【0049】
また、動的マッピングは、データ処理システムの柔軟性を向上させることもできる。低帯域幅の応用シーンでは、所定の帯域幅の一部のみを必要とする場合がある。例えば、８チャネル内の４つのチャネルのみを必要とする場合がある。この場合、利用可能なチャネルモードを「１１１１００００」及び「００００１１１１」に交互に設定することで、異なる４つのチャネルを交互に使用することができる。これにより、チャネルの使用を均等化することができ、チャネル０～３を使用し続ける場合に比べて、使用寿命を向上させることができる。
【0050】
さらに、異なる応用シーンでは、チャネルデータ粒度は、異なる性能をもたらすことができる。異なる応用シーンに適用するために、動的マッピングは、チャネルデータ粒度を動的に変更することをサポートすることができる。
【0051】
図７は、本開示のいくつかの実施例に係るストレージ管理のための装置７００の概略ブロック図を示す。図７に示すように、装置７００は、データ処理システムのメモリの複数のチャネルについての利用可能なチャネルモードを決定するように構成される利用可能なチャネルモード決定モジュール７１０であって、利用可能なチャネルモードは、複数のチャネルの利用可能性を示し、複数のチャネル内の各チャネルは、メモリ内の１グループのアドレスに関連付けられる利用可能なチャネルモード決定モジュール７１０と、各チャネルの伝送可能なデータブロックのサイズを示すチャネルデータ粒度を決定するように構成されるチャネルデータ粒度決定モジュール７２０と、伝送対象データのメモリにおけるターゲットアドレスを取得するように構成されるターゲットアドレス取得モジュール７３０と、利用可能なチャネルモードに基づいて、ターゲットアドレスに対応する変換アドレスを決定するように構成される決定モジュール７４０と、を含む。
【0052】
いくつかの実施例では、利用可能なチャネルモード決定モジュール７１０は、複数のチャネル内の利用不可能なチャネルに関する情報を取得するように構成される利用不可能なチャネル情報取得モジュールと、利用不可能なチャネルに関する情報に基づいて、利用可能なチャネルモードを決定するように構成される利用可能なチャネルモード決定モジュールと、を含む。
【0053】
いくつかの実施例では、決定モジュール７４０は、チャネルデータ粒度に基づいて、ターゲットアドレスを、伝送対象データに関連付けられたデータブロック集合内の一つのデータブロックに対応する上位部分と、一つのデータブロックの一部に対応する下位部分に分割するように構成されるアドレス分割モジュールと、利用可能なチャネルモードに基づいて、利用可能なチャネル数を決定するように構成される利用可能なチャネル数決定モジュールと、上位部分と利用可能なチャネル数に基づいて、複数のチャネルから伝送対象データブロックを伝送するための利用可能なチャネルを決定するように構成される利用可能なチャネル決定モジュールと、伝送対象データブロックの利用可能なチャネルにおけるチャネル内アドレスを決定するように構成されるチャネル内アドレス決定モジュールと、利用可能なチャネルと、チャネル内アドレスと、下位部分に基づいて、変換アドレスを生成するように構成される生成モジュールと、を含む。
【0054】
いくつかの実施例では、利用可能なチャネル決定モジュールは、上位部分と利用可能なチャネル数に対してモジュロ演算を行って、利用可能なチャネルを決定するように構成されるモジュロ演算モジュールを含む。
【0055】
いくつかの実施例では、チャネル内アドレス決定モジュールは、上位部分と利用可能なチャネル数に対して商演算を行って、チャネル内アドレスを決定するように構成される商演算モジュールを含む。
【0056】
図８は、本開示の実施例を実施できる例示的な機器８００の概略ブロック図を示す。機器８００は、図２のアドレスマッパ２３０を実現することができる。図に示すように、機器８００は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）８０２に記憶されたコンピュータプログラム命令、又は記憶ユニット８０８からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０３にローディングされたコンピュータプログラム命令に基づいて、各種の適切な動作及び処理を実行できる中央処理装置（ＣＰＵ）８０１を含む。ＲＡＭ８０３には、機器８００の動作に必要な各種のプログラム及びデータをさらに記憶することができる。ＣＰＵ８０１と、ＲＯＭ８０２と、ＲＡＭ８０３とは、バス８０４を介して互いに接続されている。入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタ－フェース８０５もバス８０４に接続されている。
【0057】
機器８００における複数の構成要素は、Ｉ／Ｏインタ－フェース８０５に接続されており、キーボードやマウスなどの入力ユニット８０６と、種々なディスプレイやスピーカなどの出力ユニット８０７と、磁気ディスクや光学ディスクなどの記憶ユニット８０８と、ネットワークカード、モデム、無線通信トランシーバーなどの通信ユニット８０９と、を含む。通信ユニット８０９は、機器８００がインターネットのようなコンピュータネット及び／又は種々なキャリアネットワークを介してその他の機器と情報／データを交換することを許可する。
【0058】
処理ユニット８０１は、前述の各方法及び処理、例えば、方法３００及び４００を実行する。例えば、いくつかの実施例では、方法３００及び４００は、記憶ユニット８０８のような機械読み取り可能な媒体に有形的に含まれるコンピュータソフトウエアプログラムとして実現することができる。一部の実施例では、コンピュータプログラムの一部又は全ては、ＲＯＭ８０２及び／又は通信ユニット８０９を介して機器８００にロード及び／又はインストールすることができる。コンピュータプログラムがＲＡＭ８０３にロードされてＣＰＵ８０１によって実行される場合、前述した方法３００及び４００の一つ又は複数のステップを実行することができる。選択可能に、他の実施例では、ＣＰＵ８０１は、他の任意の適切な方式（例えば、ファームウェアによって）で方法３００及び４００を実行するように構成される。
【0059】
本明細書の説明された機能は、一つ又は複数のハードウェアロジックコンポーネントによって実現することができる。限定ではなく、例として、使用可能なハードウェアロジックコンポーネントとしては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け標準品（ＡＳＳＰ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）などが挙げられる。
【0060】
本開示の方法を実施するためのプログラムコードは、一つ又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせにより作成することができる。これらのプログラムコードは、汎用コンピュータ、専門コンピュータ又はその他のプログラミングデータ処理装置のプロセッサ又はコントローラに提供される。これにより、プログラムコードがプロセッサ又はコントローラによって実行されると、フローチャート及び／又はブロック図に規定された機能／動作を実行することができる。プログラムコードは、完全にマシンで実行されてもよく、部分的にマシンで実行されてもよく、独立したソフトパッケージとして部分的にマシンで実行されるとともに、部分的にリモートマシンで実行されてもよく、又は完全にリモートマシン又はサーバで実行されてもよい。
【0061】
本開示の説明において、機械読み取り可能な媒体は、有形な媒体であってもよく、命令実行システム、装置又は機器によって、又は命令実行システム、装置又は機器と合わせて使用されるプログラムを含み、又は記憶する。機械読み取り可能な媒体は、機械読み取り可能な信号媒体又は機械読み取り可能な記憶媒体であってもよい。機械読み取り可能な媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、又は半導体システム、装置、又はデバイス、又は前述した内容の任意の適切な組み合わせを含むことができるがこれらに限定されない。機械読み取り可能な記憶媒体のさらなる具体例として、１つ又は複数の配線による電気的接続、ポータブルコンピュータディスクカートリッジ、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバー、ポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、光学記憶装置、磁気記憶装置、又は前述した内容の任意の組み合わせを含む。
【0062】
また、特定の順番で各動作を説明したが、このような動作を、示される特定の順番又は順次実行することが求められ、又は図示した動作の全てを実行して所望の結果を取得することが求められることを理解されたい。一定の環境では、複数のタスク及び並列処理が有利である可能性がある。同様に、以上の説明には、若干の具体的な実現の詳細が含まれたが、それが本開示の範囲を限定するものと理解してはならない。個別の実施例に説明された一部の特徴は、一つの実施形態で組み合わせて実現することができる。逆に、一つの実施形態に説明された種々な特徴は、個別又は任意の適切なサブ組み合わせの方式で複数の実施形態で実現することができる。
【0063】
構成の特徴及び／又は方法の論理動作に特有の言語で本テーマを説明したが、特許請求の範囲で限定される本題は、上記の特定の特徴又は動作に限定されない。逆に、上記の特定の特徴と動作は、特許請求の範囲を実現する例に過ぎない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
