特許 7523535 異種メモリ・タイプを使用したキャッシュの複製コピー

(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】2024-07-18

(45)【発行日】2024-07-26

(54)【発明の名称】異種メモリ・タイプを使用したキャッシュの複製コピー

(51)【国際特許分類】

   G06F 12/123 20160101AFI20240719BHJP

   G06F 12/0893 20160101ALI20240719BHJP

   G06F 12/122 20160101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

G06F12/123

G06F12/0893 107

G06F12/122

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022527044

(86)(22)【出願日】2020-11-03

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-24

(86)【国際出願番号】 IB2020060304

(87)【国際公開番号】W WO2021094871

(87)【国際公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-04-24

(31)【優先権主張番号】16/684,291

(32)【優先日】2019-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(74)【代理人】

【識別番号】100120710

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】グプタ、ローケーシュ、モハン

(72)【発明者】

【氏名】ボーリック、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】アンダーソン、カイラー

(72)【発明者】

【氏名】アシュ、ケヴィン

【審査官】田中 啓介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２０４０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２７００４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０３６７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５７３４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ１２／０８－１２／１２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異種メモリ・タイプを含むキャッシュからデータをデモートするための方法であって、
プロセッサにより、データ要素について、データ要素がキャッシュ内で更新されるたびにインクリメントされる書込みアクセス回数を維持することであって、前記キャッシュが、高性能部および低性能部を含む、前記書込みアクセス回数を維持することと、
プロセッサにより、キャッシュ・デモーション・アルゴリズムに従って、前記高性能部から前記データ要素を削除することと、
プロセッサにより、前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が第１の閾値未満であるかどうかを判定し、そうである場合、前記データ要素を前記低性能部に残すことと、
プロセッサにより、前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が前記第１の閾値以上であるかどうかを判定し、そうである場合、前記低性能部から前記データ要素を削除することと
を含む、方法。

【請求項2】

プロセッサにより、前記データ要素を前記高性能部から削除する際に、前記データ要素が前記低性能部にも存在せず、前記データ要素に関連する書込みアクセス回数が前記第１の閾値未満であり、前記データ要素に関連する読出しアクセス回数が第２の閾値を超える場合、前記低性能部に前記データ要素を配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記データ要素が順次データ要素でない場合、前記データ要素を前記低性能部にのみ配置することをさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記データ要素がトラックである、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記高性能部から前記データ要素を削除することが、前記高性能部が満杯であるときに前記高性能部から前記データ要素を削除することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記高性能部が、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）で構成され、前記低性能部が、ストレージ・クラス・メモリ（ＳＣＭ）で構成される、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記低性能部が、前記高性能部よりも大きい記憶容量を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

異種メモリ・タイプを含むキャッシュからデータをデモートするための、コンピュータ使用可能プログラム・コードが具現化された非一過性のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ使用可能プログラム・コードが、少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、
データ要素について、データ要素がキャッシュ内で更新されるたびにインクリメントされる書込みアクセス回数を維持することであって、前記キャッシュが、高性能部および低性能部を含む、前記書込みアクセス回数を維持することと、
キャッシュ・デモーション・アルゴリズムに従って、前記高性能部から前記データ要素を削除することと、
前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が第１の閾値未満であるかどうかを判定し、そうである場合、前記データ要素を前記低性能部に残すことと、
前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が前記第１の閾値以上であるかどうかを判定し、そうである場合、前記低性能部から前記データ要素を削除することと
を実行するように構成される、コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項9】

前記コンピュータ使用可能プログラム・コードが、前記データ要素を前記高性能部から削除する際に、前記データ要素が前記低性能部にも存在せず、前記データ要素に関連する書込みアクセス回数が前記第１の閾値未満であり、前記データ要素に関連する読出しアクセス回数が第２の閾値を超える場合、前記低性能部に前記データ要素を配置するようにさらに構成される、請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項10】

前記コンピュータ使用可能プログラム・コードが、前記データ要素が順次データ要素でない場合、前記データ要素を前記低性能部にのみ配置するようにさらに構成される、請求項９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項11】

前記データ要素がトラックである、請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項12】

前記高性能部から前記データ要素を削除することが、前記高性能部が満杯であるときに前記高性能部から前記データ要素を削除することを含む、請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項13】

前記高性能部が、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）で構成され、前記低性能部が、ストレージ・クラス・メモリ（ＳＣＭ）で構成される、請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項14】

前記低性能部が、前記高性能部よりも大きい記憶容量を有する、請求項８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項15】

異種メモリ・タイプを含むキャッシュからデータをデモートするためのシステムであって、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに動作可能に結合され、前記少なくとも１つのプロセッサ上で実行するための命令を記憶する少なくとも１つのメモリ・デバイスと
を含み、前記命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、
データ要素について、データ要素がキャッシュ内で更新されるたびにインクリメントされる書込みアクセス回数を維持することであって、前記キャッシュが、高性能部および低性能部を含む、前記書込みアクセス回数を維持することと、
キャッシュ・デモーション・アルゴリズムに従って、前記高性能部から前記データ要素を削除することと、
前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が第１の閾値未満であるかどうかを判定し、そうである場合、前記データ要素を前記低性能部に残すことと、
前記データ要素が前記低性能部にも存在し、前記書込みアクセス回数が前記第１の閾値以上であるかどうかを判定し、そうである場合、前記低性能部から前記データ要素を削除することと
を行わせる、システム。

【請求項16】

前記命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記データ要素を前記高性能部から削除する際に、前記データ要素が前記低性能部にも存在せず、前記データ要素に関連する書込みアクセス回数が前記第１の閾値未満であり、前記データ要素に関連する読出しアクセス回数が第２の閾値を超える場合、前記低性能部に前記データ要素を配置することをさらに行わせる、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記命令が、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記データ要素が順次データ要素でない場合、前記データ要素を前記低性能部にのみ配置することをさらに行わせる、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記高性能部から前記データ要素を削除することが、前記高性能部が満杯であるときに前記高性能部から前記データ要素を削除することを含む、請求項１５に記載のシステム。

【請求項19】

前記高性能部が、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）で構成され、前記低性能部が、ストレージ・クラス・メモリ（ＳＣＭ）で構成される、請求項１５に記載のシステム。

【請求項20】

前記低性能部が、前記高性能部よりも大きい記憶容量を有する、請求項１５に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異種メモリ・タイプで構成されたキャッシュを実装するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンピューティングの分野において、「キャッシュ」とは、通常、最近アクセスされた、頻繁にアクセスされる、もしくは将来アクセスされる可能性が高いデータもしくは命令を記憶するために使用される小型の高速メモリまたはストレージ・デバイスを指す。キャッシュからの読出しまたはキャッシュへの書込みは、通常、他のメモリまたはストレージ・デバイスにアクセスするよりも（アクセス時間またはリソース使用率あるいはその両方の点で）安価である。データがキャッシュに記憶されると、データを再フェッチすることまたは再計算することあるいはその両方の代わりに、キャッシュにアクセスすることができ、時間とリソースの両方が節約される。

【0003】

キャッシュは、多くの場合、マルチ・レベル・キャッシュとして提供される。たとえば、キャッシング・システムは、「プライマリ」キャッシュと「セカンダリ」キャッシュの両方を含み得る。データを読み出す場合、コンピューティング・システムまたはデバイスは、最初にプライマリ・キャッシュにおいてデータを検索し、データがない場合はセカンダリ・キャッシュにおいてデータを検索する。データがどちらのキャッシュにもない場合、コンピューティング・システムまたはデバイスは、キャッシュの背後にあるディスク・ドライブまたはその他のバックエンド・ストレージ・デバイスからデータを取得し得る。データを書き込む場合、コンピューティング・システムまたはデバイスは、プライマリ・キャッシュにデータを書き込み得る。プライマリ・キャッシュにスペースを確保するために、このデータは、最終的にセカンダリ・キャッシュまたはストレージ・デバイスへデステージされ得る。

【0004】

フラッシュ・メモリおよび他のソリッド・ステート・メモリ・デバイスは、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）キャッシュなどのより高価なメモリを使用したものよりもはるかに大きなストレージ容量を有するキャッシュを作成できる可能性がある。たとえば、不揮発性ＮＡＮＤフラッシュ・メモリの一種であるストレージ・クラス・メモリ（ＳＣＭ）は、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）よりもはるかに高速なアクセス速度を提供する。ＳＣＭは、ＤＲＡＭよりもはるかに安価であるが、ＤＲＡＭよりもレイテンシが長くなる（ナノ秒と比較してマイクロ秒）。ＳＣＭはフラッシュ・メモリを使用してデータを記憶するので、ＳＣＭには、書込みサイクル制限およびデータ断片化の問題など、フラッシュ・メモリと同じ制限および欠陥がいくつかある。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、現在の先端技術に対応して、具体的には、現在利用可能なシステムおよび方法によってまだ完全に解決されていない当技術分野の問題およびニーズに対応して開発された。したがって、異種メモリ・タイプを使用してキャッシュを実装するためのシステムおよび方法が開発された。本発明の特徴および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるか、または以下に記載されるように本発明の実施によって理解され得る。

【0006】

上記に沿うような形で、異種メモリ・タイプを含むキャッシュからデータをデモートするための方法を開示する。方法は、キャッシュ内のデータ要素について、データ要素がキャッシュ内で更新されるたびにインクリメントされる書込みアクセス回数を維持する。キャッシュは、高性能部および低性能部を含む。方法は、キャッシュ・デモーション・アルゴリズムに従って、高性能部からデータ要素を削除する。データ要素が低性能部にも存在し、書込みアクセス回数が第１の閾値未満である場合、方法は、データ要素を低性能部に残す。データ要素が低性能部にも存在し、書込みアクセス回数が第１の閾値以上である場合、方法は、低性能部からデータ要素を削除する。

【0007】

本明細書では、対応するシステムおよびコンピュータ・プログラム製品も開示および特許請求されている。

【0008】

本発明の利点を容易に理解するために、上記で簡単に説明した本発明について、添付の図面に示す特定の実施形態を参照することによってより具体的に説明する。これらの図面が本発明の典型的な実施形態のみを描写しており、したがって本発明の範囲を限定すると見なされるべきではないとの理解の下に、添付の図面を使用することによって、本発明の実施形態についてさらなる特異性および詳細とともに説明および解説する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明によるシステムおよび方法が実装され得るネットワーク環境の一例を示す高レベル・ブロック図である。

【図2】図１のネットワーク環境において使用するためのストレージ・システムの一例を示す高レベル・ブロック図である。

【図3】高性能部（たとえば、ＤＲＡＭキャッシュ）および低性能部（たとえば、ＳＣＭキャッシュ）を含むキャッシュを示す高レベル・ブロック図である。

【図4】本発明によるキャッシュ管理モジュールを示す高レベル・ブロック図である。

【図5】高性能部での読出しヒットに応答して実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図6】低性能部での読出しヒットに応答して実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図7】低性能部での読出しヒットに応答して実行され得る方法の代替の実施形態を示す流れ図である。

【図8】読出しミスに応答して実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図9】書込みに応答して実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図10】データ要素が高性能部からデモートされるときに実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図11】データ要素が低性能部からデモートされるときに実行され得る方法の一実施形態を示す流れ図である。

【図12】低性能部での読出しヒットに応答して実行され得る方法の代替の実施形態を示す流れ図である。

【図13】データ要素が高性能部からデモートされるときに実行され得る方法の代替の実施形態を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書の図に一般的に記載および図示されている本発明の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置および設計され得ることが容易に理解されよう。したがって、図に示す本発明の実施形態の以下のより詳細な説明は、特許請求される本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、本発明による現在企図される実施形態の特定の例を代表するものにすぎない。本実施形態は、図面を参照することによって最もよく理解され、全体を通して同様の部分は同様の数字で示されている。

【0011】

本発明は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せとして具現化され得る。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体（または複数の媒体）を含み得る。

【0012】

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスが使用するための命令を保持および記憶することができる有形デバイスであり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、または上記の任意の適切な組合せであり得るが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには以下のもの、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ・ディスク、パンチカードまたは命令が記録された溝内の隆起構造体などの機械的に符号化されたデバイス、および上記の任意の適切な組合せが含まれる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を介して伝播する電磁波（たとえば、光ファイバ・ケーブルを通る光パルス）、または電線を介して送信される電気信号などの、一過性の信号自体であると解釈されるべきではない。

【0013】

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスに、または、ネットワーク、たとえば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、またはワイヤレス・ネットワークあるいはその組合せを介して外部コンピュータまたは外部記憶デバイスにダウンロードされ得る。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバあるいはその組合せを含み得る。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受信し、そのコンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体での記憶のために転送する。

【0014】

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、または、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語および「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードまたはオブジェクト・コードであり得る。

【0015】

コンピュータ可読プログラム命令は、スタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして全体がユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上かつ一部がリモート・コンピュータ上で、または全体がリモート・コンピュータ上もしくはサーバ上で実行され得る。後者のシナリオにおいて、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るか、または（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに対して接続され得る。いくつかの実施形態では、本発明の態様を実行するために、たとえば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路をパーソナライズすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行し得る。

【0016】

本明細書において、本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら説明されている。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装され得ることが理解されよう。

【0017】

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／作用を実施するための手段を作り出すように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されて、マシンを作り出すものであり得る。また、これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／作用の態様を実施する命令を含む製造品を含むように、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスあるいはその組合せに対して特定の方式で機能するように指示できるものであり得る。

【0018】

また、コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスで実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／作用を実施するように、コンピュータ実施プロセスを作り出すべくコンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされて、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実行させるものであり得る。

【0019】

図１を参照すると、ネットワーク環境１００の一例が示されている。ネットワーク環境１００は、本発明によるシステムおよび方法が実装され得る環境の一例を示すために提示されている。ネットワーク環境１００は、限定ではなく例として提示されている。実際、本明細書に開示するシステムおよび方法は、図示されているネットワーク環境１００に加えて、多種多様な異なるネットワーク環境に適用可能であり得る。

【0020】

図示のように、ネットワーク環境１００は、ネットワーク１０４によって相互接続された１つまたは複数のコンピュータ１０２、１０６を含む。ネットワーク１０４には、たとえば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）１０４、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）１０４、インターネット１０４、イントラネット１０４などが含まれ得る。特定の実施形態において、コンピュータ１０２、１０６は、クライアント・コンピュータ１０２とサーバ・コンピュータ１０６（本明細書では「ホスト・システム」１０６とも呼ぶ）の両方を含み得る。一般に、クライアント・コンピュータ１０２は通信セッションを開始し、サーバ・コンピュータ１０６はクライアント・コンピュータ１０２からの要求を待つ。特定の実施形態において、コンピュータ１０２またはサーバ１０６あるいはその両方は、１つまたは複数の内部または外部のダイレクト・アタッチト・ストレージ・システム１１０ａ（たとえば、ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、テープ・ドライブなどのアレイ）に接続し得る。これらのコンピュータ１０２、１０６、およびダイレクト・アタッチト・ストレージ・システム１１０ａは、ＡＴＡ、ＳＡＴＡ、ＳＣＳＩ、ＳＡＳ、ファイバ・チャネルなどのプロトコルを使用して通信し得る。

【0021】

ネットワーク環境１００は、特定の実施形態において、ストレージ・エリア・ネットワーク（ＳＡＮ）１０８またはＬＡＮ１０８（たとえば、ネットワーク・アタッチト・ストレージを使用する場合）などの、サーバ１０６の背後にあるストレージ・ネットワーク１０８を含み得る。このネットワーク１０８は、ハード・ディスク・ドライブまたはソリッド・ステート・ドライブのアレイ１１０ｂ、テープ・ライブラリ１１０ｃ、個々のハード・ディスク・ドライブ１１０ｄまたはソリッド・ステート・ドライブ１１０ｄ、テープ・ドライブ１１０ｅ、ＣＤ－ＲＯＭライブラリなどの１つまたは複数のストレージ・システムに、サーバ１０６を接続し得る。ストレージ・システム１１０にアクセスするために、ホスト・システム１０６は、ホスト・システム１０６上の１つまたは複数のポートからストレージ・システム１１０上の１つまたは複数のポートへの物理的接続を介して通信し得る。接続は、スイッチ、ファブリック、直接接続などを介した接続であり得る。特定の実施形態において、サーバ１０６およびストレージ・システム１１０は、ファイバ・チャネル（ＦＣ）などのネットワーキング標準を使用して通信し得る。

【0022】

図２を参照すると、ハード・ディスク・ドライブ２０４またはソリッド・ステート・ドライブ２０４あるいはその両方のアレイを含むストレージ・システム１１０の一実施形態が示されている。図示のように、ストレージ・システム１１０は、ストレージ・コントローラ２００と、１つまたは複数のスイッチ２０２と、ハード・ディスク・ドライブ２０４またはソリッド・ステート・ドライブ２０４（フラッシュ・メモリベースのドライブ２０４など）などの１つまたは複数のストレージ・ドライブ２０４とを含む。ストレージ・コントローラ２００は、１つまたは複数のホスト・システム１０６（たとえば、ｚ／ＯＳ、ｚＶＭなどのオペレーティング・システムを実行するオープン・システムまたはメイン・フレーム・サーバあるいはその両方１０６）が１つまたは複数のストレージ・ドライブ２０４内のデータにアクセスすることを可能にし得る。

【0023】

選択された実施形態において、ストレージ・コントローラ２００は、１つまたは複数のサーバ２０６を含む。ストレージ・コントローラ２００は、ストレージ・コントローラ２００をホスト・システム１０６およびストレージ・ドライブ２０４にそれぞれ接続するためのホスト・アダプタ２０８およびデバイス・アダプタ２１０も含み得る。複数のサーバ２０６ａ、２０６ｂは、接続されたホスト・システム１０６にとってデータが常に利用可能であることを保証するために冗長性を提供し得る。したがって、一方のサーバ２０６ａに障害が発生した場合、他方のサーバ２０６ｂは、障害が発生したサーバ２０６ａのＩ／Ｏ負荷を引き受けて、Ｉ／Ｏがホスト・システム１０６とストレージ・ドライブ２０４との間で継続できることを保証し得る。このプロセスは、「フェイルオーバ」と呼ばれることがある。

【0024】

選択された実施形態において、各サーバ２０６は、１つまたは複数のプロセッサ２１２およびメモリ２１４を含み得る。メモリ２１４は、揮発性メモリ（たとえば、ＲＡＭ）および不揮発性メモリ（たとえば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハード・ディスク、フラッシュ・メモリなど）を含み得る。揮発性メモリおよび不揮発性メモリは、特定の実施形態において、プロセッサ２１２上で実行されてストレージ・ドライブ２０４内のデータにアクセスするために使用されるソフトウェア・モジュールを記憶し得る。これらのソフトウェア・モジュールは、ストレージ・ドライブ２０４内の論理ボリュームへのすべての読出し要求および書込み要求を管理し得る。

【0025】

選択された実施形態において、メモリ２１４は、ＤＲＡＭキャッシュ２１８などのキャッシュ２１８を含む。ホスト・システム１０６（たとえば、オープン・システムまたはメイン・フレーム・サーバ１０６）が読出し動作を実行するときは常に、読出しを実行するサーバ２０６が、ストレージ・ドライブ２０４からデータをフェッチし、データが再び必要になった場合に備えてデータをそのキャッシュ２１８に保存し得る。ホスト・システム１０６によって再びデータが要求される場合、サーバ２０６は、ストレージ・ドライブ２０４からデータをフェッチする代わりに、キャッシュ２１８からデータをフェッチすることができ、時間とリソースの両方が節約される。同様に、ホスト・システム１０６が書込みを実行するとき、書込み要求を受信するサーバ１０６は、書込みをそのキャッシュ２１８に記憶し、後でストレージ・ドライブ２０４への書込みをデステージし得る。第１のサーバ２０６に障害が発生した場合に他方のサーバ２０６によって書込みが回復され得るように、書込みがキャッシュ２１８に記憶されるときに、書込みは、他方のサーバ２０６の不揮発性ストレージ（ＮＶＳ）２２０にも記憶され得る。特定の実施形態において、ＮＶＳ２２０は、他方のサーバ２０６内のバッテリ・バックアップ式メモリとして実装される。

【0026】

図２に示すものと同様のアーキテクチャを有するストレージ・システム１１０の一例は、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）エンタープライズ・ストレージ・システムである。ＤＳ８０００（ＴＭ）は、連続動作をサポートするように設計されたディスク・ストレージを提供する高性能、大容量のストレージ・コントローラである。それでもなお、本明細書に開示するシステムおよび方法は、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）エンタープライズ・ストレージ・システム１１０による動作に限定されず、システム１１０に関連する製造業者、製品名、またはコンポーネントもしくはコンポーネント名に関係なく、任意の同等または類似のストレージ・システム１１０で動作し得る。さらに、本発明の１つまたは複数の実施形態から利益を得ることができるいかなるストレージ・システムも、本発明の範囲内にあると見なされる。したがって、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）は例として提示されており、限定することを意図したものではない。

【0027】

図３を参照すると、前述のように、フラッシュ・メモリおよび他のソリッド・ステート・メモリ・デバイスは、ＤＲＡＭキャッシュなどのより高価なメモリを使用するデバイスよりもはるかに大きなストレージ容量を有するキャッシュを作成できる可能性がある。たとえば、不揮発性ＮＡＮＤフラッシュ・メモリの一種であるストレージ・クラス・メモリ（ＳＣＭ）は、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）よりもはるかに高速なアクセス速度を提供する。ＳＣＭは、ＤＲＡＭよりもはるかに安価であるが、ＤＲＡＭよりもレイテンシが長くなる（ナノ秒と比較してマイクロ秒）。ＳＣＭはフラッシュ・メモリを使用してデータを記憶し得るので、ＳＣＭには、書込みサイクル制限およびデータ断片化の問題など、フラッシュ・メモリと同じ制限および欠陥がいくつかある場合がある。はるかに大きなストレージ容量のキャッシュを作成できる可能性があるため、ＳＣＭなどのフラッシュ・メモリをキャッシュに効果的に組み込むためのシステムおよび方法が必要である。理想的には、そのようなシステムおよび方法は、書込みサイクル制限およびデータ断片化の問題など、フラッシュ・メモリの制限および欠陥を考慮に入れることになる。

【0028】

図３は、高性能部２１８ａおよび低性能部２１８ｂを含む異種キャッシュ２１８（すなわち、異種メモリ・タイプで構成されたキャッシュ２１８）を示す高レベルのブロック図である。特定の実施形態において、高性能部２１８ａは、ＤＲＡＭメモリで構成され、低性能部２１８ｂはＳＣＭメモリで構成されているが、どちらも、これらのタイプのメモリに限定されない。高性能部２１８ａおよび低性能部２１８ｂを共に使用して、ＩＢＭ ＤＳ８０００（ＴＭ）エンタープライズ・ストレージ・システムなどのストレージ・システム１１０内にキャッシュ２１８を提供してもよい。低性能部２１８ｂを構成するメモリは、高性能部２１８ａを構成するメモリよりも安価である可能性が高いので、低性能部２１８ｂは、高性能部２１８ａよりも大きく、おそらくはるかに大きくてもよい。

【0029】

図示のように、高性能部２１８ａは、キャッシュ・ディレクトリ３００ａ、ＬＲＵ（最近最も使用されていないもの）リスト３０２ａ、および統計３０４ａに関連付けられ得る。キャッシュ・ディレクトリ３００ａは、どのデータ要素が高性能部２１８ａに記憶されているか、それらがどこに記憶されているかを記録し得る。ＬＲＵリスト３０２ａは、高性能部２１８ａ内のどのデータ要素が最近最も使用されていないかを決定するために使用され得る。統計３０４ａは、高性能部２１８ａに存在する各データ要素（たとえば、トラック）についての読出しアクセス回数３０６ａおよび書込みアクセス回数３０８ａを含み得る。読出しアクセス回数３０６ａは、高性能部２１８ａ内でデータ要素が読み出されるたびにインクリメントされ得る。書込みアクセス回数３０８ａは、高性能部２１８ａ内でデータ要素が修正されるたびにインクリメントされ得る。

【0030】

同様に、低性能部２１８ｂもまた、キャッシュ・ディレクトリ３００ｂ、ＬＲＵリスト３０２ｂ、および統計３０４ｂを含み得る。キャッシュ・ディレクトリ３００ｂは、どのデータ要素が低性能部２１８ｂに記憶されているか、それらがどこに記憶されているか記録し得る。ＬＲＵリスト３０２ｂは、低性能部２１８ｂ内のどのデータ要素が最近最も使用されていないかを決定するために使用され得る。統計３０４ｂは、低性能部２１８ｂ内の各データ要素（たとえば、トラック）についての読出しアクセス回数３０６ｂおよび書込みアクセス回数３０８ｂを含み得る。読出しアクセス回数３０６ｂは、低性能部２１８ｂ内で対応するデータ要素が読み出されるたびにインクリメントされ得る。書込みアクセス回数３０８ｂは、低性能部２１８ｂ内で対応するデータ要素が修正されるたびにインクリメントされ得る。

【0031】

図４を参照すると、特定の実施形態において、キャッシュ管理モジュール４００は、図３に示したものなどの異種キャッシュ２１８を管理するために使用され得る。このようなキャッシュ管理モジュール４００は、ストレージ・コントローラ２００内でホストされ得る。キャッシュ管理モジュール４００は、様々な特徴および機能を提供するための様々なサブモジュールを含み得る。これらのモジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで実装され得る。キャッシュ管理モジュール４００および関連するサブモジュールは、限定ではなく例として提示されている。異なる実施形態では、より多いサブモジュールまたはより少ないサブモジュールが提供され得る。たとえば、一部のサブモジュールの機能を単一もしくは少数のサブモジュールに組み合わせてもよく、または単一のサブモジュールの機能をいくつかのサブモジュールにわたって分散させてもよい。

【0032】

図示のように、キャッシュ管理モジュール４００は、統計更新モジュール４０２、読出しヒット・モジュール４０４、読出しミス・モジュール４０６、書込みモジュール４０８、およびデモーション・モジュール４１０のうちの１つまたは複数を含む。統計更新モジュール４０２は、異種キャッシュ２１８に関連する統計３０４を維持する。たとえば、異種キャッシュ２１８内でデータ要素が読み出されるたびに、統計更新モジュール４０２は、関連する読出しアクセス回数３０６を更新する。同様に、異種キャッシュ２１８内でデータ要素が更新されるたびに、統計更新モジュール４０２は、関連する書込みアクセス回数３０８を更新する。

【0033】

読出しヒット・モジュール４０４は、異種キャッシュ２１８内で読出しヒットが発生したときに様々なアクションを実行する。これは、高性能部２１８ａ内での読出しヒットまたは低性能部２１８ｂ内での読出しヒットのいずれかを含み得る。読出しヒット・モジュール４０４によって実行され得るいくつかの方法５００、６００、７００については、図５から図７に関連して説明する。対照的に、読出しミス・モジュール４０６は、異種キャッシュ２１８内で読出しミスが発生したときに様々なアクションを実行し得る。読出しミス・モジュール４０６によって実行され得る方法８００の一実施形態については、図８に関連して説明する。

【0034】

書込みモジュール４０８は、異種キャッシュ２１８内でデータ要素が更新されるときに様々なアクションを実行し得る。書込みモジュール４０８によって実行され得る方法９００の一実施形態については、図９に関連して説明する。対照的に、デモーション・モジュール４１０は、異種キャッシュ２１８内の記憶空間を空けるために、異種キャッシュ２１８からデータ要素をデモートすることに関連するアクションを実行し得る。デモーション・モジュール４１０によって実行され得る様々な方法１０００、１１００については、図１０および図１１に関連して説明する。

【0035】

図５を参照すると、異種キャッシュ２１８の高性能部２１８ａにおける読出しヒットに応答して実行され得る方法５００の一実施形態が示されている。図示のように、方法５００は、高性能部２１８ａ内で読出しヒットが発生したかどうかを判定する（５０２）。すなわち、方法５００は、読出しＩ／Ｏ要求に応答して、読出しＩ／Ｏ要求に関連するデータ要素が高性能部２１８ａ内で見つかったかどうかを判定する（５０２）。見つかった場合、方法５００は、高性能部２１８ａからデータ要素を取得し（５０４）、そのデータ要素を読出し要求の発信元に返す（５０４）。方法５００は、読出しヒットに応答して、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ａをインクリメントする（５０６）。

【0036】

図６を参照すると、低性能部２１８ｂにおける読出しヒットに応答して実行され得る方法６００の一実施形態が示されている。図示のように、方法６００は、異種キャッシュ２１８の低性能部２１８ｂ内で読出しヒットが発生したかどうかを判定する（６０２）。発生した場合、方法６００は、読出し要求に関連するデータ要素を低性能部２１８ｂから取得し（６０４）、そのデータ要素を読出し要求の発信元に返す（６０４）。次いで、方法６００は、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂをインクリメントする（６０６）。

【0037】

方法６００はまた、読出しヒットに応答して、データ要素を収容するのに十分であるスペースを高性能部２１８ａに割り当てる（６０８）。特定の実施形態において、これは、高性能部２１８ａから最近最も使用されていないデータ要素をデモートすることによって、高性能部２１８ａ内にスペースを空けることを含み得る。次いで、方法６００は、読出し要求に関連するデータ要素を、低性能部２１８ｂから高性能部２１８ａにコピーする（６１０）。次いで、低性能部２１８ｂからデータ要素が削除され得る（６１２）。これにより、高性能部２１８ａにデータ要素の単一のコピーを残すことができる。

【0038】

図７を参照すると、低性能部２１８ｂにおける読出しヒットに応答して実行され得る方法７００の代替の実施形態が示されている。この方法７００は、図６の方法６００の代わりに実行され得る。ステップ７０２、７０４、７０６、７０８、７１０はそれぞれ、最後のステップ７１２を除いて、図６に開示されたものと類似または同一である。ステップ７１２において、代替方法７００は、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂが、選択された閾値未満である場合にのみ、低性能部２１８ｂからデータ要素を削除する（７１２）。このステップ７１２は、データ要素が頻繁に読み出される場合、低性能部２１８ｂにデータ要素の第２のコピーを保存する。将来のある時点でデータ要素が高性能部２１８ａからデモートされた場合でも、データ要素のコピーは依然として低性能部２１８ｂに存在することになる。これは、データ要素がデモートされるときに、データ要素を高性能部２１８ａから低性能部２１８ｂにコピーする必要性を排除または低減し、これにより、プロセッサの使用率が低下する。

【0039】

図８を参照すると、読出しミスに応答して実行され得る方法８００の一実施形態が示されている。読出しミスは、要求されたデータ要素が異種キャッシュ２１８の高性能部２１８ａまたは低性能部２１８ｂのいずれかで見つからない場合に発生し得る。図示のように、ステップ８０２で読出しミスが発生した場合、方法８００は、データ要素をバックエンド・ストレージ・ドライブ２０４から異種キャッシュ２１８の高性能部２１８ａに持ち込む（８０４）。方法８００は、この時点で、低性能部２１８ｂにデータ要素を配置しない（８０６）。

【0040】

図９を参照すると、異種キャッシュ２１８内のデータ要素を更新することに応答して実行され得る方法９００の一実施形態が示されている。図示のように、方法９００は、データ要素への書込みが要求されるかどうかを判定する（９０２）。要求される場合、方法９００は、データ要素を異種キャッシュ２１８の高性能部２１８ａに書き込む（９０４）。方法９００はまた、前述のように冗長性の目的で、データ要素をＮＶＳ２２０に書き込む（９０６）。

【0041】

この時点で、方法９００は、データ要素（またはデータ要素の前のバージョン）が低性能部２１８ｂに含まれているかどうかを判定する（９０８）。データ要素が低性能部２１８ｂに記憶されている場合、方法９００は、データ要素に関連する統計３０４ｂ（すなわち、読出しアクセス回数３０６ｂおよび書込みアクセス回数３０８ｂ）を低性能部２１８ｂから高性能部２１８ａにコピーする（９１０）。次いで、方法９００は、低性能部２１８ｂからデータ要素を削除する（９１０）。

【0042】

図１０を参照すると、データ要素が高性能部２１８ａからデモートされる（すなわち、追い出される）ときに実行され得る方法１０００の一実施形態が示されている。このようなデモーションは、高性能部２１８ａに、追加のデータ要素を収容するためのスペースが必要な場合に発生し得る。図示のように、方法１０００は、最初に、高性能部２１８ａからデータをデモートする必要があるかどうかを判定する（１００２）。必要である場合、方法１０００は、高性能部２１８ａに関連するＬＲＵリスト３０２ａを分析して、高性能部２１８ａからの削除対象となる最近最も使用されていないデータ要素を決定する（１００４）。次いで、方法１０００は、高性能部２１８ａからこのデータ要素を削除する（１００４）。

【0043】

この時点で、方法１０００は、高性能部２１８ａから削除されたデータ要素が順次データであるかどうかを判定する（１００６）。順次データである場合、順次データを低性能部２１８ｂに追加することは不利であるため、それ以上何も実行されない。データ要素が順次でない場合、方法１０００は、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ａが指定された閾値よりも大きいかどうかを判定し（１００８）、データ要素に関連する書込みアクセス回数３０８ａが指定された閾値よりも小さいかどうかを判定する（１０１０）。これらの条件の両方が真である場合、方法１０００は、高性能部２１８ａからデモートされたデータ要素を低性能部２１８ｂに配置する（１０１２）。本質的に、データ要素への過度の書込みは低性能部２１８ｂに過度の摩耗をもたらす可能性があるので、方法１０００は、データ要素が頻繁に読み出される（それにより、データ要素の将来の読出し性能が向上する）が、書き込まれる頻度が低い場合、データ要素を低性能部２１８ｂに配置する（１０１２）。

【0044】

図１１を参照すると、データ要素が低性能部２１８ｂからデモートされる（すなわち、追い出される）ときに実行され得る方法１１００の一実施形態が示されている。このようなデモーションは、低性能部２１８ｂにスペースが必要な場合に発生し得る。図示のように、方法１１００は、最初に、低性能部２１８ｂからデータをデモートする必要があるかどうかを判定する（１１０２）。必要である場合、方法１１００は、低性能部２１８ｂに関連するＬＲＵリスト３０２ｂを分析して、低性能部２１８ｂからどのデータ要素が削除対象となるかを決定する（１１０３）。

【0045】

この時点で、方法１１００は、（データ要素が頻繁に読み出されているかどうかを判定するために、）削除対象となるデータ要素の読出しアクセス回数３０６ｂが閾値よりも大きいかどうかを判定する（１１０４）。読出しアクセス回数３０６ｂが閾値を超える場合、方法１１００は、データ要素を低性能部２１８ｂに残し（１１０６）、データ要素への参照をＬＲＵリスト３０２ｂのＭＲＵ（最近最も使用されたもの）の端に移動する。言い換えれば、データ要素が、頻繁に読み出されると判定されており、低性能部２１８ｂに保持されることによって利益を得ることになるので、方法１１００は、低性能部２１８ｂからデータ要素を削除しない。方法１１００はまた、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂをリセットする（たとえば、ゼロに設定する）（１１０８）。次いで、方法１１００は、先頭（すなわち、ステップ１１０２）に戻り、低性能部２１８ｂからの削除対象となる次のデータ要素を分析し得る。

【0046】

それに対して、ステップ１１０４において、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂが閾値を超えていない場合、方法１１００は、低性能部２１８ｂからデータ要素を削除する（１１１０）。

【0047】

一般に図１２および図１３を参照すると、前述のように、図５から図１１に示した方法は、一般に、異種キャッシュ２１８内のデータ要素の単一のコピーを維持するように構成される。すなわち、データ要素が高性能部２１８ａに存在する場合、データ要素は一般に、低性能部２１８ｂに存在せず（または、そこから削除され）、逆も同様である。これにより、高性能部２１８ａからデータ要素をデモートするときにデータ要素を高性能部２１８ａから低性能部２１８ｂにコピーしなければならず、そのためプロセッサ使用率が上がる可能性はあるが、全体として最高のキャッシュ容量が提供される。したがって、キャッシュ容量とプロセッサ使用率との間のトレードオフが存在する。

【0048】

特定の実施形態において、図５から図１１に示す方法は、高性能部２１８ａと低性能部２１８ｂの両方においてデータ要素のコピーを大部分について維持するように修正され得る。これにより、全体的なキャッシュ・ストレージ容量が減少する可能性があるが、高性能部２１８ａと低性能部２１８ｂとの間でデータ要素をコピーする必要性を低減することによって、プロセッサの使用率を有利に下げることができる。

【0049】

図１２は、低性能部２１８ｂにおける読出しヒットに応答して実行され得る代替の方法１２００を示す流れ図である。この方法１２００は、データ要素の複製コピーが高性能部２１８ａおよび低性能部２１８ｂで維持される環境において実行され得る。この方法１２００は、単一のコピーのみが維持される環境で使用できる図６で説明した方法６００の代わりに使用されてもよい。

【0050】

図示のように、方法１２００は、低性能部２１８ｂ内で読出しヒットが発生したかどうかを判定する（１２０２）。発生した場合、方法１２００は、読出し要求に関連するデータ要素を低性能部２１８ｂから取得し（１２０４）、そのデータ要素を読出し要求の発信元に返す（１２０４）。方法１２００は、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂをインクリメントする（１２０６）。

【0051】

方法１２００は、読出しヒットに応答して、データ要素を収容するのに十分であるスペースを高性能部２１８ａに割り当てる（１２０８）。次いで、方法１２００は、読出し要求に関連するデータ要素を、低性能部２１８ｂから高性能部２１８ａにコピーする（１２１０）。データ要素は、低性能部２１８ｂに残され得る（１２１２）。これにより、高性能部２１８ａおよび低性能部２１８ｂにデータ要素の複製コピーが提供され得る。

【0052】

図１３は、データ要素が高性能部２１８ａからデモートされるときに実行され得る代替の方法１３００を示す流れ図である。この方法１３００はまた、データ要素の複製コピーが高性能部２１８ａおよび低性能部２１８ｂにおいて維持される環境において実行され得る。この方法１３００は、単一のコピーのみが維持される環境で使用できる図１０で説明した方法１０００の代わりに使用されてもよい。

【0053】

図示のように、方法１３００は、最初に、高性能部２１８ａからデータをデモートする必要があるかどうかを判定する（１３０２）。必要である場合、方法１３００は、高性能部２１８ａに関連するＬＲＵリスト３０２ａを分析して、高性能部２１８ａからどのデータ要素が削除対象となるかを決定する（１３０４）。次いで、方法１３００は、高性能部２１８ａからこのデータ要素を削除する（１３０４）。

【0054】

次いで、方法１３００は、高性能部２１８ａから削除されたデータ要素が低性能部２１８ｂにも存在するかどうかを判定する（１３０６）。存在する場合、方法１３００は、データ要素に関連する書込みアクセス回数３０８ｂが閾値未満であるかどうかを判定する（１３０８）。本質的に、このステップ１３０８は、データ要素が頻繁に更新されているかどうかを判定する。データ要素が頻繁に更新されていない場合（すなわち、データ要素の書込みアクセス回数３０８ｂが閾値未満である場合）、データ要素は低性能部２１８ｂに過度の摩耗を与えないので、データ要素は低性能部２１８ｂに残される（１３１０）。それに対して、データ要素が頻繁に更新されている場合（すなわち、データ要素の書込みアクセス回数３０８ｂが閾値を超える場合）、方法１３００は、低性能部２１８ｂからデータ要素を削除する（１３１２）。

【0055】

ステップ１３０６において、低性能部２１８ｂにデータ要素がない場合、方法１３００は、高性能部２１８ａから削除されたデータ要素が順次データであるかどうかを判定する（１３１４）。順次データである場合、データ要素を低性能部２１８ｂに追加することは有利ではないので、何も変更されない。データ要素が順次でない場合、方法１３００は、データ要素に関連する読出しアクセス回数３０６ｂが指定された閾値よりも大きいかどうかを判定し（１３１６）、データ要素に関連する書込みアクセス回数３０８ｂが指定された閾値よりも小さいかどうかを判定する（１３１８）。閾値よりも小さい場合、方法１３００は、高性能部２１８ａからデモートされたデータ要素を低性能部２１８ｂに配置する（１３２０）。本質的に、書込みサイクル制限を有するメモリ・タイプ（たとえば、ＳＣＭなど）に低性能部２１８ｂが実装されている場合、過度の書込みが低性能部２１８ｂに過度の摩耗をもたらす可能性があるので、方法１３００は、データ要素が頻繁に読み出される（それにより、データ要素の将来の読出し性能が向上する）が、頻繁には更新されない場合、デモートされたデータ要素を低性能部２１８ｂに配置する（１３２０）。

【0056】

図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、モジュール、セグメント、またはコードの一部を表すことがある。いくつかの代替の実装形態では、ブロックに記載された機能は、図に記載された順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意すべきである。たとえば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、関与する機能に応じて、実質的に同時に実行されてもよく、またはそれらのブロックは、場合によっては逆の順序で実行されてもよい。他の実装形態は、所望の機能を達成するために、開示するステップのすべてが必要というわけではない場合がある。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは作用を実行する専用ハードウェア・ベースのシステム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せによって実装され得ることにも留意されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】