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公開番号2024133605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-02
出願番号2024108045,2019148950
出願日2024-07-04,2019-08-14
発明の名称インメモリコンピューティングのための大容量メモリシステム
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類G06F 12/00 20060101AFI20240925BHJP(計算;計数)
要約【課題】システムの物理メモリ空間におけるユーザーデータの重複排除(deduplication)を提供するメモリシステムを提供する。
【解決手段】システムアーキテクチャ100が備えるシステムパーティション200は、物理メモリ空間を有する物理メモリと、ライトコマンドキューを含み、メモリ空間を管理するトランザクションマネージャーからデータライト要請を受信し、ライトコマンドキューを使用して、メモリライトの衝突(memory write conflict)の判定に基づいて、物理メモリ空間に対するデータ一貫性又はデータ整合性の少なくとも1つを維持するライトデータエンジンマネージャー204と、ライトコマンドキューに対応し、ライトコマンドキューに格納されたライトコマンドに基づいて、データライト要請に対応するデータを物理メモリ空間に格納するライトデータエンジンと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
メモリシステムであって、
物理メモリ空間を有する物理メモリと、
ライトコマンドキューを含み、メモリ空間を管理するように構成されたトランザクションマネージャーからデータライト要請を受信し、前記ライトコマンドキューを使用して、メモリライトの衝突（ｍｅｍｏｒｙｗｒｉｔｅｃｏｎｆｌｉｃｔ）の判定に基づいて、前記物理メモリ空間に対するデータ一貫性又はデータ整合性の少なくとも１つを維持するライトデータエンジンマネージャーと、
前記ライトコマンドキューに対応し、前記ライトコマンドキューに格納されたライトコマンドに基づいて、前記データライト要請に対応するデータを前記物理メモリ空間に格納するライトデータエンジンと、を備えることを特徴とするメモリシステム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記ライトデータエンジンは、ホストシステムの仮想メモリ空間における前記データの複製状態に基づいて、前記ライトコマンドキュー内の前記ライトコマンドに対応する前記データをオーバーフローメモリ領域に格納し、
前記ライトデータエンジンは、さらに前記データライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されていることに基づいて、前記データに対する基準カウンタを変更することを特徴とする請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項３】
前記物理メモリ空間は第１所定サイズを含み、前記ホストシステムの前記仮想メモリ空間は第２所定サイズを含むことを特徴とする請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項４】
前記トランザクションマネージャーは、前記ホストシステムから前記データライト要請及び対応するデータを受信し、前記ホストシステムの前記仮想メモリ空間に対するデータ一貫性又はデータ整合性を維持することを特徴とする請求項３に記載のメモリシステム。
【請求項５】
前記トランザクションマネージャーは、前記データライト要請の受信に基づいて、前記データライト要請の仮想アドレスに対応する物理アドレスを決定することを特徴とする請求項１に記載のメモリシステム。
【請求項６】
前記トランザクションマネージャーは、前記ホストシステムの前記仮想メモリ空間に対して順次的なメモリライト後のデータ一貫性又は順次的なメモリライト後のデータ整合性の少なくとも１つを維持することを特徴とする請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項７】
前記トランザクションマネージャーは、前記ホストシステムから受信した１つ以上のデータライト要請を追跡し、
前記トランザクションマネージャーは、さらにライトデータ要請の１つ以上のスレッドを追跡することを特徴とする請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項８】
前記トランザクションマネージャーは、トランザクション識別番号（ＩＤ）を前記データライト要請に割り当て、
前記トランザクションマネージャーは、前記受信したデータライト要請の前記トランザクションＩＤに対応する順序で、前記ホストシステムに１つ以上のライト完了メッセージを伝送することを特徴とする請求項２に記載のメモリシステム。
【請求項９】
メモリシステムであって、
複数のメモリ領域を含む物理メモリ空間を有する物理メモリと、
ライトコマンドキューを含み、メモリ空間を管理するように構成されたトランザクションマネージャーからデータライト要請を受信し、前記ライトコマンドキューを使用して、メモリライトの衝突（ｍｅｍｏｒｙｗｒｉｔｅｃｏｎｆｌｉｃｔ）の判定に基づいて、前記物理メモリ空間に対するデータ一貫性又はデータ整合性の少なくとも１つを維持するライトデータエンジンマネージャーと、
前記ライトコマンドキューに対応し、前記ライトコマンドキューに格納されたライトコマンドに応答して、前記データライト要請に対応するデータを、ホストシステムの仮想メモリ空間における前記データの複製状態に基づいて、オーバーフロー領域に格納するライトデータエンジンと、を備えることを特徴とするメモリシステム。
【請求項１０】
前記物理メモリの各メモリ領域に対応し、前記各メモリ領域に格納されたデータに対する基準カウンタのストレージ空間を含み、前記対応する各メモリ領域へのライトデータエンジンアクセスを制御するメモリ領域マネージャーをさらに備え、
前記ライトデータエンジンは、前記仮想メモリ空間に複製されている前記データライト要請に対応する前記データに基づいて、前記データに対する基準カウンタを変更することを特徴とする請求項９に記載のメモリシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリシステムに関し、より詳しくは、ホストシステムの仮想メモリ空間に複製されたユーザーデータについて、当該システムの物理メモリ空間におけるユーザーデータの重複排除（ｄｅｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎ）を提供するメモリシステムに関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
人工知能（ＡＩ：ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）、ビッグデータ、及びインメモリプロセシングは、ますます大きなメモリ容量を使用する。このような要求を満足させるために、インメモリ重複排除システム（ｄｅｄｕｐｅ－ＤＲＡＭ）が開発されている。不幸にも、従来の重複排除システムは、いくつかの問題点を有している。例えば、重複排除変換テーブル（ｄｅｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｔａｂｌｅ）は、仮想メモリサイズの増加につれて非線形的に増加する。さらに、重複排除動作は、通常、リード（ｒｅａｄ）及びライト（ｗｒｉｔｅ）レイテンシーのいくらかの増加を引き起こす。つまり、単一の論理的なリード又はライトは、複数の物理的なリード又はライトを必要とし、これにより、パフォーマンスが低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９３５５１０９号明細書
米国特許第９７９９０１７号明細書
米国特許出願公開第２０１６／０３７１２９５号明細書
【非特許文献】
【０００４】
ＷＡＮＧ，Ｌｏｎｇｘｉａｎｇｅｔａｌ．，“ＤＯＭｅ：ＡｄｅｄｕｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅＮｅｗＳＱＬｄａｔａｂａｓｅｂａｃｋｕｐｓ”，ＰＬｏＳＯＮＥ１２（１０）：ｅ０１８５１８９．ｈｔｔｐｓ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｏｎｅ．０１８５１８９，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、向上された性能を有するインメモリコンピューティングのための大容量メモリシステムを可能にするスケーラブルアーキテクチャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるメモリシステムは、少なくとも１つのシステムパーティションを含み、前記少なくとも１つのシステムパーティションは、第１所定サイズの物理メモリ空間を有する物理メモリと、ホストシステムからデータライト（ｗｒｉｔｅ）要請及び対応するデータを受信し、トランザクションテーブルを使用して、前記ホストシステムの仮想メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性（ｄａｔａｃｏｈｅｒｅｎｃｙａｎｄｄａｔａｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を維持する少なくとも１つのトランザクションマネージャー（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｒ）と、少なくとも１つのコマンドキューを含み、アウトスタンディングバケットナンバー（ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｂｕｃｋｅｔｎｕｍｂｅｒ）及び前記少なくとも１つのコマンドキューを使用して前記物理メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性を維持し、前記トランザクションマネージャーから前記データライト要請を受信し、前記データライト要請のそれぞれに対応するライトコマンドを前記少なくとも１つのコマンドキューのうちの選択されたコマンドキューに伝送する少なくとも１つのライトデータエンジンマネージャー（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅｍａｎｇｅｒ）と、前記少なくとも１つのコマンドキューのそれぞれに対応し、データライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されていない場合、前記データをオーバーフローメモリ領域に格納することにより、前記対応するコマンドキューに格納されたライトコマンドに応答するか、又はデータライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されている場合、前記データに対する基準カウンタを増加させるライトデータエンジン（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅ）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記仮想メモリ空間は、前記物理メモリ空間の前記第１所定サイズ以上の第２所定サイズを含み、前記メモリシステムは、前記仮想メモリ空間の前記第２所定サイズに対応する第１所定個数のビット、前記物理メモリの前記第１所定サイズに対応する第２所定個数のビット、及びデータグラニュラリティ（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）に対する第３所定個数のビットを含む変換テーブルを含み、前記第２所定個数のビット及び前記第３所定個数のビットは、前記第１所定個数のビットのサブセットであり得る。
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるメモリシステムは、複数のシステムパーティションを含み、前記複数のシステムパーティションのうちの少なくとも１つのシステムパーティションは、複数のメモリ領域を含む第１所定サイズの物理メモリ空間を有する物理メモリと、ホストシステムからデータライト要請及び対応するデータを受信し、トランザクションテーブルを使用して、前記第１所定サイズの前記物理的サイズ以上の第２所定サイズを含む前記ホストシステムの仮想メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性を維持し、変換テーブルを使用して、前記ホストシステムの前記仮想メモリ空間を、前記少なくとも１つのシステムパーティションの物理メモリ空間に変換する少なくとも１つのトランザクションマネージャー（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｒ）と、少なくとも１つのコマンドキューを含み、アウトスタンディングバケットナンバー（ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｂｕｃｋｅｔｎｕｍｂｅｒ）及び前記少なくとも１つのコマンドキューを使用して前記物理メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性を維持し、前記トランザクションマネージャーから前記データライト要請を受信し、前記データライト要請のそれぞれに対応するライトコマンドを前記少なくとも１つのコマンドキューの中の選択されたコマンドキューに伝送する少なくとも１つのライトデータエンジンマネージャー（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅｍａｎａｇｅｒ）と、前記少なくとも１つのコマンドキューのそれぞれに対応し、前記データライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されていない場合、前記データをオーバーフロー領域に格納するか、又は前記データが前記仮想メモリ空間に複製されている場合、前記データに対する基準カウンタを増加させることによって、前記対応するコマンドキューに格納されたライトコマンドに応答するライトデータエンジン（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅ）と、前記物理メモリの各メモリ領域に対応し、前記各メモリ領域に格納されたデータに対する基準カウンターストレージ空間を含み、前記対応する各メモリ領域へのライトデータエンジンアクセスを制御するメモリ領域マネージャー（ｍｅｍｏｒｙｒｅｇｉｏｎａｌｍａｎａｇｅｒ）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記変換テーブルは、前記仮想メモリ空間の前記第２所定サイズに対応する第１所定個数のビット、前記物理メモリの前記第１所定サイズに対応する第２所定個数のビット、及びデータグラニュラリティ（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）に対する第３所定個数のビットを含み、前記第２所定個数のビット及び前記第３所定個数のビットは、前記第１所定個数のビットのサブセットであり得る。
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による重複排除メモリシステムは、複数のシステムパーティションを含み、前記複数のシステムパーティションのうちの少なくとも１つのシステムパーティションは、第１所定サイズの物理メモリ空間を有する物理メモリと、ホストシステムからデータライト要請及び対応するデータを受信し、トランザクションテーブルを使用して、前記物理メモリ空間の前記第１所定サイズ以上の第２所定サイズを含む前記ホストシステムの仮想メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性を維持し、前記仮想メモリ空間の前記第２所定サイズに対応する第１所定個数のビット、前記物理メモリの前記第１所定サイズに対応する第２所定個数のビット、及びデータグラニュラリティに対する第３所定個数のビットを含み、前記第２所定個数のビット及び前記第３所定個数のビットは、前記第１所定個数のビットのサブセットである変換テーブルを使用して、前記ホストシステムの前記仮想メモリ空間を前記少なくとも１つのシステムパーティションの前記物理メモリ空間に変換する少なくとも１つのトランザクションマネージャー（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｍａｎａｇｅｒ）と、少なくとも１つのコマンドキューを含み、アウトスタンディングバケットナンバー（ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｂｕｃｋｅｔｎｕｍｂｅｒ）及び前記少なくとも１つのコマンドキューを使用して前記物理メモリ空間に対するデータ一貫性及びデータ整合性を維持し、前記トランザクションマネージャーから前記データ要請を受信し、前記データライト要請のそれぞれに対応するライトコマンドを前記少なくとも１つのコマンドキューの中の選択されたコマンドキューに伝送する少なくとも１つのライトデータエンジンマネージャー（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅｍａｎａｇｅｒ）と、各コマンドキューに対応し、前記データライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されていない場合、前記データをオーバーフロー領域に格納するか、又は前記データライト要請に対応する前記データが前記仮想メモリ空間に複製されている場合、基準カウンタを増加させることによって、前記対応するコマンドキューに格納されたライトコマンドに応答するライトデータエンジン（ｗｒｉｔｅｄａｔａｅｎｇｉｎｅ）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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