本文公開了一種計(jì)算系統(tǒng)。計(jì)算系統(tǒng)包括計(jì)算節(jié)點(diǎn)和經(jīng)由系統(tǒng)構(gòu)造耦合到計(jì)算節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)。計(jì)算節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)處理器和主存儲器控制器。主存儲器控制器在多個(gè)處理器外部。主存儲器控制器將對應(yīng)于來自多個(gè)處理器的請求的請求跨系統(tǒng)構(gòu)造路由至遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)并且返回響應(yīng)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】【專利說明】
技術(shù)介紹
CPU或微處理器芯片是包括單個(gè)襯底上的一個(gè)處理器或多個(gè)處理器的集成電路。襯底是諸如硅之類的半導(dǎo)體材料。當(dāng)前趨勢已經(jīng)導(dǎo)致計(jì)算設(shè)備的更多系統(tǒng)功能(諸如存儲器控制器)包括在CPU襯底上或具有(多個(gè))處理器的CPU封裝內(nèi)。【附圖說明】在以下詳細(xì)描述中并且參照附圖來描述某些示例，其中: 圖1是計(jì)算系統(tǒng)的示例的框圖； 圖2是計(jì)算系統(tǒng)中的通信通路的示例的圖示；以及圖3是圖示了訪問存儲器的方法的示例的過程流程圖。 圖4是圖示了訪問存儲器的方法的示例的過程流程圖。【具體實(shí)施方式】本文所描述的技術(shù)一般涉及存儲器控制器。更具體地，本文所描述的技術(shù)涉及外部存儲器控制器。“外部”是指與相關(guān)聯(lián)的處理器分離(諸如物理分離或者作為唯一的功能塊)、但是可通信耦合到處理器的存儲器控制器。外部存儲器控制器可以與處理器物理分離，或者外部存儲器控制器可以是唯一的功能塊。例如，外部存儲器控制器可以包括在處理器管芯上(諸如在片上系統(tǒng)(SOC)設(shè)計(jì)中)。在示例中，外部存儲器控制器是唯一的功能塊，其可以與(多個(gè))處理器共享硅管芯。隨著CPU廠商將更多的系統(tǒng)功能放置到CPU封裝中，他們創(chuàng)建了關(guān)于CPU封裝的限制。特別地，當(dāng)存儲器控制器被添加到CPU封裝時(shí)，在存儲器容量與核的比上設(shè)置了限制。當(dāng)I/o橋被添加到CPU封裝時(shí)，在每個(gè)核的I/o量上設(shè)置了限制。許多應(yīng)用將不以CPU封裝直接支持的核、存儲器和I/O比最優(yōu)地執(zhí)行。另外，當(dāng)CPU封裝上執(zhí)行的工作負(fù)載改變時(shí)，最優(yōu)比可能隨時(shí)間改變。在通過包括存儲器控制器和I/O橋而強(qiáng)加這些限制的同時(shí)，應(yīng)用使地址空間、存儲器和I/O要求擴(kuò)張。響應(yīng)于這些擴(kuò)張的要求，在核和互連構(gòu)造中實(shí)現(xiàn)大物理地址范圍以緩解編程者的負(fù)擔(dān)并且使得具有擴(kuò)張的要求的應(yīng)用能夠縮放到大吞吐量并且能夠處置大數(shù)據(jù)集。對大尺度數(shù)據(jù)問題的現(xiàn)代解決方案通常使用比單個(gè)、高度集成的CPU封裝所能夠支持的更多的存儲器、更多的存儲裝置和可能地更多的總吞吐量。例如，雖然具有十五到二十個(gè)核的單個(gè)封裝目前可能用于對存儲裝置或存儲器的拍字節(jié)尋址，但是CPU封裝自身不能容納這樣的容量。以每個(gè)核的較大量的存儲器或I/o最佳地執(zhí)行的應(yīng)用面對從其選擇的非最優(yōu)配置，并且通常被縮放至多個(gè)封裝以便具有足夠的存儲器和/或I/o來最優(yōu)地操作，這留下利用不足的附加核。不幸的是，隨著封裝數(shù)的增長，核、存儲器和I/o比之間的失配也增長。計(jì)算設(shè)備中的封裝數(shù)將被設(shè)置成滿足針對三種資源(存儲器、存儲裝置或核)中的一個(gè)的最大請求的數(shù)目，并且其余兩種資源的過剩容量代表浪費(fèi)和低效。因此，大規(guī)模資源同樣具有潛在地大量的浪費(fèi)資源。現(xiàn)代大規(guī)模處理問題通過使用超大共享存儲器處理(SMP)系統(tǒng)或通過使用小處理系統(tǒng)的大集群來解決。SMP系統(tǒng)具有大邏輯處理器數(shù)，例如，高達(dá)數(shù)百個(gè)核或執(zhí)行線程，其可以共享相應(yīng)大的地址空間和共用存儲器映射。SMP系統(tǒng)通過將多個(gè)CPU封裝(諸如16、32或64個(gè))一起連結(jié)在共用存儲器相干連接構(gòu)造上來實(shí)現(xiàn)。如本文所使用的，構(gòu)造是可以包括計(jì)算機(jī)總線、鏈路、交換機(jī)等的互連通信系統(tǒng)。此外，管理涵蓋共享資源的所有封裝的大型相干和錯(cuò)誤域產(chǎn)生另外的限制。小處理系統(tǒng)的大集群具有主控幾個(gè)到(在一些情況下)接近一百個(gè)核或執(zhí)行線程的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。計(jì)算節(jié)點(diǎn)一起與某種形式的I/O構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)連結(jié)。處理系統(tǒng)的集群可以具有大文件系統(tǒng)并且傳遞作為文件的消息和數(shù)據(jù)。然而，本地存儲器和存儲裝置容量的獨(dú)立縮放的缺失以及節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)連接的有限帶寬可以限制處理資源的集群的使用。圖1是諸如服務(wù)器集群之類的計(jì)算系統(tǒng)的示例的框圖。計(jì)算系統(tǒng)100包括數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，諸如計(jì)算節(jié)點(diǎn)102和遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104。遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104可以經(jīng)由高速緩存線訪問來訪問。計(jì)算系統(tǒng)100可以包括若干計(jì)算節(jié)點(diǎn)，諸如數(shù)十個(gè)或甚至上千個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)102和104通過總線106 (諸如通過系統(tǒng)構(gòu)造)可通信耦合到彼此。系統(tǒng)構(gòu)造可以是任何類型的通信構(gòu)造，諸如集群構(gòu)造、PCIe、InfiniBand (無限帶寬)或定制構(gòu)造。系統(tǒng)構(gòu)造可以是低等待時(shí)間、高帶寬、高度可靠的構(gòu)造。在示例中，系統(tǒng)構(gòu)造可以是集群構(gòu)造，諸如工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造或適當(dāng)構(gòu)造。例如，系統(tǒng)構(gòu)造可以是以太網(wǎng)構(gòu)造、Infiniband構(gòu)造、PCIexpress構(gòu)造或任何其他合適的構(gòu)造。系統(tǒng)構(gòu)造可以包括多個(gè)交換機(jī)108，其充當(dāng)彼此的冗余。計(jì)算節(jié)點(diǎn)102包括中央處理單元(CPU) 108以執(zhí)行所存儲的指令。CPU 108可以是單核處理器、多核處理器或任何其他合適的處理器。在示例中，計(jì)算節(jié)點(diǎn)102包括單個(gè)CPU0在另一示例中，計(jì)算節(jié)點(diǎn)102包括多個(gè)CPU，諸如兩個(gè)CPU、三個(gè)CPU或更多。在另一示例中，計(jì)算節(jié)點(diǎn)102包括至少一個(gè)CPU 108。CPU封裝可以包括附加的系統(tǒng)功能，諸如存儲器控制器、存儲器和I/O橋。在示例中，CPU 108包括本地存儲器和本地存儲器控制器。計(jì)算節(jié)點(diǎn)102還可以包括主存儲器控制器110。在一個(gè)實(shí)施例中，主存儲器控制器110在CPU 108外部，而不是CPU 108的內(nèi)置組件。主存儲器控制器110 (諸如通過附接到商品處理器的相干交易(transact1n)構(gòu)造)附接到CPU 108。商品處理器是在沒有來自廠商的特別許可的情況下可用于購買的處理器。當(dāng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)102包括CPU封裝時(shí)，主存儲器控制器108在CPU封裝外部并且不包括在CPU封裝中。在另一示例中，主存儲器控制器110可以集成到與CPU 102相同的設(shè)備上。在另外的示例中，計(jì)算節(jié)點(diǎn)102可以具有多個(gè)主存儲器控制器110，每一個(gè)存儲器控制器110與一部分遠(yuǎn)程存儲器對接。計(jì)算設(shè)備100還包括遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104。在示例中，計(jì)算設(shè)備100包括單個(gè)遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104。在另一示例中，計(jì)算設(shè)備100包括多個(gè)遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104。遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104是存儲裝置的集合，諸如存儲器設(shè)備的集合，以用于存儲大量數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104可以包括存儲器112。在示例中，存儲器112包括遠(yuǎn)程存儲器，或者不包括在計(jì)算節(jié)點(diǎn)102中的存儲器。在另一示例中，遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104被用作存儲裝置。在示例中，存儲器112包括易失性動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、非易失性相變隨機(jī)存取存儲器(PCRAM)、自旋轉(zhuǎn)移矩磁阻隨機(jī)存取存儲器(STT-MRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲器(reRAM)、憶阻器、閃速存儲器或其他類型的存儲器設(shè)備。例如，主存儲器110是固態(tài)、持久、密集、快速的存儲器。快速存儲器可以是具有類似于DRAM存儲器的訪問時(shí)間的存儲器。遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104可以由單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)102或多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)102訪問。在示例中，單個(gè)遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104與每一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)102相關(guān)聯(lián)。在另一示例中，單個(gè)遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104由多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)102訪問。在另外的示例中，遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)104包括諸如非易失性存儲器之類的存儲器池，其被劃分成存儲器地址空間的區(qū)或范圍。向計(jì)算節(jié)點(diǎn)102分配存儲器的每一個(gè)區(qū)，并且當(dāng)所分配的計(jì)算節(jié)點(diǎn)102故障時(shí)，存儲器的區(qū)可以分配給新的計(jì)算節(jié)點(diǎn)102或者由不同的計(jì)算節(jié)點(diǎn)102訪問。從存儲器控制器114可以耦合到每一個(gè)存儲器112。從存儲器控制器114控制對存儲器112的訪問。從存儲器控制器110可以跨系統(tǒng)構(gòu)造106向從存儲器控制器114或向多個(gè)從控制器114路本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種計(jì)算系統(tǒng)，包括：計(jì)算節(jié)點(diǎn)，包括： 多個(gè)處理器；以及 主存儲器控制器，主存儲器控制器在多個(gè)處理器外部；以及經(jīng)由系統(tǒng)構(gòu)造耦合到計(jì)算節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)，其中主存儲器控制器將對應(yīng)于來自多個(gè)處理器的請求的請求跨系統(tǒng)構(gòu)造路由至遠(yuǎn)程存儲器節(jié)點(diǎn)并且返回響應(yīng)。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：RW赫雷爾，G戈斯丁，GB萊薩特爾，DC莫里斯，
申請(專利權(quán))人：惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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