JP2016510930A - メモリシステムの温度情報に基づくメモリシステム管理のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ある実施形態では、プロセッサ110またはメモリコントローラ120は、ダイ上温度センサ及び熱モデルを用いて、どのようにデータがマッピング及び再配置されるかを指示することができる。ある例示の実施形態では、プロセッサ110またはメモリコントローラ120は、ダイ上温度センサ及び熱モデルを用いて、領域にわたるメモリセルのリフレッシュをそれらの温度に基づいて個々に調整することができる。
TCLはTSを連続的にモニタし、またはTCLはTSの状態を周期的にサンプリングする。例えば、TCLは、TSの状態を数マイクロ秒(μs)毎にサンプリングすることができる。例示の実施形態は、2以上または多数のTSサンプリングアルゴリズムを提供することができる。例えば、メモリシステム130が比較的低温である場合、温度センサを周期的に、例えば、1秒あたり8回だけサンプリングすることによって節電することができる。温度センサが高温の評価を示す場合、そのセンサをより頻繁にサンプリングするようにアルゴリズムが更新されればよい。サンプリングレートは、装置130がどれだけ速く温度を変化させ得るかによって決定されてもよい。常に速く変化し得る装置及びシステムはより速いサンプリングを必要とする一方、より遅く温度が変化する装置及びシステムはより遅くサンプリングされればよい。
例示の実施形態は、メモリセルのリフレッシュレートを温度に基づいて制御できる。例示の実施形態では、メモリシステム130全体が、リフレッシュレートの制御に関して同じには扱われない。これに対して、各領域は、装置における任意の所与の位置での最悪の場合の温度ではなく、当該領域の温度に基づいて個々にリフレッシュされ得る。
例示の実施形態は、性能若しくは電力使用を改善し、またはシステムの他の制約を満足するように、データをメモリに物理的に配置する方法を提供できる。例示の実施形態に関して述べるメカニズムは、アドレスデコーダレベル(例えば、ハードウェア)マッピングの変化を、ホストオペレーティングシステム(例えば、ソフトウェア)メモリ割当てポリシーと同様に含む。
ある実施形態では、メモリコントローラ120がデータ再マッピングを実行しつつ、プロセッサ110またはメモリコントローラ120がメモリ要求調整メカニズムを用いてメモリ使用率を絞り、熱的ホットスポットを一時的に除去できる。これら及び他の実施形態は、急激な熱的事象がデータ退避のための充分な時間を残さない場合、すなわち熱的事象がデータ退避及び再マッピングの実施のためには短すぎる場合に、メモリ故障または劣化の発生を抑制または排除できる。ある実施形態は、メモリコントローラ120は、所定のチャネル、バンク、またはメモリの領域へのデータアクセスをオフ(すなわち、無効化)できる。メモリコントローラ120は、データをそれらのメモリセルから他のメモリセルに退避させて、それらのメモリセルをリフレッシュする必要性をなくし、それらのメモリセルを含む領域における電力消費を最小化または低減できる。
例示の実施形態は、メモリ装置をそれらの温度について照会し、メモリ装置についての熱的限度を設定し、熱的マップ並びにステータス及び熱的緊急事態の通知を被接続制御または処理ロジックに伝達する制御ロジックのためのメカニズムを含む。メモリ装置、例えば、メモリシステム130は、それらの物理的熱特性を外部処理部、例えば、メモリコントローラ120またはホストプロセッサ110に伝達することができる。このようにして、プロセッサ110に既に実装されている熱管理メカニズムは、実際にそれに接続されたメモリ装置のタイプとは独立して、温度予測についての熱モデルを構築することができる。同様に、メモリ装置は、あるコントローラのアクションにおけるエネルギー及び電力の関与を示す静的な情報をプロセッサ110またはメモリコントローラ120に供給することができる。静的な情報は、絶対的または相対的なエネルギー、電力または電力密度のテーブルを、要求帯域幅、サイズ、ページヒット率または他の測定可能なトラフィックの特徴の関数として含むことができる。
Claims (47)
- メモリコントローラによって実行される、第1の論理メモリアドレスをメモリシステムにおけるアドレスにマッピングする方法であって、
前記第1の論理メモリアドレスを含むメモリ割当て要求を受信すること、及び
前記第1の論理メモリアドレスを、前記メモリシステムのメモリ領域についての温度データに基づいて前記メモリシステムの第1のメモリ領域における前記アドレスにマッピングすること
を備える方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記温度データをテーブルに記憶すること
を更に含み、前記第1のメモリ領域が、前記メモリシステムの前記メモリ領域のうち最低温度を有する、前記方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記メモリ領域の各々についての温度データのデフォルト値を記憶することであって、該デフォルト値が前記メモリ領域の各々の特性に基づく、前記記憶すること
を更に含む前記方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記メモリ領域の動作中の検知温度に基づいて前記テーブルにおける温度データを更新すること、及び
更新された前記温度データに基づいて前記第1の論理メモリアドレスを第2のメモリ領域におけるアドレスに再マッピングすること
を更に含む前記方法。 - 請求項4に記載の方法において、前記再マッピングすることが、前記第1のメモリ領域から前記第2のメモリ領域にデータを複製することを含む、前記方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
前記第1の論理メモリアドレスをマッピングすることに続いて第2の論理メモリアドレスを第2のメモリ領域にマッピングすることであって、該第2のメモリ領域が前記第1のメモリ領域よりも高い温度を有する、前記マッピングすること
を更に含む前記方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記第1の論理メモリアドレスに対応する物理データを前記メモリシステムの2以上のメモリ領域にマッピングすること、及び
前記2以上のメモリ領域の各々における物理データにアクセスすること
を更に含む前記方法。 - ホストプロセッサによって実行される、メモリシステムにおけるメモリを前記ホストプロセッサ上で実行される処理に割り当てる方法であって、
前記メモリシステムの領域の温度についてテーブルを照会すること、
前記メモリシステムの領域についての順序付けされたリストを前記温度に基づいて作成すること、及び
前記順序付けされたリストにおける前記領域の位置に基づいて領域への割当てを要求すること
を備える方法。 - 請求項8に記載の方法において、前記要求することが更に前記処理の特性に基づく、前記方法。
- 請求項8に記載の方法であって、
前記領域の前記温度が変化したことの表示を受信すること、及び
前記順序付けされたリストを、更新された前記温度に基づいて再順序付けすること
を更に含む前記方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
第1のメモリ領域から第2のメモリ領域への割当てに対応する論理アドレスを、更新された温度情報の受信に基づいて再マッピングすることであって、前記第1のメモリ領域から前記第2のメモリ領域にデータを複製することを含む前記再マッピングすること
を更に含む前記方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記処理を、更新された温度情報の受信に基づいて前記ホストプロセッサの第1の処理部から前記ホストプロセッサの第2の処理部に再マッピングすること
を更に含む前記方法。 - 請求項8に記載の方法において、前記順序付けされたリストが、前記メモリシステムの前記領域の物理位置に基づいて更に順序付けされる、前記方法。
- コンピュータ可読媒体であって、機械で実行されるときに、
メモリシステムの利用可能領域のリストを保持することであって、該リストが前記利用可能領域の温度に基づく順序となっている、前記保持すること、及び
前記リスト内の第1の利用可能領域における第1のアドレスの、前記機械上で稼働している処理への割当てを、前記リスト内の前記第1の利用可能領域の順序に基づいて、更に前記処理の特性に基づいて、要求すること
を前記機械に実行させるインストラクションを備えるコンピュータ可読媒体。 - 請求項14に記載のコンピュータ可読媒体であって、前記機械で実行されるときに、
更新された温度データを受信すること、
前記更新された温度データに基づいて前記リストを再順序付けすること、及び
マッピングされる第2の処理を、前記再順序付けされたリストに基づいて第2の利用可能領域における第2のアドレスに割り当てること
を前記機械に実行させるインストラクションを更に備える前記コンピュータ可読媒体。 - 請求項14に記載のコンピュータ可読媒体において、前記温度が、対応する前記利用可能領域の予測温度に基づくデフォルト温度であり、前記予測温度が、前記対応する利用可能領域の物理的特性に基づく、前記コンピュータ可読媒体。
- メモリ装置であって、
複数のメモリセルの領域を含むメモリダイであって、前記複数のメモリセルの領域の2以上の各々が、メモリセルの対応する領域の温度を検知するための温度センサを含む、前記メモリダイ
を備えた装置。 - 請求項17に記載の装置であって、
前記温度センサを読み取り、
前記読取りに基づく温度値を温度値のテーブルに与える
熱制御ロジック(TCL)
を更に備えた前記装置。 - 請求項18に記載の装置において、前記TCLが前記温度センサを連続的に読み取る、前記装置。
- 請求項18に記載の装置において、前記TCLが前記温度センサを周期的に読み取る、前記装置。
- 請求項18に記載の装置において、前記メモリシステムのステータスが第1のステータスである場合に前記TCLが前記温度センサを連続的に読み取り、前記メモリシステムの前記ステータスが前記第1のステータスとは異なる第2のステータスである場合に前記TCLが前記温度センサを連続的に読み取る、前記装置。
- 請求項18に記載の装置において、前記TCLが複数の温度センサを読み取り、前記複数の温度センサの少なくとも2つが、メモリセルの異なる領域に対応している、前記装置。
- 請求項22に記載の装置において、前記TCLが温度情報をホストプロセッサに送信する、前記装置。
- 請求項22に記載の装置において、前記TCLが温度情報をホストプロセッサから受信する、前記装置。
- 請求項17に記載の装置であって、前記メモリダイに結合されたロジックチップを更に備えた前記装置。
- 請求項25に記載の装置において、前記ロジックチップが、該ロジックチップの温度を測定するための温度センサを更に含む、前記装置。
- 請求項26に記載の装置において、縦型スタック状に配置された複数のメモリダイを備える前記装置。
- 請求項27に記載の装置において、
前記複数のメモリダイの各々が温度センサを含み、該温度センサの各々が情報を、
前記複数のメモリダイの相互間で、及び
熱制御ロジックに
送信する、前記装置。 - システムであって、
メモリダイを有するメモリシステムであって、前記メモリダイが複数のメモリセルの領域を含み、該複数の領域の少なくとも2つが温度センサを含む、前記メモリシステム、
前記メモリシステムにおけるメモリの割当てを要求するプロセッサ、
前記複数のメモリセルの領域の温度データを記憶するように構成されたメモリ、及び
前記プロセッサからの割当て要求に基づいて論理アドレスを前記メモリシステムの物理アドレスにマッピングするメモリコントローラ
を備えたシステム。 - 請求項29に記載のシステムにおいて、前記メモリシステムがロジックダイを更に備え、前記メモリシステムが積層状に配置された複数のメモリダイを含む、前記システム。
- 請求項30に記載のシステムにおいて、前記ロジックダイが、前記メモリシステムの領域のリフレッシュレートを前記領域の温度に基づいて調整するための熱制御ロジックを更に含む、前記システム。
- 請求項29に記載のシステムにおいて、前記メモリダイが、前記メモリダイの領域のリフレッシュレートを前記領域の温度に基づいて調整するための熱制御ロジックを更に含む、前記システム。
- 請求項29に記載のシステムであって、
前記プロセッサと前記メモリコントローラとの間の論理アドレス変換を提供する変換ルックアサイドバッファ(TLB)
を更に備えた前記システム。 - メモリシステムを動作させる方法であって、
前記メモリシステムの複数の領域の温度値を温度センサから周期的に読み取ること、及び
前記温度に基づいて前記メモリシステムの前記複数の領域の各々についてのリフレッシュレートを設定すること
を備える方法。 - 請求項34に記載の方法であって、
前記温度値に基づいて読取りの時間間隔を調整すること
を更に含む前記方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
温度の大きな変化の読取りに応じて読取りの前記時間間隔を減少させること
を更に含む前記方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
多数の読取りにわたって前記温度が変化しない場合に読取りの前記時間間隔を増加させること
を更に含む前記方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
第1のメモリ領域から第2のメモリ領域に、及び該第2のメモリ領域から該第1のメモリ領域に読取り値を送信すること
を更に含む前記方法。 - 請求項38に記載の方法であって、
前記送信された読取り値に基づいて割当て及び退避決定を実行すること
を更に含む前記方法。 - メモリシステムのためのメモリコントローラであって、前記メモリシステムが、メモリセルの領域を有するメモリダイを含み、前記メモリコントローラが、
前記メモリセルの領域の温度を記憶するように構成されたメモリ、及び
記憶された前記温度に基づいて、割当て要求においてプロセッサから受信された論理メモリアドレスを領域のアドレスにマッピングするロジック
を備えたメモリコントローラ。 - メモリトランザクションの調整方法であって、
物理メモリ領域内の位置にアクセスするメモリトランザクションのための要求を受信すること、
前記要求の優先レベルを取得すること、及び
前記メモリトランザクションのための帯域幅を、前記要求の前記優先レベルに基づいて、及び前記物理メモリ領域の温度に基づいて予約すること
を備える方法。 - 請求項41に記載の方法であって、
前記物理メモリ領域が第1の温度状態にあることを特定すること、
前記特定することに基づいて、前記要求が前記位置にアクセスすることを禁止すること、及び
エラーメッセージをホストプロセッサに送信して前記禁止することを通知すること
を更に含む前記方法。 - 請求項41に記載の方法において、前記メモリトランザクションが送出されるプロセッサを含むネットワークのアイデンティティに基づいて帯域幅が前記メモリトランザクションのために予約される、前記方法。
- 請求項43に記載の方法において、前記プロセッサが、仮想化プロトコルに基づくネットワーク識別子を受信する、前記方法。
- 請求項44に記載の方法において、前記仮想化プロトコルが、ARM Advanced Extensible Interface(AXI)バス仮想化プロトコルである、前記方法。
- メモリシステムにおいて該メモリシステムの温度情報に基づいてデータをマッピングし、またはデータを再配置する、ここに記載される動作のあらゆる組合せを備える方法。
- システムであって、該システムのメモリ領域の温度情報に基づいてデータをマッピングし、またはデータを再配置する、ここに記載される構成要素のあらゆる組合せを備えたシステム。
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