WO2017113247A1 - 降低内存功耗的方法及计算机设备 - Google Patents

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Abstract

一种降低内存功耗的方法及计算机设备，可以有效的降低备电过程中内存的功耗。所述内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元。在内存中设置脏数据存储区（S301），所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元。操作请求所操作的数据是否为脏数据（S302），是，存储至脏数据存储区（S303），否，存储至普通数据存储区。计算机设备掉电，开启备电电源（S305），脏数据存储区处于正常工作状态，使所述普通数据存储区处于自刷新状态（S306）将脏数据写入非易失存储区（S307）。

Description

降低内存功耗的方法及计算机设备 技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，特别涉及降低内存功耗的方法及计算机设备。
背景技术
在计算机设备突然掉电后，为了防止内存中的数据丢失，需要启动备电功能将内存中的数据写入硬盘。
内存中所存储的数据一般包括脏数据和普通数据，脏数据为新写入的数据或者被修改的数据，普通数据为从硬盘中读入的，且没有被修改的数据，在进行数据备份时，一般只需要备份脏数据，但是，由于在写数据时，脏数据被随机的写在内存的各个位置，则在计算机设备故障或者掉电后，需要一直对内存进行全局供电，直到内存中的数据全部被写入硬盘。
但由于内存属于比较耗电的元件，所以会消耗比较多的备电电能。
另外，在计算机设备在正常运行期间，可能有很长一段时间都只执行一种操作，比如读操作，或写操作，但即使是只执行单一的操作，整个内存都必须处于正常供电状态，所以比较耗电。
发明内容
本申请提供涉及降低内存功耗的方法及计算机设备，以提减少内存功耗。
本发明实施例第一方面提供一种降低内存功耗的方法，应用于计算机设备。所述内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置有脏数据存储区，所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元。所述方法包括：在接收到数据操作请求时，判断所述数据操作请求所操作的数据是否为脏数据；确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数 据存储区；在所述计算机设备掉电后，启动备电电源为所述内存供电；使所述脏数据存储区所包括的存储单元处于正常工作状态，使内存中除所述脏数据存储区之外的存储单元处于自刷新状态；将所述脏数据存储区的数据写入所述计算机设备的非易失存储区。
优选地，所述方法还包括接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述脏数据存储区。
优选地，所述将所述脏数据存储区的数据写入所述计算机设备的非易失存储区，包括使所述脏数据存储区的当前被操作的存储单元处于工作状态；使所述脏数据存储区的所述当前未被操作存储单元处于自刷新状态；在当前被操作的存储单元中的数据全部被写入所述非易失性存储器的时候，使所述当前被操作的存储单元处于自刷新状态，并在还未被操作存储单元中选择其中一个作为当前被操作的存储单元，直到所述脏数据存储区的数据全部被写入所述非易失性存储器。
优选地，所述确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区包括：当所述数据操作请求为数据改写请求时，先从所述内存中读取被改写的数据；将所述被改写的数据存储至所述脏数据存储区；对所述被改写数据进行改写，同时将所述被改写数据无效。
优选地，所述存储单元为rank。
本发明实施例第二方面还提供一种降低内存功耗的方法，所述内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置至少两个存储区，每个存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，且存储一种类型的数据，所述方法包括：在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型；根据所述数据操作请求所操作数据的类型确定所述操作数据对应的存储区；使所述操作数据对应的存储区处于工作状态；使所述内存的其他存储区处于自刷新状态。
优选地，所述方法还包括接收内存设置信息，所述内存设置信息 存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述至少两个存储区。
优选地，所述存储单元为rank。
本发明实施例第三方面提供一种计算机设备，所述计算机设备的内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置有脏数据存储区，所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，所述计算机设备包括：
确定模块，用于在接收到数据操作请求时，判断所述数据操作请求所操作的数据是否为脏数据；
存储模块，用于确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区；
备电模块，用于在所述计算机设备掉电后，启动备电电源为所述内存供电；使所述脏数据存储区所包括的存储单元处于正常工作状态，使内存中除所述脏数据存储区之外的存储单元处于自刷新状态，将所述脏数据存储区的数据写入所述非易失存储区。
优选地，所述计算机设备还包括设置模块，所述设置模块用于接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述脏数据存储区。
优选地，所述备电模块具体用于：使所述脏数据存储区的当前被操作的存储单元处于工作状态；使所述脏数据存储区的所述当前未被操作存储单元处于自刷新状态；在当前被操作的存储单元中的数据全部被写入所述非易失性存储器的时候，使所述当前被操作的存储单元处于自刷新状态，并在还未被操作存储单元中选择其中一个作为当前被操作的存储单元，直到所述脏数据存储区的数据全部被写入所述非易失性存储器。
优选地，所述存储模块具体用于：当所述数据操作请求为数据改写请求时，先从所述内存中读取被改写的数据；将所述被改写的数据 存储至所述脏数据存储区；对所述被改写数据进行改写，同时将所述被改写数据无效。
优选地，所述存储单元为rank。
本发明第四方面提供一种计算机设备，所述计算机设备的内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置至少两个存储区，每个存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，且存储一种类型的数据，所述方法包括：
确定模块，在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型，根据所述数据操作请求所操作数据的类型确定所述操作数据对应的存储区；
省电模块，使所述操作数据对应的存储区处于工作状态，使所述内存的其他存储区处于自刷新状态。
优选地，所述计算机设备还包括设置模块，用于接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述至少两个存储区。
在计算机设备运行时，将脏数据存储在预先划分好的脏数据存储区域，且所述脏数据存储区域包括内存的每个通道上的存储单元，这样在不影响计算机设备运行时的数据的访存效率的情况下，在计算机设备掉电后，只使所述脏数据存储区处于正常工作状态，而使所述普通存储区的存储单元处于自刷新状态，由于存储单元在自刷新状态下消耗的电能极少，则有效的减少内存在备电时所消耗的电能。
另外，在计算机设备运行时，判断所操作数据的类别，根据所操作数据的类别确定数据类别对应内存中的操作区域，将内存中当前操作区域至于工作状态，而将除当前操作区域之外的区域中的存储单元都处于自刷新状态，如此，可有效减少计算机设备运行时内存所消耗的电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面 将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所应用的计算机设备的结构图。
图2为图1所示计算机设备在第一种应用场景下内存的结构图。
图3为第一种应用场景下内存省电的方法的流程图。
图4为图1所示计算机设备在第二种应用场景下内存的结构图。
图5为第二种应用场景下内存省电的方法的流程图。
图6为第一种应用场景下计算机设备的功能模块图。
图7为第二种应用场景下计算机设备的功能模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例所应用的计算机设备10的结构图。
所述计算机设备10可包括处理器11、内存12、基本输入输入输出系统(Basic Input Output System,BIOS)存储器13、备电电源14、非易失性存储器15及系统总线16。所述处理器11、内存12、BIOS存储器13、备电电源14、非易失性存储器15通过系统总线16互相通信。
处理器11可能为单核或多核中央处理器，或者为特定集成电路，或者为被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
内存12可以为高速RAM存储器，用于存储计算机执行指令17。具体的，计算机执行指令17中可以包括程序代码。
当所述计算机设备10运行时，所述处理器11运行计算机执行指令 17以执行图3或者图4所示的方法。
所述内存12包括内存控制器124及至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元123，这样，所述内存控制器可通过多个通道存储存储单元124中的数据，提供数据访问效率。本实施例中，所述存储单元123为Rank，但在其他实施例中，所述存储单元123也可以为bank，所述至少两个Rank可包括在一个DIMM(图未示)中，也可包括在多个DIMM中。
所述BIOS存储器13存储有内存12及其他元件的设置信息，在所述处理器11执行所述BIOS存储器13中烧录的BIOS引导程序时，可提供内存设置界面，供用户设置内存参数。
所述备电电源14用于在所述计算机设备掉电后，为所述内存和其他需要供电的元件进行供电，已将所述内存12中的数据写入所述非易失性存储器15。所述备电电源14可以为电池，也可以为电容。
所述非易失性存储器15可以为硬盘，也可以作为内存的一部分。
基于上述计算机设备的结构，本发明实施例可应用于两种场景，第一种场景为所述计算机设备10掉电后，通过计算机设备10的备电功能将所述内存12中的数据写入所述非易失性存储器15中时，减少所述内存12所消耗的电能。另外一种为在所述计算机设备10运行期间，减少所述内存12所消耗的电能。
下面首先说明在第一种应用场景下，即所述计算机设备10掉电后，通过计算机设备10的备电功能将所述内存12中的数据写入所述非易失性存储器15中时，如何减少所述内存12所消耗的电能的方法，所述方法包括：
步骤S301，在内存中设置脏数据存储区。
所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，以所述存储单元为Rank为例，可设置Rank 0-3为脏数据存储区。
本发明实施例提供两种脏数据存储区的设置方法，其中一种设置方法为在所述处理器11执行所述BIOS存储器13中存储的BIOS引导程序，进行内存参数设置时，设置所述脏数据存储区，所述设置信息存储在所述BIOS存储器13中。
另外一种设置方法为：由所述处理器11在系统启动后进行设置，由于内存配置文件中记录有内存的地址空间及每个rank的地址空间，则可根据每个rank的地址空间设置所述脏数据存储区所包含的rank。
所述处理器11即可获取所述设置信息，并根据所述设置信息在所述内存12中设置所述脏数据存储区121，如此，所述内存即被设置为脏数据存储区121及普通数据存储区122。如图2所示，Rank 0～3即被设置为脏数据存储区，其他Rank则被设置为普通数据存储区。
步骤S302，在接收到数据操作请求时，所述处理器11判断所述数据操作请求所操作的数据的类型是否为脏数据；
步骤S303，确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述操作数据存储至所述脏数据存储区121；
步骤S304，确定所述数据操作请求所操作的数据不是脏数据时，则将所述操作数据存入所述普通存储区122。
所述脏数据可以为所述处理器下发的写IO请求中的写数据、改写请求中的改写数据、元数据、及操作系统在运行过程中所产生的的系统关键数据，如系统脏数据。
不是脏数据的数据即普通数据可以为从硬盘中写入所述内存的读数据及其他非关键数据。
需要特别说明的是，当所述数据操作请求为改写请求时，先从所述普通存储区中读取被改写的数据，并将所述被改写的数据存储至所述脏数据存储区，然后对所述被改写数据进行改写，同时将所述普通数据存储区的被改写数据无效。
步骤S305，在所述计算机设备10掉电后，启动备电电源14为所述内存12供电。
步骤S306，使所述脏数据存储区121所包括的存储单元123处于正常工作状态；使所述普通存储区122中的存储单元123处于自刷新状态；
步骤S307，将所述脏数据存储区121中存储的脏数据写入所述非易失存储器15。
如此，将计算机设备运行时，将脏数据存储在预先划分好的脏数 据存储区域，且所述脏数据存储区域包括内存的每个通道上的存储单元，这样在不影响计算机设备运行时的数据的访存效率的情况下，在计算机设备掉电后，只使所述脏数据存储区处于正常工作状态，而使所述普通存储区的存储单元处于自刷新状态，由于存储单元在自刷新状态下消耗的电能极少，则有效的较少内存在备电时所消耗的电能。
在将所述脏数据存储区121的数据写入所述非易失存储器15的时候，使所述脏数据存储区15的当前被操作的存储单元123处于工作状态，使所述脏数据存储区123的所述当前未被操作存储单元123处于自刷新状态；在当前被操作的存储单元中的数据全部被写入所述非易失性存储器15的时候，使所述当前被操作的存储单元123处于自刷新状态，并在还未被操作存储单元123中选择其中一个作为当前被操作的存储单元123，直到所述脏数据存储区121中的脏数据全部被写入所述非易失性存储器15。
例如，如图2所述，所述脏数据存储区包括四个rank，即Rank0～Rank3，在将Rank0中的脏数据存储至所述非易失存储器15时，则使Rank1～Rank3进入自刷新状态，而在Rank0中的脏数据数据存储完成后，则将Rank0置于自刷新状态，而使能Rank2，以此类推，在所述脏数据存储区121中的所有Rank的数据都写入所述非易失存储器15后，即可对所述备电电源断电。
如此可进一步减少将所述内存12中的数据的写入所述非易失存储器15所消耗的电能。
第二种场景为所述计算机设备在运行期间，如何减少所述内存12所消耗的电能的方法，所述方法包括：
步骤401，在所述内存12中设置至少两个存储区。
所述至少两个存储区的设置方法与第一种场景下的脏数据存储区的设置方法相似，其不同点仅在于，第二种场景所设置的为多个存储区，每个存储区所存储的数据类型不同、
本实施例中，所述内存12被设置为三个存储区，如图4所示，分别为写数据存储区41、读数据存储区42、及系统管理数据存储区43。这里的数据类型仅为举例说明，在其他实施例中，也可以划分更多的 存储区，每个存储区所存储的数据类型也可以根据实际需求进行设置。
步骤S402，在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型；
步骤S403，根据所述操作数据的类别确定所述操作数据对应存储区域；
例如，若所述数据操作请求为数据写入请求，则确定所述数据写入请求的操作数据的类型写数据，则可确定所述写数据的对应的存储区域为写数据存储区；若所述数据操作请求为将从硬盘中读取数据缓存至所述内存或者读取数据的请求时，则确定所述数据操作请求的操作数据为读数据，则可确定所述读数据对应的存储区域为读数据存储区，由于系统操作数据一般都有固定的访问地址，若所述操作请求的操作数据的地址为预设地址，则可确定所述操作数据为系统操作数据。
步骤S404，在所确定的数据存储区根据所述数据操作请求对所述操作数据执行相应的操作；
步骤S404，将除所确定的数据存储区之外的其他存储区域的存储单元置于自刷新状态。
如此，在计算机设备运行期间，只对内存中当前操作的存储区域进行正常供电，而其他的区域的Rank全部处于自刷新状态，从而节省了计算机设备正常运行期间内存的功耗。
如图6所示，为上述第一种场景下，能够实现节省备电电能的计算机设备的结构图。
所述计算机设备60包括设置模块61、确定模块62、存储模块63、及备电模块64。所述设置模块61用于在所述内存中设置脏数据存储区，所述脏数据的设置方法与图3中所介绍的方法相同，这里不再赘述。
所述确定模块62用于在接收到数据操作请求时，判断所述数据操作请求所操作的数据是否为脏数据。
所述存储模块63用于确定所述数据操作请求所操作的数据为脏 数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区。
所述备电模块64用于在所述计算机设备掉电后，启动备电电源为所述内存供电；使所述脏数据存储区所包括的存储单元处于正常工作状态，使内存中除所述脏数据存储区之外的存储单元处于自刷新状态，将所述脏数据存储区的数据写入所述非易失存储区。
如图7所示，为上述第二种场景下，能够实现节省内存耗电的计算机设备70的结构图。
所述计算机设备70包括设置模块71、确定模块72、及省电模块73。所述设置模块71用于在所述内存中设置至少两个存储区。
所述确定模块72在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型，根据所述数据操作请求所操作数据的类型确定所述操作数据对应的存储区。
所述省电模块73用于使所述操作数据对应的存储区处于工作状态，使所述内存的其他存储区处于自刷新状态。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的数据块写入装置及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

  1. 一种降低内存功耗的方法，应用于计算机设备，所述内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置有脏数据存储区，所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，所述方法包括：
    在接收到数据操作请求时，判断所述数据操作请求所操作的数据是否为脏数据；
    确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区；
    在所述计算机设备掉电后，启动备电电源为所述内存供电；
    使所述脏数据存储区所包括的存储单元处于正常工作状态，使内存中除所述脏数据存储区之外的存储单元处于自刷新状态；
    将所述脏数据存储区的数据写入所述计算机设备的非易失存储区。
  2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述脏数据存储区。
  3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述脏数据存储区的数据写入所述计算机设备的非易失存储区，包括：
    使所述脏数据存储区的当前被操作的存储单元处于工作状态；
    使所述脏数据存储区的所述当前未被操作存储单元处于自刷新状态；
    在当前被操作的存储单元中的数据全部被写入所述非易失性存储器的时候，使所述当前被操作的存储单元处于自刷新状态，并在还未被操作存储单元中选择其中一个作为当前被操作的存储单元，直到所述脏数据存储区的数据全部被写入所述非易失性存储器。
  4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述数据操 作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区包括：
    当所述数据操作请求为数据改写请求时，先从所述内存中读取被改写的数据；
    将所述被改写的数据存储至所述脏数据存储区；
    对所述被改写数据进行改写，同时将所述被改写数据无效。
  5. 一种降低内存功耗的方法，所述内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置至少两个存储区，每个存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，且存储一种类型的数据，所述方法包括：
    在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型；
    根据所述数据操作请求所操作数据的类型确定所述操作数据对应的存储区；
    使所述操作数据对应的存储区处于工作状态；
    使所述内存的其他存储区处于自刷新状态。
  6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述至少两个存储区。
  7. 一种计算机设备，所述计算机设备的内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置有脏数据存储区，所述脏数据存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，所述计算机设备包括：
    确定模块，用于在接收到数据操作请求时，判断所述数据操作请求所操作的数据是否为脏数据；
    存储模块，用于确定所述数据操作请求所操作的数据为脏数据时，将所述脏数据存储至所述脏数据存储区；
    备电模块，用于在所述计算机设备掉电后，启动备电电源为所述 内存供电；使所述脏数据存储区所包括的存储单元处于正常工作状态，使内存中除所述脏数据存储区之外的存储单元处于自刷新状态，将所述脏数据存储区的数据写入所述非易失存储区。
  8. 如权利要求7所述的计算机设备，其特征在于，还包括：
    设置模块，接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述脏数据存储区。
  9. 如权利要求7所述的计算机设备，其特征在于，所述备电模块具体用于：
    使所述脏数据存储区的当前被操作的存储单元处于工作状态；
    使所述脏数据存储区的所述当前未被操作存储单元处于自刷新状态；
    在当前被操作的存储单元中的数据全部被写入所述非易失性存储器的时候，使所述当前被操作的存储单元处于自刷新状态，并在还未被操作存储单元中选择其中一个作为当前被操作的存储单元，直到所述脏数据存储区的数据全部被写入所述非易失性存储器。
  10. 如权利要求7所述的计算机设备，其特征在于，所述存储模块具体用于：
    当所述数据操作请求为数据改写请求时，先从所述内存中读取被改写的数据；
    将所述被改写的数据存储至所述脏数据存储区；
    对所述被改写数据进行改写，同时将所述被改写数据无效。
  11. 一种计算机设备，所述计算机设备的内存包括至少两个通道，每个通道包括至少两个存储单元，所述内存中设置至少两个存储区，每个存储区包括每个通道中的至少一个存储单元，且存储一种类型的数据，所述方法包括：
    确定模块，在接收到数据操作请求时，确定所述数据操作请求所操作数据的类型，根据所述数据操作请求所操作数据的类型确定所述操作数据对应的存储区；
    省电模块，使所述操作数据对应的存储区处于工作状态，使所述内存的其他存储区处于自刷新状态。
  12. 如权利要求11所述的计算机设备，其特征在于，还包括：
    设置模块，用于接收内存设置信息，所述内存设置信息存储在所述计算机设备的基本数据输出系统BIOS存储器中，在所述计算机设备启动时，由所述计算机设备从所述BIOS存储器获取所述设置信息设置所述至少两个存储区。
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