在計算機主存儲器建立非揮發性存儲空間的方法和計算機核心系統的製作方法
2023-07-29 05:19:41
專利名稱:在計算機主存儲器建立非揮發性存儲空間的方法和計算機核心系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及相關於非揮性儲存裝置及計算機主存儲器的技術，尤其涉及將計算機主存儲器的一部份轉換形成一非揮發性儲存裝置的技術。
背景技術：
如一般所知的，一計算機的主存儲器是用來暫存該計算機的CPU正要處理的數據及已處理過的數據。因此，該主存儲器通常是由揮發性存儲器所組成，例如動態存儲器(DRAM)。
在中國臺灣公告第236849號發明專利案中，揭露一計算機的主存儲器被規劃成數個儲存區域供分別儲存一個計算機畫面的數個特定部份。在中國臺灣公告第473671號發明專利案中，揭露一種由一靜態內存(SRAM)及一動態內存模塊兩者共同構成一計算機的主存儲器。在中國臺灣公告第371498號案中，揭露一計算機的主存儲器被劃成一主系統專用存儲區及一資源共享存儲區。這些先前技術中的主存儲器都只是用來暫存數據，一旦計算機電源中斷後，所儲存的數據都會因為失去電源而消失。
在中國臺灣公告第576964號發明專利案中，公開了一電池在一計算機被中斷電力供態狀態下實時供電給該計算機的主存儲器，用以維持該主存儲器目前所儲存的數據。在中國臺灣公告第328123號發明專利案中，揭露一計算機在電源被關閉之前，會先將該計算機的CPU及晶片組內部的數據先儲存於該計算機的主存儲器內，且該計算機在電源關閉期間仍然供電給該主存儲器。這些先前技術中的主存儲器雖然都會在計算機的電源中斷時，利用額外的電源來長期保存所儲存的數據，然而，這是為了使計算機快速恢復至電源中斷前的狀態而設計的，因此，這些主存儲器並不開放給使用者。也就是說，使用者並無法像使用一般的非揮發性儲存裝置來使用這些主存儲器。
在中國臺灣公告第566659號新型專利案中，公開了一種以動態隨機存取內存為儲存媒體的儲存裝置。該儲存裝置是利用一USB控制器來控制一DRAM內存的數據存取，並利用一充電電池來長期保存該DRAM內存所儲存的數據。
在中國臺灣公告第430819號發明專利案中，公開了一種由動態隨機存取內存模塊所構成的儲存裝置。該儲存裝置連接到一計算機的硬碟存取接口，並利用一電源單元來保存其內部所儲存的作業系統或應用程式。更特別的，該儲存裝置可利用一指令轉譯單元將一存取硬碟命令轉換為存取該儲存裝置命令，此意味著該計算機可以如同存取硬碟般地存取該儲存裝置。無論如何，這兩種儲存裝置所使用的動態隨機存取內存及其控制器都是額外購買的，並不是利用計算機本身的主存儲器及其內存控制器。此外，這兩種儲存裝置也需要具備一傳輸接口控制器來完成數據轉換。無論如何，這兩種儲存裝置都是計算機以外的外圍設備，需由使用者自己另外花錢購置。
發明內容本發明的第一目的是提供一種在一計算機主機內部建立一非揮發性儲存空間之方法。
本發明的第二目的是提供一種在一計算機主機內部建立一非揮發性儲存裝置之方法，此一非揮發性儲存裝置包含該非揮發性儲存空間。
本發明的第三目的是提供一種計算機之核心系統，此一系統包含該非揮發性儲存裝置。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種在計算機主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，包括將該計算機的主存儲器劃分成一第一存儲單元及一第二存儲單元；使該計算機的基本輸出入系統在執行時，避開該第二存儲單元；將該計算機的晶片組通知該主存儲器停止運作的關閉信號，直接送至該第一存儲單元，以使其停止運作；將該關閉信號轉換為一維持信號後送至該第二存儲單元，以使其維持運作；以及使該第二存儲單元在該計算機關機之後，仍能獲得足夠維持運作的電力，使得該第二存儲單元具有非揮發性。
其中，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二存儲單元，該迴避方法包括設定該基本輸出入系統在一開始執行時先取得一空間信息，該空間信息系用以指出該第二存儲單元在該主存儲器內所佔用的區域；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二存儲單元。
其中，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二存儲單元，該迴避方法包括將一空間信息儲存於該第二存儲單元，該空間信息用以指出該第二存儲單元在該主存儲器內所佔用的區域；設定該基本輸出入系統在一開始執行時先至該第二存儲單元讀取該空間信息；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二存儲單元。
其中，該第二存儲單元系通過一供電方法使其在該第一存儲單元停止運作之後仍能獲得足夠維持運作電力，該供電方法包括提供一維持電源連接至該第二單元，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
本發明還包括一種在計算機主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，該計算機的主存儲器包括一第一動態內存模塊及一第二動態內存模塊，該計算機的晶片組具有一第一內存控制器及一第二內存控制器分別經由獨立的通道與該第一、二動態內存模塊對應連接，其特徵在於，該方法包括使該計算機的基本輸出入系統在執行時，避開該第二動態內存模塊；提供一轉換器供橋接在該第二動態內存模塊與第二內存控制器之間的信道上，該轉換器用以將該第二內存控制器通知該第二動態內存模塊停止運作的關閉信號轉換為一維持信號，以使該第二動態內存模塊維持運作；提供一維持電源連接至該第二動態內存模塊，該維持電源在該計算機關機之後供電給該第二動態內存模塊，以維持其運作；建立一驅動程序給該計算機的作業系統，用以驅動非揮發性儲存裝置；
其中，該第二內存控制器、第二動態內存模塊與、該轉換器、與該維持電源共同構成該非揮發性儲存裝置。
其中，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二動態內存模塊，該迴避方法包括設定該基本輸出入系統在一開始執行時先取得一空間信息，該空間信息用以指出該第二動態內存模塊的位置；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二動態內存模塊。
其中，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二動態內存模塊，該迴避方法包括將一空間信息儲存於該第二動態內存模塊，該空間信息用以指出該第二動態內存模塊的位置；設定該基本輸出入系統在一開始執行時先至該第二動態內存模塊讀取該空間信息；以及使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二動態內存模塊。
其中，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
本發明又包括一種計算機核心系統，包括一中央處理單元；一晶片組，連接該中央處理單元，並具有一第一內存控制器及一第二內存控制器；一主存儲器，包括一第一動態內存模塊及一第二動態內存模塊，此二者分別經由獨立的通道與該第一、二動態內存模塊對應連接；一轉換器，橋接在該第二動態內存模塊與第二內存控制器之間的信道上，用以將該第二內存控制器通知該第二動態內存模塊停止運作之一關閉信號轉換為一維持信號，以使該第二動態內存模塊維持運作；一維持電源，連接該第二動態內存模塊，用以在該計算機關機之後供電給該第二動態內存模塊供維持其運作；一非揮發性內存，儲存有一基本輸出入系統，該基本輸出入系統被安排成在執行時避開該第二動態內存模塊；以及一硬碟裝置，連接該晶片組，並儲存有一作業系統程序及一驅動程序；其中，該第二內存控制器、第二動態內存模塊與、該轉換器、與該維持電源系共同構成一非揮發性儲存裝置，該驅動程序供驅動該非揮發性儲存裝置。
其中，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
本發明將一計算機主存儲器的一部份儲存空間挪用當作該非揮發性儲存空間，並使該計算機之基本輸出入系統在執行時，避免使用到該非揮發性儲存空間，以及使該非揮發性儲存空間在該計算機關機之後仍利用一維持電源的提供而維持運作及保存數據。該維持電源可從該計算機的待機電源、一電池、以及一充電式電源三者之中任選其一。
在雙通道的晶片組的支持下，很容易將該主存儲器劃分成一第一存儲單元及一第二存儲單元，此二者並分別利用獨立的通道對應連接內建於該晶片組之一第一內存控制器及一第二內存控制器。重點在於，本發明在該第二內存控制器與該第二存儲單元之間的信道上橋接一轉換器，此一轉換器可以將該晶片組通知該主存儲器停止運作之一關閉信號轉換為一維持信號，以使該第二存儲單元在該計算機關機之後仍繼續運作。因此，該第二內存控制器、該第二存儲單元(即該非揮發性儲存空間)、該轉換器、及該維持電源即共同構成該非揮發性儲存裝置。在此情形下，只要針對該非揮發性儲存裝置建立一驅動程序給該計算機作業系統，那麼，使用者就可如同使用一般外接式的儲存裝置般地使用該非揮發性儲存裝置來儲存數據。由於該第二存儲單元本身是動態內存，所以，該非揮發性儲存裝置的存取速度會比較快。
再者，該非揮發性儲存空間另一項應用是作為該計算機硬碟裝置的快取磁碟驅動器，即平時數據的存取都在該非揮發性儲存空間，只有在特定的時間(依設定)才將已變更的數據回存至該硬碟裝置。舉例來說，可以將該作業系統儲存在該揮發性儲存空間內，在此情形下，因為該非揮發性儲存空間的存取速度比較快，所以，該基本輸出入系統加載該作業系統的速度將大幅提升，這表示該計算機很快地就可以完成開機作業。
本發明的積極進步效果在於使用者並不需要花錢購買，就可以額外獲得一臺非揮發性儲存裝置或快取磁碟驅動器供諸使用，相對於先前技術，本發明是比較經濟的；另外，目前計算機主機的主存儲器都具備相當大的存儲空間，對一些需求度較低的使用者而言，並不需要這麼大的存儲空間，本發明將主存儲器的一些存儲空間挪用形成一個非揮發性儲存裝置的做法，顯然也提高了主存儲器的利用率。
圖1為本發明較佳實施例的方框圖。
具體實施方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
圖1所示為本發明之一較佳實施例。計算機核心系統1包括一中央處理單元2，一晶片組3連接該中央處理單元2，一主存儲器4、一非揮發性內存5、以及一硬碟裝置6均分別連接至該晶片組3。
其中，該晶片組3可採用矽統的SiS655、SiS655FX或是SiS655TX雙通道晶片組，其成員中的北橋晶片系內建有兩組內存控制器。因此，該晶片組3具有一第一內存控制器31及一第二內存控制器32。此外，非揮發性內存5系儲存有一基本輸出入系統(BIOS)51及該硬碟裝置6系儲存有一作業系統程序(OS)61。
在本發明中，利用隨後所述的方法達到在該計算機內部建立一非揮發性儲存空間之目的。亦即首先，將該主存儲器4劃分成兩個獨立的部份，即一第一存儲單元41及一第二存儲單元42。具體的做法是使用兩組動態內存模塊來組成該主存儲器4，並使此二動態內存模塊分別利用獨立的通道對應連接該第一內存控制器31及第二內存控制器32。更詳而言之，可使一第一動態內存模塊作為該第一存儲單元41，並利用一第一數據/地址總線411及一第一控制總線412連接至該第一內存控制器31；以及使一第二動態內存模塊作為該第二存儲單元42，並利用一第二數據/地址總線421及一第二控制總線422連接至該第二內存控制器32。其中，該第一、二動態內存模塊都可選用目前常見的DDRDIMM內存模塊。
接著，使該基本輸出入系統51在執行時，避開該第二存儲單元42。具體的做法是先將該第二存儲單元42佔用該主存儲器4的哪些區域這項信息記錄成一空間信息420，或是說該第二存儲單元42位於該主存儲器4內的哪個位置這項信息記錄成一空間信息420，或是說該第二存儲單元42的起始地址及結束地址這項信息記錄成一空間信息420。然後，設定該基本輸出入系統51在一開始執行時先取得該空間信息420，並使該基本輸出入系統51隨後的執行過程都利用該空間信息420避開該第二存儲單元42。當然，若該空間信息420是預先儲存在該第二存儲單元42內，則該基本輸出入系統51會被安排成去該第二存儲單元42取出該空間信息420。無論如何，這樣的做法，可以使該基本輸出入系統51在執行開機自我測試(POST)或其它作業時，不會去動用到該第二存儲單元42，如此，儲存在該第二存儲單元42的數據不會被該基本輸出入系統51破壞。
如一般所知的，當該計算機被關機時，該中央處理單元(CPU)2會要求該晶片組3發出一關閉信號通知該主存儲器4停止運作。因此，必需對該關閉信號作一些處理，以使該第二存儲單元42在該計算機關機之後仍能夠運作。具體而言，該關閉信號是由該第一內存控制器31及第二內存控制器32分別送至該第一存儲單元41及第二存儲單元42的。經由該第一控制總線412的關閉信號是被安排成直接送至該第一存儲單元41，以使其停止運作。但經由該第二控制總線422的關閉信號是被安排成先轉換成一維持信號後送再至該第二存儲單元42，以使其維持運作。更詳而言之，在該第二內存控制器32與該第二存儲單元42之間的通道上，橋接有一轉換器7。該轉換器7實際上是連接在該第二控制總線422上。當該轉換器7從該第二控制總線422收到該關閉信號後，即將代表該關閉信號的編碼重新編組成代表該維持信號的編碼。該第二存儲單元42在收到該維持信號後就會繼續運作，而不會像該第一存儲單元41那樣地停止運作。
由於該主存儲器4通常是由具有揮發性的動態內存所構成，只要一失去電力，該主存儲器4內的資料就會全部消失。因此，必須使該第二存儲單元42在該計算機關機之後，仍能獲得足夠維持運作的電力，才能使得該第二存儲單元42具有非揮發性，也就是說，可以長期保存數據。具體的做法是，提供一個維持電源8連接至該第二存儲單元42。該維持電源8可從該計算機的待機電源、一電池以及一充電式電源三者之中任選其一。其中該待機電源是指目前的計算機都具有良好的電源管理，該電源管理使該計算機關機時仍使其電源供應器供應一待機電源，此待機電源的典型應用是遠程開機這項用途。
從上述的說明中可以了解到，利用分割該主存儲器4，可以得到該第一存儲單元41及第二存儲單元42。該第一存儲單元41仍作為該計算機的主存儲器，它在該計算機關機後即停止運作，且所儲存的數據也跟著消失。但該第二存儲單元42是利用該轉換器7及維持電源8而在該計算機關機之後仍能保存數據及維持存取數據之運作。因此，該第二存儲單元42即形成一非揮發性儲存空間。此一非揮發性儲存空間的一項應用是與該第二內存控制器32、該轉換器7、以及維持電源8共同構成一非揮發性儲存裝置。在此情形下，只要針對該非揮發性儲存裝置建立一驅動程序62給該作業系統61，那麼，使用者就可如同使用一般外接式的儲存裝置般地使用該非揮發性儲存裝置來儲存數據。由於該第二存儲單元42本身是動態內存，所以，該非揮發性儲存裝置的存取速度會比較快。
再者，該非揮發性儲存空間另一項應用是作為該硬碟裝置6的快取磁碟驅動器，即平時數據的存取都在該非揮發性儲存空間，只有在特定的時間(依設定)才將已變更的數據回存至該硬碟裝置6。由於該第二存儲單元42本身是動態內存，所以，該非揮發性儲存空間的存取速度會比較快，可以大幅提高數據存取的效率。舉例來說，可以將該作業系統61儲存在該揮發性儲存空間內，在此情形下，該基本輸出入系統51加載該作業系統61的速度將大幅提升，這表示該計算機很快地就可以完成開機作業。
權利要求
1.一種在計算機主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，包括將該計算機的主存儲器劃分成一第一存儲單元及一第二存儲單元；使該計算機的基本輸出入系統在執行時，避開該第二存儲單元；將該計算機的晶片組通知該主存儲器停止運作的關閉信號，直接送至該第一存儲單元，以使其停止運作；將該關閉信號轉換為一維持信號後送至該第二存儲單元，以使其維持運作；以及使該第二存儲單元在該計算機關機之後，仍能獲得足夠維持運作的電力，使得該第二存儲單元具有非揮發性。
2.根據權利要求
1所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二存儲單元，該迴避方法包括設定該基本輸出入系統在一開始執行時先取得一空間信息，該空間信息系用以指出該第二存儲單元在該主存儲器內所佔用的區域；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二存儲單元。
3.根據權利要求
1所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二存儲單元，該迴避方法包括將一空間信息儲存於該第二存儲單元，該空間信息用以指出該第二存儲單元在該主存儲器內所佔用的區域；設定該基本輸出入系統在一開始執行時先至該第二存儲單元讀取該空間信息；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二存儲單元。
4.根據權利要求
1、2或3所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該第二存儲單元系通過一供電方法使其在該第一存儲單元停止運作之後仍能獲得足夠維持運作電力，該供電方法包括提供一維持電源連接至該第二單元，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
5.一種在計算機主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，該計算機的主存儲器包括一第一動態內存模塊及一第二動態內存模塊，該計算機的晶片組具有一第一內存控制器及一第二內存控制器分別經由獨立的通道與該第一、二動態內存模塊對應連接，其特徵在於，該方法包括使該計算機的基本輸出入系統在執行時，避開該第二動態內存模塊；提供一轉換器供橋接在該第二動態內存模塊與第二內存控制器之間的信道上，該轉換器用以將該第二內存控制器通知該第二動態內存模塊停止運作的關閉信號轉換為一維持信號，以使該第二動態內存模塊維持運作；提供一維持電源連接至該第二動態內存模塊，該維持電源在該計算機關機之後供電給該第二動態內存模塊，以維持其運作；建立一驅動程序給該計算機的作業系統，用以驅動非揮發性儲存裝置；其中，該第二內存控制器、第二動態內存模塊與、該轉換器、與該維持電源共同構成該非揮發性儲存裝置。
6.根據權利要求
5所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二動態內存模塊，該迴避方法包括設定該基本輸出入系統在一開始執行時先取得一空間信息，該空間信息用以指出該第二動態內存模塊的位置；使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二動態內存模塊。
7.根據權利要求
5所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該基本輸出入系統利用一迴避方法避開該第二動態內存模塊，該迴避方法包括將一空間信息儲存於該第二動態內存模塊，該空間信息用以指出該第二動態內存模塊的位置；設定該基本輸出入系統在一開始執行時先至該第二動態內存模塊讀取該空間信息；以及使該基本輸出入系統隨後的執行過程都利用該空間信息避開該第二動態內存模塊。
8.根據權利要求
5、6或7所述的在計算機的主存儲器建立非揮發性儲存空間的方法，其特徵在於，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
9.一種計算機核心系統，包括一中央處理單元；一晶片組，連接該中央處理單元，並具有一第一內存控制器及一第二內存控制器；一主存儲器，包括一第一動態內存模塊及一第二動態內存模塊，此二者分別經由獨立的通道與該第一、二動態內存模塊對應連接；一轉換器，橋接在該第二動態內存模塊與第二內存控制器之間的信道上，用以將該第二內存控制器通知該第二動態內存模塊停止運作之一關閉信號轉換為一維持信號，以使該第二動態內存模塊維持運作；一維持電源，連接該第二動態內存模塊，用以在該計算機關機之後供電給該第二動態內存模塊供維持其運作；一非揮發性內存，儲存有一基本輸出入系統，該基本輸出入系統被安排成在執行時避開該第二動態內存模塊；以及一硬碟裝置，連接該晶片組，並儲存有一作業系統程序及一驅動程序；其中，該第二內存控制器、第二動態內存模塊與、該轉換器、與該維持電源系共同構成一非揮發性儲存裝置，該驅動程序供驅動該非揮發性儲存裝置。
10.根據權利要求
9所述的計算機核心系統，其特徵在於，該維持電源是該計算機待機電源、電池或充電式電源。
專利摘要
本發明公開了一種將一計算機的主存儲器的一部份儲存空間作為一非揮發性儲存空間的技術。該非揮發性儲存空間可應用形成一內建在該計算機內部之一非揮發性儲存裝置或快取磁碟驅動器。由於該非揮發性儲存空間是取自該主存儲器，因此，使用者並不需要花錢額外購買，就可獲得一臺非揮發性儲存裝置或快取磁碟驅動器供諸使用。
文檔編號G06F3/06GK1991789SQ200510132914
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日
發明者高定國, 廖哲賢 申請人:技嘉科技股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan