AM/SRAM/NORFLASH均为随机访问存储器。与所述存储器连接的存储器控制器11 ;所述存储器控制器连接于服务器12 ;所述存储器连接于所述服务器；所述存储器控制器包括:控制器111，其用于解析来自服务器的指令并使得服务器直接读取所述存储器中的信息；逻辑电路112，其用于按照所述服务器发出的指令来查询所述存储器中的信息并将所查询的信息返回给所述服务器；优选地，所述逻辑电路为通用型集成电路芯片或专用集成电路模块。本实施例中，所述通用型集成电路芯片为FPGA芯片。并且优选地，所述专用集成电路模块为ASIC模块。
[0036]该存储器装置还包括一接口 13 ;所述存储器控制器通过所述接口连接于所述服务器。所述接口为随机访问接口。优选地，本发明的所述存储器控制器中的逻辑电路将其在所述存储器中搜索到的数据通过所述接口返回给所述服务器。
[0037]本发明还提供基于所述存储器装置的访问方法，如图3所示，图3中黑色粗线表示查询数据通路；黑色细线表示直接读取存存储器通路存储器装置所有与服务器的交互都要通过随机接口。该访问方法的具体实施步骤如下:
[0038]步骤一:所述服务器12将该读取或查询指令通过接口 13发送至所述存储器控制器11。
[0039]步骤二:所述控制器111对该读取或查询指令进行解析；也就是说所述存储器控制器中的控制器111对所述指令进行解析。
[0040]步骤三:当所述控制器111将所述指令解析为读取指令时，所述服务器12的CPU直接向所述存储器10中读取数据；当所述控制器111将所述指令解析为查询指令时，所述逻辑电路112在所述存储器10内搜索数据。
[0041]步骤四:读取或查询完成后，所述存储器控制器将读取或查询到的数据通过接口返回给所述服务器的CPU。也就是说，当所述服务器的CPU直接向所述存储器中读取数据结束后，以及逻辑电路在所述存储器内搜索数据完成后，读取或查询到的数据通过接口返回给所述服务器的CPU。
[0042]本发明优选地，所述逻辑电路的查询方法为数据顺序结构查询方法、数据二叉树结构查询方法或数据索引结构查询方法中的一种。
[0043]进一步优选地，所述存储器中存储的数据是以文件系统的方式进行存储和管理，所述控制器对所述文件系统进行解析。
[0044]本发明将存储器内数据的读写任务交给了存储器控制器，用户向服务器CPU发送请求指令，服务器CPU将搜索指令发给存储器控制器，然后控制器在存储器系统内进行数据数据检索或是写操作，这样就节省了服务器CPU的时间，减轻了服务器CPU的任务，提高了系统的性能。且本发明的存储器控制器中采用逻辑电路，其具有并行执行的特点，通常调用IP核，使其在搜索数据或是进行写操作时变得更加快速使结果更加准确，大大提高了系统的速度和效率。
[0045]服务器CPU是性能很高的处理器，其可以直接参与很复杂的科学运算处理，但是很多时候服务器CPU将大量的时间耗费在了在海量数据中搜索所需的数据信息，而存储器控制器大多数时间都处于空闲状态，本发明所述的方法可将这些简单重复不复杂的非科学运算处理放在存储器系统中进行是对系统性能有很高提升的很高效的方法。
[0046]本发明只需服务器CPU将查询质量传递给控制器，控制器搜索完毕后将数据信息返回给服务器CPU，这样大大减少了服务器内存和存储器之间数据传输瓶颈的问题，减少了1 口的占用率，从而提高了服务器的性能和传输的效率。
[0047]本发明首先通过电子终端设备向服务器发送一条检索指令，这是非复杂的数据查询过程，但是在存储海量数据的存储器中，找到我们所需的数据是很耗时的一个过程，如果是服务器CPU先去内存中搜索数据，然后再去存储器系统中搜索数据，势必会造成服务器CPU很长时间的等待，如果将这件事直接交给我们的存储器控制器部分，CPU就可以去执行其他任务，而存储器控制器中的逻辑电路模块就会并行执行搜索数据的任务，并且调用IP核，使搜索更加快速，结果更加准确。
[0048]本实施实例中服务器CPU是ARM9处理器，其内存是DRAM，外存是SD卡，存储器是PCM,逻辑电路是FPGA芯片，这样，当CPU的操作系统(这里假设是Linux)接收到电子设备终端发送的查找请求，这样Linux系统执行时数据库代码，然后调用文件系统，执行相关的程序代码，通过文件系统发送指令给存储器控制器，存储器控制器解码指令，逻辑电路模块根据解析出来的关键词进行搜索，调用IP核在PCM存储器内搜索所需的数据信息，搜索的方式可以是顺序检索、二叉树方式检索、索引方式检索，然后将信息返回给服务器内存，这时服务器系统检查到数据信息，从而检索过程结束。
[0049]由上面的实例可以看出，在查询过程中，服务器CPU仅仅参与了指令的传递的过程，耗时的搜索过程都由各个模块的存储器控制器来完成，大大节约了 CPU的时间，降低了服务器系统的功耗，提高了系统的性能和执行效率。
[0050]综上所述，本发明提供一种支持逻辑电路快速查询的存储器装置及其访问方法，用于解决现有技术中的控制器通过虚拟内存地址来管理存储器，造成了执行效率不高且出错概率高的问题。本发明通过存储器装置中控制器的逻辑电路对存储器内部数据进行搜索，并不需要服务器CPU来参与数据的查询工作，节约了 CPU的时间，减少了数据的迀移、数据的查询等，从而减少了服务器的任务，提高了系统的性能。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0051]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于，该装置至少包括: 存储器；与所述存储器连接的存储器控制器； 所述存储器控制器包括:控制器，用于解析来自服务器的指令并使得服务器直接读取所述存储器中的信息；逻辑电路，用于按照所述服务器发出的指令来查询所述存储器中的信息并将所查询的信息返回给所述服务器； 该存储器装置还包括一接口 ；所述存储器控制器通过所述接口连接于所述服务器。
2.根据权利要求1所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述存储器控制器连接于服务器；所述存储器连接于所述服务器。
3.根据权利要求1所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述存储器为DRAM、PCRAM、SRAM, NORFLASH中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述逻辑电路为通用型集成电路芯片或专用集成电路模块。
5.根据权利要求4所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述通用型集成电路芯片为FPGA芯片。
6.根据权利要求4所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述专用集成电路模块为ASIC模块。
7.根据权利要求1所述支持逻辑电路快速查询的存储器装置，其特征在于:所述接口为随机访问接口。
8.—种根据权利要求1-7中任意一项所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置的访问方法，其特征在于，所述访问方法至少包括: (1)所述服务器将该读取或查询指令通过接口发送至所述存储器控制器； (2)所述控制器对该读取或查询指令进行解析； (3)当所述控制器将所述指令解析为读取指令时，所述服务器的CPU直接向所述存储器中读取数据；当所述控制器将所述指令解析为查询指令时，所述逻辑电路在所述存储器内搜索数据； (4)读取或查询完成后所述存储器控制器将读取或查询到的数据通过接口返回给所述服务器的CPU。
9.根据权利要求8所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置的访问方法，其特征在于:所述逻辑电路的查询方法为数据顺序结构查询方法、数据二叉树结构查询方法或数据索引结构查询方法中的一种。
10.根据权利要求8所述的支持逻辑电路快速查询的存储器装置的访问方法，其特征在于:所述存储器中存储的数据是以文件系统的方式进行存储和管理，所述控制器对所述文件系统进行解析。
【专利摘要】本发明提供一种支持逻辑电路快速查询的存储器装置及其访问方法，所述存储器装置至少包括：存储器、由逻辑电路和控制器组成的存储器控制器、连接于逻辑电路和服务器之间的接口。本发明通过逻辑电路对存储器内部数据进行搜索，并不需要服务器CPU来参与数据的查询工作，节约了CPU的时间，减少了数据的迁移、数据的查询等，从而减少了服务器的任务，提高了系统的性能。使用逻辑电路进行查询，且利用逻辑电路系统并行执行的能力，使查询数据的速度更快。
【IPC分类】G06F3-06
【公开号】CN104571946
【申请号】CN201410708797
【发明人】李鸽子, 陈小刚, 宋志棠, 陈邦明, 李顺芬, 周密
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月28日