用于云計(jì)算的大容量存儲(chǔ)虛擬化的制作方法
【專利說(shuō)明】用于云計(jì)算的大容量存儲(chǔ)虛擬化
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)涉及由RoelofRoderick Colenbrander在與本申請(qǐng)同一天提交的名為“VIDEO LATENCY REDUCT1N”的共同轉(zhuǎn)讓共同未決的美國(guó)申請(qǐng)第—號(hào)(代理人案號(hào)第SCEA13037US00號(hào))，所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)的各個(gè)方面涉及存儲(chǔ)虛擬化。本公開(kāi)的其它方面涉及用于被設(shè)計(jì)用于嵌入式平臺(tái)的云計(jì)算應(yīng)用的存儲(chǔ)虛擬化。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著電信系統(tǒng)的帶寬和數(shù)據(jù)傳送速率的持續(xù)發(fā)展，如今的許多計(jì)算需求正朝基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算系統(tǒng)(統(tǒng)稱為“云計(jì)算”)轉(zhuǎn)變。一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算涉及離線下載某些計(jì)算任務(wù)給一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算資源和使用遠(yuǎn)程計(jì)算資源來(lái)給本地裝置提供服務(wù)。云計(jì)算通常被實(shí)施為客戶端-服務(wù)器模型，其中遠(yuǎn)程服務(wù)器給本地客戶端裝置提供所需計(jì)算能力，從而避免本地客戶端裝置需要自身執(zhí)行某些計(jì)算任務(wù)。在許多實(shí)例中，可將計(jì)算資源完整或幾乎完整地離線下載到服務(wù)器，使得客戶端提供較少或只提供用戶接口用于云計(jì)算任務(wù)，從而允許任何聯(lián)網(wǎng)裝置潛在地用作特定應(yīng)用的客戶端。
[0005]云計(jì)算已采用于多種計(jì)算服務(wù)中，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案、音樂(lè)和視頻流化服務(wù)以及多種其它消費(fèi)者和商業(yè)方案。一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算提供多種眾所周知的好處，包括通過(guò)使用共享資源增加效率、增加訪問(wèn)內(nèi)容的靈活性而不限于特定裝置、降低硬件升級(jí)可用時(shí)的預(yù)付成本和其它優(yōu)點(diǎn)。
[0006]其中云計(jì)算尚未達(dá)到廣泛采用的一個(gè)領(lǐng)域是日益流行的視頻游戲領(lǐng)域。包括個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)游戲、家用機(jī)(home console)游戲、手持式機(jī)游戲等等的視頻游戲仍然是消費(fèi)者中的流行的娛樂(lè)來(lái)源。隨著可用視頻游戲的逐漸增加，云游戲給許多視頻游戲需求提供了特別吸引人的方案。理想狀況是，在云游戲框架內(nèi)，用戶將能夠從巨量的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的游戲中即刻訪問(wèn)任何視頻游戲，無(wú)需在本地有一份游戲副本、無(wú)需等待下載游戲且無(wú)需本地處理運(yùn)行游戲所需的硬件系統(tǒng)或資源。不幸的是，在傳統(tǒng)云計(jì)算服務(wù)器設(shè)計(jì)內(nèi)實(shí)施這種類型的服務(wù)面臨多個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，因此迄今為止阻止廣泛采用云游戲使用在許多視頻游戲平臺(tái)。
[0007]一個(gè)挑戰(zhàn)是:如今許多視頻游戲的節(jié)奏極快且動(dòng)作緊密，而高級(jí)圖形需要呈現(xiàn)大量的計(jì)算資源。尤其是在基于視頻流化的服務(wù)器設(shè)計(jì)(其中遠(yuǎn)程執(zhí)行全部游戲計(jì)算和圖形呈現(xiàn)計(jì)算)中，游戲需要能夠響應(yīng)于控制輸入以最小到不可感知的延時(shí)執(zhí)行全部這樣的任務(wù)且將壓縮音頻/視頻流傳遞到客戶端裝置。否則，這可能中斷玩家的游戲進(jìn)行且無(wú)法復(fù)制傳統(tǒng)本地執(zhí)行的游戲會(huì)話的響應(yīng)。
[0008]另一挑戰(zhàn)源于以下事實(shí):傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)，一方面被設(shè)計(jì)來(lái)在個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)和通用本質(zhì)的其它計(jì)算系統(tǒng)上運(yùn)行的PC游戲與另一方面被設(shè)計(jì)來(lái)在稱作視頻游戲機(jī)(video game console)的專用系統(tǒng)上運(yùn)行的單機(jī)游戲(console game)之間存在不同。視頻游戲機(jī)通常被設(shè)計(jì)為具有專門(mén)調(diào)整來(lái)用于視頻游戲環(huán)境的獨(dú)有計(jì)算架構(gòu)的嵌入式平臺(tái)。使用專用游戲機(jī)硬件作為視頻游戲平臺(tái)，尤其是以對(duì)于生產(chǎn)如今許多視頻游戲所需的圖形呈現(xiàn)和游戲計(jì)算的高計(jì)算資源需求優(yōu)化硬件的形式，提供了多種好處。因此，雖然PC游戲已實(shí)現(xiàn)了一定的流行性，但是單機(jī)游戲在傳統(tǒng)上仍然占據(jù)視頻游戲市場(chǎng)且可能在未來(lái)繼續(xù)占據(jù)視頻游戲市場(chǎng)。
[0009]然而，使視頻游戲機(jī)和其它嵌入式平臺(tái)適應(yīng)云流化服務(wù)面臨多個(gè)挑戰(zhàn)。專用平臺(tái)的硬件或軟件架構(gòu)的大量修改可能面臨與被設(shè)計(jì)用于專用平臺(tái)的應(yīng)用的兼容問(wèn)題。因此，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)服務(wù)器和存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)并非被設(shè)計(jì)用于許多這些平臺(tái)的應(yīng)用的基于云的流化的可行方案。
[0010]本公開(kāi)是在這種背景下產(chǎn)生的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ] 本公開(kāi)的實(shí)施方式可以包括一種接口裝置，其具有第一通信接口、第二通信接口和操作地耦接到所述通信接口的專用處理單元。第一通信接口是大容量存儲(chǔ)接口。第二通信接口是擴(kuò)展接口。專用處理單元包括連接到第一通信接口的大容量存儲(chǔ)裝置控制器和連接到第二通信接口的直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(DMA)引擎。大容量存儲(chǔ)裝置控制器被配置來(lái)通過(guò)第一通信接口接收大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。DMA引擎被配置來(lái)通過(guò)第二通信接口向主機(jī)系統(tǒng)通知大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
[0012]本公開(kāi)的另一實(shí)施方式可以包括一種系統(tǒng)，其具有:中央處理單元；第一存儲(chǔ)器單元，其操作地耦接到中央處理單元；存儲(chǔ)處理，其具體實(shí)施在第一存儲(chǔ)器單元中且可由中央處理單元(CPU)執(zhí)行；第一通信接口 ；和操作地耦接到第一通信接口的專用處理單元。第一通信接口是大容量存儲(chǔ)接口。專用處理單元具有連接到第一通信接口的大容量存儲(chǔ)裝置控制器和操作地耦接到CPU的存儲(chǔ)器訪問(wèn)接口。大容量存儲(chǔ)裝置控制器被配置來(lái)通過(guò)第一通信接口接收大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。存儲(chǔ)器訪問(wèn)接口被配置來(lái)向存儲(chǔ)處理通知大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。存儲(chǔ)處理被配置來(lái)通過(guò)訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)處理數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
[0013]另一實(shí)施方式可以包括一種方法，其包括:a)在大容量存儲(chǔ)裝置控制器處從第一計(jì)算裝置接收大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)請(qǐng)求；b)用連接到大容量存儲(chǔ)裝置控制器的存儲(chǔ)器訪問(wèn)接口向具體實(shí)施在第二計(jì)算裝置中的存儲(chǔ)處理通知數(shù)據(jù)請(qǐng)求；c)用第二計(jì)算裝置的存儲(chǔ)處理訪問(wèn)具有對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)；d)用第二計(jì)算裝置的存儲(chǔ)處理將對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在第一存儲(chǔ)器單元上；e)用第二計(jì)算裝置的存儲(chǔ)處理編程大容量存儲(chǔ)裝置控制器以從第一存儲(chǔ)器單元訪問(wèn)數(shù)據(jù)以完成數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
【附圖說(shuō)明】
[0014]通過(guò)結(jié)合附圖考慮下列詳述可輕易理解本公開(kāi)的教導(dǎo)，其中:
[0015]圖1是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的示例性流化技術(shù)的示意圖。
[0016]圖2是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的另一示例性流化技術(shù)的示意圖。
[0017]圖3是具有接口卡以提供用于終端系統(tǒng)的存儲(chǔ)虛擬化的示例性主機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖4A至圖4B是耦接到終端系統(tǒng)的主機(jī)系統(tǒng)的示例性計(jì)算機(jī)架構(gòu)的示意圖。圖4A是示例性終端系統(tǒng)架構(gòu)的示意圖。圖4B是示例性主機(jī)系統(tǒng)和接口卡架構(gòu)。
[0019]圖5是具有專用處理單元的示例性接口卡設(shè)計(jì)的示意圖。
[0020]圖6是仿真大容量存儲(chǔ)裝置的示例性方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]雖然下列詳述為說(shuō)明目的而包括許多具體細(xì)節(jié)，但是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將明白下列細(xì)節(jié)的許多變動(dòng)和更改是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，提出下文描述的本發(fā)明的示例性實(shí)施方案且本發(fā)明沒(méi)有任何一般性的損失且不強(qiáng)加限制與請(qǐng)求的發(fā)明。
[0022]速企
[0023]本公開(kāi)的各個(gè)方面涉及用于使用操作地耦接到主機(jī)系統(tǒng)的接口卡或其它特殊硬件單元虛擬化大容量存儲(chǔ)裝置的系統(tǒng)和方法。在各個(gè)實(shí)施方式中，接口裝置和主機(jī)系統(tǒng)可以以對(duì)終端系統(tǒng)透明的方式共同地仿真用于另一“終端”計(jì)算系統(tǒng)的大容量存儲(chǔ)裝置。此夕卜，在各個(gè)實(shí)施方式中，可以以對(duì)所述終端系統(tǒng)透明的方式仿真大容量存儲(chǔ)裝置，而無(wú)需修改終端平臺(tái)的硬件或軟件架構(gòu)。
[0024]本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可能已熟悉“虛擬機(jī)”軟件，諸如VMWare、VirtualBox或Parallel，其允許(例如)較舊的操作系統(tǒng)(例如，Windows XP)的“虛擬”會(huì)話在較新的操作系統(tǒng)(例如，Windows 7)的會(huì)話內(nèi)運(yùn)行。出于兼容原因，虛擬機(jī)軟件通常用來(lái)模擬物理硬件組件，諸如軟件中的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、網(wǎng)卡、視頻卡。根據(jù)本公開(kāi)的各個(gè)方面，在其中單單使用軟件來(lái)虛擬化大容量存儲(chǔ)裝置不切實(shí)際的情形下，專用硬件和軟件可虛擬化大容量存儲(chǔ)
目.ο
[0025]實(shí)施方式細(xì)節(jié)
[0026]為了更好地說(shuō)明本公開(kāi)的各個(gè)方面，圖1中描繪分布式計(jì)算系統(tǒng)100的第一說(shuō)明示例。圖1中描繪的分布式系統(tǒng)100涉及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106(諸如互聯(lián)網(wǎng))連接的多個(gè)計(jì)算裝置 102、104。
[0027]在示例性分布式系統(tǒng)中，流化服務(wù)器102執(zhí)行程序108以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106將程序輸出的實(shí)時(shí)流提供給遠(yuǎn)程連接的客戶端裝置104。在圖1的說(shuō)明示意圖中，程序104可以是視頻游戲程序，其根據(jù)程序108的執(zhí)行處理接收自客戶端裝置104的控制輸入且將壓縮音頻和視頻流發(fā)送到客戶端裝置104。位于客戶端側(cè)的用戶可以通過(guò)客戶端裝置104的用戶接口(例如，通過(guò)在連接到客戶端裝置104的顯示器和/或揚(yáng)聲器處提供控制輸入和接收音頻和視頻游戲輸出)與程序交互。在圖1的示例中，用于處理輸入、呈現(xiàn)視頻游戲圖形等等的計(jì)算負(fù)載可以被完全離線下載到流化服務(wù)器102以供遠(yuǎn)程執(zhí)行。
[0028]為了使用圖1中描繪的系統(tǒng)100實(shí)施云游戲，流化服務(wù)器102可以被配置