[發明專利]具有共享一個共用存儲器的多個處理器的裝置

無效

• 申請號: 00130591.3
• 申請日: 2000-08-28
• 公開（公告）號: CN1286442A
• 公開（公告）日: 2001-03-07
• 發明（設計）人: T·諾維特;H·德珀休斯;S·穆茨
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G06F15/167
• 分類號: G06F15/167;G06F13/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒

本發明涉及一種數據處理裝置，該數據處理裝置包括共享一個共用存儲器的多個處理器。本發明可用于，例如，能夠對MPEG數據流進行解碼的集成電路。

文獻WO95/32579描述了MPEG解碼器。MPEG解碼器具有外部DRAM存儲器。控制單元對外部DRAM存儲器和內部雙向總線進行控制。所有在外部DRAM存儲器和不同的內部單元之間的數據傳輸均通過這個總線進行。

本發明的目的是能夠以相對較低的成本實現，特別是實現高速處理。

本發明將考慮以下方面。通常通過總線實現處理器和存儲器之間的數據通信。為了完成所述通信，總線按照每單位時間的位數具有某一通帶。當數據分別從存儲器讀出或寫入存儲器時，處理器接收和提供數據的速度由所需通帶控制。例如，實時處理視頻數據的處理器需要具有相對大通帶的總線。

原則上，總線的通帶取決于兩個因素。首先，通帶取決于形成總線的線路的電子特征，例如，如果線路具有充分的電容量，則這個線路可能每單位時間只傳送相對少的位數。其次，通帶取決于形成總線的線的數量。例如，如果線路可以每秒最大傳輸1M位，包括10條線路(寬度=10位)的總線將會具有每秒10M位的通帶。包括100條線路(寬度=100位)的總線將會具有每秒100M位的通帶。

通常的方案是使用共用總線，通過這個共用總線不同的處理器可以訪問共用存儲器。在現有技術的文獻中描述了這樣一種例子。由于共用總線將不同的處理器連接到共用存儲器上，因此其通常具有相當長的長度。這意味著該總線的線路將具有相對大的電容量。因此，為了獲得足夠的通帶，總線應具有相對大的尺寸，特別在高速使用時，例如，視頻處理時。大尺寸總線通常是昂貴的，特別是在集成電路中實施時，原因是總線占據了相對大的表面積。

根據本發明，在開篇段落中所定義類型的裝置包括：

專用總線，專用總線能專門在一個處理器和所述共用存儲器之間進行數據通信；及

一個存儲器接口，用于通過所述專用總線保持相當穩定的數據流，以串的形式訪問所述共用存儲器。

這會使每個專用總線的寬度最佳化：專用總線的寬度是使得通帶恰好滿足相應處理器的需要。因為存儲器接口確保這些總線傳送相當穩定的數據流，因此專用總線的寬度可以得到有效利用。而且，由于專用總線僅需將單個處理器連接到共用存儲器上，因此總線會相對較短。所以，總線的一條線路可以在單位時間傳送相對多的位數。所有這些因素的結果是，在大量的實施方式中，實現了專用總線總共將占據的表面積比在現有技術中使用的共用總線的表面積更小。因此，本發明可以實現相對低的成本。

下面參考附圖對本發明及有利于實現本發明的附加特性進行詳細描述。

圖1是根據本發明的數據處理裝置；

圖2示出了裝置的存儲器接口的操作；

圖3是裝置的數據處理單元；

圖4是裝置的存儲器接口；

圖5是對單元的讀訪問；

圖6a和6b是對共用存儲器的仲裁訪問；

圖7是存儲器接口的存取接口；

圖8是存儲器接口的緩沖存儲器裝置；

圖9是用于讀的緩沖存儲器裝置。

下面的注解涉及參考符號。在所有的圖中相似的部件用相同的參考字母表示。多個相似的部件可出現在一個圖中。在那種情況下，數字后綴有參考字母以區分相似的部件。為方便可省略數字或后綴。這既適用于說明書部分，也適用于權利要求部分。

圖1所示為數據處理裝置。該裝置包括共用存儲器SDRAM、存儲器接口INT以及三個數據處理單元B1、B2和B3。這些數據處理單元在下文中稱為“單元”。每個單元B均通過專用讀總線BBR和專用寫總線BBW與存儲器接口INT相連。每個專用讀總線BBR和每個專用寫總線BBW均用于給定單元B。存儲器接口INT通過專用讀總線BBR與共用存儲器SDRAM相連。單元B、專用讀和寫總線BBR、BBW以及存儲器接口INT可以形成集成電路的一部分，共用存儲器SDRAM是外部設備。

下面描述數據處理裝置的一般操作。請求單元B接收將被處理的、存儲在共用存儲器SDRAM中的數據。在對所述數據進行處理之后，單元B將處理后的數據經存儲器接口INT提供給共用存儲器SDRAM。存儲器接口INT通過不同的單元B控制對共用存儲器SDRAM的訪問。