[發明專利]分層存儲器讀取/寫入微指令調度器

無效

• 申請號: 200710305283.0
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101211321A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: S·卡里納哈利;Z·博金
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F9/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;劉春元

技術領域

本發明涉及存儲器讀取和寫入周期的調度。

背景技術

芯片組的性能主要由處理存儲器讀取和寫入周期的方式來定義。讀取和寫入周期的閑置開始等待時間、平均等待時間和總帶寬是可以定義芯片組性能的三個大體指標。在發生存儲器讀或寫(以下稱為讀取/寫入)時會發生三類結果：頁命中(page?hit)、頁空(page?empty)和頁錯失(page?miss)。頁命中結果表示存儲體中帶有請求的目標地址的行當前為活動行。在存儲體中帶有請求的目標地址的行當前非活動，但該行可以在不停用任何打開行的情況下被激活時，會發生頁空結果。最后，在存儲體中帶有請求的目標地址的行當前非活動，并且該行只能在停用另一當前活動行后才能被激活時，會發生頁錯失結果。

例如，在存儲器讀取的情況下，頁命中結果僅需要一個微指令，讀取微指令讀取存儲器行目標地址上的數據。頁空結果需要兩個微指令。首先，需要激活微指令激活指定存儲體中帶有請求數據的行。一旦該行被激活，第二微指令，讀取微指令用于讀取存儲器行目標地址上的數據。最后，頁錯失結果需要三個微指令：首先需要預充電微指令從相同存儲體停用存儲器的當前活動行，為頁錯誤結果指定的行騰出空位。一旦行被停用，需要激活微指令激活指定存儲體中帶有請求數據的行。一旦該行被激活，第三微指令，讀取微指令用于讀取存儲器行目標地址上的數據。一般來說，執行頁命中結果比執行頁空結果需要的時間更少，并且執行頁空結果比執行頁錯失結果需要的時間更少。存儲器寫入請求與存儲器讀取微指令具有相同的結果和微指令，只是使用寫入微指令替代讀取微指令。

存儲器讀取和寫入的標準策略要求每種結果(即頁命中、頁空和頁錯失)以存儲器讀取/寫入的順序執行所有與結果關聯的微指令。例如，如果要執行的頁錯失讀取請求第一時間到達并且頁命中讀取請求緊隨其后第二時間到達，與頁錯失讀取請求關聯的預充電激活讀取微指令將首先以該順序執行，然后與頁命中讀取請求關聯的讀取微指令將在執行全部三個頁錯失微指令之后執行。此調度順序為頁命中讀取請求造成了不需要的延遲。

此外，對于單個存儲器讀取/寫入，在每個微指令之間有延遲，因為在可以對新行執行激活指令之前存儲器裝置需要一定的時間對行進行預充電，并且在可以對行執行讀取/寫入指令之前裝置還需要一定的時間激活該行。此延遲視硬件而定，但每個微指令之間至少需要數個存儲器時鐘周期。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種方法，包括：

接收多個存儲器請求的設備，其中每個存儲器請求包括一個或多個微指令，每個微指令需要一個或多個存儲器時鐘周期來執行；以及

調度來自多個存儲器請求中的一個以上請求的各微指令的執行，以減少完成一個以上存儲器請求的執行所需的總存儲器時鐘周期數量。

根據本發明的第二方面，提供了一種裝置，包括：

存儲多個存儲器請求的隊列，其中每個存儲器請求包括一個或多個微指令，每個微指令需要一個或多個存儲器時鐘周期來執行；以及

一個或多個仲裁器，以減少完成一個以上存儲器請求的執行所需的總存儲器時鐘周期數量的順序，調度來自多個存儲器請求中的一個以上請求的各個微指令的執行。

根據本發明的第三方面，提供了一種系統，包括：

總線；

耦合到所述總線的第一處理器；

耦合到所述總線的第二處理器；

耦合到所述總線的存儲器；

耦合到所述總線的芯片組，所述芯片組包括：

存儲多個存儲器請求的隊列，其中每個存儲器請求包括一個或多個微指令，每個微指令需要一個或多個存儲器時鐘周期來執行；以及

一個或多個仲裁器，以減少完成一個以上存儲器請求的執行所需的總存儲器時鐘周期數量的順序，調度來自多個存儲器請求中的一個以上請求的各個微指令的執行。

附圖說明

本發明的圖解僅作為實例并且不受附圖之限制，附圖中相同的標號表示相似的元件，其中：

圖1是可以與本發明的實施例配合使用的計算機系統的框圖。

圖2示出與分層(tier-based)存儲器讀取/寫入微指令調度器相關聯的仲裁(arbitration)邏輯的一個實施例。

圖3是調度DRAM存儲器讀取/寫入微指令的過程的一個實施例的流程圖。

具體實施方式

描述了分層DRAM微指令調度器的方法、設備和系統的實施例。在以下說明中，闡述了許多具體細節。但是，應該理解，實施例的實行可以不需要這些具體細節。在其它實例中，公知的元件、規格和協議未詳細討論，以避免影響對本發明的理解。