[發(fā)明專利]存儲(chǔ)器訪問調(diào)度裝置、調(diào)度方法與存儲(chǔ)器訪問控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810037653.1
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101587461A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周振亞;鄧良策
• 申請（專利權(quán)）人: 上海奇碼數(shù)字信息有限公司
• 主分類號: G06F13/18
• 分類號: G06F13/18;H04N7/26
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張政權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)存儲(chǔ)器訪問控制，尤其有關(guān)于DRAM訪問調(diào)度裝置與調(diào)度 方法，以及一種存儲(chǔ)器訪問控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

音視頻解碼系統(tǒng)比較普遍地采用動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(DRAM)作為存 儲(chǔ)設(shè)備，存放系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)和控制信息。目前設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ) 器(DRAM)常常采用共享感應(yīng)放大器架構(gòu)。采用這種架構(gòu)的DRAM通常 擁有多個(gè)存儲(chǔ)組(bank)，兩次相鄰的對同一存儲(chǔ)組中同一行(row)的存 取操作，只需要在前一次存取操作時(shí)打開存儲(chǔ)組的該行，在后一次存取操 作時(shí)則不必再進(jìn)行打開存儲(chǔ)組的操作即可直接進(jìn)行存取。但在主設(shè)備對 DRAM的一個(gè)存儲(chǔ)組中的一個(gè)行進(jìn)行存取操作時(shí)，不允許在緊隨其后的操 作中訪問該存儲(chǔ)組中另一個(gè)行。在需要打開存儲(chǔ)組中的另一行進(jìn)行存取操 作時(shí)，則要求關(guān)閉當(dāng)前存儲(chǔ)組，在預(yù)充電后(precharge)再重新打開當(dāng)前 存儲(chǔ)組，才能對當(dāng)前存儲(chǔ)組中的另一行進(jìn)行存取操作。根據(jù)DRAM的訪問 特性，為了獲得更高的DRAM帶寬利用率，盡量避免頻繁地對存儲(chǔ)組進(jìn)行 預(yù)充電，可以將DRAM中的多個(gè)存儲(chǔ)組針對系統(tǒng)不同的主設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的 分區(qū)。例如，在音視頻解碼系統(tǒng)中，中央處理單元(CPU)是典型的總線 上的主設(shè)備，可以直接對存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作。由于視頻數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí) 處理要求高，視頻處理單元通常可以專門作為一個(gè)主設(shè)備，與CPU類似， 可以獨(dú)立通過總線對存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作。在這樣的系統(tǒng)中，可以把DRAM 區(qū)域的第1和第2個(gè)存儲(chǔ)組主要分配給CPU，第3和第4個(gè)存儲(chǔ)組主要分 配給視頻區(qū)。這樣CPU和視頻處理單元對存儲(chǔ)器的存取操作不會(huì)訪問對方 的區(qū)域，就從很大程度上避免了頻繁的預(yù)充電。

在有的應(yīng)用系統(tǒng)中，可能出現(xiàn)CPU對存儲(chǔ)容量的需求增大的情況，而 相比較而言，視頻處理單元等對DRAM的存儲(chǔ)容量的需求的變化幾乎可以 忽略，整個(gè)系統(tǒng)對DRAM的容量大小的需求還是可能小于所提供的DRAM 的標(biāo)準(zhǔn)容量，例如64MByte。按照前面提到的存儲(chǔ)組的分配，CPU占用2 個(gè)存儲(chǔ)組，視頻處理單元需要占用2個(gè)存儲(chǔ)組，為了滿足CPU的存儲(chǔ)容量 的需求，可能浪費(fèi)大量的DRAM容量。但是如果使用較小標(biāo)準(zhǔn)容量的 DRAM，例如32MByte的DRAM，那么CPU勢必要占用至少一部分分配 給視頻處理單元的視頻存儲(chǔ)區(qū)才能滿足其存儲(chǔ)需求。這種情形下，CPU也 需要訪問視頻存儲(chǔ)區(qū)。根據(jù)DRAM的訪問特性，對同一個(gè)存儲(chǔ)組內(nèi)不同存 儲(chǔ)行(Row)之間的前后兩次訪問，需要一定量的切換開銷，因而CPU和 視頻處理單元對視頻存儲(chǔ)區(qū)的訪問將會(huì)增加切換帶來的存儲(chǔ)器預(yù)充電開 銷。同時(shí)，由于相鄰的一次訪問是對同一存儲(chǔ)組的不同存儲(chǔ)行時(shí)，需要先 關(guān)閉上一次訪問的存儲(chǔ)行，才能再打開下一次訪問的存儲(chǔ)行，這樣也容易 引起總線傳輸?shù)难舆t，導(dǎo)致存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)組沖突(bank?conflict)，影響了 總線的使用效率。

另一方面，在分離總線協(xié)議下，可以把總線上的請求按級別劃分，例如 劃分成CREQ類型的請求和REQ類型的請求。其中，CREQ類型的訪問可 以打斷REQ類型的訪問。為了保證部分主設(shè)備，例如CPU，其延時(shí)能夠得 到及時(shí)的響應(yīng)，可以把它的DRAM的訪問類型設(shè)成是CREQ類型；而另一 些對延時(shí)要求并非十分敏感的主設(shè)備，例如視頻處理單元等，可以把它的 DRAM訪問類型設(shè)成是REQ類型。

根據(jù)一些總線協(xié)議，例如CREQ類型的請求可以隨時(shí)打斷REQ類型的 請求的總線協(xié)議，對視頻存儲(chǔ)區(qū)的CPU訪問可能插入視頻處理單元的流突 發(fā)(Stream?Burst)中，可能出現(xiàn)前后兩次請求訪問DRAM內(nèi)同一存儲(chǔ)組中 不同行的情況，造成前后兩次行切換開銷。這將會(huì)使得視頻處理單元等主 設(shè)備訪問DRAM的帶寬降低、延時(shí)加大。

在一些數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，總線也可以被用來調(diào)整訪問序列的順序。然而， 即使總線能很好的將通過它的、對DRAM的訪問序列按照最合理的順序調(diào) 度，但是由于DRAM控制器之內(nèi)含有緩存，那些進(jìn)入緩存的訪問還是按照 FIFO的順序去訪問DRAM，沒有達(dá)到根本的、徹底的調(diào)度。為了達(dá)到對 DRAM的訪問序列進(jìn)行最根本的調(diào)度，需要在總線調(diào)度之后，再對這些已 經(jīng)通過總線、在緩存中排隊(duì)的訪問進(jìn)行最后的調(diào)度。本發(fā)明相應(yīng)的提供了 這樣一種DRAM訪問調(diào)度裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種存儲(chǔ)器訪問調(diào)度裝 置，可以更有效的利用存儲(chǔ)器的容量，同時(shí)寸又不影響主設(shè)備的帶寬延時(shí)。