[發明專利]預測存儲器存取的裝置及其方法

有效

• 申請號: 200810080780.X
• 申請日: 2008-02-18
• 公開（公告）號: CN101515230A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 張育銘;盧彥儒
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: G06F9/312
• 分類號: G06F9/312
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 蒲邁文

技術領域

本發明涉及一種存儲器存取機制，尤其是涉及一種預測存儲器存取的裝 置及其方法。

背景技術

圖1為已知數據處理系統10的示意圖。如圖1所示，數據處理系統100 包含有一處理器核心101、一存儲器102、一閃存103、一外部存儲器接口 104與一外部存儲器105。處理器核心101，用來處理運算數據；存儲器102 耦接至處理器核心101，用來儲存處理器核心101所要處理的指令 (instruction)或數據；閃存103為一儲存容量小但存取速度較快的存儲器 裝置，也耦接至處理器核心101，用來寄存處理器核心101所要處理的指令 或數據；外部存儲器接口104，耦接至處理器核心101，用來作為外部存儲 器105與內部元件溝通的管道；外部存儲器105耦接至外部存儲器接口104， 為一容量較大但存取速度較慢的存儲器。

一般來說，處理器核心101會先至閃存103擷取所需的指令或數據，當 在閃存103中無法覓得所需的指令或數據時，才會至存儲器102擷取所需的 指令或數據。同樣地，當在存儲器102中無法覓得所需的指令或數據時，才 會至外部存儲器105擷取所需的指令或數據。

在處理器核心101至存儲器擷取指令或數據的過程中，可視系統需要而 配置一地址計算單元及一存儲器管理單元(memory?management?unit，MMU) (兩者于圖中未示出)，其中，地址計算單元依據系統的任務(task)產生 一虛擬地址(virtual?address/logic?address)，而存儲器管理單元用以將 該虛擬地址轉換成一實體地址(Physical?Address)，然后再依該實體地址 去整個搜尋存儲器以擷取所需的指令或數據。

然而，在層層存儲器中搜尋所需的指令或數據的過程，不但費時，且又 耗電，大大降低了系統的整體效能及表現。因此，如何提升存儲器的存取效 能，且又能降低功率的消耗，便成為設計上的一項重要課題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種預測存儲器存取的裝置及其 方法，以解決已知技術所面臨的問題，提高預測的準確性、以及降低存儲器 系統的功率消耗。

根據本發明的一實施例，其提供一種預測存儲器存取的方法，其每一數 據處理程序由多個階段來分段處理，且所述階段至少包含有一第一階段與一 第二階段，該方法包含有：將一存儲器劃分為多個存儲器區塊；依據一第一 位置信息正確值在該第一階段期間產生一第二位置信息預測值；依據該第二 位置信息預測值存取所述存儲器區塊中相對應的存儲器區塊；以及判斷該第 二位置信息預測值正確與否來決定是否重新存取該存儲器；其中，在同一數 據處理程序的所述階段中，該第一階段發生在該第二階段之前。

根據本發明的另一實施例，其提供一種數據處理裝置，具有一預測存儲 器存取機制，其每一數據處理程序由多個階段來分段處理，且所述階段至少 包含有一第一階段與一第二階段，該裝置包含有：一存儲器，包含有多個存 儲器區塊；一預測單元，耦接于該存儲器，在該第一階段期間依據一第一位 置信息正確值產生一第二位置信息預測值，以存取該存儲器中相對應位置的 存儲器區塊；以及一確定單元，耦接于該預測單元，在該第二階段期間用以 判定一第二位置信息正確值與該第二位置信息預測值是否相同；其中，在同 一數據處理程序的所述階段中，該第一階段發生在該第二階段之前。

附圖說明

圖1為已知數據處理系統的示意圖。

圖2為本發明預測存儲器存取的裝置的一實施例的示意圖。

圖3為本發明預測存儲器存取的裝置的一實施例應用于數據處理系統 的示意圖。

圖4為本發明預測存儲器存取的方法的一實施例的流程圖。

圖5為本發明預測存儲器存取的裝置于一數據處理系統的管線處理下 的一操作實施例的示意圖。

圖6為本發明預測存儲器存取的一操作實施例的示意圖。

圖7～12為本發明預測存儲器存取的一操作實施例的預測表內容示意 圖。

附圖符號說明

10數據處理系統?????????????101處理器核心

102存儲器??????????????????103閃存

104外部存儲器接口??????????105外部存儲器