[發(fā)明專利]支持地址交叉方案配置的多DDR訪問控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410307056.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104112102B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勝;陳海燕;萬(wàn)江華;陳勝剛;陳書明;郭陽(yáng);葛磊磊;雷元武;馬勝;王耀華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F21/62
• 分類號(hào): G06F21/62
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 周長(zhǎng)清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及DDR(Double Data Rate SDRAM，雙倍數(shù)據(jù)速率同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器)控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支持地址交叉方案配置的多DDR訪問控制方法及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前隨著應(yīng)用的不斷發(fā)展和集成電路制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，將多個(gè)傳統(tǒng)的處理器核集成在同一芯片中使其協(xié)同高效地展開工作的多核處理器，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于通用計(jì)算、高性能計(jì)算、嵌入式計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域。多核處理器一般集成多個(gè)DDR控制器以便使芯片具有更大的存儲(chǔ)帶寬，同時(shí)也能夠使芯片能夠集成更多更大容量的內(nèi)存顆粒。當(dāng)前主流的DDR控制器為3.0版本，更高版本的DDR控制器IP也即將推出。

外存地址空間如何在多個(gè)DDR控制器之間分布稱為地址交叉方案，高位地址交叉方案和低位地址交叉方案是常用的兩種地址交叉方案，其中高位地址交叉方案是采用訪存地址的高位來區(qū)分請(qǐng)求源的請(qǐng)求落入哪個(gè)DDR控制器，其具有易擴(kuò)展、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。如果程序員能夠?qū)⒍鄠€(gè)任務(wù)的數(shù)據(jù)分別映射到最近的DDR控制器上，則每個(gè)任務(wù)可以無沖突地運(yùn)行在不同的DDR控制器上，片上的共享網(wǎng)絡(luò)、Cache等資源也可以局部地高效訪問，然而如果將單任務(wù)程序映射至高位地址交叉方案系統(tǒng)中，則會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間只有一個(gè)DDR控制器被有效利用的情況，造成DDR控制器有效帶寬的浪費(fèi)。低位地址交叉方案是采用訪存地址的低位來確定請(qǐng)求源的請(qǐng)求落入哪個(gè)DDR控制器，同一任務(wù)對(duì)連續(xù)地址的訪問將會(huì)映射到不同的DDR控制器中，多個(gè)DDR控制器的訪存延時(shí)將會(huì)重疊起來，從而有利于充分發(fā)揮用多個(gè)DDR控制器的帶寬。然而在低位地址交叉方案中如果某一個(gè)DDR控制器存在故障，則會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)系統(tǒng)，并且當(dāng)多個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)還會(huì)導(dǎo)致存儲(chǔ)沖突增加等問題。

傳統(tǒng)的多核處理器系統(tǒng)中多個(gè)DDR控制器之間通常采用固定的一種地址交叉方案，如在Fujitsu公司的M3000服務(wù)器系列中采用了低位地址交叉方案，Sun公司的Niagara系列處理器也采用了類似的低位地址交叉方案。固定的地址交叉方案雖然硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是存在使用不靈活以及使得某些應(yīng)用程序執(zhí)行效率變低等缺點(diǎn)。

多核處理器中不同的應(yīng)用程序往往存在不同的訪存特征，對(duì)多個(gè)DDR間的地址交叉方案的需求也不相同；即使是在同一個(gè)應(yīng)用程序的不同的運(yùn)行階段，其數(shù)據(jù)訪存對(duì)多個(gè)DDR間的地址交叉方案的需求也不一致。這種對(duì)DDR間地址交叉方案的需求的不同，實(shí)際上隱含著對(duì)DDR、末級(jí)Cache(Last Level Cache，LLC)和片上網(wǎng)絡(luò)的“共享”和“私有”要求的不同。此外，在低位地址交叉方案中，將末級(jí)Cache的Cache行寬度作為最小的數(shù)據(jù)交叉粒度僅僅會(huì)在某些應(yīng)用中對(duì)訪存帶寬的利用比較有利，不同應(yīng)用程序?qū)Φ臀坏刂方徊娴臄?shù)據(jù)粒度往往具有不同的需求。

綜上所述，需要通過提供一種支持多DDR間地址交叉方案可配置的方案，使程序員能夠根據(jù)應(yīng)用的不同或應(yīng)用執(zhí)行階段的不同靈活地設(shè)置不同DDR間的地址交叉方案，進(jìn)而能夠高效地利用DDR、末級(jí)Cache、片上網(wǎng)絡(luò)等資源，同時(shí)使系統(tǒng)的抗故障能力也得以增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、訪問效率高、硬件開銷小、能能夠根據(jù)不同的應(yīng)用程序及實(shí)際需求靈活地配置地址交叉方案的支持地址交叉方案配置的多DDR訪問控制方法及裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種支持地址交叉方案配置的多DDR訪問控制方法，具體實(shí)施步驟為：

1)將外存地址空間在多個(gè)DDR控制器間分布的地址交叉方案配置為高位地址交叉方案、低位地址交叉方案或高位地址交叉方案與低位地址交叉方案組合模式；

2)當(dāng)請(qǐng)求訪問DDR空間時(shí)，根據(jù)配置的所述地址交叉方案將請(qǐng)求源訪問DDR空間的訪存地址映射至目標(biāo)DDR控制器對(duì)應(yīng)的末級(jí)Cache子體中。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟1)的具體實(shí)施步驟為：

1.1)判斷當(dāng)前應(yīng)用是否需要啟用高位地址交叉方案，若為是，設(shè)置為啟用高位地址交叉方案，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟1.2)；若為否，設(shè)置為不啟用高位地址交叉方案并將所有的外存地址空間的地址交叉方案配置為低位地址交叉方案，轉(zhuǎn)入執(zhí)行步驟1.3)；