[發明專利]用于確認隊列的設備和方法

在審

• 申請號: 201810366700.0
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108874689A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 愛德華·A·布瑞克鮑姆;安基特·吉雅
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G06F12/0842
• 分類號: G06F12/0842;G06F12/0862
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 史泉;王兆賡

提供一種用于確認隊列的設備和方法。根據一個總體方面，一種用于確認隊列的設備可包括：緩存預取器，被配置為預測將從存儲器系統檢索的數據。緩存預取器可包括模式預測器電路和確認隊列電路。模式預測器電路可被配置為預測將從存儲器系統預取的存儲器地址的序列。確認隊列電路可被配置為：保持預測的存儲器地址的窗化的確認隊列，將請求的存儲器地址與預測的存儲器地址進行比較，如果請求的存儲器地址包括在預測的存儲器地址中，則指示已經發生成功預取。

本申請要求于2017年5月12日提交的名稱為“集成確認隊列(INTEGRATEDCONFIRMATION QUEUES)”的第62/505,836號臨時專利申請和于2017年7月31日提交的第15/665,401號專利申請的優先權。這些在先提交的申請的主題通過引用包含于此。

技術領域

本公開描述總體上涉及計算機處理器。具體地講，本公開涉及集成確認隊列。

背景技術

計算機處理器通常使用緩存預取以通過在指令或數據被實際需要之前將指令或數據從較慢的存儲器中的原始存儲提取到較快的本地存儲器來提高執行性能。例如，處理器在指令或數據塊被實際需要之前從主存儲器請求指令或數據塊，并將對應的指令或數據塊存放在緩存中。當指令或數據塊被實際需要時，與不得不從主存儲器請求指令或數據塊的情況相比，從緩存可更快地訪問指令或數據塊。預取隱藏了存儲器訪問延遲。由于數據訪問模式比指令模式展示出更少的規律性，因此，準確的數據預取通常比指令預取更具有挑戰性。

在預取的背景下，程度是在預取操作中提前預取或預測的緩存行數量。預取距離表示數據塊在需求訪問流之前多遠被預取。預取操作是有用還是無用取決于通過預取操作帶來的項是否阻止未來緩存丟失。如果通過預取操作帶來的項替換了有用塊，從而可能增加緩存丟失，則預取操作有害。有害的預取導致緩存污染。如果通過預取操作帶來的數據塊已經存在于緩存中，則預取操作是多余的。

為了使數據預取器覆蓋動態隨機存取存儲器(DRAM)訪問延遲，數據預取器經常在需求流之前得到許多訪問。然而，發出許多不正確的預取可能使存儲器系統過載并降低吞吐量。此外，用于計算機處理器的確認隊列可需要具有大功耗、使用大面積和時間關鍵(timing critical)的大的內容可尋址存儲器(CAM)結構。通常，確認隊列是對所有條目檢查傳入的虛擬地址或存儲器地址的CAM。這樣的大的CAM具有較慢的速度。由于多循環增加復雜性，因此，更大的CAM結構需要更高功率并潛在地導致速度路徑問題。

發明內容

根據一個總體方面，一種設備可包括：緩存預取器，被配置為預測將從存儲器系統檢索的數據。緩存預取器可包括模式預測器電路和確認隊列電路。模式預測器電路可被配置為預測將從存儲器系統預取的存儲器地址的序列。確認隊列電路可被配置為：保持預測的存儲器地址的窗化的確認隊列，將請求的存儲器地址與預測的存儲器地址進行比較，如果請求的存儲器地址包括在預測的存儲器地址中，則指示已經發生成功預取。

根據另一總體方面，一種方法可包括：預測將從存儲器系統預取的存儲器地址的序列。所述方法可包括：保持預測的存儲器地址的窗化的確認隊列。所述方法可包括：將請求的存儲器地址與預測的存儲器地址進行比較。所述方法還可包括：如果請求的存儲器地址包括在預測的存儲器地址中，則指示已經發生成功預取。

在附圖和下面的描述中闡述了一個或多個實現的細節。從說明書和附圖以及權利要求，其他特征將是清楚的。

如在權利要求中更完整地闡述的，基本上如至少一幅附圖所示和/或結合至少一幅幅圖所描述的一種用于集成確認隊列的系統和/或方法。

附圖說明

圖1是根據本公開的主題的系統的示例實施例的框圖。

圖2是根據本公開的主題的設備的示例實施例的框圖。

圖3是根據本公開的主題的設備的示例實施例的框圖。