[發明專利]自適應地址跟蹤

在審

• 申請號: 202110771649.3
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113934652A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: D·A·羅伯茨
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G06F12/0802
• 分類號: G06F12/0802
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本申請涉及自適應地址跟蹤。所描述的設備和方法跟蹤與相應地址范圍內的活動有關的存取元數據。所述存取元數據可用于通知所述相應地址范圍內的預取操作。所述預取操作可涉及從覆蓋所述相應范圍的存取元數據導出存取模式。然而，對于精確模式檢測，合適的地址范圍大小在地址空間的不同區域之間可能會有很大的差異，尤其是基于由利用所述區域的程序產生的工作負載。有利地，所描述的設備和方法可以調適由所述存取元數據覆蓋的所述地址范圍，以提高預取性能。

相關申請的交叉引用

本申請是2020年7月14日提交的第16/928,932號美國專利申請的延續申請，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

本申請涉及自適應地址跟蹤。

背景技術

為了有效地操作，一些計算系統包含分級存儲器系統，其可以包含多級存儲器。這里，有效操作意味著成本效率和速度效率。較快的存儲器通常比相對較慢的存儲器更昂貴，因此設計者試圖平衡它們的相對成本和收益。一種方法是使用較少量的較快存儲器和較大量的較慢存儲器。與較慢的存儲器相比，較快的存儲器被部署在分層存儲器系統中的較高層，使得優先存取較快的存儲器。相對較快的存儲器的實例被稱為高速緩沖存儲器。相對較慢的存儲器的實例是后備存儲器，其可以包含主存儲器、主存儲器、后備存儲器等。

高速緩沖存儲器可通過使用例如高性能存儲器單元來存儲和檢索后備存儲器的數據來加速數據操作。高性能存儲器單元使高速緩沖存儲器能夠比后備存儲器更快地響應存儲器請求。因此，高速緩沖存儲器可以基于存在于高速緩存中的所需數據實現來自存儲器系統的更快響應。一種增加所需數據存在于高速緩存中的可能性的方法是在請求數據之前預取數據。為此，預取系統試圖預測處理器將請求哪些數據，然后將該預測的數據加載到高速緩存中。雖然預取系統可使高速緩沖存儲器更可能加速存儲器存取操作，但數據預取可引入工程師和其它計算機設計者努力克服的操作復雜性。

發明內容

在一方面，本申請提供了一種方法，其包括：通過數據結構的多個層內的節點表示存儲器地址空間的地址范圍，數據結構的多個層中的每一層分別對應于多個地址范圍大小中的地址范圍大小；在數據集的條目內保持存取元數據，數據集的每個條目與數據結構的相應節點相關聯并且覆蓋由相關聯的節點表示的地址范圍；至少部分地基于與預取性能有關的一或多個度量，修改數據結構；以及響應于修改數據結構，更新由數據集的條目中的至少一個覆蓋的至少一個地址范圍。

在另一方面，本申請進一步提供了一種設備，其包括：存儲器；接口，其經配置以接收涉及存儲器地址空間的地址的命令的指示；以及耦合到存儲器和接口的邏輯，邏輯經配置以：在存儲器內保持數據結構，數據結構經配置以通過數據結構的多個層內的節點表示存儲器地址空間的地址范圍，多個層中的每一層分別對應于多個地址范圍大小中的地址范圍大小；響應于指示將存取元數據存儲在存儲器內，存取元數據存儲在數據集的條目內，數據集的每個條目與數據結構的相應節點相關聯并且覆蓋由相關聯的節點表示的地址范圍；至少部分地基于與由數據結構表示的地址范圍中的一或多個內的預取性能有關的至少一個度量，修改數據結構；以及響應于數據結構的修改，更新由數據集的條目中的至少一個覆蓋的至少一個地址范圍。

在又一方面，本申請進一步提供了一種系統，其包括：用于通過在存儲器內保持的數據結構的多個層內的節點表示存儲器地址空間的地址范圍的構件，數據結構的多個層中的每一層分別對應于多個地址范圍大小中的地址范圍大小；用于在存儲器內保持存取元數據的構件，在數據集的條目內保持存取元數據，數據集的每個條目與數據結構的相應節點相關聯并且覆蓋由相關聯的節點表示的地址范圍；用于至少部分地基于與預取性能有關的至少一個度量修改數據結構的構件；以及用于響應于數據結構的修改而更新由數據集的條目中的至少一個覆蓋的至少一個地址范圍的構件。

附圖說明

在本文中參考以下附圖描述了自適應地址跟蹤的一或多個方面的細節。在所有附圖中使用相同的附圖標記來表示相同的特征和組件：