[發明專利]用于動態隨機存儲器的控制器、控制方法、電子設備

在審

• 申請號: 202211664386.7
• 申請日: 2022-12-23
• 公開（公告）號: CN115938428A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陶昱良;彭凌飛;潘于
• 申請（專利權）人: 海光信息技術股份有限公司
• 主分類號: G11C11/4091
• 分類號: G11C11/4091;G11C7/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

一種用于動態隨機存儲器的控制器、控制方法、電子設備。該用于動態隨機存儲器的控制器包括：命令調度器，包括命令隊列，配置為從總線接收讀命令和在命令隊列中緩存讀命令，對命令隊列中緩存的讀命令進行亂序調度并按照調度順序依次發送至動態隨機存儲器；重排序控制器，配置為接收按照調度順序從動態隨機存儲器返回的對應亂序調度的讀命令的讀數據，將具有相同標識符的讀命令對應的讀數據按照具有相同標識符的讀命令進入命令調度器的順序進行重排序，并返回給總線。該控制器對于標識符相同的讀命令支持亂序調度，并對讀數據按照讀命令發送至控制器的順序進行重排序，提高動態隨機存儲器讀性能。

技術領域

本公開的實施例涉及一種用于動態隨機存儲器的控制器、用于動態隨機存儲器的控制方法、電子設備和非瞬時性計算機可讀存儲介質。

背景技術

動態隨機存儲器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)作為主要的數據存儲部件，廣泛應用于各種芯片系統中，比如CPU(CentralProcessing?Unit，中央處理器)芯片中大量使用DDR(DoubleDateRate,雙倍數據率動態隨機存儲器)，GPU(GraphicsProcessingUnit,圖形處理單元)芯片中大量使用GDDR(GraphicsDoubleDataRate,圖形雙倍數據率動態隨機存儲器)，移動設備芯片中大量使用LPDDR(LowPowerDoubleDataRate,低功耗雙倍數據率動態隨機存儲器)，高性能計算芯片中大量使用HBM(HighBandwidth?Memory,高帶寬存儲器)等。而動態隨機存儲器的性能主要取決于兩個因素，一是動態隨機存儲器的最大帶寬，二是動態隨機存儲器的控制器調度命令的效率。前者由具體的動態隨機存儲器規范和動態隨機存儲器生產廠商決定，而后者可以在芯片設計的時候由用戶決定。因此設計一個高性能的動態隨機存儲器的控制器(也稱DRAM控制器)是SoC(System-on-a-Chip，系統級芯片)系統性能的關鍵。

發明內容

本公開至少一實施例提供一種用于動態隨機存儲器的控制器，包括：命令調度器，包括命令隊列，配置為從總線接收讀命令和在所述命令隊列中緩存所述讀命令，對所述命令隊列中緩存的讀命令進行亂序調度并按照調度順序依次發送至所述動態隨機存儲器，其中，所述讀命令每項具有標識符，所述標識符為所述讀命令所屬相應事務的身份標識；重排序控制器，配置為接收按照所述調度順序從所述動態隨機存儲器返回的對應所述亂序調度的讀命令的讀數據，將具有相同標識符的讀命令對應的讀數據按照所述具有相同標識符的讀命令進入所述命令調度器的順序進行重排序，并返回給所述總線。

例如，在本公開至少一實施例提供的一種用于動態隨機存儲器的控制器中，所述重排序控制器包括令牌管理模塊、重排序虛擬通道模塊、調度令牌隊列和讀數據存儲器，所述令牌管理模塊配置為，為接收的每項讀命令分配唯一對應的令牌，其中，所述令牌用于為對應的讀命令分配重排序虛擬通道和在所述讀數據存儲器中的存儲地址；所述重排序虛擬通道模塊包括多條重排序虛擬通道，且配置為管理和存儲與所述接收的讀命令相關的讀取信息，以將具有相同標識符的讀命令對應的讀數據按照所述具有相同標識符的讀命令進入所述命令調度器的順序進行重排序，其中，每條重排序虛擬通道具有唯一對應的通道標識符，所述通道標識符與讀命令的標識符具有動態映射關系，一條重排序虛擬通道中存儲的讀取信息屬于具有相同標識符的讀命令；所述調度令牌隊列配置為按照所述調度順序存儲已調度且未返回讀數據的讀命令對應的令牌的令牌信息；所述讀數據存儲器配置為存儲來自所述動態隨機存儲器的讀數據。

例如，在本公開至少一實施例提供的一種用于動態隨機存儲器的控制器中，所述令牌管理模塊執行為接收的每項讀命令分配唯一對應的令牌時，包括執行以下操作：針對接收的當前讀命令，從所述讀數據存儲器中選擇一個未被使用的存儲地址作為所述當前讀命令在所述讀數據存儲器中的存儲地址；根據所述當前讀命令的標識符，為所述當前讀命令分配重排序虛擬通道。