一种降低片上系统运行功耗的装置和方法制造方法及图纸

一种降低片上系统运行功耗的装置和方法，缓存控制器接收微控处理器发起的访问存储器请求，如果访存地址是否命中片内高速缓存，则缓存控制器读取片内高速缓存中的数据提供给微处理器，如果访存地址未命中片内高速缓存，则进一步判断访存地址是否命中预取控制与保存模块，如果命中，则将预取控制与保存模块中的数据提供给微处理器，同时将该数据写入片内高速缓存，如果未命中，则缓存控制器读取片内非易失性存储器中的数据写入预取控制与保存模块。本发明专利技术降低了片上系统运行过程中读取片内非易失性存储器的次数，同时降低了片内非易失性存储器的工作频率，从而降低了片上系统的运行功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种降低片上系统运行功耗的装置和方法
本专利技术涉及片上系统设计领域，尤其涉及一种降低基于片内非易失性存储器的片上系统运行功耗的装置和方法。
技术介绍
近年来，随着对高性能、多功能、便携式的电子设备的应用需求越来越广泛，其中将微处理器(MCU)、存储器、数字IP核、模拟IP核等集成在一块芯片上的SOC系统(SystemOnChip，简称SOC芯片)的速度越来越快、智能化程度越来越高，这必然导致芯片的功耗呈指数级增加，这就使得低功耗设计逐渐成为与芯片面积和时序同样重要的设计目标。嵌入式SOC芯片执行应用程序的过程是，微处理器读取保存在片内非易失性存储器中的指令，由微处理器进行译码和处理，执行过程中微处理器需要不断从片内非易失性存储器(NVM：Non-Volatilememory)中读取指令和数据，因此SOC芯片的运行能耗除了微处理器执行程序消耗的能耗之外，有很大一部分消耗在读取片内非易失性存储器上，尤其是在嵌入式SOC的应用环境中，例如移动式手持设备和各类非接触式IC卡芯片，由于其供电方式的限制，功耗指标尤为重要，对该类芯片的低功耗设计目标实际上是降低给定时间内的能量消耗。目前在片上系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低片上系统运行功耗的装置，其特征在于，包含：微处理器（1），其用于读取片内高速缓存或片内非易失性存储器中的指令和数据，并运行应用程序；片内非易失性存储器（4），其用于保存应用程序的指令和数据；片内高速缓存（3），其用于保存片内非易失性存储器（4）中的指令和数据；缓存控制器（2），其电性连接微处理器（1）、片内非易失性存储器（4）和片内高速缓存（3），用于处理微控处理器（1）发起的访问存储器请求，如果访存地址命中片内高速缓存（3），则缓存控制器（2）读取片内高速缓存（3）中的数据提供给微处理器（1），如果访存地址没有命中片内高速缓存（3），则缓存控制器（2）读取片内非易失性存储器（4）中的...

【技术特征摘要】
1.一种降低片上系统运行功耗的装置，其特征在于，包含：微处理器（1），其用于读取片内高速缓存或片内非易失性存储器中的指令和数据，并运行应用程序；片内非易失性存储器（4），其用于保存应用程序的指令和数据；片内高速缓存（3），其用于保存片内非易失性存储器（4）中的指令和数据；缓存控制器（2），其电性连接微处理器（1）、片内非易失性存储器（4）和片内高速缓存（3），用于处理微控处理器（1）发起的访问存储器请求，如果访存地址命中片内高速缓存（3），则缓存控制器（2）读取片内高速缓存（3）中的数据提供给微处理器（1），如果访存地址没有命中片内高速缓存（3），则缓存控制器（2）读取片内非易失性存储器（4）中的数据提供给微处理器（1），并将读取的片内非易失性存储器（4）中的数据写入片内高速缓存（3）。2.如权利要求1所述的降低片上系统运行功耗的装置，其特征在于，所述的缓存控制器（2）包含：主控模块（201），其电性连接微处理器（1），用于处理微控处理器（1）发起的访问存储器请求，并控制其他模块的工作；预取控制与保存模块（202），其电性连接主控模块（201），用于暂时存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纲，俞军，沈磊，李清，陆继承，李夏禹，张玉花，杨皓轩，
申请(专利权)人：上海复旦微电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31