提供对基于处理器的系统中的存储表的有用性指示符的可变解释技术方案

揭示提供对基于处理器的系统中的存储表的有用性指示符的可变解释。在一个方面中，存储器系统包括提供多个存储表条目的存储表，每一存储表条目包含有用性指示符。所述存储器系统的存储器控制器包括全局极性指示符，所述全局极性指示符表示所述存储器控制器如何解释和更新每一存储表条目的所述有用性指示符。如果设置了所述全局极性指示符，那么所述存储器控制器将每一有用性指示符的值解释为直接对应于对应的存储表条目的有用性。相反，如果未设置所述全局极性指示符，那么使极性颠倒，以使得所述存储器控制器将所述有用性指示符值解释为反向对应于所述对应的存储表条目的所述有用性。以此方式，可使用所述全局极性指示符来改变所述存储器控制器对有用性指示符的所述解释和更新。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供对基于处理器的系统中的存储表的有用性指示符的可变解释优先权申请本申请案要求保护2017年9月12日申请的美国专利申请案第15/701,926号且标题为“提供对基于处理器的系统中的存储表的有用性指示符的可变解释(PROVIDINGVARIABLEINTERPRETATIONOFUSEFULNESSINDICATORSFORMEMORYTABLESINPROCESSOR-BASEDSYSTEMS)”的优先权，所述美国专利申请案以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术的技术大体上涉及由基于处理器的系统中的存储表使用的有用性指示符，且明确地说，涉及维持此类有用性指示符的有效性。
技术介绍
许多基于处理器的系统(例如高性能中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU))中采用的高速缓冲存储器和预测逻辑通常使用大型静态随机存取存储器(SRAM)组来存储操作所需的状态数据。SRAM在这些类型的装置中使用，是因为相比之下，其提供优于占据更多处理器芯片面积且消耗更多功率的其它结构(例如，作为非限制性实例的触发器或触发器盘)的密度和功率优点。存储在此类SRAM组中的存储表可保持数百或数千个个别逻辑存储表条目，且因此可要求小心管理有效的存储在其中的状态数据。许多SRAM状态管理策略依赖于针对存储在SRAM中的存储表中的每一存储表条目的“有用性”的概念。在“有用性”方法下，每一存储表条目维护较小的“有用性”指示符(例如，提供两个(2)到三个(3)位的位字段)。每当存储表条目证明有价值时(例如，当存储表条目提供良好预测或预取建议时)，实施SRAM状态管理策略的存储器控制器使存储表条目的有用性指示符递增。有用性指示符同样响应于发生的每一误预测或无效预取建议而递减。在给定的时间处的有用性指示符的值因此表示对存储表条目的有用性的量度。举例来说，在其中每一有用性指示符的值被视为与对应存储表条目的有用性直接相关的实施方案中，具有值为0b00或0b01的两(2)个位的有用性指示符的存储表条目将被视为不如具有值为0b10或0b11的有用性指示符的存储表条目有用。然而，有用性指示符还可带来若干缺点。因为存储表趋向于仅保留较有用的条目，所以存储表条目的有用性指示符之间的差别随时间而减小。这是因为当每一存储表条目指示其有用时，有用性指示符本身变得不太有用。此问题的常规解决方案试图跨越一或多个存储表中的所有存储表条目重新校准有用性指示符。举例来说，一些方法涉及将每一有用性指示符向右移动一(1)位，快闪清除存储表内的所有有用性指示符条目以将所有存储表条目重置为相同初始状态，或清除每一存储表条目的有用性指示符内的单个位。所有这些潜在解决方案需要在非常短的时间段内写入多个(例如，通常数千个)存储表条目，这在使用例如SRAM等存储器装置时可能是不切实际的。此问题可以通过将有用性指示符存储在单独的额外SRAM或寄存器内来缓解，但代价是额外处理器芯片面积和功率消耗。因此，期望提供一种重新校准有用性指示符而不需要额外SRAM或寄存器来存储有用性指示符的技术，其不会带来现有解决方案的面积和功率开销，且不会不利地影响系统性能。
技术实现思路
根据本专利技术的方面包含提供对基于处理器的系统中的存储表的有用性指示符的可变解释。就此来说，在一个方面中，基于处理器的系统包含存储器系统，所述存储器系统包括存储表(例如，作为非限制性实例，静态随机存取存储器(SRAM)内的存储状态数据的表)。在一些方面中，作为非限制性实例，存储器系统可包括高速缓冲存储器、分支预测器、值预测器、载入地址预测器和/或硬件数据预取器或者是高速缓冲存储器、分支预测器、值预测器、载入地址预测器和/或硬件数据预取器的一部分。存储表由多个存储表条目构成，所述多个存储表条目中的每一者包含有用性指示符。存储器系统进一步包含提供全局极性指示符的存储器控制器(例如，SRAM控制器)。一些方面可提供：全局极性指示符是表示布尔值(Booleanvalue)的单位字段。全局极性指示符表示当前极性，其指示针对每一存储表条目的有用性指示符是如何由存储器控制器解释和更新的。举例来说，在一些方面中，如果设置全局极性指示符，那么以常规方式解释给定存储表条目的有用性指示符，借此，有用性指示符的值直接对应于对应的存储表条目的有用性。因此，较高的有用性指示符值指示较高级别的有用性，且当对应的存储表条目证明有价值时，有用性指示符递增，否则递减。相反，如果未设置全局极性指示符，那么使极性颠倒，以使得存储器控制器将有用性指示符值解释为反向对应于对应的存储表条目的有用性。因此，较高的有用性指示符值指示较低级别的有用性，且当对应的存储表条目证明有价值时，有用性指示符递减，否则递增。以此方式，存储器控制器基于由全局极性指示符指示的有用性指示符的解释来选择用于进行替换的存储表条目并更新有用性指示符。在另一方面中，提供一种基于处理器的系统的存储器系统。存储器系统包含存储表，所述存储表包括各自提供有用性指示符的多个存储表条目，且所述存储器系统进一步包括提供全局极性指示符的存储器控制器。存储器控制器经配置以响应于确定有必要从存储表进行替换而确定是否未设置全局极性指示符。存储器控制器进一步经配置以响应于确定未设置全局极性指示符而将存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的值解释为与存储表条目的有用性逆相关。存储器控制器还经配置以响应于确定设置了全局极性指示符而将存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的值解释为与存储表条目的有用性直接相关。存储器控制器另外经配置以基于存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的经解释值而选择多个存储表条目中的最无用的存储表条目用于进行替换。在另一方面中，提供一种基于处理器的系统的存储器系统。所述存储器系统包括用于确定有必要替换存储表的多个存储表条目中的存储表条目的装置。所述存储器系统进一步包括用于响应于确定有必要替换存储表条目而确定是否未设置全局极性指示符的装置。所述存储器系统还包括用于响应于确定未设置全局极性指示符而将存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的值解释为与存储表条目的有用性逆相关的装置。所述存储器系统另外包括用于基于存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的经解释值来选择多个存储表条目中的最无用的存储表条目以进行替换的装置。在另一方面中，提供一种用于提供对存储表有用性指示符的可变解释的方法。所述方法包括通过基于处理器的系统的存储器控制器确定有必要替换存储表的多个存储表条目中的存储表条目。所述方法进一步包括响应于确定有必要替换存储表条目而确定是否未设置全局极性指示符。所述方法还包括响应于确定未设置全局极性指示符而将存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的值解释为与存储表条目的有用性逆相关。所述方法另外包括基于存储表的多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的经解释值而选择多个存储表条目中的最无用的存储表条目来进行替换。在另一方面中，提供一种非暂时性计算机可读媒体。所述非暂时性计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于处理器的系统的存储器系统，其包括：/n存储表，其包括多个存储表条目，每一存储表条目包括有用性指示符；及/n存储器控制器，其包括全局极性指示符；/n所述存储器控制器经配置以响应于确定有必要从所述存储表进行替换：/n确定是否未设置所述全局极性指示符；/n响应于确定未设置所述全局极性指示符，将所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的值解释为与所述存储表条目的有用性负相关；/n响应于确定设置了所述全局极性指示符，将所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的所述值解释为与所述存储表条目的所述有用性直接相关；及/n基于所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的所述经解释值来选择所述多个存储表条目中的最无用的存储表条目来进行替换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170912 US 15/701,9261.一种基于处理器的系统的存储器系统，其包括：
存储表，其包括多个存储表条目，每一存储表条目包括有用性指示符；及
存储器控制器，其包括全局极性指示符；
所述存储器控制器经配置以响应于确定有必要从所述存储表进行替换：
确定是否未设置所述全局极性指示符；
响应于确定未设置所述全局极性指示符，将所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的值解释为与所述存储表条目的有用性负相关；
响应于确定设置了所述全局极性指示符，将所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的所述值解释为与所述存储表条目的所述有用性直接相关；及
基于所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的所述经解释值来选择所述多个存储表条目中的最无用的存储表条目来进行替换。


2.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述存储器控制器进一步经配置以基于所述存储表条目的所确定的有用性和所述全局极性指示符的值而更新所述存储表的所述多个存储表条目中的存储表条目的所述有用性指示符的值。


3.根据权利要求1所述的存储器系统，其中：
所述存储器控制器进一步包括安装失败计数指示符；及
所述存储器控制器进一步经配置以：
响应于将新的存储表条目安装在所述存储表中的尝试失败而使所述安装失败计数指示符递增；以及
响应于将所述新的存储表条目安装在所述存储表中的尝试成功而使所述安装失败计数指示符递减。


4.根据权利要求3所述的存储器系统，其中：
所述存储器控制器进一步包括安装失败阈值指示符；及
所述存储器控制器进一步经配置以：
确定所述安装失败计数指示符的值是否超出所述安装失败阈值指示符的值；以及
响应于所述安装失败计数指示符的所述值超出所述安装失败阈值指示符的所述值，反转所述全局极性指示符的值。


5.根据权利要求1所述的存储器系统，其中所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符表示有用状态和无用状态的对称范围。


6.根据权利要求1所述的存储器系统，其包括静态随机存取存储器SRAM。


7.根据权利要求1所述的存储器系统，其集成到集成电路IC中。


8.根据权利要求1所述的存储器系统，其集成到选自由以下组成的群组的装置中：机顶盒；娱乐单元；导航装置；通信装置；固定位置数据单元；移动位置数据单元；全球定位系统GPS装置；移动电话；蜂窝式电话；智能手机；会话起始协议SIP电话；平板计算机；平板手机；服务器；计算机；便携式计算机；移动计算装置；可穿戴计算装置；台式计算机；个人数字助理PDA；监控器；计算机监控器；电视；调谐器；无线电；卫星无线电；音乐播放器；数字音乐播放器；便携式音乐播放器；数字视频播放器；视频播放器；数字视频光盘DVD播放器；便携式数字视频播放器；汽车；车辆组件；航空电子系统；无人机；和多轴直升机。


9.一种基于处理器的系统的存储器系统，其包括：
用于确定有必要替换存储表的多个存储表条目中的存储表条目的装置；
用于响应于有必要替换存储表条目而确定是否未设置全局极性指示符的装置；
用于响应于确定未设置所述全局极性指示符而将所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的有用性指示符的值解释为与所述存储表条目的有用性逆相关的装置，以及
用于基于所述存储表的所述多个存储表条目中的每一存储表条目的所述有用性指示符的所述经解释值而选择所述多个存储表条目中的最无用的存储表条目来进行替换的装置。


10.一种用于提供存储表有用性指示符的可变解释的方法，其包括：
通过基于处理器的系统的存储器控制器确定有必要替换存储表的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·克里希纳，Y·伊，E·罗滕贝格，V·R·克廷蒂·纳雷什，G·M·赖特，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US