异步正向缓存存储器系统和方法技术方案

技术编号:28048552 阅读:22 留言:0更新日期:2021-04-09 23:39
描述了与一或多个存储器系统(14)和操作有关的系统、设备和方法。一种存储器系统(14)可以经由一或多个数据总线(20)通信地耦合到处理器(12)。另外,所述存储器系统(14)可以包含存储数据的一或多个存储器装置(18),所述数据待由所述处理器(12)中实施的处理电路系统(16)使用以进行操作。此外,所述存储器系统(14)可以包含存储器控制器(26),所述存储器控制器经由所述一或多个数据总线(20)接收请求返回所述数据的存储器访问,并且作为响应,至少部分地基于所述存储器访问请求来确定所述数据在所述一或多个存储器装置(18)中的存储位置,并指示所述存储器系统(14)将所述数据直接存储到与所述处理电路系统(16)集成的处理器侧缓存(22)中,以使所述处理器(12)中实施的所述处理电路系统(16)基于所述数据来进行所述操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异步正向缓存存储器系统和方法
技术介绍
本公开总体上涉及存储器装置,并且更具体地,涉及在存储器子系统中实施的地址管理技术。通常,计算系统包含处理子系统和存储器子系统,所述存储器子系统可以存储可由处理子系统的处理电路系统访问的数据。例如,为了进行操作,处理电路系统可以执行从存储器子系统的存储器装置检索的相对应指令。在一些实例中,也可以从存储器装置检索操作的数据输入。另外或可替代地,可以将操作的(例如,由其产生的)数据输出存储在存储器装置中,例如以实现后续的检索。然而,至少在一些实例中,计算系统的操作效率可能受限于其架构,例如所述架构掌控着计算系统中进行的操作的顺序。附图说明通过阅读以下详细描述并参考附图,可以更好地理解本公开的各个方面,其中:图1是根据本公开的一个实施例的包含处理子系统和存储器子系统的计算系统的框图;图2是根据本公开的一个实施例的图1的处理子系统的一个实例的框图;图3是根据本公开的一个实施例的用于操作图2的处理子系统的示范性过程的流程图;图4是根据本公开的一个实施例的利用一或多个索引表的图1的存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备,其包括存储器系统,所述存储器系统被配置成经由一或多个数据总线通信地耦合到所述处理器,其中所述存储器系统包括:/n一或多个存储器装置,其被配置成存储第一数据,所述第一数据待由所述处理器中实施的处理电路系统使用以进行第一操作;和/n第一存储器控制器,其被配置成:/n经由所述一或多个数据总线接收请求返回所述第一数据的第一存储器访问;和/n响应于所述第一存储器访问请求:/n至少部分地基于所述第一存储器访问请求来确定所述第一数据在所述一或多个存储器装置中的第一存储位置;和/n指示所述存储器系统将所述第一数据直接存储到与所述处理电路系统集成的第一处理器侧缓存中,以使所述处理器中实施的所述处理...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180830 US 62/725,012;20190531 US 16/428,1441.一种设备,其包括存储器系统,所述存储器系统被配置成经由一或多个数据总线通信地耦合到所述处理器,其中所述存储器系统包括:
一或多个存储器装置,其被配置成存储第一数据,所述第一数据待由所述处理器中实施的处理电路系统使用以进行第一操作;和
第一存储器控制器,其被配置成:
经由所述一或多个数据总线接收请求返回所述第一数据的第一存储器访问;和
响应于所述第一存储器访问请求:
至少部分地基于所述第一存储器访问请求来确定所述第一数据在所述一或多个存储器装置中的第一存储位置;和
指示所述存储器系统将所述第一数据直接存储到与所述处理电路系统集成的第一处理器侧缓存中,以使所述处理器中实施的所述处理电路系统至少部分地基于所述第一数据来进行所述第一操作。


2.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一存储器控制器被配置成响应于所述第一存储器访问请求而指示所述存储器系统将所述第一数据直接存储到所述第一处理器侧缓存中而无需来自所述处理器的另外的指令。


3.根据权利要求1所述的设备,其中:
所述第一存储器控制器被配置成响应于所述第一数据存储到所述第一处理器侧缓存中而经由所述一或多个数据总线向所述处理器输出指示所述第一数据成功地缓存在所述处理器中的控制信号;并且
所述处理器包括第二存储器控制器,所述第二存储器控制器被配置成在从所述存储器系统接收所述控制信号之后指示所述第一处理器侧缓存将所述第一数据输出到所述处理电路系统,以使所述处理电路系统至少部分地基于所述第一数据来进行所述第一操作。


4.根据权利要求3所述的设备,其中:
所述处理器包括第二处理器侧缓存,所述第二处理器侧缓存以比所述第一处理器侧缓存更低的缓存级别实施;并且
所述存储器系统被配置成通过经由所述一或多个数据总线将所述第一数据输出到所述第一处理器侧缓存来将所述第一数据直接存储到所述第一处理器侧缓存中,以使所述第一处理侧缓存存储所述第一数据的第一实例;
所述第二存储器控制器被配置成:
响应于所述控制信号而指示所述第一处理器侧缓存将所述第一数据的所述第一实例输出到所述第二处理器侧缓存,以使所述第二处理器侧缓存存储所述第一数据的第二实例;和
指示所述第二处理器侧缓存输出所述第一数据的所述第二实例,以使所述处理电路系统至少部分地基于所述第一数据来进行所述第一操作。


5.根据权利要求1所述的设备,其中所述第一处理器侧缓存包括三级(L3)缓存、由所述处理器中实施的多个处理器核共享的处理器侧缓存或两者。


6.根据权利要求1所述的设备,其中响应于所述第一存储器访问请求,所述第一存储器控制器被配置成:
预测将由所述处理电路系统随后靶向的第二数据;和
指示所述存储器系统将所述第二数据直接存储到与所述处理电路系统集成的所述第一处理器侧缓存中,以使所述处理电路系统至少部分地基于所述第二数据来进行所述第一操作、第二操作或两者。


7.根据权利要求6所述的设备,其中:
所述第一数据包括所述一或多个存储器装置中存储的第一数据记录的第一数据字段中指示的第一部分和所述一或多个存储器装置中存储的第二数据记录的所述第一数据字段中指示的第二部分,其中所述第一数据记录和所述第二数据记录各自均包括第二数据字段;并且
当所述第一存储器访问请求请求以地址顺序返回所述第一数据字段时,所述第一存储器控制器被配置成预测将由所述处理电路系统随后靶向的所述第二数据包括所述第一数据记录的所述第二数据字段中指示的部分和所述第二数据记录的所述第二数据字段中指示的另一部分。


8.根据权利要求6所述的设备,其中所述处理器包括第二存储器控制器,当所述第二数据实际上由所述处理电路系统靶向时,所述第二存储器控制器被配置成:
确定所述第二数据是否导致处理器侧缓存未命中;和
当所述第二数据导致所述处理器侧缓存未命中时,经由所述一或多个数据总线将请求返回所述第二数据的第二存储器访问请求输出到所述存储器系统,以使所述处理电路系统至少部分地基于所述第二数据来进行所述第一操作、所述第二操作或两者。


9.根据权利要求6所述的设备,其中:
所述第一数据包括所述一或多个存储器装置中存储的第一数据记录的数据字段中指示的第一部分和所述一或多个存储器装置中存储的第二数据记录的所述数据字段中指示的第二部分;
所述一或多个存储器装置被配置成存储包括所述数据字段的第三数据记录和包括所述数据字段的第四数据记录;并且
所述第一存储器控制器被配置成:
至少部分地基于所述第一数据记录的所述数据字段中指示的第一值、所述第二数据记录的所述数据字段中指示的第二值、所述第三数据记录的数据字段中指示的第三值和所述第四数据记录的所述数据字段中指示的第四值的排序来确定排序顺序;和
当所述第一存储器访问请求请求根据所述排序顺序返回所述第二数据时,预测将由所述处理电路系统随后靶向的所述第二数据包括所述第三数据记录的所述数据字段中指示的一部分和所述第四数据记录的所述数据字段中指示的另一部分。


10.根据权利要求9所述的设备,其中所述第一存储器控制器被配置成响应于所述第一数据记录、所述第二数据记录、所述第三数据记录、所述第四数据记录或其任何组合存储在所述一或多个存储器装置中而确定所述排序顺序。


11.根据权利要求9所述的设备,其中所述第一存储器控制器被配置成:
确定指示所述排序顺序的索引表,所述索引表包括:
与所述第一数据记录相对应的并且在所述索引表中的第一索引项位置处指示的第一索引项;
与所述第二数据记录相对应的并且在所述索引表中的第二索引项位置处指示的第二索引项;
与所述第三数据记录相对应的并且在所述索引表中的第三索引项位置处指示的第三索引项;和
与所述第四数据记录相对应的并且在所述索引表中的第四索引项位置处指示的第四索引项;和
通过以下来预测将由所述处理电路系统随后靶向的所述第二数据包括所述第三数据记录的所述数据字段中指示的所述部分和所述第四数据记录的所述数据字段中指示的所述另一部分:
当所述第一存储器访问请求指示包括所述第一索引项位置和所述第二索引项位置的靶向索引项位置的向量时,预测随后将靶向所述第三索引项位置和所述第四索引项位置;
通过读取所述索引表中的所述第三索引项位置来标识所述第三索引项,并且通过读取所述第四索引项位置来标识所述第四索引项;和
通过读取指向所述第三索引项中指示的所述第三数据记录的存储位置的指针来标识所述一或多个存储器装置中的所述第三数据记录,并且通过读取指向所述第四索引项中指示的所述第四数据记录的存储位置的另一指针来标识所述一或多个存储器装置中的所述第四数据记录。


12.根据权利要求11所述的设备,其中所述第一存储器控制器被配置成响应于所述第三数据记录存储在所述一或多个存储器装置中:
生成所述第三索引项以指示指向所述第三数据记录在所述一或多个存储器装置中的所述存储位置的所述指针和所述第三数据记录中指示的所述数据字段的所述第三值;和
通过比较第三索引项中指示的所述数据字段的所述第三值和所述第一索引项中指示的所述数据字段的所述第一值、所述第二索引项中指示的所述数据字段的所述第二值、所述第四索引项中指示的所述数据字段的所述第四值或其任何组合来更新所述索引表以包含所述第三索引项。


13.一种方法,其包括:
使用存储器控制器,经由系统总线接收靶向第一数据的存储器访问请求,所述第一数据待由处理子系统使用以进行操作;
使用所述存储器控制器,至少部分地基于所述存储器访问请求来标识存储器子系统中的所述第一数据;
使用所述存储器控制器,指示所述存储器子系统经由所述系统总线将所述第一数据输出到所述处理子系统中实施的一或多个缓存;
使用所述存储器控制器,确定由包括所述存储器子系统中存储的所述第一数据的多个数据记录使用的数据结构;
使用所述存储器控制器,至少部分地基于由所述多个数据记录使用的所述数据结构来标识所述存储器子系统中存储的第二数据;和
使用所述存储器控制器,指示所述存储器子系统经由所述系统总线将所述第二数据输出到所述处理子系统中实施的所述一或多个缓存,然后由所述处理子系统靶向所述第二数据以进行所述操作。


14.根据权利要求13所述的方法,其包括:
响应于所述存储器访问请求并且无需来自所述处理子系统的另外的指令,指示所述存储器子系统将所述第一数据存储到所述处理子系统中实施的所述一或多个缓存中;和
响应于所述存储器访问请求并且无需来自所述处理子系统的另外的指令,指示所述存储器子系统将所述第二数据存储到所述处理子系统中实施的所述一或多个缓存中。


15.根据权利要求13所述的方法,其中:
确定由所述多个数据记录使用的所述数据结构包括:
在所述多个数据记录中的每个数据记录中确定用于指示第一数据字段的第一一或多个位位置;和
在所述多个数据记录中的每个数据记录中确定用于指示第二数据字段的第二一或多个位位置;并且
当所述存储器访问请求请求返回所述多个数据记录中的每个数据记录中指示的所述第一数据字段时:
标识所述第二数据包括预测所述第二数据包括所述多个数据记录中的每个数据记录中指示的所述第二数据字段;和
指示所述存储器子系统输出所述第二数据包括指示所述存储器子系统经由所述系统总线输出所述多个数据记录中的每个数据记录中指示的所述第二数据字段。


16.根据权利要求15所述的方法,其包括:当所述存储器访问请求标识所述多个数据记录在所述存储器子系统中的存储位置并且将所述第一数据字段标识为所述多个数据记录的靶向位置时,使用所述存储器控制器,确定所述存储器访问请求请求返回所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·R·G·特劳特
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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