提供了一种用于将存储器（ＭＥＭ）耦合至网络（Ｎ；ＩＭ）的存储器控制器（ＳＭＣ）。该存储器控制器（ＳＭＣ）包括用于将存储器控制器（ＳＭＣ）连接至网络（Ｎ；ＩＭ）的第一接口（ＰＩ）。第一接口（ＰＩ）被设置用于接收和发送数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）。流存储器单元（ＳＭＵ）耦合至第一接口（ＰＩ），用于控制网络（Ｎ；ＩＭ）和存储器（ＭＥＭ）之间的数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）。所述流存储器单元（ＳＭＵ）包括缓冲器（Ｂ），用于临时存储数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）的至少一部分。提供了一种缓冲器管理单元（ＢＭＵ），用于在第一和第二工作模式（１０Ｍ；２０Ｍ）下管理数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）在缓冲器（Ｂ）中的临时存储。在第一工作模式（１０Ｍ）下，将待存储于存储器（ＭＥＭ）数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）中的数据临时存储于缓冲器（Ｂ），直到缓冲器（Ｂ）的一部分被占据为止。在第二工作模式（２０Ｍ）下，在缓冲器（Ｂ）的一部分被占据之后，缓冲器管理单元（ＢＭＵ）将缓冲器（Ｂ）分为预取缓冲器（ＰＦＢ）和回写缓冲器（ＷＢＢ），预取存储器（ＰＦＢ）用于缓冲来自所述存储器（ＭＥＭ）的预取数据，回写缓冲器（ＷＢＢ）用于缓冲待回写至所述存储器（ＭＥＭ）的数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对网络和存储器进行耦合的存储器控制器 和方法。
技术介绍
高级移动和便携设备的复杂性不断增长。对此类设备的要求日益 严格的应用的需求，对复杂性、灵活性和可编程性的需求加强了设备 内部的数据交换。实现此类应用的设备通常包括多个功能或处理模块，此处称为子系统。典型地，用独立的ic实现这些子系统，每个IC具有不同的内部体系结构，包括本地处理器、总线和存储器等。或者，可以把各个子系统集成在一个ic上。在系统级，这些子系统通过上层(top-level)互连相互通信，上层互连提供了通常支持实时的特定业 务。作为移动电话体系结构中的子系统的示例，尤其可以包括基带处 理器、显示器、媒体处理器或存储元件。PCIExpress网络是系统级互 联的示例，提供了像同步数据传输的业务和流量控制。为了支持多媒 体应用，这些子系统以流方式交换大部分数据。作为数据流的示例， 可参考由媒体处理器从本地存储器中读出MP3编码的音频文件，并把解 码后的流发送至扬声器。此通信可被描述成经FIFO缓冲器连接的过程 的图，通常称其为Kahn过程网络。下面的文献中描述了可以把Kahn过 程网络映射到系统体系结构E. A. de Kock et al. ， "YAPI: Application modeling for signal processing systems ，， .In Proc. of the 37th. Design Automation Conference, Los Angeles, CA, June 2000， pages402-405. IEEE, 2000。在该体系结构中，过程被映射到子系 统，FIF0缓冲器被映射到存储器，而通信被映射到系统级互连。对于正确支持所涉及的过程间的数据流而言，缓冲是必要的。对 流采用FIF0缓冲器是十分自然的，且符合流应用的(有界)Kahn过程网络模型。随着可同时运行的多媒体应用的数量的增加，过程数、实时流以及相关联的FIFO的数量也充分增长。在许多片上系统(SoC)和微处理器系统中，使用后台存储器 (DRAM)对数据进行缓冲。当以流方式传送数据，且数据作为流在存 储器中被缓冲时，可以采用预取(pre-fetch)缓冲。这意味着事先读 取SDRMd中的数据，并将其保持在特定(预取)缓冲器中。当读请求出 现时，就可以从通常实现于片上SRAM中的本地预取缓冲器中进行使用， 而不会出现由后台存储器(DRAM)引起的等待时间。这与已知的针对 处理器的随机数据高速缓存技术类似。对于流，在预取缓冲器中采用 连续(或最好称为可预测)数据寻址，而不是高速缓存中使用的随机 地址。参考J丄Hennessy and D. A. Patterson, " Computer Architecture - A Quantitative Approach"。另一方面，由于DRAM技术，最好以突发方式访问(读或写)DRAM。 因此，通常实现回写缓冲器，其把多个单独的数据访问汇集成具有一 定大小的访问突发。 一旦完成了针对第一DRAM访问的初始处理，就可 以针对指定数目的访问(2/4/8/整页)以无任何额外延迟(在l存储器 周期内)地存储或检索在每个下一存储器周期内访问的、地址与前一 地址有某种联系的每个下一数据字(例如，下、前，取决于突发策略)。 因此，对于存储器的流访问，当每次访问的地址都以相同的方式增大 或减小时(如连续寻址)，突发访问以最低功耗提供了最佳性能。关于 DRAM存储器原理的更多信息，请参考Micon的128兆比特DDRRAM规范， http://download, raicron. com/pdf/datasheets/dram/ddr/128MbDDRx 4x8xl6.pdf，将其在此并入作为参考。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于对网络和存储器进行耦合的存储 器控制器，以及一种用于对网络和存储器进行耦合的方法，它们和存 储器一起改进了网络和存储器之间的通信的可预测行为。此目标通过根据权利要求l所述的存储器控制器和根据权利要求 6所述的用于对网络和存储器进行耦合的方法而实现。因此，提供了一种用于将存储器耦合至网络的存储器控制器。所 述存储器控制器包括用于将所述存储器控制器连接至所述网络的第一 接口。所述第一接口被设置用于接收和发送数据流。流存储器单元耦 合至第一接口，用于控制所述网络和所述存储器之间的数据流。所述 流存储器单元包括缓冲器，用于临时储存数据流的至少一部分。提供 缓冲器管理单元，用于在第一和第二工作模式下管理数据流在所述缓 冲器中的临时存储。在第一工作模式下，将待存储于所述存储器的数 据流中的数据临时存储在所述缓冲器中，直到缓冲器的一部分被占据 为止。在第二工作模式下，在缓冲器的一部分被占据之后，缓冲器管 理单元将缓冲器分为预取缓冲器和回写缓冲器，前者用于缓冲来自存 储器的预取数据，后者用于缓冲待回写至存储器的数据。因此，可以利用该存储器控制器动态地配置缓冲管理和缓冲器。 当数据没有存储在后台存储器中而是在流存储器控制器中被缓冲时， 只有一个缓冲器用于读和写访问并实现预取和回写缓冲。另一方面， 当数据存储于后台存储器中时，这个单一的存储器在运行期间动态地 被划分为两部分，即预取和回写部分。从而，使缓冲器管理更加简单， 存储器得到更好的利用。根据本专利技术的一方面，用PCI-Express接口实现第一接口。利用 该接口，可以将存储器控制器耦合至PC工-Express网络。根据本专利技术的另一方面，第二接口耦合至流存储器单元，用于将 存储器控制器连接至存储器，并以突发方式和存储器交换数据。因此， 提供另一接口使得控制器能够与以突发方式工作的任何存储器(像 DRAM)交换数据。根据本专利技术的又一方面，在第一工作模式下，缓冲器管理单元包 括起始地址寄存器，用于存储缓冲器的起始地址；结束地址寄存器， 用于存储缓冲器的结束地址；读指针寄存器，用于存储缓冲器的读指 针；以及写指针寄存器，用于存储缓冲器的写指针。在第二工作模式 下，缓冲器管理单元包括起始地址寄存器，用于存储缓冲器的起始 地址；结束地址寄存器，用于存储结束地址；预取起始地址寄存器， 用于存储预取起始地址；预取结束地址寄存器，用于存储预取结束地址；预取读指针寄存器，用于存储预取读指针；预取写指针寄存器， 用于存储预取写指针；回写读指针寄存器，用于存储回写读指针；以 及回写写指针寄存器，用于存储回写写指针。因此，可以通过在第一 工作模式下提供四个指针，在第二工作模式下提供八个指针来实现存 储器控制器内的缓冲，从而提供了一种缓冲器管理的简便实现。本专利技术还涉及一种用于对网络和存储器进行耦合的方法。通过将 存储器控制器连接至网络的第一接口接收并发送数据流。利用流存储 器单元控制网络和存储器之间的数据流。将数据流的至少一部分临行 存储在缓冲器中。在第一和第二工作模式下，管理数据流在缓冲器中 的临时存储。在第一工作模式下，临时存储待存储于存储器中的数据 流中的数据，直到缓冲器的一部分被占据为止。在第二工作模式下， 在缓冲器的一部分被占据之后，缓冲器被划分为预取缓冲器和回写缓 冲器，前者用于缓冲来自存储器的预取数据，后者用于缓冲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种存储器控制器（ＳＭＣ），用于将存储器（ＭＥＭ）耦合至网络（Ｎ；ＩＭ），所述存储器控制器（ＳＭＣ）包括：－第一接口（ＰＩ），用于将所述存储器控制器（ＳＭＣ）连接至所述网络（Ｎ；ＩＭ），所述第一接口（ＰＩ）被设置用于接收和发送数据流 （ＳＴ１－ＳＴ４）；以及－耦合至所述第一接口（ＰＩ）的流存储器单元（ＳＭＵ），用于控制所述网络（Ｎ；ＩＭ）和所述存储器（ＭＥＭ）之间的数据流（ＳＴ１－ＳＴ４），所述流存储器单元（ＳＭＵ）包括：缓冲器（Ｂ），用于临时存储所述数据流（Ｓ Ｔ１－ＳＴ４）中至少一部分；以及缓冲器管理单元（ＢＭＵ），用于在第一和第二工作模式（１０Ｍ，２０Ｍ）下管理所述数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）在所述缓冲器（Ｂ）中的临时存储；其中，在第一工作模式（１０Ｍ）下，把待存储于所述存储器（ＭＥＭ）中 的数据流（ＳＴ１－ＳＴ４）中的数据临时存储在所述缓冲器（Ｂ）中，直到所述缓冲器（Ｂ）的一部分被占据为止；其中，在第二工作模式（２０Ｍ）下，在所述缓冲器（Ｂ）的一部分被占据之后，所述缓冲器管理单元（ＢＭＵ）将所述缓冲器（Ｂ）分为预取缓 冲器（ＰＦＢ）和回写缓冲器（ＷＢＢ），所述预取存储器（ＰＦＢ）用于缓冲来自所述存储器（ＭＥＭ）的预取数据，所述回写缓冲器（ＷＢＢ）用于缓冲待回写至所述存储器（ＭＥＭ）的数据。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿图尔伯查德，埃瓦赫克斯特拉诺瓦卡，阿特尔PS昭汉，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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