多内存通道的内存存取装置、方法和数据处理设备制造方法及图纸

本申请公开了一种多内存通道的内存存取装置、方法和数据处理设备，涉及计算机内存访问技术领域，该存取装置通过配置寄存器设置虚拟内存通道和物理内存通道的配置信息，配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间的映射关系；内存管理单元基于内存访问请求的物理内存地址和配置信息计算得到目标虚拟内存通道索引，基于目标虚拟内存通道索引和映射关系计算得到目标虚拟内存通道索引映射的目标物理内存通道索引；存储控制器与物理内存通道对应设置，控制对存储器的存取访问；其中，与目标物理内存通道索引对应的物理内存通道所对应设置的存储控制器根据内存访问请求的物理内存地址对目标存储器中的目标数据进行存取访问。行存取访问。行存取访问。

【技术实现步骤摘要】
多内存通道的内存存取装置、方法和数据处理设备


[0001]本申请涉及计算机内存访问
，具体涉及一种多内存通道的内存存取装置、方法和数据处理设备。

技术介绍

[0002]随着计算能力的提升，诸如中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、图形处理器（Graphics Processing Unit，简称GPU）、人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）视频编解码等芯片的内存通道越来越多，例如第一颗7nm GPU芯片AMD Vega20就包含了32个内存通道，未来出现包含更多内存通道的芯片将是大趋势。
[0003]然而，芯片制造在14 nm以下高工艺制程，良品率会急剧下降。当芯片中个别内存通道在制造过程中损坏，也会带来良品率急剧下降，从而大幅度提高芯片成本。此外，多内存通道芯片随着服务年限的增加，其中一个或者多个内存通道也可能损坏，从而导致芯片无法继续使用，降低了计算系统的可靠性。另外，在很多应用场景中，为了降低功耗，芯片需要工作在省电模式，而传统多内存通道芯片无法实现仅使用其中一部分内存通道。这些问题都对多内存通道芯片的应用发展提出了挑战。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提出一种多内存通道的内存存取装置、方法和数据处理设备，用于实现芯片的多内存通道的运行时灵活配置，从而提高多内存通道芯片的制造良品率、物理服务年限和系统可靠性。
[0005]第一方面，本申请提出一种多内存通道的内存存取装置，包括：配置寄存器，用于设置虚拟内存通道和物理内存通道的配置信息，所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间的映射关系；内存管理单元，用于基于内存访问请求的物理内存地址和所述配置信息，计算得到目标虚拟内存通道索引；所述内存管理单元还用于基于所述目标虚拟内存通道索引和所述映射关系，计算得到所述目标虚拟内存通道索引映射的目标物理内存通道索引；存储控制器，与所述物理内存通道对应设置，用于控制对存储器的存取访问；所述存储控制器，还用于根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问。
[0006]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括虚拟内存通道数、可用的物理内存通道数和内存通道使能掩码，其中，所述虚拟内存通道数不大于所述可用的物理内存通道数，所述内存通道使能掩码用于指示与所述可用的物理内存通道数对应的可读写物理内存通道。
[0007]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括所述目标存储器中的寄存器库的数量和行大小。
[0008]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括虚拟内存通道使能标识，所述虚拟内存通道使能标识用于指示是否启用所述虚拟内存通道。
[0009]作为本申请一个优选的实施方式，所述内存管理单元用于将所述物理内存地址除以所述寄存器库的数量与行大小的乘积得到的商与所述虚拟内存通道数求模的结果，作为所述目标虚拟内存通道索引。
[0010]作为本申请一个优选的实施方式，所述存储控制器，还用于根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问包括：所述存储控制器根据所述物理内存地址，计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移；所述存储控制器基于所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移，对所述目标数据进行存取访问。
[0011]作为本申请一个优选的实施方式，所述存储控制器根据所述物理内存地址，计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移包括：将所述物理内存地址除以所述寄存器库的行大小的商与寄存器库掩码进行逻辑与运算的结果，作为所述寄存器库索引，其中，所述寄存器库掩码为所述寄存器库的数量减1；将所述物理内存地址除以所述寄存器库的行大小、寄存器库的数量和虚拟内存通道数三者的乘积的商，作为所述目标数据所在存储区域的行索引；将所述物理内存地址与所述寄存器库的行大小减1的差进行逻辑与运算的结果，作为所述目标数据所在存储区域的行内地址偏移。
[0012]作为本申请一个优选的实施方式，该存取装置还包括：缓存单元，用于将所述内存访问请求转发至所述存储控制器。
[0013]作为本申请一个优选的实施方式，所述缓存单元包括二级缓存和三级缓存中的一者或两者。
[0014]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置寄存器还用于为一个或多个处理核心设置虚拟内存通道和物理内存通道的多个配置信息，多个所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间不同的映射关系。
[0015]作为本申请一个优选的实施方式，多个所述配置信息还包括对应一个或多个所述处理核心的多个不同的虚拟内存通道数、可用的物理内存通道数和内存通道使能掩码。
[0016]第二方面，本申请提出一种多内存通道的内存存取方法，包括以下步骤：在配置寄存器中设置虚拟内存通道和物理内存通道的配置信息，所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间的映射关系；基于内存访问请求的物理内存地址和所述配置信息，计算得到目标虚拟内存通道索引；基于所述目标虚拟内存通道索引和所述映射关系，计算得到所述目标虚拟内存通道索引映射的目标物理内存通道索引；根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问。
[0017]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括虚拟内存通道数、可用的物理内存通道数和内存通道使能掩码，其中，所述虚拟内存通道数不大于所述可用的物理内存通道数，所述内存通道使能掩码用于指示与所述可用的物理内存通道数对应的可读写物理内存通道。
[0018]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括所述目标存储器中的寄存器库的数量和行大小。
[0019]作为本申请一个优选的实施方式，所述配置信息还包括虚拟内存通道使能标识，所述虚拟内存通道使能标识用于指示是否启用所述虚拟内存通道。
[0020]作为本申请一个优选的实施方式，所述基于内存访问请求的物理内存地址和所述配置信息，计算得到目标虚拟内存通道索引包括：将所述物理内存地址除以所述寄存器库的数量与行大小的乘积的商与所述虚拟内存通道数求模的结果，作为所述目标虚拟内存通道索引。
[0021]作为本申请一个优选的实施方式，所述根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问包括：根据所述物理内存地址，计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移；基于所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移，对所述目标数据进行存取访问。
[0022]作为本申请一个优选的实施方式，所述根据所述物理内存地址计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多内存通道的内存存取装置，其特征在于，包括：配置寄存器，用于设置虚拟内存通道和物理内存通道的配置信息，所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间的映射关系；内存管理单元，用于基于内存访问请求的物理内存地址和所述配置信息，计算得到目标虚拟内存通道索引；所述内存管理单元还用于基于所述目标虚拟内存通道索引和所述映射关系，计算得到所述目标虚拟内存通道索引映射的目标物理内存通道索引；存储控制器，与所述物理内存通道对应设置，用于控制对存储器的存取访问；所述存储控制器，还用于根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问。2.根据权利要求1所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述配置信息还包括虚拟内存通道数、可用的物理内存通道数和内存通道使能掩码，其中，所述虚拟内存通道数不大于所述可用的物理内存通道数，所述内存通道使能掩码用于指示与所述可用的物理内存通道数对应的可读写物理内存通道。3.根据权利要求2所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述配置信息还包括所述目标存储器中的寄存器库的数量和行大小。4.根据权利要求3所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述配置信息还包括虚拟内存通道使能标识，所述虚拟内存通道使能标识用于指示是否启用所述虚拟内存通道。5.根据权利要求3所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述内存管理单元用于将所述物理内存地址除以所述寄存器库的数量与行大小的乘积得到的商与所述虚拟内存通道数求模的结果，作为所述目标虚拟内存通道索引。6.根据权利要求1所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述存储控制器，还用于根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内存通道，对目标存储器中的目标数据进行存取访问包括：所述存储控制器根据所述物理内存地址，计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移；所述存储控制器基于所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移，对所述目标数据进行存取访问。7.根据权利要求6所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述存储控制器根据所述物理内存地址，计算得到所述目标数据所在存储区域的寄存器库索引、行索引和行内地址偏移包括：将所述物理内存地址除以所述寄存器库的行大小的商与寄存器库掩码进行逻辑与运算的结果，作为所述寄存器库索引，其中，所述寄存器库掩码为所述寄存器库的数量减1；将所述物理内存地址除以所述寄存器库的行大小、寄存器库的数量和虚拟内存通道数三者的乘积的商，作为所述目标数据所在存储区域的行索引；将所述物理内存地址与所述寄存器库的行大小减1的差进行逻辑与运算的结果，作为所述目标数据所在存储区域的行内地址偏移。8.根据权利要求1所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，还包括：
缓存单元，用于将所述内存访问请求转发至所述存储控制器。9.根据权利要求8所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述缓存单元包括二级缓存和三级缓存中的一者或两者。10.根据权利要求1所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，所述配置寄存器还用于为一个或多个处理核心设置虚拟内存通道和物理内存通道的多个配置信息，多个所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间不同的映射关系。11.根据权利要求10所述的多内存通道的内存存取装置，其特征在于，多个所述配置信息还包括对应一个或多个所述处理核心的多个不同的虚拟内存通道数、可用的物理内存通道数和内存通道使能掩码。12.一种多内存通道的内存存取方法，其特征在于，包括以下步骤：在配置寄存器中设置虚拟内存通道和物理内存通道的配置信息，所述配置信息包括虚拟内存通道索引和物理内存通道索引之间的映射关系；基于内存访问请求的物理内存地址和所述配置信息，计算得到目标虚拟内存通道索引；基于所述目标虚拟内存通道索引和所述映射关系，计算得到所述目标虚拟内存通道索引映射的目标物理内存通道索引；根据所述内存访问请求的物理内存地址，经由所述目标物理内存通道索引对应的物理内...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：沐曦集成电路上海有限公司，
类型：发明
国别省市：