向操作系统注册自定义原子操作技术方案

小芯片系统可包含具有执行可编程原子事务的可编程原子单元的存储器控制器。这些指令存储于所述可编程原子单元中的存储器的一或多个存储器分区中。由于所述可编程原子单元执行针对各种过程定制的可编程原子事务，且由于所述可编程原子单元是多个过程共享的物理资源，因此所述过程需要向所述可编程原子单元存储器加载指令的方式和调用那些指令的方法。公开用于注册、调用和虚拟化可编程原子事务的方法、系统和装置。系统和装置。系统和装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】向操作系统注册自定义原子操作
[0001]优先权申请
[0002]本申请要求2020年10月20日申请的序列号为17/074,823的美国申请的优先权的权益，所述美国申请以全文引用的方式并入本文中。
[0003]关于政府支持的声明
[0004]本专利技术是在美国政府支持下依据DARPA授予的第HR00111890003号合同完成的。美国政府拥有本专利技术的某些权利。

技术介绍

[0005]小芯片是一种用于集成各种处理功能性的新兴技术。通常，小芯片系统由精密模块(各自被称为“小芯片”)构成，所述精密模块集成在中介层上，并且在许多实例中视需要通过一或多个已建立的网络互连，以向系统提供所要功能性。中介层和所包含的小芯片可封装在一起，以便于与较大系统的其它组件互连。每一小芯片可包含一或多个个别集成电路或“芯片”(IC)，其可能与离散电路组件组合，并且共同耦合到相应衬底以便于附接到中介层。系统中的大多数或所有小芯片将被个别地配置成用于通过一或多个已建立的网络进行通信。
[0006]小芯片作为系统的个别模块的配置不同于在单芯片上实施的此系统，所述芯片在一个衬底(例如单个裸片)上含有不同装置块(例如，知识产权(IP)块)，例如芯片上系统(SoC)，或集成在印刷电路板(PCB)上的多个离散封装装置。一般来说，小芯片提供比离散封装装置更好的性能(例如，更低的功率消耗、减少的时延等)，并且小芯片提供比单裸片芯片更大的生产效益。这些生产效益可包含更高的良率或减少的开发成本和时间。
[0007]小芯片系统可包含例如一或多个应用(或处理器)小芯片和一或多个支持小芯片。此处，应用小芯片与支持小芯片之间的区别只是对小芯片系统可能的设计情境的参考。因此，举例来说，合成视觉小芯片系统可包含(仅借助于实例)用以产生合成视觉输出的应用小芯片，以及例如存储器控制器小芯片、传感器接口小芯片或通信小芯片等支持小芯片。在典型的用例中，合成视觉设计者可设计应用程序小芯片并且从其它方获取支持小芯片。因此，由于避免设计和生产支持小芯片中所体现的功能性，因此减少了设计支出(例如，在时间或复杂性方面)。小芯片还支持原本可能很困难的IP块紧密集成，例如使用不同处理技术或使用不同特征大小(或利用不同的接触技术或间距)制造的IP块。因此，可以模块化方式汇编具有不同物理、电气或通信特性的多个IC或IC组合件，以提供实现所要功能性的组合件。小芯片系统还可促进调适以适应将并入有小芯片系统的不同较大系统的需要。在实例中，IC或其它组合件可针对特定功能的功率、速度或发热进行优化，如同传感器可能发生的情况一样，相比于在单个裸片上尝试与其它装置集成，所述IC或其它组合件可更容易地与其它装置集成。此外，通过减小裸片的整体大小，小芯片的良率往往会高于更复杂的单裸片装置的良率。
附图说明
[0008]根据下文给出的详细描述和本公开的各种实施例的附图，将更充分地理解本公开。然而，图式不应视为将本公开限制于具体实施例，而是仅用于解释和理解。
[0009]图1A和1B说明根据本公开的一些实例的小芯片系统的实例。
[0010]图2说明根据本公开的一些实例的存储器控制器小芯片的实例的组件。
[0011]图3说明根据本公开的一些实例的可编程原子单元(PAU)的实例中的组件。
[0012]图4说明根据本公开的一些实例的用于请求特定可编程原子事务的执行的请求包。
[0013]图5说明根据本公开的一些实例的可编程原子事务响应消息。
[0014]图6说明根据本公开的一些实例的注册可编程原子事务的操作系统的方法的流程图。
[0015]图7说明根据本公开的一些实例的注册和调用可编程原子事务的过程的方法的流程图。
[0016]图8说明根据本公开的一些实例的供可编程原子单元处置对执行可编程原子事务的请求的方法的流程图。
[0017]图9说明根据本公开的一些实例的存储器控制器的框图。
[0018]图10是根据本公开的一些实例的机器的实例的框图，本公开的实施例可利用所述机器、在所述机器中或通过所述机器进行操作。
具体实施方式
[0019]下文描述的图1提供小芯片系统和在其中操作的组件的实例。如下所述，这类小芯片系统可包含具有执行可编程原子事务的可编程原子单元的存储器控制器，所述可编程原子事务包括与存储于存储器中的值结合执行的一或多个指令。这些指令存储于可编程原子单元中的存储器的一或多个存储器分区中。由于可编程原子单元执行针对各种过程定制的可编程原子事务，并且由于可编程原子单元是多个过程共享的物理资源，因此过程需要向可编程原子单元存储器加载指令的方式和调用那些指令的方法。公开用于注册(初始化)、调用和虚拟化可编程原子事务的方法、系统和装置。
[0020]图1A和1B说明根据实施例的小芯片系统110的实例。图1A是安装在外围板105上的小芯片系统110的表示，所述小芯片系统可通过例如外围组件互连高速(PCIe)连接到更宽计算机系统。小芯片系统110包含封装衬底115、中介层120和四个小芯片，即应用程序小芯片125、主机接口小芯片135、存储器控制器小芯片140和存储器装置小芯片150。其它系统可包含许多额外小芯片以提供额外功能，如将从以下论述中显而易见。小芯片系统110的封装用封盖或盖板165说明，但可使用用于小芯片系统的其它封装技术和结构。图1B是出于清楚起见标记小芯片系统中的组件的框图。
[0021]应用程序小芯片125说明为包含芯片上网络(NOC)130以支持用于小芯片间通信的小芯片网络155。在实例实施例中，NOC 130可包含在应用程序小芯片125上。在一实例中，NOC 130可响应于选定的支持小芯片(例如，小芯片135、140和150)而被限定，因此使设计者能够为NOC 130选择适当数目的小芯片网络连接或开关。在一实例中，NOC 130可位于单独的小芯片上乃至中介层120内。在如本文所论述的实例中，NOC 130实施小芯片协议接口
(CPI)网络。
[0022]CPI为基于包的网络，其支持虚拟信道，以实现小芯片之间灵活和高速的交互。CPI实现了从小芯片内网络到小芯片网络155的桥接。举例来说，先进可扩展接口(AXI)是用以设计芯片内通信的广泛使用的规范。然而，AXI规范涵盖大量的物理设计选项，例如物理信道的数目、信号定时、功率等。在单芯片内，通常选择这些选项以满足设计目标，例如功率消耗、速度等。然而，为了实现小芯片系统的灵活性，使用如CPI等适配器在可实施于各种小芯片中的各种AXI设计选项之间介接。通过实现物理信道到虚拟信道的映射且利用包化协议包封基于时间的信令，CPI跨小芯片网络155桥接小芯片内网络。
[0023]CPI可利用多种不同的物理层来发射包。物理层可包含简单的导电连接，或可包含驱动器以增加电压，或以其它方式促进在较长距离上发射信号。一个这类物理层的实例可包含高级接口总线(AIB)，其在各种实例中可在中介层120中实施。AIB使用具有转发时钟的源同步数据传送来发射和接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：接收注册可编程原子事务的指令，所述指令是从在硬件处理器上执行的过程接收的；指配存储器控制器的可编程原子单元的指令存储器中的自由分区和对应于所述自由分区的第二识别符；将所述可编程原子事务的指令加载到所述自由分区中；将特定于所述过程的第一识别符与所述第二识别符之间的映射寄存于转换表中；以及将指示所述可编程原子事务经注册的响应提供给所述过程。2.根据权利要求1所述的方法，其另外包括：由所述过程通过发出指令来调用所述可编程原子事务，所述指令指定所述第一识别符和存储器位置，所述存储器位置指定受所述存储器控制器管理的存储器阵列中的位置；通过使用所述转换表将所述第一识别符转换成所述第二识别符；以及通过发送包含所述第二识别符和所述存储器位置的请求包，使得执行所述可编程原子事务。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一识别符包括将所述第一识别符识别为所述指令的自变量。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法另外包括通过从可用值池中指配所述第一识别符来确定所述第一识别符。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可编程原子事务对于所述指令存储器中的单个分区来说太大，且其中指配所述自由分区包括指配所述自由分区和第二分区，且其中将所述可编程原子事务的指令加载到所述自由分区中包括将第一部分的指令加载到所述自由分区中并将第二部分的指令加载到所述第二分区中。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述自由分区和所述第二分区是相连的。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述硬件处理器处于小芯片系统中的第一小芯片上且所述存储器控制器处于所述小芯片系统中的第二小芯片上。8.一种设备，其包括：存储器控制器；第一存储器阵列，其耦合到所述存储器控制器；可编程原子单元，其耦合到所述存储器控制器，所述可编程原子单元包括第一处理器和第二存储器阵列，所述第二存储器阵列、所述第一处理器被配置成执行存储于所述第二存储器阵列中的可编程原子事务；第二处理器，其耦合到所述存储器控制器和可编程原子单元且被配置成：接收注册可编程原子事务的指令，所述指令是从在硬件处理器上执行的过程接收的；指配存储器控制器的可编程原子单元的指令存储器中的自由分区和对应于所述自由分区的第二识别符；将所述可编程原子事务的指令加载到所述自由分区中；将特定于所述过程的第一识别符与所述第二识别符之间的映射寄存于转换表中；以及将指示所述可编程原子事务经注册的响应提供给所述过程。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二处理器被进一步配置成：由所述过程通过发出指令来调用所述可编程原子事务，所述指令指定所述第一识别符
和存储器位置，所述存储器位置指定第二存储器阵列中的位置；通过使用所述转换表将所述第一识别符转换成所述第二识别符；以及通过将包含所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：