信息处理方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信息处理方法和装置，适用于可预取的高速缓存。所述方法包括：根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定高速缓冲存储器中的缺失数据；将缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列；按照读取命令队列依次从片外存储器中读入缺失数据；根据填充命令队列依次将缺失数据填充高速缓冲存储器。所述装置包括：高速缓冲存储器、微处理器、用于存储读取命令队列的第一暂存器、用于存储填充命令队列的第二暂存器。本发明专利技术能避免或减少高速缓冲存储器的拥堵现象，从而提高系统芯片的处理速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字信息处理领域，尤其涉及一种可预取的信息处理方法及装置。
技术介绍
在计算机技术发展过程中，内存的存取速度一直比CPU处理速度慢得多，使得CPU的高速处理能力不能充分发挥，影响整个计算机系统的工作效率。高速缓冲存储器被用来缓和CPU和内存之间速度不匹配的矛盾。目前采用高速缓冲存储器技术已经相当普遍。高速缓冲存储器是存在于内存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小，但它的存取速度却能与CPU相匹配。根据程序局部性原理，正在使用的内存某一单元邻近的那些单元将被用到的可能性很大。因而，当CPU存取内存某一单元时，计算机硬件就自动地将包括该单元在内的那一组单元内容调入高速缓冲存储器，CPU即将存取的内存单元很可能就在刚刚调入到高速缓冲存储器的那一组单元内。于是，CPU就可以直接对高速缓冲存储器进行存取。在整个处理过程中，如果CPU绝大多数存取内存的操作能为存取高速缓冲存储器所代替，计算机系统处理速度就能显著提高。在视频编解码过程中，视频像素(主要是参考帧像素)需要占用大量内存带宽，是视频编解码占用内存带宽最大的部分。现有的视频编解码芯片多数都使用片上高速缓存(Cache)来存储参考帧像素，从而降低内存带宽，同时降低存取延迟。而在3D图形芯片中，纹理也是占用内存带宽最大的部分。现有的3D图形芯片也都采用片上高速纹理缓存来存储纹理，从而降低内存带宽，降低存取延迟。专利技术人发现在现有的系统芯片(System-on-a-chip, SoC)中，尤其是占用内存带宽较大的系统芯片中，高速缓冲存储器的阻塞已经成为制约处理速度的瓶颈，进而使得系统芯片的整体性能受限于内存的访问速度。因此，解决高速缓冲存储器的拥堵现象，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。在公开号为CN101057224A的中国专利技术专利申请中，披露了更多相关内容。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高速缓冲存储器，能避免或减少拥堵现象，从而提闻系统芯片的处理速度。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种信息处理方法，适用于可预取的高速缓存，包括根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高速缓冲存储器中的缺失数据；将所述缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列；按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据；根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器。在一个实施例中，在所述按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据之后，还包括将所述读入的缺失数据排序，形成缺失数据队列；所述根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器包括根据所述填充命令队列依次从所述缺失数据队列中获取所述缺失数据，填充高速缓冲存储器。在一个实施例中，所述片外存储器包括外存储器、二级缓冲存储器中的一种或多种。在一个实施例中，所述待读取数据信息至少包括待读取数据的数据类型、待读取数据的地址、待读取数据的容量。在一个实施例中，所述高速缓冲存储器，用于存储特定数据组织形式的视频像素数据或图形纹理数据；所述待读取数据为视频像素数据或图形纹理数据；所述信息处理方法还包括规定所述视频像素数据和图形纹理数据在高速缓冲存储器中的数据组织形式；根据所述待读取数据信息，确定所述待读取数据的数据类型；所述根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器包括根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据按照对应的数据组织形式填充高速缓冲存储器。在一个实施例中，视频像素数据的数据组织形式为保证每两个时钟周期读取一个缓存线的全部视频像素分量；图形纹理数据的数据组织形式为保证每个时钟周期读取任意四个彼此相邻的纹理。在一个实施例中，所述视频像素数据为YUV格式；所述视频像素数据的数据组织形式为保证一个时钟周期读取一个缓冲线的全部Y分量，下一个时钟周期读取所述缓冲线的全部U、V、A分量。在一个实施例中，所述图形纹理数据为RGBA格式。在一个实施例中，在所述确定待读取数据的数据类型之后，还包括若所述数据类型为视频像素数据，则根据所述高速缓冲存储器的容量，将所述外部读取命令拆分为多个内部读取命令。在一个实施例中，若所述数据类型为视频像素数据，则在所述依次从片外存储器中读入缺失数据之前，还包括调整像素图像边界；在所述依次将缺失数据按照对应的数据组织形式填充高速缓冲存储器之前，还包括调整像素图像边界。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种信息处理装置，适用于高速缓存的预取，包括高速缓冲存储器；与所述高速缓冲存储器、外部处理器及片外存储器相连的微处理器，适用于根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高速缓冲存储器中的缺失数据；将所述缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列；按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据；根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器；用于存储读取命令队列的第一暂存器、用于存储填充命令队列的第二暂存器。在一个实施例中，所述微处理器包括确定缺失单元，配置成适用于根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高速缓冲存储器中的缺失数据；预取单元，配置成适用于将所述缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列；读取单元，配置成适用于按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据；填充单元，配置成适用于根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器。在一个实施例中，所述预取单元还配置成适用于将所述读入的缺失数据排序，形成缺失数据队列；所述填充单元配置成适用于根据所述填充命令队列依次从所述缺失数据队列中获取所述缺失数据，填充高速缓冲存储器；所述信息处理装置还包括用于存储缺失数据队列的第三暂存器。在一个实施例中，所述片外存储器包括外存储器、二级缓冲存储器中的一种或多种。在一个实施例中，所述待读取数据信息至少包括待读取数据的数据类型、待读取数据的地址、待读取数据的容量。在一个实施例中，所述高速缓冲存储器，用于存储特定数据组织形式的存储视频像素数据或图形纹理数据；所述待读取数据为视频像素数据或图形纹理数据；所述微处理器还包括确定类型单元，配置成适用于根据外部处理器发出的外部读取命令，获取待读取数据信息，确定所述待读取数据的数据类型；所述填充单元，配置成适用于根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据按照对应的数据组织形式填充高速缓冲存储器。在一个实施例中，视频像素数据的数据组织形式为保证每两个时钟周期读取一个缓存线的全部视频像素分量；图形纹理数据的数据组织形式为保证每个时钟周期读取任意四个彼此相邻的纹理。在一个实施例中，所述视频像素数据为YUV格式；所述视频像素数据的数据组织形式为保证一个时钟周期读取一个缓冲线的全部Y分量，下一个时钟周期读取所述缓冲线的全部U、V、A分量。在一个实施例中，所述图形纹理数据为RGBA格式。 在一个实施例中，所述微处理器还包括命令拆分单元，配置成适用于在所需数据的类型为视频像素数据时，按照高速缓冲存储器的容量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息处理方法，适用于可预取的高速缓存，其特征在于，包括：根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高速缓冲存储器中的缺失数据；将所述缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列；按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据；根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器。

【技术特征摘要】
1.一种信息处理方法，适用于可预取的高速缓存，其特征在于，包括: 根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高速缓冲存储器中的缺失数据； 将所述缺失数据排序，形成读取命令队列和对应的填充命令队列； 按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据； 根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器。2.根据权利要求1所述的信息处理方法，其特征在于， 在所述按照所述读取命令队列依次从片外存储器中读入所述缺失数据之后，还包括:将所述读入的缺失数据排序，形成缺失数据队列； 所述根据所述填充命令队列依 次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器包括:根据所述填充命令队列依次从所述缺失数据队列中获取所述缺失数据，填充高速缓冲存储器。3.根据权利要求1或2所述的任一种信息处理方法，其特征在于，所述片外存储器包括:外存储器、二级缓冲存储器中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的信息处理方法，其特征在于，所述待读取数据信息至少包括:待读取数据的数据类型、待读取数据的地址、待读取数据的容量。5.根据权利要求1或2所述的任一种信息处理方法,其特征在于， 所述高速缓冲存储器，用于存储特定数据组织形式的视频像素数据或图形纹理数据；所述待读取数据为视频像素数据或图形纹理数据； 所述信息处理方法还包括: 规定所述视频像素数据和图形纹理数据在高速缓冲存储器中的数据组织形式； 根据所述待读取数据信息，确定所述待读取数据的数据类型； 所述根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据填充所述高速缓冲存储器包括:根据所述填充命令队列依次将所述缺失数据按照对应的数据组织形式填充高速缓冲存储器。6.根据权利要求5所述的信息处理方法，其特征在于， 视频像素数据的数据组织形式为保证每两个时钟周期读取一个缓存线的全部视频像素分量; 图形纹理数据的数据组织形式为保证每个时钟周期读取任意四个彼此相邻的纹理。7.根据权利要求6所述的信息处理方法，其特征在于，所述视频像素数据为YUV格式；所述视频像素数据的数据组织形式为保证一个时钟周期读取一个缓冲线的全部Y分量，下一个时钟周期读取所述缓冲线的全部U、V、A分量。8.根据权利要求6所述的信息处理方法，其特征在于，所述图形纹理数据为RGBA格式。9.根据权利要求5所述的信息处理方法，其特征在于，在所述确定待读取数据的数据类型之后，还包括:若所述数据类型为视频像素数据，则根据所述高速缓冲存储器的容量，将所述外部读取命令拆分为多个内部读取命令。10.根据权利要求5所述的信息处理方法，其特征在于， 若所述数据类型为视频像素数据，则在所述依次从片外存储器中读入缺失数据之前，还包括:调整像素图像边界；在所述依次将缺失数据按照对应的数据组织形式填充高速缓冲存储器之前，还包括:调整像素图像边界。11.一种信息处理装置，适用于高速缓存的预取，其特征在于，包括:高速缓冲存储器； 与所述高速缓冲存储器、外部处理器及片外存储器相连的微处理器，适用于根据外部读取命令，获取待读取数据信息，根据待读取数据信息及高速缓冲存储器标志信息，确定所述待读取数据在所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰军强，朱磊，沙力，李济川，
申请(专利权)人：上海算芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：