发明名称 用于将资料推入处理器快取记忆体之方法与装置
摘要 本案提供一种用于使用集中式推送机构,来将资料主动推送入具有至少一个处理器的运算系统中的处理器快取记忆体之配置。各个处理器可包含一个或多个处理单元,各个处理单元可与一快取记忆体相关联。集中式推送机构可根据各处理单元的记忆体存取型样,来预测该运算系统中的各处理单元的资料请求。预测将由处理单元请求的资料可从记忆体移至该集中式推送机构,然后该机构将该资料送至发出请求的处理单元。该运算系统中的快取记忆体相干性协定可于资料被放置于发出请求的处理单元的快取记忆体中时,辅助维持该系统中的全部快取记忆体间的相干性。
申请公布号 TWI272488 申请公布日期 2007.02.01
申请号 TW094137326 申请日期 2005.10.25
申请人 英特尔公司 发明人 艾迪里苏利亚 莎曼莎
分类号 G06F12/02(2006.01) 主分类号 G06F12/02(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种用以于运算系统中将资料从记忆体推入处 理单元的快取记忆体之装置,该装置包含: 请求预测逻辑装置,用来分析该处理单元对记忆体 之存取型样,且根据该等记忆体存取型样来预测该 处理单元的资料请求;以及 推送逻辑装置,用来对所预测将由该处理单元请求 的资料之每一快取行发出一推送请求,以及若该处 理单元接受该推送请求,则进送与该推送请求相关 联之该快取行至该处理单元,该处理单元将该快取 行置于该快取记忆体中。 2.如申请专利范围第1项之装置,进一步包含一前置 提取资料缓冲器,用来暂时储存预测将由该处理单 元所请求的该资料,而该资料系从该记忆体中取回 。 3.如申请专利范围第1项之装置,其中该运算系统包 含至少一个处理器,各个处理器包括至少一个处理 单元。 4.如申请专利范围第1项之装置,其中该请求预测逻 辑装置分析由该运算系统中的各个处理单元对记 忆体之记忆体存取型样,且根据该等记忆体存取型 样来预测各个处理单元的资料请求;以及该推送逻 辑装置将经预测将由各个处理单元所请求的资料 推入一被锁定目标之处理单元的一个快取记忆体 。 5.如申请专利范围第1项之装置,其中该运算系统包 含一相干性协定,用来在请求快取行被置于该处理 单元的快取记忆体中时,确保该运算系统中的各个 快取记忆体间的相干性。 6.一种运算系统,包含: 至少一个处理器,各个处理器包括与一快取记忆体 相关联的至少一个处理单元; 至少一个记忆体,用来储存可由该系统中的各个处 理单元存取的资料;以及 一集中式推送机构,用来辅助送至与来自该至少一 个记忆体的资料的资料流量,预测该系统中的各个 处理单元的资料请求,以及基于该至少一个处理器 中之一被锁定目标的处理单元之经预测资料请求, 而将资料主动推入该被锁定目标的处理单元之一 快取记忆体。 7.如申请专利范围第6项之运算系统,其中一个处理 单元对与该处理单元相关联的一快取记忆体中的 资料,有比该至少一个记忆体中的资料更快速的存 取。 8.如申请专利范围第6项之运算系统,进一步包含一 快取记忆体相干性协定,用以于预测将料该被锁定 目标的快取记忆体所请求的该资料置于该快取记 忆体中时,确保该运算系统中的各个快取记忆体间 之相干性。 9.如申请专利范围第6项之运算系统,其中该集中式 推送机构包含: 请求预测逻辑装置,用来分析该系统内各个处理单 元对记忆体之存取型样,且根据该等记忆体存取型 样来预测各个处理单元的资料请求;以及 推送逻辑装置,用来对所预测将由一处理单元请求 的资料之每一快取行发出一推送请求,以及若该处 理单元接受该推送请求,则进送与该推送请求相关 联之该快取行至该处理单元。 10.如申请专利范围第9项之运算系统,进一步包含 一前置提取资料缓冲器,用来于获预测将由一处理 单元所请求的资料被送至该处理单元前,暂时储存 该资料,且该资料系从该记忆体中取回。 11.如申请专利范围第6项之运算系统,其中该至少 一个处理器和该集中式推送机构系耦接至一滙流 排,该集中式推送机构系经由滙流排写入异动处理 来进送资料至该被锁定目标的处理单元。 12.如申请专利范围第11项之运算系统,其中该滙流 排包含一推送功能和一快取行写入异动处理,当该 集中式推送机构经由一快取行写入异动处理而将 一快取行进送至一被锁定目标的处理单元时,该推 送功能于该快取行写入异动处理期间即获启动而 可动作,其中一快取行写入异动处理包含该被锁定 目标的处理单元之身分识别动作。 13.如申请专利范围第12项之运算系统,其中经由一 快取行写入异动处理进送的一快取行,系由识别身 分匹配于该异动处理中被锁定目标的处理单元的 识别身分之一处理单元所索取。 14.如申请专利范围第6项之运算系统,其中该集中 式推送机构为一记忆体控制器。 15.一种用于使用集中式推送机构将资料推入处理 器快取记忆体之方法,该方法包含有下列步骤: 分析由一处理器对记忆体的一种记忆体存取型样; 基于该处理器的记忆体存取型样来预测该处理器 的资料请求; 对经预测将由该处理器请求的资料核发一推送请 求;以及 将该资料推送入该处理器的一个快取记忆体。 16.如申请专利范围第15项之方法,进一步包含于核 发该推送请求前,将该资料从一记忆体移至于该集 中式推送机构中的一缓冲器。 17.如申请专利范围第15项之方法,进一步包含在将 资料推入该处理器的该快取记忆体时,确保快取记 忆体的相干性。 18.如申请专利范围第15项之方法,其中核发该推送 请求的步骤包含对经预测将由该处理器所请求的 该资料之各快取行核发一推送请求。 19.如申请专利范围第15项之方法,其中推送资料之 一快取行的动作包含: 判定该处理器是否接受该推送请求; 若该处理器接受该推送请求,则: 进送该快取行至该处理器作为一滙流排异动处理, 以及 由该处理器从该滙流排索取该快取行;以及 否则, 再度尝试核发该推送请求。 20.如申请专利范围第19项之方法,进一步包含处理 从该滙流排所索取的快取行来确保快取记忆体相 干性。 21.如申请专利范围第19项之方法,其中进送该快取 行至该处理器作为一滙流排异动处理的步骤,包含 使用该滙流排之一快取行写入异动处理,以及让该 快取行写入异动处理之一推送功能可动作。 22.一种用于使用集中式推送机构将资料推入处理 单元之快取记忆体之方法,该方法包含有下列步骤 : 分析多个处理器中的各个处理单元对记忆体之记 忆体存取型样,各个处理器包括至少一个处理单元 ; 根据各个处理单元的记忆体存取型样来预测各个 处理单元的资料请求; 对经预测将由各个处理单元请求的资料,核发至少 一个推送请求;以及 将经预测将由一处理单元所请求的资料推入该处 理单元的一个快取记忆体。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中预测资料请 求的步骤包含预测该等多个处理器中的多个处理 单元间的一个共通资料请求。 24.如申请专利范围第22项之方法,进一步包含于核 发该至少一个推送请求前,将经预测将由各个处理 单元所请求的该资料从一记忆体移动至一集中式 推送单元中的一缓冲器。 25.如申请专利范围第22项之方法,其中核发该至少 一个推送请求的步骤包含对经预测将由各个处理 单元所请求的该资料之各快取行,核发一推送请求 ,该推送请求包括一个被锁定目标的处理单元的识 别身分。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中将资料之一 快取行推入一个被锁定目标的处理单元之一快取 记忆体的动作包含: 判定该被锁定目标的处理单元是否接受该推送请 求; 若该被锁定目标的处理单元接受该推送请求,则: 将该快取行进送至该等多个处理器作为一个滙流 排异动处理,该滙流排异动处理包括该快取行欲进 送对象的一处理单元之识别身分,以及 若该被锁定目标的处理器的识别身分匹配于该快 取行欲被进送对象的该处理器的识别身分,则由该 被锁定目标的处理器从该滙流排索取该快取行;以 及 否则, 再度尝试核发该推送请求。 27.如申请专利范围第26项之方法,其中进送该快取 行至该等多个处理器作为一滙流排异动处理的步 骤包含使用该滙流排的一个快取行写入异动处理, 以及让该快取行写入异动处理的一个推送功能可 动作。 28.如申请专利范围第26项之方法,进一步包含处理 该所索取的快取行来确保该等多个处理器中,全部 处理单元的快取记忆体间的相干性。 29.一种包含储存有资料之机器可读取媒体的物品, 该资料呈现一集中式推送机构,该机构包含: 请求预测逻辑组件,用来分析由一运算系统中之至 少一个处理单元对记忆体所作的记忆体存取型样, 且根据该等记忆体存取型样来预测该至少一个处 理单元的资料请求; 一前置提取资料缓冲组件,用来暂时储存经预测将 由该至少一个处理单元所请求的资料,该资料系从 一记忆体中取回;以及 推送逻辑组件,用来对所预测将由该至少一个处理 单元请求的资料之每一快取行,发出一推送请求, 以及若一被锁定目标的处理单元接受该推送请求, 则进送与该推送请求相关联之该快取行至该被锁 定目标的处理单元,该被锁定目标的处理单元将该 快取行置于快取记忆体中。 30.如申请专利范围第29项之物品,其中该资料呈现 一运算系统且包含硬体描述语言码。 31.如申请专利范围第29项之物品,其中该资料呈现 一运算系统,且包含呈现多个遮罩层串实体资料之 资料,该等遮罩层串实体资料表示于多个遮罩层之 各层的各个位置是否存在有材料。 32.一种包含储存有资料之机器可读取媒体的物品, 该资料在由一处理器结合模拟常式予以存取时,提 供一集中式推送机构的功能,该机构包括: 请求预测逻辑组件,用来分析由一运算系统中之至 少一个处理单元对记忆体所作的记忆体存取型样, 且根据该等记忆体存取型样来预测该至少一个处 理单元的资料请求; 一前置提取资料缓冲组件,用来暂时储存经预测将 由该至少一个处理单元所请求的资料,该资料系从 一记忆体中取回;以及 推送逻辑组件,用来对经预测将由该至少一个处理 单元请求的资料之每一快取行,发出一推送请求, 以及若一被锁定目标的处理单元接受该推送请求, 则进送与该推送请求相关联之该快取行至该被锁 定目标的处理单元,该被锁定目标的处理单元将该 快取行置于快取记忆体中。 33.如申请专利范围第32项之物品,其中该集中式推 送机构有助于送至与来自一记忆体的资料流量,且 可将资料主动推入一被锁定目标之处理单元之一 快取记忆体,该被锁定目标的处理单元存取该快取 记忆体中的资料比存取该记忆体中的资料更有效 率。 图式简单说明: 第1图为示意图,显示记忆体控制器可将资料主动 推入处理器的快取记忆体内部之一种单一处理器 运算系统; 第2图为流程图,显示假设使用MOESI快取记忆体协定 ,使用记忆体控制器来将资料推入单一处理器运算 系统中之处理器快取记忆体的实例处理程序; 第3图为略图,显示记忆体控制器可将资料主动推 入处理器快取记忆体之一种多处理器运算系统; 第4图及第5图为流程图,显示假设使用MOESI快取记 忆体协定,使用记忆体控制器来将资料推入多处理 器运算系统中之处理器快取记忆体的实例处理程 序;以及 第6图为略图,显示集中式推送机构可用来将资料 主动推入处理器快取记忆体之一种运算系统。
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