JP2650789B2 - Cache memory device - Google Patents

Cache memory device

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JP2650789B2
JP2650789B2 JP3008823A JP882391A JP2650789B2 JP 2650789 B2 JP2650789 B2 JP 2650789B2 JP 3008823 A JP3008823 A JP 3008823A JP 882391 A JP882391 A JP 882391A JP 2650789 B2 JP2650789 B2 JP 2650789B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機の高速ロー
カルメモリとして用いられるセットアソシアティブ方式
のキャッシュメモリ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a set associative cache memory device used as a high-speed local memory of an electronic computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のキャッシュメモリ装置の概略構成
図を図9に示す。ここでは、3ウェイセットアソシアテ
ィブ方式のキャッシュメモリについて説明する。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of a conventional cache memory device. Here, a 3-way set associative cache memory will be described.

【0003】図9において、10はキャッシュメモリで必
要とするタグ部に対応するアドレス11およびタグ部から
1つのエントリを選択するために必要なアドレス12を保
持するアドレスレジスタ、20、21、22はそれぞれ第1セ
ットのタグ部、第2セットのタグ部、第3セットのタグ
部、30、31、32はそれぞれ第1セットのデータ部、第2
セットのデータ部、第3セットのデータ部、40、41、42
はそれぞれキャッシュメモリに入力されるアドレスとタ
グ部とを比較するための第1セットの比較器、第2セッ
トの比較器、第3セットの比較器、50、51、52はそれぞ
れデータ部から出力されるデータを制御する第1セット
の出力回路、第2セットの出力回路、第3セットの出力
回路、60は出力回路50、51、52から出力されるデータを
演算装置へ転送するためのデータバスである。
In FIG. 9, reference numeral 10 denotes an address register for holding an address 11 corresponding to a tag required by a cache memory and an address 12 required for selecting one entry from the tag; The first set of tag portions, the second set of tag portions, the third set of tag portions, 30, 31, and 32 are respectively the first set of data portions, the second set of tag portions, and the second set of tag portions.
Data part of the set, Data part of the third set, 40, 41, 42
Are the first set of comparators, the second set of comparators, and the third set of comparators for comparing the address input to the cache memory with the tag section, respectively, 50, 51, and 52 are output from the data section, respectively. A first set of output circuits, a second set of output circuits, and a third set of output circuits for controlling data to be output, and 60 are data for transferring data output from the output circuits 50, 51, and 52 to the arithmetic unit. It is a bus.

【0004】このように構成された従来のキャッシュメ
モリ装置について、以下その動作について説明する。ア
ドレス12によりキャッシュメモリのタグ部20、21、22か
ら1つのブロックを選択し読み出されたタグとアドレス
11を比較器40、41、42により比較する。この比較は各セ
ットで並列に行われ、ある1つのセットで一致すればそ
のセットに対応するヒット信号70、71、72がアサートさ
れる。このヒット信号70、71、72はそれぞれ出力回路5
0、51、52へ入力され、キャッシュメモリのデータ部3
0、31、32から出力されるデータを制御しデータバス60
に出力する。
[0004] The operation of the conventional cache memory device thus configured will be described below. One block is selected from the tag sections 20, 21, and 22 of the cache memory based on the address 12, and the read tag and address are selected.
11 is compared by comparators 40, 41 and 42. This comparison is performed in parallel for each set, and if they match in one set, the hit signals 70, 71, 72 corresponding to that set are asserted. These hit signals 70, 71, 72 are output circuit 5
0, 51, and 52 are input to the data section 3 of the cache memory.
Control the data output from 0, 31, 32
Output to

【0005】この過程を図10のタイミング図により説明
する。ここでは、クロックを2相クロックph1 、ph2 と
する。アドレスレジスタ10のアドレス(address) がph1
でキャッシュメモリに入力され、アドレス12によりキャ
ッシュメモリのタグ部から1つのブロックを選択しタグ
(tag) を読み出す。このタグはアドレスより遅延をとも
ない読み出される。読み出されたタグとアドレス11を比
較器40、41、42により比較する。この比較は各セットで
並列に行われ、ヒットすれば各セットに対応するヒット
信号である第1セットのヒット信号70(hit(set0)) また
は第2セットのヒット信号71(hit(set1)) または第3セ
ットのヒット信号72(hit(set2))がタグより遅延をとも
ないアサートされる。このヒット信号によりキャッシュ
メモリのデータ部から出力されるデータを出力回路50、
51、52で制御し、データバス60へデータ(data)が出力
される。このデータはヒット信号より遅延をともない出
力される。たとえば、アドレスnに対応して第1セット
でヒットしたタグに対応するデータnがph2 のサイクル
まで遅延をともない出力されていることを示している。
以下同様に、ある1つのセットでヒット信号がアサート
された後に遅延をともないデータが出力される。
[0005] This process will be described with reference to the timing chart of FIG. Here, the clocks are two-phase clocks ph1 and ph2. Address (address) of address register 10 is ph1
Is input to the cache memory, and one block is selected from the tag part of the cache memory by the address 12 and the tag is selected.
Read (tag). This tag is read with a delay from the address. The read tag and the address 11 are compared by the comparators 40, 41, 42. This comparison is performed in parallel for each set. If a hit occurs, a hit signal 70 (hit (set0)) of the first set or a hit signal 71 (hit (set1)) of the second set, which is a hit signal corresponding to each set. Alternatively, the third set of hit signals 72 (hit (set2)) is asserted with a delay from the tag. The data output from the data portion of the cache memory by the hit signal is output to an output circuit 50,
Control is performed by 51 and 52, and data (data) is output to the data bus 60. This data is output with a delay from the hit signal. For example, it indicates that the data n corresponding to the tag hit in the first set corresponding to the address n is output with a delay until the cycle of ph2.
Similarly, after a hit signal is asserted in one set, data is output with a delay.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、タグの比較後にヒット信号がアサートさ
れその後にデータが出力されるために、データ読み出し
においてタイムラグが生じるという問題があった。つま
り、アドレスレジスタ10のアドレスがキャッシュメモリ
に入力され、キャッシュメモリのタグ部20、21、22から
1つのブロックを選択しタグを読み出す。このタグは入
力されるアドレスより遅延をともない読み出され、読み
出されたタグと入力されたアドレスは各セットで並列に
比較が行なわれるために、いずれかのセットでヒットし
たことが確定されるまでヒット信号がアサートされな
い。このヒット信号によりキャッシュメモリのデータ部
30、31、32からのデータがデータバスに出力されるた
め、キャッシュメモリの大容量化にともないデータ読み
出しのタイムラグが極めて重大な問題となる。
However, the above configuration has a problem that a time lag occurs in data reading because a hit signal is asserted after tag comparison and data is output after that. That is, the address of the address register 10 is input to the cache memory, one block is selected from the tag units 20, 21, and 22 of the cache memory, and the tag is read. This tag is read with a delay from the input address, and since the read tag and the input address are compared in parallel in each set, it is determined that a hit has occurred in one of the sets. Until the hit signal is not asserted. This hit signal causes the data part of the cache memory
Since data from 30, 31, and 32 is output to the data bus, a time lag of data reading becomes an extremely serious problem as the capacity of the cache memory increases.

【0007】本発明はこのような点を考慮し、データ読
み出しにおいてタイムラグを低減した高性能なキャッシ
ュメモリ装置を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a high-performance cache memory device in which a time lag is reduced in data reading in consideration of such points.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のキャッシュメモリ装置は、セットアソシア
ティブ方式のキャッシュメモリにおいて、外部からキャ
ッシュメモリに入力されるアドレスとキャッシュメモリ
内部に保持されるタグ部とを比較するアドレス比較器
と、このアドレス比較器の出力するヒット信号を入力と
して直前にデータ部をアクセスしたことを示すフラグを
記憶する記憶部とこの記憶部から出力される信号または
前記ヒット信号により前記キャッシュの複数のセットの
データ部からの出力を制御する出力回路とを備えたもの
である。
In order to solve the above problems, a cache memory device according to the present invention is a set associative type cache memory, in which an address inputted from the outside to the cache memory and held inside the cache memory. An address comparator for comparing with a tag unit, a storage unit for storing a flag indicating that the data unit was accessed immediately before using a hit signal output from the address comparator as an input, and a signal output from the storage unit or An output circuit for controlling outputs from a plurality of sets of data portions of the cache by a hit signal.

【0009】さらに本発明のキャッシュメモリ装置は、
セットアソシアティブ方式のキャッシュメモリにおい
て、最近アクセスされたセットを示す情報をキャッシュ
メモリのタグ部の各エントリに記憶する記憶部と、外部
からキャッシュメモリに入力されるアドレスとキャッシ
ュメモリ内部に保持されるタグ部とを比較するアドレス
比較器と、このアドレス比較器の出力するヒット信号ま
たは前記情報により前記キャッシュの複数のセットのデ
ータ部からの出力を制御する出力回路とを備えたもので
ある。
Further, a cache memory device according to the present invention
In a set associative cache memory, cache information that indicates recently accessed sets
A storage unit that stores each entry of the tag unit of the memory; an address comparator that compares an address input from the outside to the cache memory with a tag unit held inside the cache memory; and a hit that is output by the address comparator. An output circuit for controlling output from a plurality of sets of data portions of the cache by a signal or the information.

【0010】さらに、本発明のキャッシュメモリ装置
は、アドレス変換装置およびこのアドレス変換装置から
出力される物理アドレスを使用するセットアソシアティ
ブ方式の物理キャッシュメモリにおいて、前記アドレス
変換装置のタグ部の各エントリに対応する物理アドレス
が前記キャッシュメモリ内の指定されたセットにマッピ
ングされていることを示す情報を各エントリに付加した
アドレス変換装置と、このアドレス変換装置により変換
した物理アドレスと前記キャッシュメモリ内部に保持さ
れるタグ部とを比較するアドレス比較器と、このアドレ
ス比較器の出力するヒット信号または前記情報により前
記キャッシュの複数のセットのデータ部からの出力を制
御する出力回路とを備えたものである。
Further, in the cache memory device of the present invention, in an address translation device and a physical cache memory of a set associative system using a physical address output from the address translation device, each entry of a tag section of the address translation device is provided. An address translator that adds information indicating that the corresponding physical address is mapped to a specified set in the cache memory to each entry; a physical address translated by the address translator and held in the cache memory And an output circuit for controlling outputs from a plurality of sets of data portions of the cache according to a hit signal output from the address comparator or the information. .

【0011】本発明は前記した構成により、外部からキ
ャッシュメモリに入力されるアドレスとキャッシュメモ
リ内部に保持されるタグ部とを比較するアドレス比較器
からヒット信号が出力される前に、直前のアクセスによ
るヒット信号を用いて直前にアクセスしたデータ部をセ
ットしたことを示すフラグを用いるか、または最近アク
セスされてセットしたことを示す情報をキャッシュメモ
リの各エントリに対応して記憶させた情報を用いるか、
またはアドレス変換装置のタグ部の各エントリに対応す
る物理アドレスがキャッシュメモリ内の指定されたセッ
トにマッピングされていることを示す情報を各エントリ
に付加したアドレス変換装置からの情報を用いることに
より、ヒット信号が出力される前に、キャッシュメモリ
のデータ部からのデータをバスに出力することが可能と
なり、データ読み出しのタイムラグを減さすことができ
る。
According to the present invention, with the above-described configuration, the access immediately before the hit signal is output from the address comparator for comparing the address input from the outside into the cache memory with the tag section held in the cache memory is performed. Using a flag indicating that the data part accessed immediately before was set using the hit signal of, or using the information indicating that the recently accessed and set data part was stored corresponding to each entry of the cache memory. Or
Alternatively, by using information from the address translator added to each entry information indicating that the physical address corresponding to each entry of the tag portion of the address translator is mapped to the specified set in the cache memory, Before the hit signal is output, the data from the data section of the cache memory can be output to the bus, and the time lag of data reading can be reduced.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の第1の実施例におけるキャッシ
ュメモリ装置の概略構成概略図を示す。ここでは、3ウ
ェイセットアソシアティブ方式のキャッシュメモリにつ
いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cache memory device according to a first embodiment of the present invention. Here, a 3-way set associative cache memory will be described.

【0013】図1において、10はキャッシュメモリで
必要とするタグ部に対応するアドレス11およびタグ部
から1つのエントリを選択するために必要なアドレス1
2を保持するアドレスレジスタ、20、21、22はそ
れぞれ第1セットのタグ部、第2セットのタグ部、第3
セットのタグ部、30、31、32はそれぞれ第1セッ
トのデータ部、第2セットのデータ部、第3セットのデ
ータ部、40、41、42はそれぞれキャッシュメモリ
に入力されるアドレス11とタグ部とを比較するための
第1セットの比較器、第2セットの比較器、第3セット
の比較器、50、51、52はそれぞれデータ部から出
力されるデータを制御する第1セットの出力回路、第2
セットの出力回路、第3セットの出力回路、80、8
1、82はそれぞれ直前のアクセスによるヒット信号を
用いて直前にアクセスしたデータ部をセットしたことを
示すフラグを記憶する第1セットの記憶部、第2セット
の記憶部、第3セットの記憶部、60は出力回路50、
51、52から出力されるデータを演算装置へ転送する
ためのデータバスである。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes an address 11 corresponding to a tag required by the cache memory and an address 1 required to select one entry from the tag.
2 are stored in the first and second sets of tag units, 20, 21 and 22, respectively.
The tag portions of the set, 30, 31, and 32, are the data portion of the first set, the data portion of the second set, and the data portion of the third set, respectively. A first set of comparators, a second set of comparators, a third set of comparators, 50, 51, and 52 for comparing data with a first set of outputs controlling data output from the data unit, respectively. Circuit, second
Set of output circuits, third set of output circuits, 80, 8
Reference numerals 1 and 82 denote a first set of storage units, a second set of storage units, and a third set of storage units, respectively, each storing a flag indicating that a data unit accessed immediately before using a hit signal by the immediately preceding access is set. , 60 are output circuits 50,
This is a data bus for transferring data output from 51 and 52 to the arithmetic unit.

【0014】記憶部の概略構成図を第1セットの記憶部
80を例として図2に示す。図2において、記憶部80内部
の110 はヒット信号を保持するラッチ回路である。その
他の構成は図1と同様である。
The schematic configuration of the storage unit is shown as a first set of storage units.
FIG. 2 shows 80 as an example. In FIG. 2, reference numeral 110 in the storage unit 80 is a latch circuit for holding a hit signal. Other configurations are the same as those in FIG.

【0015】このように構成された本実施例のキャッシ
ュメモリ装置について、以下その動作について説明す
る。ここでは、クロックを2相クロックph1 、ph2 とす
る。アドレス12によりキャッシュメモリのタグ部20、2
1、22から1つのブロックを選択し、読み出されたタグ
とアドレス11を比較器40、41、42により比較する。この
比較は各セットで並列に行なわれ、ある1つのセットで
一致すればそのセットに対応するヒット信号70、71、72
がアサートされる。このヒット信号を用いて直前にアク
セスしたデータ部をセットしたことを示すフラグを第1
セットの記憶部80、第2セットの記憶部81、第3セット
の記憶部82で保持する。たとえば記憶部80において、ヒ
ット信号70をクロックph2 でラッチ回路110 へ格納し、
この格納された信号をクロックph1 でAND をとりフラグ
信号90を生成する。ヒット信号70とフラグ信号90のORを
とりロード信号100を生成する。このロード信号100 は
出力回路50へ入力され、キャッシュメモリのデータ部30
から出力されるデータを制御しデータバス60に出力す
る。したがって、ヒット信号70がアサートされた後にキ
ャッシュメモリのデータ部からのデータをデータバス60
に出力するか、または直前のアクセスによるヒット信号
70を用いて直前にアクセスしたデータ部のセットを示す
フラグ信号90により、キャッシュメモリのデータ部30か
らのデータをヒット信号よりも先にデータバス60に出力
する。同様にロード信号101 、102 はそれぞれ出力回路
51、52へ入力され、キャッシュメモリのデータ部31、32
から出力されるデータを制御しデータバス60に出力す
る。
The operation of the thus configured cache memory device of this embodiment will be described below. Here, the clocks are two-phase clocks ph1 and ph2. Tag part 20, 2 of the cache memory by address 12.
One block is selected from 1 and 22, and the read tag and the address 11 are compared by the comparators 40, 41 and 42. This comparison is performed in parallel for each set, and if a match is found in one set, hit signals 70, 71, 72 corresponding to that set are set.
Is asserted. A flag indicating that the data section accessed immediately before is set using the hit signal is set to the first flag.
The data is stored in the set storage unit 80, the second set storage unit 81, and the third set storage unit 82. For example, in the storage unit 80, the hit signal 70 is stored in the latch circuit 110 with the clock ph2,
The stored signal is ANDed with the clock ph1 to generate a flag signal 90. The load signal 100 is generated by ORing the hit signal 70 and the flag signal 90. This load signal 100 is input to the output circuit 50, and the data 30
And outputs the data to the data bus 60. Therefore, after the hit signal 70 is asserted, data from the data portion of the cache memory is transferred to the data bus 60.
Or hit signal from previous access
The data from the data section 30 of the cache memory is output to the data bus 60 prior to the hit signal by the flag signal 90 indicating the set of the data section accessed immediately before using the 70. Similarly, the load signals 101 and 102 are output circuits, respectively.
Input to 51 and 52 and data part 31 and 32 of cache memory
And outputs the data to the data bus 60.

【0016】この過程を図3のタイミング図により説明
する。アドレスレジスタ10のアドレス(address) がph1
でキャッシュメモリに入力され、アドレス12によりキャ
ッシュメモリのタグ部から1つのブロックを選択しタグ
(tag) を読み出す。このタグはアドレスより遅延をとも
ない読み出される。読み出されたタグとアドレス11を比
較器40、41、42により比較する。この比較は各セットで
並列に行なわれ、ヒットすれば各セットに対応するヒッ
ト信号である第1セットのヒット信号70(hit(set0)) ま
たは第2セットのヒット信号71(hit(set1)) または第3
セットのヒット信号72(hit(set2)) がタグより遅延をと
もないアサートされる。記憶部80において、前記ヒット
信号をクロックph2 でラッチ回路110 へ格納し、この格
納された信号をクロックph1 でAND をとりフラグ信号90
(flag(set0)) を生成する。同様に、記憶部81、82にお
いてそれぞれフラグ信号91(flag(set1)) ,フラグ信号
92(flag(set2)) を生成する。前記のヒット信号とフラ
グ信号のORをとり、それぞれセットごとにロード信号10
0 (load(set0))、ロード信号101 (load(set1))、ロード
信号102 (load(set2))を生成する。このロード信号はそ
れぞれセットごとに出力回路50、51、52へ入力され、キ
ャッシュメモリのデータ部30、31、32から出力されるデ
ータを制御し、データバス60へデータ(data)が出力され
る。このデータはロード信号より遅延をともない出力さ
れる。
This process will be described with reference to the timing chart of FIG. Address (address) of address register 10 is ph1
Is input to the cache memory, and one block is selected from the tag part of the cache memory by the address 12 and the tag is selected.
Read (tag). This tag is read with a delay from the address. The read tag and the address 11 are compared by the comparators 40, 41, 42. This comparison is performed in parallel for each set, and if a hit occurs, a hit signal 70 (hit (set0)) of the first set or a hit signal 71 (hit (set1)) of the second set, which is a hit signal corresponding to each set. Or third
The set hit signal 72 (hit (set2)) is asserted with a delay from the tag. In the storage unit 80, the hit signal is stored in the latch circuit 110 with the clock ph2, and the stored signal is ANDed with the clock ph1, and the flag signal 90 is stored.
(Flag (set0)) is generated. Similarly, in the storage units 81 and 82, a flag signal 91 (flag (set1)) and a flag signal
Generate 92 (flag (set2)). The hit signal and the flag signal are ORed, and the load signal 10
0 (load (set0)), load signal 101 (load (set1)) and load signal 102 (load (set2)) are generated. This load signal is input to the output circuits 50, 51, and 52 for each set, controls data output from the data units 30, 31, and 32 of the cache memory, and outputs data to the data bus 60 . This data is output with a delay from the load signal.

【0017】いま図3において、たとえば第1のサイク
ルで、ヒット信号hit(sel1)Bの直前のアクセスによるヒ
ット信号により、直前にアクセスしたデータをセットし
たことを示すフラグ信号flag(set1)A が存在したとする
と、アドレスn に対応してキャッシュメモリのデータ部
からのデータを第2セットで生成されたフラグ信号flag
(set1)A によりヒット信号hit(sel1)Bよりも先にタグn
と同じタイミングでデータnがデータバスに出力され
る。次にアドレスn+1 に対応してキャッシュメモリのデ
ータ部からのデータを、直前に第2セットでヒットした
ことにより生成されるフラグ信号flag(set1)C により、
次のヒット信号hit(sel2)Dよりも先にタグn+1 と同じタ
イミングでデータ(無効)がデータバスに出力される
が、実際はデータの先読み出しに失敗し、第セットで
ヒットすることによりヒット信号hit(sel2)Dより遅れて
データn+1 が有効なデータとしてデータバスに出力され
る。以下同様に、キャッシュメモリのセット毎に直前に
アクセスされたセットを示す情報を保持することにより
生成されるフラグ信号にしたがってデータの先読み出し
を行う。もしデータの先読み出しに失敗した場合はヒッ
トしたセットからのヒット信号により生成されるロード
信号にしたがって有効なデータが出力されることにな
る。
In FIG. 3, for example, in the first cycle, a flag signal flag (set1) A indicating that the data accessed immediately before is set by a hit signal generated immediately before the hit signal hit (sel1) B is set. If it exists, the data from the data portion of the cache memory corresponding to the address n is stored in the flag signal flag generated in the second set.
(set1) A tag n before hit signal hit (sel1) B
Data n is output to the data bus at the same timing as. Next, the data from the data portion of the cache memory corresponding to the address n + 1 is given by a flag signal flag (set1) C generated by hitting immediately before in the second set.
The data (invalid) is output to the data bus at the same timing as the tag n + 1 before the next hit signal hit (sel2) D, but the data pre-reading actually fails and hits in the third set. As a result, the data n + 1 is output to the data bus as valid data later than the hit signal hit (sel2) D. Similarly, for each set in the cache memory, data is pre-read according to a flag signal generated by holding information indicating the set accessed immediately before. If data read-ahead fails, valid data is output according to a load signal generated by a hit signal from a hit set.

【0018】以上のように本実施例によれば、キャッシ
ュメモリのセット毎に直前にアクセスされたセットを示
す情報を保持することにより生成されるフラグ信号にし
たがって、ヒット信号が出力される前にキャッシュメモ
リのデータ部からのデータをデータバスに出力すること
ができる。したがってキャッシュメモリの大容量化にと
もなうデータ読み出しのタイムラグを低減させることが
できる。
As described above, according to the present embodiment, a hit signal is output before a hit signal is output according to a flag signal generated by holding information indicating a set accessed immediately before for each set in the cache memory. Data from the data section of the cache memory can be output to the data bus. Therefore, it is possible to reduce a time lag of data reading due to an increase in the capacity of the cache memory.

【0019】図4は本発明の第2の実施例におけるキャ
ッシュメモリ装置の概略構成図を示す。ここでは、3ウ
ェイセットアソシアティブ方式のキャッシュメモリにつ
いて説明する。
FIG. 4 is a schematic block diagram of a cache memory device according to a second embodiment of the present invention. Here, a 3-way set associative cache memory will be described.

【0020】図4において、10はキャッシュメモリで
必要とするタグ部に対応するアドレス11およびタグ部
から1つのエントリを選択するために必要なアドレス1
2を保持するアドレスレジスタ、20、21、22はそ
れぞれ第1セットのタグ部、第2セットのタグ部、第3
セットのタグ部、30、31、32はそれぞれ第1セッ
トのデータ部、第2セットのデータ部、第3セットのデ
ータ部、40、41、42はそれぞれキャッシュメモリ
に入力されるアドレス11とタグ部とを比較するための
第1セットの比較器、第2セットの比較器、第3セット
の比較器、50、51、52はそれぞれデータ部から出
力されるデータを制御する第1セットの出力回路、第2
セットの出力回路、第3セットの出力回路である。9
0、91、92は最近アクセスされてセットしたことを
示す情報をキャッシュメモリの各セットのタグ部20、
21、22のエントリ毎に記憶させたフラグ信号であ
る。
In FIG. 4, reference numeral 10 denotes an address 11 corresponding to a tag required by the cache memory and an address 1 required to select one entry from the tag.
2 are stored in the first and second sets of tag units, 20, 21 and 22, respectively.
The tag portions of the set, 30, 31, and 32, respectively, are the data portion of the first set, the data portion of the second set, the data portion of the third set, 40, 41, and 42 are the address 11 and the tag input to the cache memory, respectively. A first set of comparators, a second set of comparators, a third set of comparators, 50, 51, and 52 for comparing data with a first set of outputs controlling data output from the data unit, respectively. Circuit, second
A set of output circuits and a third set of output circuits. 9
0, 91, and 92 indicate information indicating that they have been recently accessed and set, and the tag section 20 of each set in the cache memory.
This is a flag signal stored for each of the entries 21 and 22.

【0021】このように構成された本実施例のキャッシ
ュメモリ装置について、以下その動作について説明す
る。アドレス12によりキャッシュメモリのタグ部2
0、21、22、からの1つのエントリを選択し、読み
出されたタグとアドレス11を比較器40、41、42
により比較する。この比較は各セットで並列に行われ、
ある1つのセットで一致すればそのセットに対応するヒ
ット信号70、71、72がアサートされる。このヒッ
ト信号70、71、72により、最近アクセスされてセ
ットしたことを示す情報としてキャッシュメモリの各セ
ットのタグ部のエントリ毎に記憶しておく。第1セット
では、ヒット信号70とフラグ信号90のORをとりロー
ド信号100を生成する。このロード信号100は出力
回路50へ入力され、キャッシュメモリのデータ部30
から出力されるデータを制御しデータバス60に出力す
る。従って、ヒット信号70がアサートされた後にキャ
ッシュメモリのデータ部からのデータをデータバス60
に出力するか、または最近アクセスされてセットしたこ
とを示す情報から生成したフラグ信号90により、キャ
ッシュメモリのデータ部からのデータをヒット信号より
も先にデータバス60に出力する。同様にロード信号1
01、102はそれぞれ出力回路51、52へ入力され
キャッシュメモリのデータ部31、32から出力される
データを制御しデータバス60に出力する。
The operation of the thus configured cache memory device of the present embodiment will be described below. Tag part 2 of cache memory by address 12
One entry from 0, 21, 22 is selected, and the read tag and address 11 are compared with the comparators 40, 41, 42.
To compare. This comparison is done in parallel for each set,
If there is a match in one set, the hit signals 70, 71, 72 corresponding to that set are asserted. The hit signals 70, 71, and 72 are stored as information indicating that they have been recently accessed and set, for each entry in the tag section of each set in the cache memory. In the first set, the load signal 100 is generated by ORing the hit signal 70 and the flag signal 90. The load signal 100 is input to the output circuit 50, and the data section 30 of the cache memory is
And outputs the data to the data bus 60. Therefore, after the hit signal 70 is asserted, data from the data portion of the cache memory is transferred to the data bus 60.
Or the data from the data portion of the cache memory is output to the data bus 60 prior to the hit signal by the flag signal 90 generated from the information indicating that the access has been set recently. Similarly, load signal 1
Numerals 01 and 102 control the data input to the output circuits 51 and 52 and output from the data units 31 and 32 of the cache memory, and output the data to the data bus 60.

【0022】この過程を図5のタイミング図より説明す
る。ここでは、クロックを2相クロックph1 、ph2 とす
る。アドレスレジスタ10のアドレス(address) がph1
でキャッシュメモリに入力され、アドレス12によりキ
ャッシュメモリのタグ部から1つのエントリを選択しタ
グ(tag) を読み出す。アドレス12により1つのエント
を選択し、各セットからフラグ信号90(flag(set
0))、またはフラグ信号91(flag(set1))、またはフラ
グ信号92(flag(set2))を生成する。一方、読み出され
たタグとアドレス11を比較器40、41、42により
比較する。この比較は各セットで並列に行われ、ヒット
すれば各セットに対応するヒット信号である第1セット
のヒット信号70(hit(set0)) または第2セットのヒッ
ト信号71(hit(set1)) または第3セットのヒット信号
72(hit(set2)) がtag より遅延をともないアサートさ
れる。このヒット信号と前記フラグ信号のORをとり、そ
れぞれセットごとにロード信号100(load(set0))、ロ
ード信号101(load(set1))、ロード信号102(load
(set2))を生成する。このロード信号はそれぞれセット
毎に出力回路50、51、52へ入力されキャッシュメ
モリのデータ部30、31、32から出力されるデータ
を制御しデータバス60にデータ(data)を出力する。こ
のデータはロード信号より遅延をともない出力される。
This process will be described with reference to the timing chart of FIG. Here, the clocks are two-phase clocks ph1 and ph2. If the address of the address register 10 is ph1
, And one entry is selected from the tag portion of the cache memory according to the address 12, and the tag is read. One entry by address 12
And a flag signal 90 (flag (set
0)), or a flag signal 91 (flag (set1)) or a flag signal 92 (flag (set2)). On the other hand, the read tag and the address 11 are compared by the comparators 40, 41 and 42. This comparison is performed in parallel for each set. If a hit occurs, a hit signal 70 (hit (set0)) of the first set or a hit signal 71 (hit (set1)) of the second set, which is a hit signal corresponding to each set. Alternatively, the third set of hit signals 72 (hit (set2)) is asserted with a delay from the tag. The hit signal and the flag signal are ORed, and a load signal 100 (load (set0)), a load signal 101 (load (set1)), and a load signal 102 (load
(set2)). The load signal is input to the output circuits 50, 51, and 52 for each set, controls data output from the data units 30, 31, and 32 of the cache memory, and outputs data to the data bus 60. This data is output with a delay from the load signal.

【0023】いま図5において、例えば第1サイクル
で、第2セットのタグ部のエントリのフラグ信号flag(s
et1)E が生成されたとすると、アドレスnに対応してキ
ャッシュメモリのデータ部からのデータを第2セットで
生成されたフラグ信号flag(set1)Eによりヒット信号hit
(set1)Fよりも先にtag n と同じタイミングでデータn
がデータバスに出力される。次にaddress n+1 に対応し
て、最近アクセスされた第1セットのエントリから生成
されたフラグ信号flag(set0)G により、ヒット信号hit
(set1)Hよりも先にタグn+1 と同じタイミングでデータ
(無効)がデータバスに出力されるが、実際はデータの
先読み出しに失敗し、第セットでヒットすることによ
りヒット信号hit(set1)Hより遅れてデータn+1 が有効な
データとしてデータバスに出力される。以下同様に、キ
ャッシュメモリの各セットのタグ部のエントリ毎に、最
近アクセスされてセットしたことを示す情報を保持する
ことにより生成されるフラグ信号に従ってデータの先読
みだしを行う。もしデータの先読み出しに失敗した場合
は、ヒットしたセットからのヒット信号から生成される
ロード信号に従って有効なデータが出力される。
In FIG. 5, for example, in the first cycle, the flag signal flag (s) of the entry of the tag unit of the second set is set.
et1) E is generated, the data from the data portion of the cache memory corresponding to the address n is converted to the hit signal hit by the flag signal flag (set1) E generated in the second set.
(set1) Data n at the same timing as tag n before F
Is output to the data bus. Next, in response to address n + 1, a hit signal hit is generated by a flag signal flag (set0) G generated from the recently accessed first set of entries.
(set1) is data (invalid) is outputted to the data bus at the same timing as the tag n + 1 before the H, actually failed previously read data, the hit signal hit by hit in the second set ( data n + 1 is output to the data bus as valid data later than set1) H. Similarly, for each entry in the tag section of each set of the cache memory, data is prefetched in accordance with a flag signal generated by holding information indicating that the set has been accessed recently. If data read-ahead fails, valid data is output according to a load signal generated from a hit signal from a hit set.

【0024】以上のように本実施例によれば、キャッシ
ュメモリの各セットのタグ部のエントリ毎に、最近アク
セスされてセットしたことを示す情報を保持することに
より生成されるフラグ信号に従って、ヒット信号が出力
される前にキャッシュメモリのデータ部からのデータを
データバスに出力することができる。従って、キャッシ
ュメモリの大容量化に伴うデータ読み出しのタイムラグ
を低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, for each entry of the tag portion of each set of the cache memory, a hit is performed in accordance with the flag signal generated by holding the information indicating that it has been accessed and set recently. Before the signal is output, data from the data portion of the cache memory can be output to the data bus. Therefore, the time lag of data reading due to the increase in the capacity of the cache memory can be reduced.

【0025】なお、90、91、92は最近アクセスさ
れたセットを示す情報をキャッシュメモリの各セットの
タグ部のエントリ毎に保持し得られたフラグ信号とした
が、最近アクセスされたセットを示す情報をエントリ
に1つの場所に保持しておいてもよい。
The reference numerals 90, 91 and 92 indicate flag signals obtained by holding information indicating the recently accessed set for each entry of the tag section of each set in the cache memory, but indicate the recently accessed set. Information may be stored in one place for each entry .

【0026】図6は第3の実施例におけるキャッシュメ
モリ装置の概略構成図を示す。ここでは3ウェイセット
アソシアティブ方式のキャッシュメモリについて説明す
る。図6において、10はキャッシュメモリで必要とする
タグ部に対応するアドレス11およびタグ部から1つのエ
ントリを選択するために必要なアドレス12を保持するア
ドレスレジスタ、20、21、22はそれぞれ第1セットのタ
グ部、第2セットのタグ部、第3セットのタグ部、30、
31、32はそれぞれ第1セットのデータ部、第2セットの
データ部、第3セットのデータ部、40、41、42はそれぞ
れキャッシュメモリに入力されるアドレス11とタグ部と
を比較するための第1セットの比較器、第2セットの比
較器、第3セットの比較器、50、51、52はそれぞれデー
タ部から出力されるデータを制御する第1セットの出力
回路、第2セットの出力回路、第3セットの出力回路、
120 はアドレス変換装置、130 はアドレス変換装置120
にマッピングされている情報をデコードするデコーダで
あり、アドレス変換装置120 は、タグ部の各エントリに
対応する物理アドレスがキャッシュメモリ内の指定され
たセットにマッピングされていることを示す情報を各エ
ントリに付加している。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a cache memory device according to the third embodiment. Here, a 3-way set associative cache memory will be described. In FIG. 6, reference numeral 10 denotes an address register for holding an address 11 corresponding to a tag unit required in the cache memory and an address 12 required for selecting one entry from the tag unit. Tag part of the set, tag part of the second set, tag part of the third set, 30,
31 and 32 are a first set of data, a second set of data, and a third set of data, respectively. 40, 41 and 42 are for comparing the address 11 and the tag, respectively, inputted to the cache memory. A first set of comparators, a second set of comparators, a third set of comparators, 50, 51 and 52, respectively, a first set of output circuits for controlling data output from the data portion, a second set of outputs Circuits, a third set of output circuits,
120 is an address translator, 130 is an address translator 120
The address translator 120 decodes information indicating that the physical address corresponding to each entry of the tag section is mapped to a specified set in the cache memory. Has been added.

【0027】図7はアドレス変換装置120 、デコーダ13
0 に関する概略構成図を示す。図7において、140 はア
ドレス変換装置120 のタグ部の各エントリに対応するデ
ータ部の物理アドレスがキャッシュメモリ内の指定され
たセットにマッピングされていることを示すビット情報
であり、ここでは第1セットに対応して00、第2セット
に対応して01、第3セットに対応して10のビット情報を
保持している場合を示している。150 はビット情報140
の2ビットの信号をデコードする2ビットデコーダであ
り、その出力はクロックph1 に同期してデータ読みだし
のためのフラグ信号90、91、92を生成する。
FIG. 7 shows the address translation device 120 and the decoder 13
FIG. In FIG. 7, reference numeral 140 denotes bit information indicating that the physical address of the data section corresponding to each entry of the tag section of the address translator 120 is mapped to a specified set in the cache memory. The case where bit information of 00 corresponding to the set, 01 corresponding to the second set, and 10 corresponding to the third set is shown. 150 is bit information 140
And outputs flag signals 90, 91 and 92 for data reading in synchronization with the clock ph1.

【0028】このように構成された本実施例のキャッシ
ュメモリ装置について、以下その動作について説明す
る。ここでは、クロックを2相クロックph1 、ph2 とす
る。アドレス12によりキャッシュメモリのタグ部20、2
1、22から1つのブロックを選択し、読み出されたタグ
とアドレス11を比較器40、41、42により比較する。この
比較は各セットで並列に行なわれ、ある1つのセットで
一致すればそのセットに対応するヒット信号70、71、72
がアサートされる。一方、アドレス変換装置120 にマッ
ピングされている情報はデコーダ130 でデコードされ、
第1セットに対応するフラグ信号90、第2セットに対応
するフラグ信号91、第3セットに対応するフラグ信号92
を生成する。たとえば第1セットでは、ヒット信号70と
フラグ信号90のORをとりロード信号100 を生成する。こ
のロード信号100 は出力回路50へ入力され、キャッシュ
メモリのデータ部30から出力されるデータを制御しデー
タバス60に出力する。したがって、ヒット信号70がアサ
ートされた後にキャッシュメモリのデータ部からのデー
タをデータバス60に出力するか、またはキャッシュメモ
リ内の指定されたセットにマッピングされていることを
示すビット情報140 から生成されるフラグ信号90によ
り、キャッシュメモリのデータ部からのデータをヒット
信号よりも先にデータバス60に出力する。同様にロード
信号101 、102 はそれぞれ出力回路51、52へ入力されキ
ャッシュメモリのデータ部31、32から出力されるデータ
を制御しデータバス60に出力する。
The operation of the thus configured cache memory device of the present embodiment will be described below. Here, the clocks are two-phase clocks ph1 and ph2. Tag part 20, 2 of the cache memory by address 12.
One block is selected from 1 and 22, and the read tag and the address 11 are compared by the comparators 40, 41 and 42. This comparison is performed in parallel for each set, and if a match is found in one set, hit signals 70, 71, 72 corresponding to that set are set.
Is asserted. On the other hand, information mapped to the address translator 120 is decoded by the decoder 130,
Flag signal 90 corresponding to the first set, flag signal 91 corresponding to the second set, flag signal 92 corresponding to the third set
Generate For example, in the first set, the load signal 100 is generated by ORing the hit signal 70 and the flag signal 90. The load signal 100 is input to the output circuit 50, controls data output from the data section 30 of the cache memory, and outputs the data to the data bus 60. Therefore, after the hit signal 70 is asserted, the data from the data portion of the cache memory is output to the data bus 60 or is generated from the bit information 140 indicating that the data is mapped to the specified set in the cache memory. The flag signal 90 outputs data from the data portion of the cache memory to the data bus 60 before the hit signal. Similarly, the load signals 101 and 102 are input to output circuits 51 and 52, respectively, and control the data output from the data units 31 and 32 of the cache memory and output them to the data bus 60.

【0029】この過程を図8のタイミング図により説明
する。アドレスレジスタ10のアドレス(address) がph1
でキャッシュメモリに入力され、アドレス12によりキャ
ッシュメモリのタグ部から1つのブロックを選択しタグ
(tag) を読み出す。同時にアドレス変換装置120 のタグ
部の各エントリに対応するデータ部の物理アドレスがキ
ャッシュメモリ内の指定されたセットにマッピングされ
ていることを示すビット情報140 から各セットに対応す
るフラグ信号90(flag(set0))、フラグ信号91(flag(set
1))、フラグ信号92(flag(set2))のいずれかを生成す
る。キャッシュメモリの読み出されたタグ(tag) とアド
レス11を比較器40、41、42により比較する。この比較は
各セットで並列に行なわれ、ヒットすれば各セットに対
応するヒット信号である第1セットのヒット信号70(hit
(set0)) または第2セットのヒット信号71(hit(set1))
または第3セットのヒット信号72(hit(set2)) がtag よ
り遅延をともないアサートされる。このヒット信号と前
記フラグ信号のORをとり、それぞれセットごとにロード
信号100 (load(set0))、ロード信号101 (load(set1))、
ロード信号102 (load(set2))を生成する。このロード信
号はそれぞれセットごとに出力回路50、51、52へ入力さ
れ、キャッシュメモリのデータ部30、31、32から出力さ
れるデータを制御しデータバス60にデータ(data)を出力
する。このデータはロード信号より遅延をともない出力
される。
This process will be described with reference to the timing chart of FIG. Address (address) of address register 10 is ph1
Is input to the cache memory, and one block is selected from the tag part of the cache memory by the address 12 and the tag is selected.
Read (tag). At the same time, a flag signal 90 (flag) corresponding to each set is obtained from bit information 140 indicating that the physical address of the data section corresponding to each entry of the tag section of the address translator 120 is mapped to the specified set in the cache memory. (set0)), flag signal 91 (flag (set
1)) or one of the flag signals 92 (flag (set2)). The tags read from the cache memory and the address 11 are compared by the comparators 40, 41, and. This comparison is performed in parallel for each set, and if a hit occurs, a hit signal 70 (hit) of the first set, which is a hit signal corresponding to each set.
(set0)) or hit signal 71 of the second set (hit (set1))
Alternatively, the hit signal 72 (hit (set2)) of the third set is asserted with a delay from the tag. OR the hit signal and the flag signal, and load signal 100 (load (set0)), load signal 101 (load (set1)) for each set,
A load signal 102 (load (set2)) is generated. The load signals are input to the output circuits 50, 51, and 52 for each set, control the data output from the data units 30, 31, and 32 of the cache memory, and output data to the data bus 60. This data is output with a delay from the load signal.

【0030】いま図8において、たとえば、アドレスn
に対応して、キャッシュメモリの各セットにマッピング
されていることを示すビット情報140 から得られたフラ
グ信号flag(set1)Iにより、ヒット信号hit(set1) Jよ
りも先にtag nと同じタイミングでキャッシュメモリの
データ部からのデータnがデータバスに出力される。次
に、アドレスn+1 に対応して、ビット情報140 から得ら
れたflag(set0)Kにより、ヒット信号hit(set0) Lより
も先にタグn+1 と同じタイミングでキャッシュメモリの
データ部からデータn+1 がデータバスに出力される。以
下同様に、キャッシュメモリ内の指定されたセットにマ
ッピングされていることを示すアドレス変換装置のビッ
ト情報から得られるフラグ信号にしたがってデータの先
読み出しを行う。
In FIG. 8, for example, address n
The flag signal flag (set1) I obtained from the bit information 140 indicating that the data is mapped to each set of the cache memory corresponds to the same timing as the tag n before the hit signal hit (set1) J. Outputs data n from the data portion of the cache memory to the data bus. Next, the flag (set0) K obtained from the bit information 140 corresponding to the address n + 1 causes the data portion of the cache memory to be generated at the same timing as the tag n + 1 prior to the hit signal hit (set0) L. Output data n + 1 to the data bus. Similarly, data is pre-read according to a flag signal obtained from the bit information of the address translation device indicating that the data is mapped to the specified set in the cache memory.

【0031】以上のように本実施例によれば、アドレス
変換装置のタグ部の各エントリに対応する物理アドレス
がキャッシュメモリ内の指定されたセットにマッピング
されていることを示す情報を各エントリに付加したアド
レス変換装置の情報により生成されるフラグ信号にした
がって、ヒット信号が出力される前にキャッシュメモリ
のデータ部からのデータをデータバスに出力することが
できる。このデータの先読み出しは、キャッシュメモリ
がヒットする場合はすべて成功する。したがってキャッ
シュメモリの大容量化にともなうデータ読み出しのタイ
ムラグを低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, information indicating that the physical address corresponding to each entry of the tag section of the address translator is mapped to the specified set in the cache memory is included in each entry. According to the flag signal generated by the information of the added address translator, data from the data portion of the cache memory can be output to the data bus before the hit signal is output. This pre-reading of data is all successful if the cache memory hits. Therefore, it is possible to reduce a time lag of data reading due to an increase in the capacity of the cache memory.

【0032】以上のように本発明によれば、外部からキ
ャッシュメモリに入力されるアドレスとキャッシュメモ
リ内部に保持されるタグ部とを比較するアドレス比較器
からヒット信号が出力される前に、直前のアクセスによ
るヒット信号を用いて直前にアクセスしたデータ部をセ
ットしたことを示すフラグを用いるか、または最近アク
セスされてセットしたことを示す情報をキャッシュメモ
リの各エントリに対応して記憶させた情報を用いるか、
またはアドレス変換装置のタグ部の各エントリに対応す
る物理アドレスがキャッシュメモリ内の指定されたセッ
トにマッピングされていることを示す情報を各エントリ
に付加したアドレス変換装置からの情報を用いることに
より、ヒット信号が出力される前に、キャッシュメモリ
のデータ部からのデータをバスに出力することができ
る。従ってキャッシュメモリの大容量化に伴うデータ読
み出しのタイムラグを低減させることができ、クロック
周波数の高い電子計算機での高速ローカルメモリとして
その実用的効果は大きい。
As described above, according to the present invention, immediately before the hit signal is output from the address comparator that compares the address input from the outside to the cache memory with the tag section held in the cache memory, Using a flag indicating that the data part accessed immediately before was set using a hit signal due to the access of the cache memory, or information indicating that the most recently accessed data part was set corresponding to each entry of the cache memory. Or use
Alternatively, by using information from the address translator added to each entry information indicating that the physical address corresponding to each entry of the tag portion of the address translator is mapped to the specified set in the cache memory, Before the hit signal is output, data from the data section of the cache memory can be output to the bus. Therefore, the time lag of data reading accompanying the increase in the capacity of the cache memory can be reduced, and its practical effect is great as a high-speed local memory in a computer with a high clock frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における第1の実施例のキャッシュメモ
リ装置の概略構成概略図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cache memory device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例の記憶部の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a storage unit according to the first embodiment.

【図3】第1の実施例のタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart of the first embodiment.

【図4】本発明における第2の実施例のキャッシュメモ
リ装置の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of a cache memory device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】第2の実施例のタイミング図である。FIG. 5 is a timing chart of the second embodiment.

【図6】本発明における第3の実施例のキャッシュメモ
リ装置の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a cache memory device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】第3の実施例のアドレス変換装置の概略構成図
である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an address translation device according to a third embodiment.

【図8】第3の実施例のタイミング図である。FIG. 8 is a timing chart of the third embodiment.

【図9】従来のキャッシュメモリ装置の概略構成図であ
る。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional cache memory device.

【図10】従来のキャッシュメモリ装置のタイミング図で
ある。
FIG. 10 is a timing chart of a conventional cache memory device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アドレスレジスタ 20、21、22 タグ部 30、31、32 データ部 40、41、42 比較器 50、51、52 出力回路 60 データバス 70、71、72 ヒット信号 80、81、82 記憶部 90、91、92 フラグ信号 100 、101 、102 ロード信号 110 ラッチ回路 120 アドレス変換装置 130 デコーダ 140 ビット情報 150 2ビットデコーダ 10 Address register 20, 21, 22 Tag section 30, 31, 32 Data section 40, 41, 42 Comparator 50, 51, 52 Output circuit 60 Data bus 70, 71, 72 Hit signal 80, 81, 82 Storage section 90, 91, 92 Flag signal 100, 101, 102 Load signal 110 Latch circuit 120 Address converter 130 Decoder 140 Bit information 150 2-bit decoder

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セットアソシアティブ方式のキャッシュ
メモリにおいて、外部からキャッシュメモリに入力され
るアドレスとキャッシュメモリ内部に保持されるタグ部
とを比較するアドレス比較器と、このアドレス比較器の
出力するヒット信号を入力として直前にデータ部をアク
セスしたことを示すフラグを記憶する記憶部と、この記
憶部から出力される信号または前記ヒット信号により前
記キャッシュの複数のセットのデータ部からの出力を制
御する出力回路とを備えたことを特徴とするキャッシュ
メモリ装置。
In a set associative cache memory, an address comparator for comparing an address externally input to the cache memory with a tag held in the cache memory, and a hit signal output from the address comparator. And a storage unit for storing a flag indicating that the data unit has been accessed immediately before, and an output for controlling the output from the data units of the plurality of sets of the cache by a signal output from the storage unit or the hit signal. And a circuit.
【請求項2】 セットアソシアティブ方式のキャッシュ
メモリにおいて、最近アクセスされたセットを示す情報
キャッシュメモリのタグ部の各エントリに記憶する記
憶部と、外部からキャッシュメモリに入力されるアドレ
スとキャッシュメモリ内部に保持されるタグ部とを比較
するアドレス比較器と、このアドレス比較器の出力する
ヒット信号または前記情報により前記キャッシュの複数
のセットのデータ部からの出力を制御する出力回路とを
備えたことを特徴とするキャッシュメモリ装置。
2. A set associative cache memory, comprising: a storage unit for storing information indicating a recently accessed set in each entry of a tag unit of the cache memory; an address externally input to the cache memory; And an output circuit for controlling the output from the data section of the plurality of sets of the cache according to a hit signal output from the address comparator or the information. A cache memory device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 アドレス変換装置およびこのアドレス変
換装置から出力される物理アドレスを使用するセットア
ソシアティブ方式の物理キャッシュメモリにおいて、前
記アドレス変換装置のタグ部の各エントリに対応する物
理アドレスが前記キャッシュメモリ内の指定されたセッ
トにマッピングされていることを示す情報を各エントリ
に付加したアドレス変換装置と、このアドレス変換装置
により変換した物理アドレスと前記キャッシュメモリ内
部に保持されるタグ部とを比較するアドレス比較器と、
このアドレス比較器の出力するヒット信号または前記情
報により前記キャッシュの複数のセットのデータ部から
の出力を制御する出力回路とを備えたことを特徴とする
キャッシュメモリ装置。
3. An address translator and a set associative physical cache memory using a physical address output from the address translator, wherein a physical address corresponding to each entry of a tag section of the address translator is stored in the cache memory. An address translation device that adds information indicating that it is mapped to a specified set in each entry to each entry is compared with a physical address translated by the address translation device and a tag portion held in the cache memory. An address comparator;
An output circuit for controlling outputs from a plurality of sets of data portions of the cache according to a hit signal output from the address comparator or the information.
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