JP3105283B2 - メモリ・アクセス制御装置 - Google Patents

メモリ・アクセス制御装置

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JP3105283B2
JP3105283B2 JP03081445A JP8144591A JP3105283B2 JP 3105283 B2 JP3105283 B2 JP 3105283B2 JP 03081445 A JP03081445 A JP 03081445A JP 8144591 A JP8144591 A JP 8144591A JP 3105283 B2 JP3105283 B2 JP 3105283B2
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/0215Addressing or allocation; Relocation with look ahead addressing means

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロック転送機能を有
するメモリへのアクセスの高速化を図ることができるメ
モリ・アクセス制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在の計算機システムの記憶装置には、
その記憶素子としてDRAMが用いられているものが多
い。DRAMは大容量ではあるが、比較的低速であると
いう欠点をもつ。この低速であるという欠点の計算機シ
ステムに対する影響を小さくするために、キャッシュ・
メモリ等を設ける等の様々な工夫が行われた。キャッシ
ュ・メモリはアドレス毎にブロックとしてデータを保持
しておく記憶手段であるが、一般にこのブロックは、メ
モリのアクセス・バンド幅の整数倍という単位で管理さ
れる。すなわち、キャッシュ・ミス・ヒット時における
DRAMからキャッシュ・メモリへのデータのローディ
ングでは、メモリ・アクセス・バンド幅の整数倍分のデ
ータが連続してアクセスされることによりデータ・ブロ
ックの転送が行われる。従来のメモリアクセス制御装置
のアクセス制御では、DRAMのブロック転送機能は主
にこうしたキャッシュ・メモリへのデータ・ブロックの
ローディング時にのみ実行されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
例では、明示的に連続したアドレスのデータに対するア
クセス、すなわちブロック・アクセスであることが示さ
れたときにしかDRAMのブロック転送機能が実行され
ない。アクセスがブロック・アクセスで行われるか否か
は、そのアクセス・ターゲットがキャッシャブル(cachea
ble)なアドレス領域に属するものか、アンキャッシャブ
ル(uncacheable)なアドレス領域に属するものかで主に
決まる。一般に、キャッシャブルな領域にはアクセスの
際に高速性を要求されるものが配され、アンキャッシャ
ブルな領域にはアクセスの際に高速性を比較的必要とし
ないものが配される。プログラムのアドレス参照パター
ンには局所性があり、これは、キャッシャブルな領域も
アンキャッシャブルな領域も同様である。ここでキャッ
シャブルな領域に属するデータに対するアクセスについ
てはキャッシュ・メモリの効果(キャッシュ・メモリ自体
の高速性)により高速アクセスが図られているのに対
し、アンキャッシャブルな領域に属するデータに対する
アクセスについては、何ら策が講じられていないという
のが現状である。
【0004】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、メモリへのアク
セスがブロック転送でない場合でも、高速なアクセスを
可能とするメモリ・アクセス制御装置を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、メモリへのアクセスを制御するメモリ・
アクセス制御装置であって、アクセスアドレスを保持す
る保持手段と、前記保持手段に保持されたアクセスアド
レスの上位部分を固定したまま下位部分を順次インクリ
メントさせることにより、前記メモリの同一ブロックの
連続するアドレスに順次アクセスするブロック転送手段
と、前記ブロック転送手段による順次アクセスにより目
的のアドレスにアクセスすると、当該アドレスを前記保
持手段に保持したまま順次アクセスを中断する中断手段
と、前記中断手段による順次アクセスの中断中に要求さ
れたアクセスがブロック・アクセスであるか否かを判断
する判断手段と、前記判断手段によりブロック・アクセ
スでないと判断された場合に、前記要求されたアクセス
の目的とするアドレスと前記保持手段に保持された前回
のアクセスアドレスとを比較する比較手段と、前記比較
手段による比較の結果、前記目的とするアドレスと前記
前回のアクセスアドレスとが上位部分において一致し、
下位部分において前記目的とするアドレスの方が大なる
場合に、前記中断手段により前回のアクセスアドレスで
中断された前記ブロック転送手段による順次アクセスを
再開するように制御する制御手段とを有することを特徴
とする。
【0006】
【作用】本発明では、ブロック転送による順次アクセス
により目的のアドレスにアクセスすると、当該アドレス
を保持したまま順次アクセスを中断し、中断中に要求さ
れたアクセスがブロック・アクセスであるか否かを判断
し、ブロック・アクセスでないと判断された場合に、要
求されたアクセスの目的とするアドレスと保持された前
回のアクセスアドレスとを比較し、比較の結果、目的と
するアドレスと前回のアクセスアドレスとが上位部分に
おいて一致し、下位部分において目的とするアドレスの
方が大なる場合に、前回のアクセスアドレスで中断され
たブロック転送による順次アクセスを再開する。これに
より、中断されたブロック転送を再開する場合には、新
たにアクセスアドレスをセットする必要がないので、
モリアクセスに要する時間を短縮できる。
【0007】
【実施例】図1は、本発明のメモリ・アクセス制御装置
の一実施例を示すブロック図であり、同図において、1
は前回のアクセスに用いられたターゲット・アドレスを
保持しておくためのラッチ、2は現在行われているアク
セスのターゲット・アドレスとラッチ1に保持されてい
る前回のアクセスのターゲット・アドレスとを比較する
比較器、3はアクセス情報aおよび比較器2からの比較
結果信号bに基づいてDRAMに対するRAS(Row Add
ress Strobe)信号/CAS(Column AddressStrobe)信
号を生成するRAS/CAS生成器、4はアクセス・ア
ドレスcからロー・アドレス/カラム・アドレスを生成
(マルチプレクス)するマルチプレクサ、5は読出し若
しくは書込み、アクセス・サイズ等のアクセス情報aを
用いてRAS/CAS生成器3で行われる以外のDRA
M制御を行うMISC制御器、6はブロック転送機能を
有するDRAMが複数個並設されたDRAMアレイであ
る。上記構成要素1〜5はブロック・アクセス可能化手
段を構成する。また、dはプロセッサ装置に対して授受
されるデータを示す。
【0008】図2は図1の装置の動作を示すフロー・チ
ャートである。メモリ・アクセス制御装置の一部を構成
するプロセッサ装置(図示せず)がメモリに対するアク
セスを開始すると、まず、ブロック・アクセスであるか
否かの判断が行われる(ステップS1)。ブロック・ア
クセスでない場合、ラッチ1に保持されているアドレス
と現在行われているアクセスのアドレスとの比較が比較
器2で行われる(ステップS2)。ここでの比較はアド
レス上位部分の一致比較とアドレス下位部分の大小比較
とがなされる(ステップS3,S4)。DRAMのブロ
ック転送は、ロー・アドレス(アドレス上位部分)を固
定し、カラム・アドレス(アドレス下位部分)を一定周
期で変化(インクリメント)させることにより、ロー・
アドレスとカラム・アドレスで指定されるデータを順次
送出するものであり、ロー・アドレスとカラム・アドレ
スをアクセス毎にセットしなければならない通常のアク
セス方式と比べて高速アクセスを可能とするものであ
る。アドレスの上位部分の比較はロー・アドレスが前回
のアクセス時のものと一致しているか否かを見るもので
あり、アドレスの下位部分の比較は今回のアクセス・タ
ーゲットが前回のものよりも上位アドレス側に位置する
か否かを見るものである。すなわち、前回アクセス時に
起動しているDRAMのブロック転送機能を用いたアク
セスを継続できるかどうかをチェックするものである。
ここでアドレス上位部分が一致しており、アドレス下位
部分がラッチ1に保持しているものよりも大きい場合、
前回アクセスを継続できる。すなわち、DRAMに対す
るアクセスを再開するのである(ステップS5)。この
ように前回のブロック転送機能を利用できることによ
り、新規アクセスで必要なセットアップ時間を省略でき
る。例えばニブル・モードのブロック転送機能付のDR
AMをDRAMアレイ6中に用いている場合は、RAS
/CAS生成器3で生成されるCAS信号をアサート/
ディアサートすることにより、また、高速ページ・モー
ドのブロック転送機能付のDRAMをDRAMアレイ6
中に用いている場合は、ロー・アドレス/カラム・アド
レス・マルチプレクサ4からDRAMアレイ6へ与えら
れるカラム・アドレスをRAS/CAS生成器3で生成
されるCAS信号のアサートにあわせてインクリメント
しながらCAS信号をアサート/ディアサートすること
により、アクセスは行われる。CAS信号のアサート/
ディアサートは、アクセス・ターゲットのアドレスと今
回のアクセス開始前にラッチ1に保持されていたアドレ
スとの差の回数だけ行われる。また、CAS信号のアサ
ート/ディアサートと同時にラッチ1の内容もインクリ
メントされる(ステップS6)。CAS信号のアサート
/ディアサートを前記回数分だけ繰り返すことにより、
DRAMアレイ6中でアクセス・ターゲットがアドレス
され(ステップS6〜S8)、アクセスに対するサービ
スが行われる(ステップS9)。サービス終了後は、R
AS信号はアサート状態、CAS信号はディアサート状
態となっている。すなわち、DRAMのアクセスはサス
ペンド状態となる。
【0009】アクセスがブロック・アクセスであった場
合(キャッシャブル領域に対するアクセスの場合)(ス
テップS1)、アドレス比較でアドレスの上位部分が不
一致であった場合(ステップS3)、およびアドレス下
位部分の比較で今回のアクセス・ターゲットが前回のも
のよりも下位アドレス側に位置することが判明した場合
(ステップS4)には、新しくDRAMに対するアクセ
スが起動される(ステップS10)。いずれの場合もD
RAMのブロック転送機能を用いたアクセスであるが、
RAS/CAS生成器3で生成されるRAS信号を一度
ディアサートしてからDRAMアクセスを開始すること
により、新規のDRAMアクセスを起動する。ブロック
・アクセスの場合は次回のアクセスのために今回のブロ
ック中の最上位アドレスを、ブロック・アクセスでない
場合は同じく次回のアクセスのために今回のターゲット
・データのアドレスをラッチ1にセットする(ステップ
S11)。このように、ブロック・アクセスであるか否
かにかかわらずブロック転送機能をもちいることによ
り、次回のアクセス時におけるセットアップ時間の省略
が期待でき、アクセスの高速化を期待できる。アクセス
に対するサービスが終了したら(ステップS12,S1
3)、RAS信号をアサート状態、CAS信号をディア
サート状態としておく。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブロック転送による順次アクセスにより目的のアドレス
にアクセスすると、当該アドレスを保持したまま順次ア
クセスを中断し、中断中に要求されたアクセスがブロッ
ク・アクセスであるか否かを判断し、ブロック・アクセ
スでないと判断された場合に、要求されたアクセスの目
的とするアドレスと保持された前回のアクセスアドレス
とを比較し、比較の結果、目的とするアドレスと前回の
アクセスアドレスとが上位部分において一致し、下位部
分において目的とするアドレスの方が大なる場合に、前
回のアクセスアドレスで中断されたブロック転送による
順次アクセスを再開するようにしたことにより、中断さ
れたブロック転送を再開する場合には、新たにアクセス
アドレスをセットする必要がないので、メモリアクセス
に要する時間を短縮できる。しかも、本発明は、例えば
バッファを用いる方法のように大規模なハードウェアを
付加することなく実施可能である。また、キャッシャブ
ルな領域とアンキャッシャブルな領域のいずれに対して
もアクセスの速度が従来よりも向上されるので、本来ア
ンキャッシャブルな領域に配してもよいデータまでをキ
ャッシャブルな領域に配し、いたずらにキャッシュ・メ
モリにおけるデータ・ブロックのリプレースメントを誘
発させてキャッシュ・メモリのヒット率の低下を招くと
いうことがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメモリ・アクセス制御装置の一実
施例を示すブロック図である。
【図2】図1の装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 ラッチ 2 比較器 3 RAS/CAS生成器 4 マルチプレクサ 5 MISC制御器 6 DRAMアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/00 - 12/06 G06F 13/16 - 13/18 G11C 7/00,11/401,11/41

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリへのアクセスを制御するメモリ・
    アクセス制御装置であって、アクセスアドレスを保持する保持手段と、 前記保持手段に保持されたアクセスアドレスの上位部分
    を固定したまま下位部分を順次インクリメントさせるこ
    とにより、前記メモリの同一ブロックの連続するアドレ
    スに順次アクセスするブロック転送手段と、 前記ブロック転送手段による順次アクセスにより目的の
    アドレスにアクセスすると、当該アドレスを前記保持手
    段に保持したまま順次アクセスを中断する中断手段と、 前記中断手段による順次アクセスの中断中に要求された
    アクセスがブロック・アクセスであるか否かを判断する
    判断手段と、 前記判断手段によりブロック・アクセスでないと判断さ
    た場合に、前記要求されたアクセスの目的とするアド
    レスと前記保持手段に保持された前回のアクセスアドレ
    スとを比較する比較手段と、 前記比較手段による比較の結果、前記目的とするアドレ
    スと前記前回のアクセスアドレスとが上位部分において
    一致し、下位部分において前記目的とするアドレスの方
    が大なる 場合に、前記中断手段により前回のアクセスア
    ドレスで中断された前記ブロック転送手段による順次
    クセスを再開するように制御する制御手段とを有するこ
    とを特徴とするメモリ・アクセス制御装置。
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