JP5485055B2 - 共有メモリシステム及びその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態における共有メモリシステムの構成を示す図である。この共有メモリシステムは、CPU(中央演算処理装置)(1)101、CPU(2)102、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)(1)103、DSP(2)104、GPU(汎用グラフィックス処理装置)105、HWA(ハードウェアアクセラレータ)(1)106及びHWA(ハードウェアアクセラレータ)(2)107からなる7つのマスタを有する。
図7は、第2の実施形態における共有メモリシステムの構成を示す図である。第2の実施形態の共有メモリシステムでは、第1の実施形態の共有メモリシステムに加え、緊急転送属性が付加されたメモリアクセスに対するキャッシュメモリ空間貸与機能が付加されている。
第3の実施形態では、第2の実施形態とは異なるコヒーレンシ制御を行う場合を示す。図8は、第3の実施形態における共有メモリシステムの構成を示す図である。前記第1の実施形態と同じ構成要素については同じ符号を用いることで、その説明を省略する。なお、本実施形態では、共有メモリシステムは、共有キャッシュメモリ構成110aを有するものとして説明する。図8に示す各マスタのクラスタメモリ共有設定は、前記第2の実施の形態とほぼ同じである。
第4の実施形態では、第1の実施形態と異なるラインサイズを備え、処理内容に適切なラインサイズのクラスタ111を割り当てることで、前記第1の実施形態よりも、更に性能の改善を図る場合を示す。
図10は、第5の実施形態における共有メモリシステムの構成を示す図である。第5の実施形態の共有メモリシステムでは、非対称なマルチプロセッサ搭載のアプリケーションプロセッサLSI(1)700(半導体装置)に対し、外部にコンパニオンとして拡張接続されたシステムLSI(2)701が、共有メモリシステムのマスタプロセッサ、つまりHWA(3)711として、プロセッサユニット710とともに共有メモリ712を共有するシステムが実現される。
102 CPU(2)
103 DSP(1)
104 DSP(2)
105 GPU
106 HWA(1)
107 HWA(2)
108a 命令キャッシュ
108b データキャッシュ
109 メモリコントローラ
110 共有メモリ
110a 共有キャッシュメモリ構成
111 クラスタ
111a 全マスタで共有する空間
111b 複数のマスタ間のみで共有する空間
111c 単一マスタで占有する空間
112 アクセス監視機構
113 プライオリティ設定レジスタ
114 アクセスポリシー制御機構
115 スケジューリング機構
116 マージ機構
117 タグ切替部
118 ラインサイズ制御部
119 クラスタメモリ空間選択装置
120 外部メモリ制御部
121 省電力制御部
122 クロック制御部
124 キャッシュ制御機構
130 バスアクセス信号
131 制御情報
137 フラグ信号
139 動作クロック
151 主記憶メモリ
151a、151b 主記憶メモリ
3319 インターコネクトバス
3340 バス負荷検出部
3341 バス負荷情報
3350 リプレースウェイ制御部
452 LCD
461 クラスタメモリ2、3で構成された空間
462 クラスタメモリ4で構成された空間
463 クラスタメモリ5、6で構成された空間
464 クラスタメモリ7、8で構成された空間
470 コヒーレンシ機能
471 CPU1のメモリアクセス
472a、472b CPU2のメモリアクセス
473a DSP1のメモリアクセス
474a、474b DSP2のメモリアクセス
475 最終画像データのメモリアクセス
608c CPU2の二次キャッシュ
608d DSP2の1次命令キャッシュ
608e DSP2の1次データキャッシュ
680 ラインサイズが128バイトのウェイで構成するクラスタメモリ群
681 ラインサイズが256バイトのウェイで構成するクラスタメモリ群
700 アプリケーションプロセッサLSI1
701 システムLSI2
710 プロセッサユニット
711 HWA(3)
712 共有メモリ
1030 属性
1040 マスタ識別属性
1050 リード/ライト属性
1060 アドレス属性
1070 データ/命令属性
1080 セキュア属性
1090 キャッシュ属性
10A0 緊急処理属性
10B0 転送属性
Claims (13)
- 複数のマスタと、
前記複数のマスタによってアクセスされ、クラスタに分割された共有メモリと、
前記複数のクラスタの少なくとも1つを含む複数のクラスタ空間を、全マスタで共有する空間、特定の複数のマスタ間で共有する空間、及び単体のマスタで占有する空間のいずれかで構成し、当該クラスタ空間に前記マスタからのアクセスを割り当てる割当部と、
前記マスタの属性情報に従って、前記クラスタ空間の構成を変更する変更部と、を備え、
前記属性情報は、前記マスタのアクセス信号に付加され、マスタ識別属性、リード/ライト属性、アドレス属性、データ/命令属性、セキュア属性、キャッシュ/非キャッシュ属性及び転送属性の少なくとも1つを含むことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
前記マスタは、中央演算処理装置、デジタルシグナルプロセッサ、汎用グラフィックス処理装置又はハードウェアアクセラレータであることを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
前記共有メモリはキャッシュメモリであり、
前記クラスタ空間にミスヒットが発生した場合、リフィル動作中、当該クラスタ空間にアクセスが割り当てられたマスタの動作クロック周波数を下げるもしくは当該動作クロックを停止させるクロック制御部を備えたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
前記マスタの属性情報を判別し、当該マスタから前記クラスタ空間へのアクセスを許可するアクセス監視部を備えたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項4に記載の共有メモリシステムであって、
前記マスタから前記クラスタ空間へのアクセスを格納するスケジューリング部と、
前記スケジューリング部によって格納された前記クラスタ空間へのアクセスを制御するアクセスポリシー制御部と、を備え、
前記アクセス監視部は、前記マスタの属性情報を判別して前記スケジューリング部に渡し、
前記アクセスポリシー制御部は、ポリシーを前記スケジューリング部に通知し、前記属性情報に該当するクラスタ空間へのアクセスを許可することを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項5に記載の共有メモリシステムであって、
前記アクセスポリシー制御部は、前記クラスタ空間へのアクセスの優先度が設定されたプライオリティ設定レジスタの内容を変更することを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項5又は6に記載の共有メモリシステムであって、
前記スケジューリング部によって格納された前記マスタから前記クラスタ空間へのアクセスを統合する統合部を備えたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項5に記載の共有メモリシステムであって、
前記共有メモリはキャッシュメモリであり、
前記マスタから前記クラスタ空間へのアクセスに緊急転送属性を付加する緊急転送属性付加部を備え、
前記アクセスポリシー制御部は、前記緊急転送属性が付加された前記マスタからのアクセスに、明け渡し可能な前記クラスタ空間の領域を貸与することを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項8に記載の共有メモリシステムであって、
前記緊急転送属性が付加されたマスタからのアクセスが完了すると、前記領域が貸与されたクラスタ空間を元に戻すことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
前記共有メモリはキャッシュメモリであり、
前記複数のクラスタ空間はラインサイズの異なるクラスタ空間からなり、
前記マスタの処理内容に応じたラインサイズの前記クラスタ空間に、前記マスタからのアクセスを振り分けるラインサイズ制御部を備えたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
特定の前記クラスタ空間に対し、電源の供給を遮断する、又はリーク電流を抑制する電源制御部を備えたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 請求項1に記載の共有メモリシステムであって、
半導体装置からなり、前記マスタとして、他の半導体装置が接続されたことを特徴とする共有メモリシステム。 - 複数のマスタと、前記複数のマスタによってアクセスされ、複数のクラスタに分割された共有メモリとを有する共有メモリシステムの制御方法であって、
前記複数のクラスタの少なくとも1つを含むクラスタ空間を、全マスタで共有する空間、特定の複数のマスタ間で共有する空間、及び単体のマスタで占有する空間のいずれかで構成し、当該クラスタ空間に前記マスタからのアクセスを割り当てる割当ステップと、
前記マスタの属性情報に従って、前記クラスタ空間の構成を変更する変更ステップと、を有し、
前記属性情報は、前記マスタのアクセス信号に付加され、マスタ識別属性、リード/ライト属性、アドレス属性、データ/命令属性、セキュア属性、キャッシュ/非キャッシュ属性及び転送属性の少なくとも1つを含む共有メモリシステムの制御方法。
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