JPH08221324A - キャッシュメモリへのアクセス - Google Patents

キャッシュメモリへのアクセス

Info

Publication number
JPH08221324A
JPH08221324A JP7333635A JP33363595A JPH08221324A JP H08221324 A JPH08221324 A JP H08221324A JP 7333635 A JP7333635 A JP 7333635A JP 33363595 A JP33363595 A JP 33363595A JP H08221324 A JPH08221324 A JP H08221324A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
memory
mode
cache memory
cache
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7333635A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3729545B2 (ja
Inventor
William H Oldfield
ヘンリー オールドフィールド ウィリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ARM Ltd
Original Assignee
Advanced Risc Machines Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Risc Machines Ltd filed Critical Advanced Risc Machines Ltd
Publication of JPH08221324A publication Critical patent/JPH08221324A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3729545B2 publication Critical patent/JP3729545B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • G06F12/0802Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
    • G06F12/0864Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches using pseudo-associative means, e.g. set-associative or hashing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/38Concurrent instruction execution, e.g. pipeline, look ahead
    • G06F9/3802Instruction prefetching
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2212/00Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
    • G06F2212/10Providing a specific technical effect
    • G06F2212/1028Power efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャッシュメモリのアクセス時間を短くし、
同時に電力消費を小さくするキャッシュメモリを提供す
る。 【解決手段】 必要なデータ項目のアドレスとタグメモ
リ部分(140)内に記憶しているアドレスデータとを
比較し、一致していれば必要なデータ項目が対応するデ
ータメモリ部分(160)内に記憶されていることを示
すキャッシュメモリ。 (1) 第1モードでは、データメモリ部分(160)
と対応するタグメモリ部分(140)のアドレスが一致
することを確認すると、必要なデータ語を記憶している
データメモリ部分(160)の1つだけを動作可能に
し、(2) 第2モードでは、必要なアドレスとタグメ
モリ部分(140)に記憶されたアドレスとの比較と同
時に2つ以上のデータメモリ部分(160)を動作可能
にし、アドレスの一致を用いてデータメモリ部分(16
0)の1つの出力を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はキャッシュメモリ
へのアクセスに関する。
【0002】
【従来の技術】データ処理システムの中央処理装置(C
PU)の性能を向上させるのにキャッシュメモリが用い
られている。キャッシュメモリは比較的小型で高速のラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)で、CPUが頻繁に必
要とするデータを記憶(格納)するのに用いる。一般に
キャッシュメモリにはCPUから直接アクセスし(たと
えば外部のメモリ管理装置(MMU)を経由せず)、物
理的にCPUの近くに設けてCPUとキャッシュメモリ
の間の信号伝播時間を小さくする。したがって、キャッ
シュメモリとのデータの授受は非常に高速で行われる。
【0003】キャッシュメモリが記憶できるデータはデ
ータ処理装置が処理するデータのほんの一部なので、あ
るデータをキャッシュメモリから読むか、(より遅い)
システムメモリから読むかをCPUは知る必要がある。
したがって、従来のキャッシュメモリの設計には、タグ
メモリと、関連するデータメモリを備えるようにしたも
のがある。タグメモリは、キャッシュメモリに現在記憶
しているデータの項目に関するシステムアドレスを記憶
するのに用いる。あるデータ項目にCPUがアクセスす
るときは、そのデータ項目に関するシステムアドレスと
タグメモリ内のアドレスとを比較する。現在のデータ項
目のアドレスとタグメモリ内のアドレスとが一致した場
合は、CPUはデータメモリ内のそのデータ項目にアク
セスすることができる。
【0004】従来の設計の中には、タグメモリとデータ
メモリをいくつかの部分に分割し、各データメモリ部分
とタグメモリ部分を対応させる方式のものがある。各タ
グメモリ部分は、対応するデータメモリ部分内に現在保
持されているデータ項目に関係するシステムアドレスを
記憶する。このような設計では、あるデータ項目にCP
Uがアクセスする場合、そのデータ項目に関連するシス
テムアドレスと各タグアドレス部分内のアドレスとを比
較する。一致するものがある場合は、一致したアドレス
を持つタグメモリ部分は対応するデータメモリ部分を起
動し(動作可能すなわちエネイブルにし)、そのデータ
項目の内容を読み出す。他のデータメモリ部分は動作可
能にしない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような多重部分方
式すなわち「アソシアティブ(associative )」キャッ
シュ方式を用いると、キャッシュ「不在(miss)」(す
なわち、必要なデータ項目がキャッシュ内にない)の可
能性が小さくなる。また読出し動作中は必要なデータメ
モリ部分だけに電力を供給するので、電力消費も少な
い。しかしこの方式では、キャッシュにアクセスする度
に、タグメモリの比較を完了してからデータメモリの読
出し動作を始めるという2段階動作を行うので好ましく
ない。この発明の目的は、電力消費もキャッシュメモリ
のアクセス時間も共に向上させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明が提供するキャ
ッシュメモリは、それぞれ1つ以上のデータ語を記憶
し、記憶しているデータ語をエネイブル信号に応答して
出力する、複数のデータメモリ部分と、それぞれ別個の
データメモリ部分に対応し、前記対応するデータメモリ
部分内に記憶している各データ語のメモリアドレスを表
すアドレス情報を記憶する、複数のタグメモリ部分と、
必要なデータ語のメモリアドレスとタグメモリ部分内に
記憶しているアドレス情報とを比較する比較手段であっ
て、前記必要なデータ語を前記データメモリ部分の中に
記憶しているかどうかを表す信号で、記憶している場合
は、必要なデータ語を記憶しているデータメモリ部分を
識別する、一致信号を生成する比較手段、を備え、前記
キャッシュメモリは、少なくとも第1モードと第2モー
ドで選択的に動作し、(1) 第1モードでは、一致信
号に応答して必要なデータ語を記憶しているデータメモ
リ部分の1つだけを動作可能にし、(2) 第2モード
では、比較手段の動作と実質的に同時に2つ以上のデー
タメモリ部分を動作可能にし、一致信号を用いてデータ
メモリ部分の1つの出力を選択する。
【0007】この発明は、タグメモリの比較動作とデー
タメモリの読出し動作を並行して行い、次にタグメモリ
出力を用いてデータメモリ部分の中の該当するデータを
選択して読み出すので、迅速なアクセスができる。この
ようにして動作を2段階から1段階に減らすことによ
り、アクセス時間はほぼ半分になる。
【0008】しかしこの発明を用いてこのようにアクセ
ス時間を向上させると、キャッシュメモリの電力消費が
大幅に増加するという犠牲を払う。たとえば4部分から
成るキャッシュメモリでは、読出し動作を行う度にデー
タメモリ部分をすべてに電力を供給すると電力消費は約
3.5倍になる。
【0009】この明らかに矛盾する要求に対処するた
め、この発明は直列(2段階)モードと並列(1段階)
モードを選択して動作させるキャッシュメモリを提供す
る。並列アクセスはアクセス時間が厳しいときに用い、
ゆっくりした直列アクセスは、たとえばいくつかの必要
なデータ項目が待機状態ですでにバッファされている
(たとえば、プリフェッチ装置内にデータ処理命令がバ
ッファされている)ような場合に用いる。
【0010】当業者に周知のように、「語」という用語
は、たとえば32ビット語というようないろいろの長さ
のビットのディジタルデータを指す。各データメモリ部
分はデータ語の配列を記憶する。配列内の各データ語の
位置はそのデータ語のメモリアドレスの中の選択された
ビットにより決定するとよい。
【0011】一致信号を用いて必要なデータメモリ部分
の出力を選択するために、キャッシュメモリは各データ
メモリ部分からのデータ出力を受けるマルチプレクサを
備え、このマルチプレクサは一致信号に応答してデータ
メモリ部分の中の1つの出力を選択することが望まし
い。第1モードか第2モードかを選択するには、論理手
段を用いて、第1モード動作では一致信号を別々のエネ
イブル信号としてデータメモリ部分に出し、第2モード
動作ではすべてのデータメモリ部分を動作可能にする方
式が望ましい。特に簡単な実施態様では、この論理手段
は、アクティブ高の一致信号と「第2モード/非第1モ
ード」制御信号とを組み合わせたORゲートの配列でよ
い。
【0012】またこの発明は、上に説明したキャッシュ
メモリに記憶しているデータにアクセスする中央処理装
置を提供する。中央処理装置は、データ処理命令をキャ
ッシュメモリから先取り(プリフェッチ)してバッファ
するプリフェッチ装置と、プリフェッチ装置に記憶され
た命令に応答し、キャッシュメモリを制御して第1モー
ド動作か第2モード動作で動作させる手段、を備える。
【0013】少なくとも所定数の命令がプリフェッチ装
置内にバッファされている場合は、プリフェッチ装置は
第1モードを選択することが望ましい。また、プリフェ
ッチ装置内にバッファされている命令の中に分岐命令が
あることを検出した場合は、プリフェッチ装置は第1モ
ードを選択することが望ましい。またこの発明は、上に
定義したキャッシュメモリと、上に定義した中央処理装
置、を備えるデータ処理装置を提供する。
【0014】
【発明の実施の形態】
【実施例】図1において、データ処理装置は中央処理装
置(CPU)100と、キャッシュメモリ(RAM)1
10を備える。CPU100とキャッシュメモリ110
は、同じ集積回路上に別個の部品として製作してよい。
図1は、CPUとキャッシュRAMの非常に簡単化した
動作を示す。CPU100はデータ処理命令を実行する
プロセッサコア102と、キャッシュRAM110から
命令を検索してバッファするプリフェッチ装置104を
備える。
【0015】動作を説明すると、プリフェッチ装置10
4はキャッシュRAM110にアドレスを送り、キャッ
シュRAMから読み出す次の命令を指定する。キャッシ
ュRAMからこの命令を読み出してプリフェッチ装置1
04に戻し、先入れ先出し(FIFO)バッファ内に記
憶する。プロセッサコアはFIFOバッファの出力から
命令を取り出して実行する。
【0016】またプリフェッチ装置は「並列/非直列」
信号と呼ぶ別の信号をキャッシュRAMに送る。この信
号は、キャッシュRAMの動作が直列アクセスモードか
並列アクセスモードかを指定する。プリフェッチ装置1
04による並列/非直列信号の生成と、並列/非直列信
号がキャッシュRAM110の動作に与える効果につい
ては、以下に詳しく説明する。並列/非直列信号は制御
論理(図示せず)にも送られる。制御論理は以下に説明
するようにキャッシュRAM110の各部の動作を制御
する。
【0017】図2はキャッシュメモリ110で、タグR
AM120とデータRAM130を備える。タグRAM
は4個のタグユニット140を備え、各タグユニット1
40は64個のタグライン150を備える。同様にデー
タRAMは4個のデータRAMユニット160を備え、
各データRAMユニット160は64個のキャッシュラ
イン170を備える。各キャッシュラインは8データ語
を記憶し、各データ語は32ビット(4バイト)のデー
タを持つ。
【0018】あるアドレスのデータにCPU100がア
クセスする場合は、32ビットのアドレス信号A[3
1:0]をキャッシュメモリ110に送る。ここでは主
としてキャッシュRAM110からデータ処理命令をプ
リフェッチする動作を説明するので、図2から図4で
は、プリフェッチ装置へデータを伝送するデータバスを
「データ出力」と示している。しかし実際は、CPUと
キャッシュRAMとの間のデータ伝送は双方向である。
【0019】アドレス信号の32ビットの中の第5ビッ
トから第10ビット、すなわちA[10:5]は、タグ
RAM120の一部であるタグライン選択器200と、
データRAM130の一部であるるキャッシュライン選
択器210に送る。これらの6アドレスビットは、タグ
ライン150とキャッシュライン170の中の特定のラ
インを指定する。図2では、現在選択されているタグラ
イン150とキャッシュライン170を斜線部分で示し
ている。
【0020】タグライン150は、データアドレスの第
11ビットから第31ビットに相当する21ビットのア
ドレスを記憶する。あるデータアドレスに対応するデー
タがデータRAM130内に記憶されているかどうかを
検出するには、CPU100のプリフェッチ装置が生成
したアドレスの第11ビットから第31ビットすなわち
A[31:11]と4個の各タグユニット140内の現
在選択されているタグライン150の内容とを比較す
る。
【0021】各タグユニット140について、そのタグ
ユニット140内の選択されたタグラインの内容が、C
PU100が出力した現在のアドレスの高位の21ビッ
トA[31:11]と等しい場合は、そのタグユニット
の一致信号220をセットする。
【0022】一致信号を各論理ORゲート222に送
り、プリフェッチ装置104からの並列/非直列信号と
組み合わせる。この組合わせの結果は次の通りである。 1. 並列/非直列信号が高(キャッシュRAM110
が並列で動作することを示す)の場合は、各ORゲート
222の出力も高である。これにより、一致信号の状態
にかかわらず、データRAMユニット160はすべて動
作可能になる(straight away )。この場合は、アドレ
スとタグRAMの内容との比較は、すべてのデータRA
M ユニットから選択されたキャッシュライン170の
読出しと並列に行う。タグRAMが生成した一致信号
は、特定のデータRAMユニットを選択して動作させる
ために用いるのではなく、マルチプレクサ224内のデ
ータRAMユニットの中から1つの出力を選択するのに
用いる。
【0023】2. 並列/非直列信号が低(キャッシュ
RAM110が直列で動作することを示す)の場合は、
どの一致信号も高でなければ各ORゲート222の出力
は低である。一致信号の1つが高になると、その一致信
号に関するORゲートの出力は高になり、タグが一致し
たそのデータRAMユニットだけが使用可能になる。し
たがってこの場合は、タグユニットの1つが一致するま
ではデータRAMユニットは電力を供給されない。一致
すると、必要なデータRAMユニットだけが電力を供給
される。この直列すなわち2段階アクセス方式は上に説
明した並列アクセス方式より遅いが、必要なデータRA
Mユニットだけが電力を供給されるので消費電力は小さ
い。
【0024】4個のデータRAMユニット160のデー
タ出力はマルチプレクサ224に送られ、マルチプレク
サ224はタグRAM120が生成した一致信号にした
がって出力の1つを通す。並列アクセスモードを用いる
場合は、キャッシュのデータラインはすでに各データR
AMユニットから読み出されており、マルチプレクサ2
24を用いてそれらのデータラインの中から必要な1つ
を選択する。
【0025】対照的に、直列アクセス方式を用いる場合
は、データRAMユニットの1つだけが一連のデータを
読み出す。これが(定義により)必要なラインである。
しかしこの実施態様の構成を簡単にするために、直列方
式を用いる場合でもマルチプレクサを信号路内に置く。
現在のデータRAMユニットはマルチプレクサ224に
送る一致信号と同じ信号で動作可能になるので、マルチ
プレクサ224は必ず正しいデータRAMユニットが出
力するデータラインを通す。
【0026】次に、マルチプレクサ224が出力する一
連のデータ(8データ語から成る)をマルチプレクサ2
30に送る。マルチプレクサ230は、CPU100が
出力したアドレス信号の第2ビットから第4ビット(す
なわち、A[4:2])にしたがってアクセス用のデー
タ語の1つを選択する。各出力データ語は32ビットデ
ータ語で、4バイトのデータを含む。一般には32ビッ
ト語全体にアクセスする(たとえば32ビット命令の取
出し中)。しかし特定のバイトにアクセスする必要があ
る場合は、アクセスするバイトをデータアドレスの第0
ビットと第1ビットA[1:0]で示す。
【0027】アドレス信号A[31:0]の各部のアド
レス機能を次の表に示す。
【0028】図3は、直列アクセスモード(すなわち、
並列/非直列信号が低)にあるキャッシュRAM110
の動作を示す略図である。ここではORゲート222の
実際の動作を、タグユニット140の一致出力220と
データRAMユニット160の動作可能(エネイブル)
入力とを接続したものとして図示する。言い換えると、
必要な1つのデータRAMユニットだけに一致信号を直
接通して動作可能にし、またそれはタグRAMアドレス
の比較を完了した後にだけ行う。
【0029】図4は、並列アクセスモード(すなわち、
並列/非直列信号が高)にあるキャッシュRAM110
の動作を示す略図である。ここではORゲート222の
実際の動作を、どのタグユニットが一致信号を出力する
かにかかわらず、またタグRAM比較を行うのと同時
に、すべてのデータRAMユニットにエネイブル信号を
送るものとして図示する。
【0030】図5はプリフェッチ装置104の略図で、
直列アクセスと並列アクセスのどちらを用いるかを決定
するのに用いる1組の規則の例を、この図で説明する。
プリフェッチ装置はFIFOバッファ250を備え、キ
ャッシュRAMから読み出した命令を入力252に受け
て記憶する。命令はFIFOバッファ出力254から出
すので、記憶された命令はバッファ内を進む。
【0031】図5に示すバッファは4命令を記憶する。
しかし実際には、この実施態様のバッファは8命令を記
憶する。この図でバッファを小さく示したのは、動作原
理の説明を簡単にするためである。バッファの内容は、
バッファ占有度検出器260と分岐命令予測器270で
監視する。
【0032】バッファ占有度検出器は、バッファ250
内に記憶している命令数を検出する。これは既知のもの
であって、バッファがすでに十分な数の命令を取り出し
て保持している場合に、さらに命令を取り出さないよう
にするのに用いる。しかしここでは、バッファが所定の
数以上の命令を保持しているかどうかを検出するのにも
バッファ占有度検出器を用いる。たとえば、バッファ占
有度検出器は、バッファが半分満たされている(8命令
バッファの場合は4命令を保持)かどうかを検出する。
半分満たされている場合は、その後の取り出し動作は遅
い直列アクセスモードで行ってよい。このため、バッフ
ァがn命令以上を保持している場合はバッファ占有度検
出器は高出力を出し、NORゲート280を通し、並列
/非直列信号を形成する(上に説明したように、直列ア
クセスが必要な場合は並列/非直列信号は低である)。
【0033】分岐命令予測器270も既知のものであ
り、バッファ内の命令を検査して、実行しそうな分岐命
令(たとえば無条件分岐か、または分岐命令予測器が分
岐条件と知ったまたは見なした条件付き分岐)が命令の
中にあるかどうかを検出する。この場合は、分岐はFI
FOバッファ250の出力254からの命令の中の少な
くとも所定数(たとえば、FIFOバッファ250の出
力の中の少なくとも第2命令)であると仮定して、分岐
先の命令すなわち目標アドレスは、直列アクセスモード
を用いてゆっくり取り出してよい(FIFOバッファ内
の分岐命令の位置は、従来の分岐命令予測器により容易
に検出することができる)。したがってこのような場合
は、分岐命令予測器270は高信号をNORゲート28
0に送り、NORゲート280は並列/非直列信号とし
て低値を出力する。
【0034】この発明の例示の実施態様を添付の図面を
参照して詳細に説明したが、この発明はこれらの実施態
様だけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に規
定されているこの発明の範囲と精神から逸れずに、当業
者はいろいろの変更や修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
この発明の目的と特徴と利点は、以下の図面を参照して
例示の実施態様の詳細な説明を読めば明らかになる。
【図1】中央処理装置とキャッシュメモリを備えるデー
タ処理装置の略図。
【図2】この発明の一実施態様のキャッシュメモリの略
図。
【図3】直列アクセスモードで動作する、図2のキャッ
シュメモリを示す略図。
【図4】並列アクセスモードで動作する、図2のキャッ
シュメモリを示す略図。
【図5】プリフェッチ装置の略図。
【符号の説明】
100 中央処理装置(CPU) 102 プロセッサコア 104 プリフェッチ装置 110 キャッシュメモリ(RAM) 120 タグRAM 130 データRAM 140 タグユニット 150 タグライン 160 データRAMユニット 170 キャッシュライン 200 タグRAMのライン選択器 210 データRAMのライン選択器 222 論理ORゲート 224 マルチプレクサ 230 マルチプレクサ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャッシュメモリであって、 それぞれ1つ以上のデータ語を記憶し、記憶しているデ
    ータ語をエネイブル信号に応答して出力する、複数のデ
    ータメモリ部分と、 それぞれ別個のデータメモリ部分に対応し、前記対応す
    るデータメモリ部分内に記憶している各データ語のメモ
    リアドレスを表すアドレス情報を記憶する、複数のタグ
    メモリ部分と、 必要なデータ語のメモリアドレスと前記タグメモリ部分
    内に記憶している前記アドレス情報とを比較する比較手
    段であって、前記必要なデータ語を前記データメモリ部
    分の中に記憶しているかどうかを表す信号で、記憶して
    いる場合は、前記必要なデータ語を記憶している前記デ
    ータメモリ部分の1つを識別する、一致信号を生成する
    比較手段、を備え、 少なくとも第1モードと第2モードで選択的に動作し、 (1) 前記第1モードでは、前記一致信号に応答して
    前記必要なデータ語を記憶している前記データメモリ部
    分の1つだけを動作可能にし、 (2) 前記第2モードでは、前記比較手段の動作と実
    質的に同時に2つ以上の前記データメモリ部分を動作可
    能にし、前記一致信号を用いて前記データメモリ部分の
    1つの出力を選択する、キャッシュメモリ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のキャッシュメモリであっ
    て、各データメモリ部分はデータ語の配列を記憶し、前
    記配列内の各データ語の位置は前記データ語のメモリア
    ドレスの選択されたビットで決定する、キャッシュメモ
    リ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のキャッシュメモリであっ
    て、前記各データメモリ部分からのデータ出力を受ける
    よう接続されたマルチプレクサを備え、前記マルチプレ
    クサは前記一致信号に応答して前記データメモリ部分の
    1つの出力を選択する、キャッシュメモリ。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のキャッシュメモリであっ
    て、前記第1モード動作では前記一致信号を別個のエネ
    イブル信号として前記データメモリ部分に送り、前記第
    2モード動作ではすべての前記データメモリ部分を使用
    可能にする、キャッシュメモリ。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のキャッシュメモリ内に記
    憶されたデータにアクセスする中央処理装置であって、 前記キャッシュメモリからのデータ処理命令をプリフェ
    ッチしバッファするプリフェッチ装置と、 前記キャッシュメモリの制御用の前記プリフェッチ装置
    内に記憶している前記命令に応答して、前記第1モード
    動作か前記第2モード動作で動作させる手段、を備える
    中央処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の中央処理装置であって、
    前記プリフェッチ装置内に少なくとも所定数の命令がバ
    ッファされている場合は、前記プリフェッチ装置は前記
    第1モードを選択する、中央処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の中央処理装置であって、
    前記プリフェッチ装置内にバッファされている前記命令
    内に分岐命令が検出された場合は、前記プリフェッチ装
    置は前記第1モードを選択する、中央処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の中央処理装置であって、
    前記プリフェッチ装置内にバッファされている前記命令
    内に分岐命令が検出された場合は、前記プリフェッチ装
    置は前記第1モードを選択する、中央処理装置。
  9. 【請求項9】 データ処理装置であって、 請求項1記載のキャッシュメモリと、 請求項5記載の中央処理装置、を備えるデータ処理装
    置。
JP33363595A 1995-01-17 1995-12-21 キャッシュメモリへのアクセス Expired - Fee Related JP3729545B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB95008470 1995-01-17
GB9500847A GB2297398B (en) 1995-01-17 1995-01-17 Accessing cache memories

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08221324A true JPH08221324A (ja) 1996-08-30
JP3729545B2 JP3729545B2 (ja) 2005-12-21

Family

ID=10768123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33363595A Expired - Fee Related JP3729545B2 (ja) 1995-01-17 1995-12-21 キャッシュメモリへのアクセス

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5717892A (ja)
JP (1) JP3729545B2 (ja)
GB (1) GB2297398B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013069099A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp 制御システム、制御方法およびプログラム
JP2015026397A (ja) * 2014-11-04 2015-02-05 株式会社東芝 制御装置および情報処理装置
JP2018018513A (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. メモリシステム、プロセシングシステム、及びメモリスタックを動作させる方法
US10810130B2 (en) 2016-12-22 2020-10-20 Renesas Electronics Corporation Cache memory device with access controller that accesses one of data memory and main memory based on retained cache hit determination result in response to next access

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5860106A (en) * 1995-07-13 1999-01-12 Intel Corporation Method and apparatus for dynamically adjusting power/performance characteristics of a memory subsystem
JPH09223068A (ja) * 1996-02-15 1997-08-26 Toshiba Microelectron Corp キャッシュメモリ
GB2317975B (en) * 1996-10-04 2001-09-12 Ibm System and method for reducing power consumption in an electronic circuit
US5870616A (en) * 1996-10-04 1999-02-09 International Business Machines Corporation System and method for reducing power consumption in an electronic circuit
US6138209A (en) * 1997-09-05 2000-10-24 International Business Machines Corporation Data processing system and multi-way set associative cache utilizing class predict data structure and method thereof
US6295583B1 (en) * 1998-06-18 2001-09-25 Compaq Information Technologies Group, L.P. Method and apparatus for resolving probes in multi-processor systems which do not use external duplicate tags for probe filtering
US6425055B1 (en) 1999-02-24 2002-07-23 Intel Corporation Way-predicting cache memory
US6629206B1 (en) * 1999-12-31 2003-09-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Set-associative cache-management using parallel reads and serial reads initiated during a wait state
JP2004171177A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Renesas Technology Corp キャッシュシステムおよびキャッシュメモリ制御装置
US7152170B2 (en) * 2003-02-20 2006-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Simultaneous multi-threading processor circuits and computer program products configured to operate at different performance levels based on a number of operating threads and methods of operating
GB2410584B (en) * 2003-02-20 2006-02-01 Samsung Electronics Co Ltd Simultaneous multi-threading processor circuits and computer program products configured to operate at different performance levels
US9529727B2 (en) * 2014-05-27 2016-12-27 Qualcomm Incorporated Reconfigurable fetch pipeline
US10390114B2 (en) * 2016-07-22 2019-08-20 Intel Corporation Memory sharing for physical accelerator resources in a data center

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317181A (en) * 1979-12-26 1982-02-23 Texas Instruments Incorporated Four mode microcomputer power save operation
CA1187198A (en) * 1981-06-15 1985-05-14 Takashi Chiba System for controlling access to channel buffers
DE3586524T2 (de) * 1984-10-31 1993-01-21 Texas Instruments Inc Durch beide, physikalische und virtuelle addressen, addressierbarer cache-speicher.
US4862348A (en) * 1986-01-20 1989-08-29 Nec Corporation Microcomputer having high-speed and low-speed operation modes for reading a memory
JPS63163912A (ja) * 1986-12-26 1988-07-07 Toshiba Corp マイクロコンピユ−タシステム
JPH01154261A (ja) * 1987-12-11 1989-06-16 Toshiba Corp 情報処理装置
US5535174A (en) * 1992-12-04 1996-07-09 Analog Devices, Incorporated Random access memory with apparatus for reducing power consumption

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013069099A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Toshiba Corp 制御システム、制御方法およびプログラム
JP2015026397A (ja) * 2014-11-04 2015-02-05 株式会社東芝 制御装置および情報処理装置
JP2018018513A (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. メモリシステム、プロセシングシステム、及びメモリスタックを動作させる方法
US10810130B2 (en) 2016-12-22 2020-10-20 Renesas Electronics Corporation Cache memory device with access controller that accesses one of data memory and main memory based on retained cache hit determination result in response to next access

Also Published As

Publication number Publication date
GB2297398B (en) 1999-11-24
GB9500847D0 (en) 1995-03-08
JP3729545B2 (ja) 2005-12-21
GB2297398A (en) 1996-07-31
US5717892A (en) 1998-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6317810B1 (en) Microprocessor having a prefetch cache
US5353426A (en) Cache miss buffer adapted to satisfy read requests to portions of a cache fill in progress without waiting for the cache fill to complete
JP3729545B2 (ja) キャッシュメモリへのアクセス
US5014195A (en) Configurable set associative cache with decoded data element enable lines
EP0381323B1 (en) Method and apparatus for increasing the data storage rate of a computer system
US5680631A (en) Data processor with on-chip cache memory and purge controller responsive to external signal for controlling access to the cache memory
JPS6323586B2 (ja)
US6499097B2 (en) Instruction fetch unit aligner for a non-power of two size VLIW instruction
JPH0321934B2 (ja)
US5781923A (en) Adding a field to the cache tag in a computer system to indicate byte ordering
US6684319B1 (en) System for efficient operation of a very long instruction word digital signal processor
US6442667B1 (en) Selectively powering X Y organized memory banks
KR100397026B1 (ko) 판독부재대기시간감소장치및방법
JPH0836491A (ja) パイプライン・ストア命令を実行する装置及びその方法
US6314509B1 (en) Efficient method for fetching instructions having a non-power of two size
US5206945A (en) Single-chip pipeline processor for fetching/flushing instruction/data caches in response to first/second hit/mishit signal respectively detected in corresponding to their logical addresses
US5854943A (en) Speed efficient cache output selector circuitry based on tag compare and data organization
US5991848A (en) Computing system accessible to a split line on border of two pages within one cycle
US6757809B1 (en) Data processor having 2n bits width data bus for context switching functions
US5724548A (en) System including processor and cache memory and method of controlling the cache memory
US5765190A (en) Cache memory in a data processing system
KR960007833B1 (ko) 고속 페이지 모드 선택을 위한 방법 및 장치
US4737908A (en) Buffer memory control system
US6321325B1 (en) Dual in-line buffers for an instruction fetch unit
US6192449B1 (en) Apparatus and method for optimizing performance of a cache memory in a data processing system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20051004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081014

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131014

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees