KR100717273B1 - Processor device including backup cache memory and method for backup cache memory access thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백업 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치 및 그의 백업 캐시 메모리 억세스 방법에 관한 것이다. 여기에 개시되는 프로세서 장치는 메인 메모리 장치를 사용하는 컴퓨터 시스템에 적합하다. 프로세서 장치는 프로세서 코어와 2 차 캐시 메모리 및 백업 캐시 메모리를 구비한다. 그리고 프로세서 코어와 2 차 캐시 메모리 및 백업 캐시 메모리 사이에 구비되어, 2 차 캐시 메모리의 이상 유무를 판별하고, 판별 결과 2 차 캐시 메모리가 적어도 하나의 특정 영역에 이상이 있으면, 프로세서 코어가 특정 영역 억세스 시, 상기 특정 영역에 대응하는 메모리 영역을 억세스하도록 하는 수단을 포함한다. 이 수단은 2 차 캐시 메모리의 이상이 있는 특정 영역과 백업 캐시 메모리의 메모리 영역을 상호 할당하는 맵핑 정보를 저장한다. 따라서 프로세서 코어가 2차 캐시 메모리의 이상이 있는 특정 영역 억세스 시, 맵핑 정보를 이용하여 할당된 백업 캐시 메모리 영역을 억세스하도록 함으로써, 2 차 캐시 메모리의 일부 영역의 고장으로 인한 프로세서의 오동작을 방지한다.The present invention relates to a processor device having a backup cache memory and a method of accessing the backup cache memory thereof. The processor device disclosed herein is suitable for a computer system using a main memory device. The processor device has a processor core and a secondary cache memory and a backup cache memory. And between the processor core and the secondary cache memory and the backup cache memory to determine whether there is an abnormality in the secondary cache memory, and if the secondary cache memory has an abnormality in at least one specific area, the processor core is located in the specific area. And upon access, means for accessing a memory area corresponding to the specific area. This means stores mapping information for mutually allocating a specific area having an abnormality of the secondary cache memory and a memory area of the backup cache memory. Accordingly, when the processor core accesses a specific region having an abnormality of the secondary cache memory, the processor may access the allocated backup cache memory region by using the mapping information, thereby preventing a processor malfunction due to a failure of a portion of the secondary cache memory. .
Description
도 1 및 도 2는 2 차 캐시 메모리 장치를 구비하는 프로세서 장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;1 and 2 are block diagrams showing a schematic configuration of a processor device having a secondary cache memory device;
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 프로세서 장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;3 and 4 are block diagrams showing a schematic configuration of a processor device according to the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서 장치의 구성을 도시한 블럭도; 그리고5 is a block diagram showing a configuration of a processor device according to an embodiment of the present invention; And
고 6은 도 5에 도시된 프로세서 장치의 백업 캐시 메모리를 사용하기 위한 억세스 수순을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an access procedure for using the backup cache memory of the processor device shown in FIG. 5.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
30, 40 : 프로세서 장치30, 40: processor unit
32, 42 : 프로세서 코어32, 42: processor core
34, 44 : 2 차 캐시 메모리34, 44: secondary cache memory
36, 46 : 백업 캐시 메모리36, 46: backup cache memory
38 : 캐시 메모리 인터페이스부 38: cache memory interface unit
50 : 메인 메모리50: main memory
본 발명은 컴퓨터용 프로세서 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 백업 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치 및 그의 백업 캐시 메모리 억세스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a processor device for a computer, and more particularly, to a processor device having a backup cache memory and a method of accessing the backup cache memory thereof.
일반적으로 컴퓨터용 프로세서 장치는 프로세서 코어(core) 내부에 구비되는 1 차(L1) 캐시 메모리와 프로세서 장치 내부에 구비되는 2 차(L2) 캐시 메모리를 구비한다.In general, a processor device for a computer includes a primary (L1) cache memory provided in a processor core and a secondary (L2) cache memory provided in a processor device.
예를 들어, 인텔(Intel) 사의 펜티엄 2 또는 3 프로세서는 슬롯(slot) 타입과 소켓(socket) 타입의 두가지 타입으로 제작되는데, 이들 타입 모두 프로세서 장치 내부에 2 차 캐시 메모리를 구비한다.For example, an Intel Pentium 2 or 3 processor is manufactured in two types, a slot type and a socket type, both of which have secondary cache memory inside the processor device.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 슬롯 타입의 프로세서 장치(10)는 PCB 기판(16) 위에 프로세서 코어(12)와 2 차 캐시 메모리(14)를 구비하고 있다. 그리고 소켓 타입의 프로세서 장치(20)는 프로세서 코어(22) 내부에 2 차 캐시 메모리(24)를 구비하고 있다.1 and 2, a slot
이들 프로세서 장치(10, 20)는 컴퓨터용 프로세서 장치로, 메인 메모리(미도시됨)와 연결되어 프로세서 동작에 따른 빈번한 메모리 억세스가 이루어진다. 그러므로 프로세서 장치(10, 20)는 메인 메모리보다 빠른 억세스 속도를 갖는 캐시 메모리를 프로세서 코어(12, 22)와 메인 메모리 사이에 구비한다. 즉, 프로세서 장치(10, 20)는 메인 메모리와의 데이터 억세스를 위한 인터페이스 시간이 많이 걸리기 때문에 프로세서 코어(12, 22)와 메인 메모리 사이에 2 차 캐시 메모리(14, 24)를 두고, 빈번한 데이터 억세스가 요구될 때, 데이터를 메인 메모리에서 독출하여 캐시 메모리로 로드(load)한다. 그리고 필요할 때마다 캐시 메모리로부터 데이터를 억세스함으로써, 짧은 시간으로 데이터 억세스를 처리한다. 이는 일반적으로 메인 메모리의 억세스 시간보다 캐시 메모리의 억세스 시간이 짧기 때문이다.These
그러나 일반적인 프로세서 장치에서는 캐시 메모리의 일부 영역에서 고장이 발생되면, 프로세서 장치의 오동작의 원인이 되기도 하며, 이를 해결하기 위하여 캐시 메모리의 억세스를 제한하고 메인 메모리를 직접 억세스하도록 구비함으로써 프로세서 장치의 성능을 저하시킨다.However, in a general processor device, if a failure occurs in a portion of the cache memory, it may cause a malfunction of the processor device. To solve this problem, the performance of the processor device may be limited by limiting access to the cache memory and directly accessing the main memory. Lowers.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치에서 캐시 메모리의 특정 영역에 이상이 발생되면 이에 대응해서 사용하는 백업 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치를 구현하는데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to solve the above-described problem, and to implement a processor device having a backup cache memory used in response to an abnormality in a specific region of the cache memory in the processor device having a cache memory.
또한 본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 백업 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치에서 이상이 있는 캐시 메모리의 특정 영역에 대응해서 백업 캐시 메모리를 사용하기 위한 방법을 구현하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to solve the above-described problem, and to implement a method for using a backup cache memory corresponding to a specific region of the abnormal cache memory in the processor device having a backup cache memory.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 프로세서 장치에 있어서: 프로세서 코어와; 캐시 메모리와; 상기 캐시 메모리의 특정 메모리 영역과 상호 맵핑되는 메모리 영역을 갖는 백업 캐시 메모리 및; 상기 프로세서 코어와 상기 캐시 메모리 및 상기 백업 캐시 메모리 사이에 구비되고, 상기 프로세서 코어가 상기 캐시 메모리의 메모리 영역 중 적어도 하나의 영역에 이상이 있는지를 판별하여, 상기 캐시 메모리가 적어도 하나의 메모리 영역에 이상이 있으면, 상기 프로세서 코어가 상기 이상이 있는 메모리 영역 억세스 시, 상기 이상이 있는 메모리 영역에 대응하는 상기 백업 캐시 메모리의 메모리 영역을 억세스하도록 하는 수단을 포함한다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a processor device comprising: a processor core; Cache memory; A backup cache memory having a memory area that is mapped to a specific memory area of the cache memory; The processor core is disposed between the cache memory and the backup cache memory, and the processor core determines whether there is an error in at least one of the memory areas of the cache memory, so that the cache memory is located in at least one memory area. If there is a problem, the processor core includes means for accessing a memory area of the backup cache memory corresponding to the abnormal memory area when the processor core accesses the abnormal memory area.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 캐시 메모리는 2 차 캐시 메모리이다.In a preferred embodiment of this aspect, the cache memory is a secondary cache memory.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 수단은 상기 이상이 있는 메모리 영역과 상기 백업 캐시 메모리의 상기 메모리 영역에 대한 상호 맵핑 정보를 저장한다.In a preferred embodiment of this aspect, the means stores the mutual mapping information for the memory area of the abnormality and the memory area of the backup cache memory.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 프로세서 코어와 캐시 메모리 및 상기 캐시 메모리의 특정 메모리 영역과 상호 맵핑되는 메모리 영역을 갖는 백업 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치에서, 상기 백업 캐시 메모리를 억세스하는 방법에 있어서: 상기 프로세서 장치를 초기화하는 단계와; 상기 초기화 단계에서 상기 캐시 메모리가 적어도 하나의 특정 영역에 이상이 있는지를 판별하는 단계와; 상기 판별 결과, 상기 적어도 하나의 특정 영역에 이상이 있으면, 상기 백업 캐시 메모리에 상기 특정 영역에 대응하는 메모리 영역을 할당 하는 단계와; 상기 특정 영역과 상기 메모리 영역 간의 상호 할당된 맵핑 정보를 저장하는 단계 및; 상기 프로세서 코어가 상기 특정 영역 억세스 시, 상기 맵핑 정보를 이용하여 상기 할당된 메모리 영역을 억세스하도록 하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, in the processor device having a backup cache memory having a processor core and a cache memory and a memory area that is mapped to a specific memory area of the cache memory, the backup cache memory A method of accessing a computer, the method comprising: initializing the processor device; Determining whether the cache memory has an abnormality in at least one specific area in the initializing step; Allocating a memory area corresponding to the specific area to the backup cache memory when the at least one specific area is abnormal as a result of the determination; Storing mutually allocated mapping information between the specific area and the memory area; Allowing the processor core to access the allocated memory region using the mapping information when the processor core accesses the specific region.
(작용)(Action)
따라서 본 발명에 의하면, 프로세서 장치는 초기화 과정을 통하여 캐시 메모리의 메모리 영역들 중에 이상 영역이 있는지를 판별한다. 판별 결과, 이상이 있는 영역이 적어도 하나 있으면, 이 영역에 대응하여 백업 캐시 메모리의 특정 영역 어드레스를 할당한다. 그리고 이들 할당된 맵핑 정보를 포함하는 테이블을 작성, 저장한다. 그러므로 프로세서 장치가 캐시 메모리 억세스시, 상기 테이블을 참조하고 억세스할 영역이 상기 테이블에 있으면, 맵핑 정보에 따른 백업 캐시 메모리의 해당 영역을 억세스한다.Therefore, according to the present invention, the processor device determines whether there is an abnormal area among the memory areas of the cache memory through an initialization process. As a result of the determination, if there is at least one abnormal area, a specific area address of the backup cache memory is allocated corresponding to this area. A table containing these allocated mapping information is created and stored. Therefore, when the processor device accesses the cache memory and the region to be accessed and the region to be accessed is in the table, the processor device accesses the corresponding region of the backup cache memory according to the mapping information.
(실시예)(Example)
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 프로세서 장치들을 도시한 것이다.3 and 4 illustrate processor devices according to the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 프로세서 장치(30)는 슬롯 타입의 컴퓨터용 프로세서 장치로, 프로세서 코어(32)와 2 차 캐시 메모리(34) 및 신규한 백업 캐시 메모리(36)를 구비한다. 그리고 상기 프로세서 장치(30)는 메인 메모리(50)와 전기적으로 연결되어 상기 프로세서 코어(32)의 동작에 따라 데이터 억세스가 이루어진다.Referring to FIG. 3, the
그리고 상기 프로세서 코어(32)와 상기 2 차 및 백업 캐시 메모리들(34, 36) 은 캐시 버스(cache bus)를 통하여 상호 연결된다.The
또한, 도 4를 참조하면, 상기 프로세서 장치(40)는 소켓 타입의 컴퓨터용 프로세서 장치로, 프로세서 코어(42)와 2 차 캐시 메모리(44) 및 신규한 백업 캐시 메모리(44)를 구비한다. 그리고 상기 2 차 및 백업 캐시 메모리(44, 46)는 상기 프로세서 코어(42) 내부에 구비된다.4, the
따라서 상기 프로세서 장치들(30, 40)은 2 차 캐시 메모리(34, 44)의 적어도 하나의 이상이 있는 메모리 영역에 대응하는 백업 캐시 메모리(36, 46)의 메모리 영역을 할당한다.Thus, the
구체적으로 도 5를 참조하면, 상기 프로세서 장치(30)(또는 40)는 상기 프로세서 코어(32)와 상기 2 차 캐시 메모리(34) 및 상기 백업 캐시 메모리(36) 사이에 신규한 캐시 메모리 인터페이스부(38)를 구비한다.Specifically, referring to FIG. 5, the processor device 30 (or 40) includes a new cache memory interface unit between the
상기 캐시 메모리 인터페이스부(38)는 캐시 버스를 통하여 상기 프로세서 코어(32)와 상기 2 차 캐시 메모리(34) 및 상기 백업 캐시 메모리(36)가 연결된다. 그리고 상기 캐시 메모리 인터페이스부(38)은 상기 프로세서 코어(32)의 제어를 받아서 상기 2 차 캐시 메모리(34)의 이상 영역에 대응하여 상기 백업 캐시 메모리(36)의 메모리 영역을 억세스하도록 한다. 그리고 상기 캐시 메모리 인터페이스부(38)는 상기 프로세서 코어(32)의 제어를 받아서 상기 2 차 캐시 메모리(34)의 적어도 하나의 이상 영역과 상기 백업 캐시 메모리(36)의 메모리 영역을 할당하는 맵핑 정보를 저장하는 맵핑 정보 저장부를 구비한다.The cache memory interface 38 is connected to the
따라서 상기 프로세서 장치(30)는 전원이 공급되어 리셋(reset)이 이루어지 면, 셀프 테스트(self test)를 통하여 초기화 된다. 이 때, 상기 2 차 캐시 메모리(34)의 메모리 영역들 중에 이상(fail)이 있는지를 판별한다. 판별 결과, 이상이 있는 영역이 적어도 하나 있으면, 이 영역에 대응하여 상기 백업 캐시 메모리(36)의 특정 영역을 어드레스 할당한다. 그리고 이들 할당된 맵핑 정보를 포함하는 마킹 테이블(marking table)을 작성, 상기 맵핑 정보 저장부에 저장한다. 그러므로 상기 프로세서 장치(30)가 상기 2차 캐시 메모리(34) 억세스시, 상기 마킹 테이블을 참조하여 억세스할 영역이 상기 마킹 테이블에 포함되어 있으면, 맵핑 정보에 따른 백업 캐시 메모리(36)의 해당 영역을 억세스한다.Therefore, when the power is supplied and reset, the
그리고 도 6은 도 5에 도시된 프로세서 장치의 백업 캐시 메모리를 억세스하기 위한 수순을 나타내고 있다. 이 수순은 프로세서 코어(32 또는 42) 또는 캐시 메모리 인터페이스부(38)에서 처리하는 프로그램이다.6 illustrates a procedure for accessing the backup cache memory of the processor device shown in FIG. 5. This procedure is a program processed by the
도면을 참조하면, 단계 S60에서 프로세서 장치의 전원이 공급되어 초기 리셋되면, 단계 S62에서 셀프 테스트 과정을 수행하여 프로세서 장치를 초기화한다. 이어서 단계 S64에서 셀프 테스트 과정에서 2 차 캐시 메모리에 이상 유무가 있는지를 판별한다. 2 차 캐시 메모리의 특정 영역에 이상이 발생되면, 이 수순은 단계 S66으로 진행하여 백업 캐시 메모리에 상기 이상이 있는 특정 영역에 대응하는 메모리 영역을 할당한다. 이어서 단계 S68에서 상기 이상이 있는 특정 영역과 상기 할당된 메모리 영역을 맵핑한 정보를 포함하는 마킹 테이블(marking table)을 작성하여 저장한다. 그리고 상기 단계 S64에서 이상이 있는 특정 영역이 없으면, 이 수순은 단계 S70으로 진행한다. Referring to the drawing, when the power of the processor device is initially reset in step S60, the processor device is initialized by performing a self test process in step S62. In step S64, it is determined whether there is an abnormality in the secondary cache memory during the self test process. If an abnormality occurs in a specific area of the secondary cache memory, the procedure proceeds to step S66 to allocate a memory area corresponding to the specific area having the abnormality in the backup cache memory. Subsequently, in step S68, a marking table including information in which the abnormal region and the allocated memory region are mapped is created and stored. If there is no specific region with abnormality in step S64, the procedure goes to step S70.
단계 S70에서는 프로세서 코어가 2 차 캐시 메모리를 억세스하면, 이 수순은 단계 S72로 진행하여 상기 테이블에 포함된 영역인지를 판별한다. 즉, 상기 마킹 테이블을 이용하여 억세스할 2 차 캐시 메모리의 영역이 이상이 있는 영역인지를 판별한다. 판별 결과, 억세스할 특정 영역이 상기 마킹 테이블에 저장되어 있으면, 이 수순은 단계 S74로 진행하여 상기 특정 영역에 대응하는 백업 캐시 메모리의 해당 메모리 영역을 억세스하도록 한다. 그리고 판별 결과 상기 테이블에 저장되어 있지 않으면, 이 수순은 단계 S76으로 진행하여 2 차 캐시 메모리의 해당 영역을 억세스한다.If the processor core accesses the secondary cache memory in step S70, the procedure goes to step S72 to determine whether it is an area included in the table. That is, it is determined whether the region of the secondary cache memory to be accessed is an abnormal region by using the marking table. As a result of the determination, if the specific area to be accessed is stored in the marking table, the procedure proceeds to step S74 to access the corresponding memory area of the backup cache memory corresponding to the specific area. If the result of the determination is not stored in the table, the procedure goes to step S76 to access the corresponding area of the secondary cache memory.
상술한 바와 같이, 본 발명은 캐시 메모리를 구비하는 프로세서 장치에서 캐시 메모리의 이상이 있는 영역에 대응하여 억세스 가능하도록 보조 백업용 캐시 메모리를 구비함으로써, 프로세서 장치의 캐시 메모리 일부 영역에 문제가 발생되어도 프로세서 장치의 오동작을 방지할 수 있다.As described above, the present invention includes a secondary backup cache memory to be accessible in a processor device having a cache memory in response to a region in which there is an abnormality of the cache memory, and thus, even if a problem occurs in a portion of the cache memory of the processor device. Malfunction of the device can be prevented.
또한 컴퓨터 시스템에 장착된 프로세서 장치의 캐시 메모리가 이상이 있는 경우에 백업용 캐시 메모리를 억세스함으로써, 메인 메모리를 사용하는 것보다 억세스 속도를 향상시킬수 있으며 시스템 성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.In addition, by accessing the cache memory for backup when the cache memory of the processor device mounted in the computer system is abnormal, the access speed can be improved and the system performance can be prevented from being lowered than using the main memory.
따라서 캐시 메모리 불량으로 인한 프로세서 장치의 신뢰성을 향상시켜 프로세서 장치의 교체 등으로 인한 소비자 불만과 서비스 비용을 줄일 수 있다.Therefore, it is possible to improve the reliability of the processor device due to the cache memory failure, thereby reducing consumer complaints and service costs due to the replacement of the processor device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |