KR100851738B1 - 로우-레벨 캐시를 포함한 액세스 촉진용 리버스 디렉토리 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (30)
- 멀티프로세서 시스템에 있어서, 상기 시스템은,- 다수의 프로세서(110, 120, 130, 140),- 하나의 로우-레벨 캐시(106),- 상기 다수의 프로세서(110, 120, 130, 140)에 연결된 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142), 그리고- 상기 로우-레벨 캐시(106)에 연결된 리버스 디렉토리(302)를 포함하며, 이때,다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각은 로우-레벨 캐시(106)를 통한 메모리 액세스를 수행하도록 구성되며, 또한, 상기 리버스 디렉토리(302)에는 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)의 라인에 대한 엔트리(entry)가 포함되며, 이때 상기 각각의 엔트리에 의해 로우-레벨 캐시(106)에서의 관련 엔트리가 식별되며,상기 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)는 N-웨이 세트-어소시에티브(N-way set-associative) 캐시이고,상기 리버스 디렉토리(302)에 정보를 저장하는 것은, 라인이 저장될 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에서의 웨이 위치(way location)을 식별하기 위해 사용되는 웨이 정보(way information)를 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 로우-레벨 캐시(106)는- 로우-레벨 캐시(106)로부터 라인을 불러들이기 위한 요청을, 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로부터 수신하도록, 그리고상기 라인이 로우-레벨 캐시(106) 내에 존재하는 경우,- 상기 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로 라인을 전송하여, 상기 라인이 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 저장되도록, 그리고- 상기 라인이 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 저장되어 있음을 나타내는 정보를 리버스 디렉토리(302)에 저장하도록구성되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
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- 제 2 항에 있어서, 상기 로우-레벨 캐시(106)는로우-레벨 캐시(106) 내에 라인이 존재하지 않고, 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로부터 수신된 요청에 의해, 상기 로우-레벨 캐시(106)에서 캐시 미스(miss)가 발생한 경우, 상기 하위-레벨 캐시는 메모리(102)로부터 요청된 라인을 불러오도록더 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 로우-레벨 캐시(106)는,- 로우-레벨 캐시(106)의 타겟 엔트리를 업데이트시키는 업데이트 요청을 수신하도록,- 타겟 엔트리가 하나 이상의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 내포될 경우 리버스 디렉토리(302)의 탐색을 수행하도록, 그리고타겟 엔트리를 내포한 각각의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 대하여,- 타겟 엔트리 무효화를 위해 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 무효화 요청을 전송하도록,- 타겟 엔트리가 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에서 무효화되었음을 표시하기 위해 리버스 디렉토리(302)에 대응하는 엔트리를 업데이트하도록더 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 업데이트 요청은,- 로드 미스(a load miss),- 저장 미스(a store miss),- 타겟 엔트리에 대한 저장 히트(a store hit)중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 7 항에 있어서, 상기 업데이트 요청이 저장 히트(store hit)일 경우, 리버스 디렉토리(302)를 탐색하는 것은, 상기 저장 히트를 촉발시킨 하이-레벨 캐시를 제외하고, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)의 타겟 엔트리를 탐색하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 리버스 디렉토리(302)는 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각에서 각각의 엔트리에 해당하는 고정 엔트리를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 9 항에 있어서, 리버스 디렉토리(302)의 각각의 엔트리는 로우-레벨 캐시(106)의 해당 엔트리의 위치를 명시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 로우-레벨 캐시(106)는 M-웨이 세트 어소시에이티브 캐시(M-way set associative cache)로 조직되고,리버스 디렉토리(302)의 각각의 엔트리는,- 로우-레벨 캐시(106) 내 해당 엔트리의 웨이 위치를 식별하기 위해 사용되는 웨이 식별자(way identifier),- 로우-레벨 캐시(106) 내 해당 엔트리의 세트 위치를 식별하기 위해 사용되는 세트 식별자(set identifier)로서, 리버스 디렉토리(302) 내 엔트리의 위치로부터 추정될 수 있는 세트 정보를 포함하지 않는 세트 식별자, 그리고리버스 디렉토리(302)의 엔트리의 유효 여부를 나타내는 유효 플랙(valid flag)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 멀티프로세서 시스템은 단일 반도체 칩 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 로우-레벨 캐시(106)가 L2 캐시이고,다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각이 L1 캐시인 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)가 라이트-스루(write-through) 캐시로 조직되어, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 대한 업데이트가 로우-레벨 캐시(106)에 즉시 기록(write through)되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 로우-레벨 캐시(106)는 병렬로 액세스될 수 있는 여러개의 뱅크(multibank)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스템.
- 단일-칩 멀티프로세서 시스템에 있어서, 이 시스템은,- 반도체 칩,- 상기 반도체 칩 내의 다수의 프로세서(110, 120, 130, 140),- 반도체 칩 내의 하나의 L2 캐시,- 반도체 칩 내에 위치하여 다수의 프로세서(110, 120, 130, 140)에 연결된 다수의 L1 캐시,- 상기 L2 캐시에 연결된 리버스 디렉토리(302)를 포함하며, 이때, 상기 다수의 L1 캐시 각각은 L2 캐시를 통한 메모리 액세스를 수행하도록 구성되며,상기 다수의 L1 캐시는 라이트-스루(write-through)캐시로 조직되어, 다수의 L1 캐시에 대한 업데이트가 L2 캐시에 즉시 기록(write through)되도록 하며,이때 상기 리버스 디렉토리(302)에는 다수의 L1 캐시의 라인에 대한 엔트리(entry)가 포함되며, 이때 상기 각각의 엔트리에 의해 L2 캐시에서의 관련 엔트리가 식별되며,상기 L1 캐시는 N-웨이 세트-어소시에티브(N-way set-associative) 캐시이며,상기 리버스 디렉토리(302)에 정보를 저장하는 것은, 라인이 저장될 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에서의 웨이 위치(way location)을 식별하기 위해 사용되는 웨이 정보(way information)를 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 단일-칩 멀티프로세서 시스템.
- 로우-레벨 캐시(106)를 통해 데이터를 액세스하는 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)를 포함하는 컴퓨터 시스템의 동작 방법으로서, 상기 방법은,로우-레벨 캐시(106)로부터 라인을 불러들이기 위한 요청을, 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로부터 수신하는 단계, 그리고상기 라인이 로우-레벨 캐시(106) 내에 존재하는 경우,- 상기 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로 라인을 전송하여, 상기 라인이 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 저장되는 단계, 그리고- 상기 라인이 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 저장되어 있음을 나타내는 정보를 리버스 디렉토리(302)에 저장하는 단계를 포함하며, 이때,상기 리버스 디렉토리(302)에는 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)의 라인에 대한 엔트리(entry)가 포함되며, 이때 상기 각각의 엔트리에 의해 로우-레벨 캐시(106)에서의 관련 엔트리가 식별되며,상기 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)는 N-웨이 세트-어소시에티브(N-way set-associative) 캐시이고,상기 리버스 디렉토리(302)에 정보를 저장하는 것은, 라인이 저장될 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에서의 웨이 위치(way location)을 식별하기 위해 사용되는 웨이 정보(way information)를 저장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
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- 삭제
- 제 17 항에 있어서, 상기 방법은,- 로우-레벨 캐시(106)의 타겟 엔트리를 업데이트시키는 업데이트 요청을 수신하는 단계,- 타겟 엔트리가 하나 이상의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 내포될 경우 리버스 디렉토리(302)의 탐색을 수행하는 단계, 그리고타겟 엔트리를 내포한 각각의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 대하여,- 타겟 엔트리 무효화를 위해 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 무효화 요청을 전송하는 단계,- 타겟 엔트리가 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에서 무효화되었음을 표시하기 위해 리버스 디렉토리(302)에 대응하는 엔트리를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 업데이트 요청은,- 로드 미스(a load miss),- 저장 미스(a store miss), 그리고- 타겟 엔트리 상의 저장 히트(a store hit)중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 업데이트 요청이 저장 히트(store hit)일 경우, 리버스 디렉토리(302)를 탐색하는 것은, 상기 저장 히트를 촉발시킨 하이-레벨 캐시를 제외하고, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)의 타겟 엔트리를 탐색하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 리버스 디렉토리(302)는 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각에서 각각의 엔트리에 해당하는 고정 엔트리를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 23 항에 있어서, 리버스 디렉토리(302)의 각각의 고정 엔트리는 로우-레벨 캐시(106)의 해당 엔트리의 위치를 명시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 로우-레벨 캐시(106)는 M-웨이 세트-어소시에이티브 캐시(M-way set associative cache)로 조직되고, 그리고상기 리버스 디렉토리(302)의 각각의 엔트리는,- 로우-레벨 캐시(106) 내 해당 엔트리의 웨이 위치를 식별하는 웨이 식별자(way identifier),- 로우-레벨 캐시(106) 내 해당 엔트리의 세트 위치를 식별하기 위해 사용되는 세트 식별자로서, 리버스 디렉토리(302) 내 엔트리 위치로부터 추정될 수 있는 세트 정보를 포함하지 않는 세트 식별자(set identifier), 그리고- 리버스 디렉토리(302)의 엔트리가 유효한지의 여부를 나타내는 유효 플래그(valid flag)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 방법은,- 로우-레벨 캐시(106) 내에 라인이 존재하지 않고, 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)로부터 수신된 요청에 의해, 상기 로우-레벨 캐시(106)에서 캐시 미스(miss)가 발생한 경우, 상기 하위-레벨 캐시는 메모리(102)로부터 요청된 라인을 불러오는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)와 로우-레벨 캐시(106)가 단일 반도체 칩 상에 위치하며, 그리고다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각이 단일 반도체 칩 상에 위치하는 관련 프로세서에 연결되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 로우-레벨 캐시(106)가 L2 캐시이고, 그리고상기 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142) 각각이 L1 캐시인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)가 라이트-스루(write-through) 캐시로 조직되어, 다수의 하이-레벨 캐시(112, 122, 132, 142)에 대한 업데이트가 로우-레벨 캐시(106)에 즉시 기록(write through)되도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서, 상기 로우-레벨 캐시(106)가 병렬로 액세스될 수 있는 여러개의 뱅크(multibank)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템 동작 방법.
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