TWI242712B - Hiding refresh of memory and refresh-hidden memory - Google Patents

Description

1242712 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係屬於記憶體架構及管理之領域。更特別的是’ 本發明提供一種方法、裝置、系統以及機器可讀取媒體以 隱藏記憶體陣列，如動態隨機存取記憶體之更新週期。 發明背景 處理器之現行趨勢已經為包含更多晶載記憶體階層以降 低平均之等待時間以及滿足頻寬需求。傳統之晶載快取記 憶體以靜態隨機存取記憶體（SRAM)製作而非動態隨機存取 記憶體（DRAM)。然而，各SRAM記憶胞由6個電晶體組 成，消耗大量半導體面積而DRAM記憶胞可以包括一單一存 取電晶體耦合至一電容器以儲存電荷。因此，對於同量之 資料儲存DRAM可以消耗較少面積。 使用邏輯DRAM或嵌入式DRAM製作晶載快取記憶體’例 如，由記憶體密度之立場而言可以是一個良好選擇方案， 但是DRAM記憶胞需要週期性地更新，延緩存取該DRAM。 在更新週期期間延緩存取可能造成可變等待時間，而增加 一記憶體或是快取記憶體介面之複雜度。例如，一處理器 可能需要額外介面電路接收何時存取被可以執行或是再測 試一 DRAM裝置之存取之一指示。所以，一 SRAM結合 DRAM使用以消除記憶體介面之複雜度而在記憶體密度上妥 協。 圖式之簡單說明 在附圖中，類似參考數字指示類似元件： 圖1描繪包括經由一匯流排耦合至一代理程式以及更新隱 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） x^712

發明説明（ n圮憶體之嵌入式 圖☆ 更新1^藏記憶體之一處理哭 “田繪更新隱藏 處理态。 圖3描繪全域體之一具體實施例。 圖4描繪全域匯济、' ^藏更新週期之一具體實施例。 圖5描緣隱藏更新職更新週期之另一具體實施例。 圖6a-f描繪隱藏1^之具體實施例流程圖。 圖If描繪隱藏更新=之具體實施例詳細流程圖。 月私7之一機器可讀取媒體。 下文為本發明在附会 明。該些舉例星俨者 田、”w +列具體實施例詳細說 go 、 ^ 貝^例如此詳細說明以清#、、蓋捅太八 望4…、'而，提供之細節量不意圖限制該此呈俨每施例之期 望變化。4日矽Μ 1 W说二具月豆貝％例之期 單獨“ Ϊ =明之具體實施例變化太多以致於無法 施例f 砰細說明是被設計為使該些具體實 Μ對熟知相關技藝之人士為明顯。 厶至j疋圖㈠田~ 一處理器100，包括經由一匯流排160耦 代理私式1 70之嵌入式更新隱藏記憶體1 20以及經由 、、浐式1 7 〇耗5至更新隱藏記憶體1 9 0。處理器1 〇 〇例如可 以為一個人電腦或一個人數位助理之一般目的中央處理單 元。處理态100可以包括經由一記憶體控制器丨4〇，如一快 取圮憶體控制器耦合至更新隱藏記憶體i 2〇之核心丨丨〇。該 核〜1 1 〇可以被耦合至該更新隱藏記憶體12〇以維護經常由 該核心1 1〇存取之資料或指令。在一些具體實施例中，處理 為1〇〇可以為一多處理器（MP)系統之部分或是完成一 MP。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1242712

五、發明説明（3 在-MP系統中’例如’至少—處理器可以更新隱藏記憶 體’如更新隱藏記憶體120以&更新隱藏記憶體19〇可以服 務至少一處理器。 代理程式170，可以包括電路如北橋及南橋或是一記憶體 控制器集線器和輸入-輸出（ί/ 〇)控制器集線器以及可以經由 匯流排160被耦合至處理器100以請求處理器1〇〇執行工作， 如浮點算術及邏輯運算或是解碼及執行指令。例如，代理 程式170可以經由匯流排160轉送處理器1〇〇之一指令以執 行。該些指令可使處理器100由代理程式17〇存取更：障藏 記憶體19〇以獲得f料或碼以執行指令。在—些具體實施例 中’更新隱藏記憶體120可以包括將被寫至更㈣藏記情體 ⑽之破修正資料’所以處理器1〇〇可以存取更新隱藏記情 體190’以及在許多具體實施例中’代理程式17〇可以直接 存取更新隱藏記憶體190。核心110可以將由系統記憶體掏 取之貧料或碼儲存至更新隱藏記憶體12〇内以促進當代理程 式1 7 0發出一類似或相同請求時之較快存取。 更新隱藏記憶體12〇可以包括應該被週期性更新之記憶胞 以維護儲存於該記憶胞之記憶體元件内之資料。由於更新 te藏記憶體120可以具有小於一更新週期之存取之實質上一 致之等待時間，所以該些更新週期可以被隱藏至Z該: 1思體之一裝置内。更新隱藏記憶體120可以包括經由至，丨、二 全域匯流排輕合至一記憶庫之快取記憶體記憶庫工以及= 搞合至該至少二全域匯流排之一記憶體控制器。在—此呈 體實施例中，更新隱藏記憶體12G亦可以包括#合至—列解 -6 - 本紙張尺度適用中® S家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297公 1242712

、發明説明（4 馬态之一杯籤緩衝器以維 體與—記憶庫之—線記憶體之間2取之—線記憶 施例中，該更新隱藏記憶體120可以：聯性。在其他具體實 器以指示何時該快取記憶體之一匕括一已使用位元緩衝 相對應記憶體線新。在記憶體較-記憶庫之一 及/或已使用位元緩衝器可以在；：：例二該標藏緩衝器 該快取記憶體可以為經由至少二八^思肢中結合。 二記憶庫之-記憶庫(在一卿：：域匯：排耗合至一第 體)以維護當該第二 二：=”於快取記憶 憶庫之内容。當更新&“ 使用於存取時存取該第二記 m τ〜 4為擱置或是在更新週期期間時該第_ 。己U可能不可使用於存取。例如，當一：::一 以及更新隱藏記情俨丨2 。〜庫正破更新 取請求可以籍由二”Γ: 庫之存取請求時，該存 -寫入請求日:：取記憶體而被滿足。當該存取為 資料.焊4 q貝料可以被寫至該快取記憶體以及血今 ΓΤ 憶庫以及列結合。在該記憶庫變為可使： ::寫；該記憶庫。在-些狀況中，當-更新擱置 庫以及一寫入請求為該記憶庫發出時，該更新可以 擋以及資料可以被寫至該記憶庫。 乂破阻 方面田存取為正被更新之一記憶庫之資料之U !_，該資料可以由該快取記憶體讀取以滿…： 晴求。例如，在讀取-記憶庫之一線之後，該線之^ Τ以被料㈣快取記憶體内。下次在減憶庫之: 或是擱置更新期間，—存取請求讀取該線時，該資料可以 X 297公釐） 巾 _ 轉準(CNS) 1242712 A7 B7 五、發明説明（5 ) 由該庫之記憶體線快取記憶體版本擷取。在一些狀況中， 一記憶庫之更新可以被阻擋以回應該請求讀取一線記憶體 以及將該線寫至該快取記憶體内。 更新隱藏記憶體1 20之該至少二全域匯流排可以被設計為 加強使用一快取記憶體維護一致之存取等待時間。至少二 全域匯流排可以包括一全域匯流排耦合至少一快取記憶體 到至少一記憶庫。至少二全域匯流排亦可以被耦合至記憶 體控制器140以協調介於該快取記憶體與該記憶庫之間之調 換。 在一些具體實施例中，該至少二全域匯流排可以包括二 對全域匯流排以實質上同時維護該快取記憶體之一操作以 及一記憶庫之一操作。例如，當由第二全域匯流排對寫入 資料至一快取記憶體庫時，記憶體控制器140可以協調由一 記憶庫讀取資料至一第一全域匯流排對上。在其他具體實 施例中，三全域匯流排可以藉由利用該些全域匯流排之二 匯流排上資料之二元品質而被使用以取代二全域匯流排 對。例如，將被寫在一記憶庫上之資料可以在一對全域匯 流排上以及由第二記憶庫產生之一 1或0指示可以在第三全 域匯流排上以被寫至一快取記憶體。耦合至該快取記憶體 以及第三全域匯流排之一電路可以決定將被寫至該快取記 憶體之二元資訊與第一對全域匯流排上之資料相同，所以 該快取記憶體可以將該第一對全域匯流排產生之資料寫 入。另一方面，該電路可以決定將被寫至該快取記憶體之 二元資訊為第一對全域匯流排上之資訊之補數以及互斥或 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1242712

(R)建輯可以被用以將該第一對全域匯流排產生之a、， 寫至該快取記憶體庫。 貝、料 邊圮憶體控制器140可以包括邏輯以協調寫入資料至—， 取記憶體以避免延遲在& #卜立虔,., 快 兄I避仔取圮丨思庫。例如，記憶體控帝 140可以處置多重連續寫入相同記憶庫以及該多重寫入： =該記憶庫之一更新衝突。該記憶體控制器14〇可以在誃， 2庫更新期間將該些連續寫入之各寫入加以寫至快取記^ 也以及設定各線之已使用位元至快取記憶體以指示該記^ f之快取記憶體線較儲存於該記憶庫之資料新。該記憶： 控制器140可以將該快取記憶體之記憶體以該第一記憶庫碉 換實質上同時存取一不同記憶庫。例如，該記憶體控制器 1 40可以將資料由該快取記憶體清除至該第一記憶庫以及實 I上同時寫至一第二記憶庫。 記憶體控制器140亦可以處置當連續讀取發至相同記憶庫 產生日守之一更新衝突。例如，當多連續讀取由一第一記憒 庫請求時，一更新搁置於該第一記憶庫，而且該快取記憶 體充滿資料以更新一第二記憶庫，該記憶體控制器1 4〇可以 阻擒遠更新至該第一記憶庫以滿足該存取請求以及將資料 寫至該快取記憶體庫。實質上同時，該記憶體控制器i40可 以4快取δ己憶體更新一列或一線第二記憶庫。更特別的 是’當該第一記憶庫包括1 0列或1 0線記憶體時，該第一記 fe'庫之更新可以被阻擋1 0循環而該快取記憶體被清除以及 以該第一記憶庫之内容加以移植。 在一些具體實施例中，該快取記憶體可以包括至少一記 -9-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1242712

?庠之部這些具體實施例之數個具體實施例包括一標 :緩衝器以及與該多數快取記憶體部分相關之邏輯以允許 :些多重快取記憶體部分實質上與一單一庫記憶體類似地 小用。在其他具體實施例中’該些快取記憶體可以包括至 〆-記憶操作為-單-庫或是劃分為，如碼、資料、 服務之邏輯庫及/或服務之代理程式之種類。例如，一快取 :憶體二或其中之部分可以作用為記憶庫…之快取記憶 歧’—第二快取記憶體可以儲存代表高百分比快取記憶體 需求之二代理程式之快取記憶體，以及第三快取記憶體可 以處置其餘之快取記憶體需求。在這些具體實施例之數個 具體實施例中’記憶體控制器刚可以依據實際使用分配可 使用之快取記憶體。 許多具體實施例製作該更新隱藏記憶體之快取記憶體之 直接映射。當直接映射至快取記憶體時’ 4記憶體位置被 映射至―單—快取記憶體線，該線為該記憶體位置與許多 其他記憶體位置共享。該記憶體位置可與該快取記憶體線 競爭，以致於共旱該快取記憶體線之該些多數位置之一位 置在一既定時間可以使用該快取記憶體線。因此，快取記 憶體之直接映射允許該記憶體控制器丨4〇之電路以一非複雜 設計快速檢查命中。例如，當該快取記憶體包括與各記憔 庫相同數目之線時，快取記憶體之第N線可以服務每個記憶 庫之第N線。所以，當一存取之一請求被接收時，該記憶體 控制器140可以藉由比較該存取之線號相關之標籤與該存取 之庫位址而決定相對應於該存取位址之線是否儲存於快取 -10 -

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 五、 發明説明（8 f己憶體中。 =具體貫施例可以製作該快取記憶體之全關聯快取記 於該更新隱藏記憶體⑶及爾。全關聯快取記 心、射了以允許任何記憶體位置被儲存於各快取記情俨 然而：該全關聯快取記憶體映射可能包括複雜I: 映私"'法Ά查一命中。即使如Λ ’但全關聯快取記悻俨 、射可以提供一較佳命中比率於相同大小快取記憶體。… ‘具體實施例可以藉由製作快取記憶體之Ν•路集合關 心思體映射於該更新隱藏記憶體140及190中而妥協 間:。及命中比率之直接映射與全關聯快取記憶體映射之 路7K °關如快取'己憶體映射可以將該快取記憶體分 條快取記憶體線之集合，其中各集合可以被任何 冗憶體位址共享。 一―些具體實施例可以包括成塊快取記憶體以及一此且體 =例包㈣成塊快取記憶體。成塊快取記憶體一二^以 二“成凊求。在-快取記憶體失誤之後，該快取記 ^可以等待㈣統記憶體或是更«藏記憶體190供應資 另一方© ’非成塊快取記憶體可具有當等待該李统記 憶體供應失誤之資料時在其他請求上工作之能力。 體實施例可以不用區別而快取記憶體資料以及處 且:令。然而’―些具體實施例可以劃分快取記憶體， 插：：之「快取記憶體以及資料之一分別快取記憶體。一 式可以依據應用而較其他方式更有效率。 現在參考圖2’顯示更新隱藏記憶體之—具體實施例。該 1242712 A7 _____B7 五、發明説明（9 ) 更新隱藏記憶體可以包括一記憶體區段29丨以及一邏輯區段 292。泫記憶體區段29 1包括記憶庫2〇〇、記憶庫2 1 〇以及快 取記憶體庫230。該記憶庫200及210以及快取記憶體庫230 T以包括動悲ό己丨思體。该記憶庫2 〇 〇及2 1 〇可以回應存取請 求而儲存及擷取資料。快取記憶體庫23〇可以被耦合至該記 憶庫200及210以經由至少二全域匯流排237調換多線記憶 體。標籤緩衝器225可以結合一標籤與快取記憶體庫23〇之 線之一標籤以追蹤該快取記憶體線之來源（例如，記憶庫與 列）。此外，標籤緩衝器225可以包括已使用位元緩衝器22〇 之記憶體以指示何時快取記憶體庫23〇之快取記憶體線可以 包括資料以寫至該來源。例如，當將資料寫至一記憶庫之 一線之一存取與該記憶庫之更新衝突時，記憶體控制器28〇 可以寫資料至快取記憶體庫230以及設定該快取記憶體線之 一已使用位兀。在次一可使用循環時，記憶體控制器28〇可 以由該快取記憶體線寫資料至該記憶庫。 該更新隱藏記憶體之一邏輯區段292可以包括一記憶體控 制器280 ; —庫解碼器240 ; 一更新指標、邏輯以及解碼= 2 5 0，一列解碼态2 6 0以及區域位址解碼器2 〇 5、2 1 5以及 23 5。該庫解碼器240可以包括邏輯以解碼一位址之一庫部 分，例如，區別記憶庫200之一位址與記憶庫21〇之一位 址。該列解碼器260可以由一存取請求解碼一位址之第二部 分，包括一列位址，以及邏輯2〇5、2 1 5以及23 5可以解碼區 域庫位址，依據與該位址相關之記憶庫。此外，選擇一圮 ’丨思庫之一列及標籤緩衝器可以提供與該記憶庫相關之快取 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公 1242712 -—---— B7 五、發明説明（ΐο ) " ' -- 。己U肢線。在其他具體貫施例中，列解碼器2 $ 〇可以包括邏 輯以解碼標籤緩衝器225之標籤以決定介於快取記憶體庫 230之一線與一記憶庫2〇〇或記憶庫2 1 〇之間之相關性。 遴輯205、215以及23 5可以決定何記憶庫可以被存取。在 目可具體實施例中，邏輯2〇5、215以及23 5可以由庫解碼器 240 ;更新指標、邏輯以及解碼器25〇以及標籤緩衝器2乃接 收資訊以決定何記憶庫將存取，藉由從該更新指標、邏輯 以及解碼器250或是該列解碼器26〇選擇致能信號。記憶體 控制裔280尚可以包含邏輯以協調介於該些庫至該至少二全 域匯流排237之間之資料傳送。 更新指標、邏輯以及解碼器25〇可以包括邏輯以決定何時 圮憶庫200、記憶庫2 1 〇以及快取記憶體庫23 〇之一列可以被 更新。σ亥些5己丨思庫可以依序被更新，以致於該指標可以包 括指示將被更新之次記憶庫及列之一號碼。更新指標、邏 輯以及解碼器250之邏輯可以決定何時為一記憶庫啟動一更 新以及更新該記憶庫。在一些具體實施例中，該邏輯尚可 以決定何時一記憶庫以及列之擱置更新可以被阻擋。最 後，該更新指標、邏輯以及解碼器25〇可以解碼由該指標指 不之記憶庫及列以啟動一更新週期以及比較該指標位址與 一存取一位址或是與一線快取記憶體相關之一標籤。 記憶體控制器280，回應接收存取一記憶庫之一請求，可 以依據該標籤緩衝器225之一標籤值、該存取請求之位址之 庫襴位以及何時一更新被擱置、該更新指標欄位決定一動 作。該記憶體控制器280可以存取該標籤緩衝器225、比較 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297^57 1242712 A7 ^ ----__ B7 五、發明説明^一")~^~-—-- ^ t籤，衝态與該庫位址以及比較該標籤緩衝器225與更新 9 8每所1〜輯以及解碼态2 50產生之更新指標。記憶體控制器 貝貝上可以避免介於存取一記憶庫與藉由更新指標、邏 ^以及解碼器25Q決定之—更新之間之衝突。在-些具體實 ^例中，§己憶體控制器280可以被設計為藉由阻擋該更新多 數彳盾環而解決介於一更新與一存取之間之一些衝突。 己匕把控制為’ 280可以經由至少二全域匯流排237調換一 L庫如。己饫庫2〇〇和記憶庫2 1 〇之記憶體與快取記憶體庫 230。例如，一調換操作可以包括二動作：（υ實質上同時 之由3己丨思庫2〇〇之一讀取以及寫至快取記憶體庫23〇 ;以及 (2)實質上同時之由該快取記憶體庫23〇之一讀取以及一寫 入至記憶庫2 1 0。在一些具體實施例中，例如，該二動作可 以在一單一循環内完成。該至少二全域匯流排237可以提供 一裝置完成這些操作以及可以依據應用被設計成不同。圖3 及圖4顯示該至少二全域匯流排2 3 7之一對舉例具體實施 例。 在一些具體實施例中’該記憶體控制器280可以能夠接收 一指令以該快取記憶體之内容更新該些記憶庫，例如，清 除該快取記憶體。清除該快取記憶體可以被完成以將該快 取記憶體以及該些記憶庫加以同步，以致於沒有失去時效 之資料。 現在參考圖3，顯示包括二對全域匯流排之至少二全域匯 流排之一例子。該具體實施例包括第一對全域匯流排360， Β1及m ;以及第二對全域匯流排365，Β2及m。該二對全 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1242712 A7 _____ B7 五、發明説明（12 ) 域匯流排360及365可以分別經由存取電晶體3丨〇及315 ; 34〇 及345以及370及375耦合記憶庫3〇〇、記憶庫33〇以及快取記 憶體庫350至個別區域匯流排3〇5、335及3 55。 。亥逗fe體陣列可以劃分為次陣列，如記憶庫3〇〇及32〇。 各-人陣列具有區域匯流排以存取一記憶胞。一感應放大器 可以與各區域匯流排對結合以放大該記憶胞之電荷以及加 強寫回資料，或是當該記憶胞之讀取為毀滅性讀取如為 DRAM時更新該記憶胞。該記憶胞之值在為一自我更新或是 一讀期間復原。該自我更新可以包括讀至區域匯流排而不 用傳遞該些内容至一全域匯流排，以致於在該自我更新期 間區域存取電晶體為關閉。另一方面，在一讀操作期間， 一更新可以和傳遞一記憶胞之内容至一全域匯流排結合發 生。此外，一寫入操作可以傳遞一全域匯流排之内容至一 區域匯流排以寫該全域匯流排之内容至一記憶胞内。 在目前具體實施例中，該至少二全域匯流排可以被設計 以依據一記憶體控制器之指令加強調換記憶體。例如，當 一寫入存取被請求以及一更新為記憶庫33〇擱置時，記憶^ 控制器可以實質上同時由快取記憶體庫35〇清除至記憶^ 300、寫該存取之資料至一快取記憶體線以及更新記恨庫 330 °存取電晶體340及345在記憶庫330更新期間可以為關 閉。全域匯流排對360在一循環之早期部分可以經由存取+ 晶體3 7 0被耦合至區域匯流排對3 5 5，以從快取記憶體庫3， 讀取資料。在該循環之讀階段之後置放資料於全域匯流排 對j 6 0上’存取電晶體3 7 0關閉全域匯流排對3 6 〇之讀取广 仔 -15-

1242712 A7 B7 五 發明説明 以及經由存取電晶體375開啟全域匯流排對之 取。開啟全域匯流排對365之寫入存取可以在 产子 同階段回應所請求之寫入存取而加速寫資料至—快：記情 體線，所以該記憶庫3 3 0可以被更新而 入存取之等待時間。纟更^不心一請求之寫 2-些具:體實施例中’該至少二全域匯流排亦可以加速 二貝上同％由一庫讀取、寫至快取記憶體、由快取記憶體 頃取以及寫至另-庫。例如’資料可以由記憶庫讀取以 :置放於匯流排365 B2及纪上。實質上同時，由快取記憶 肢之一項取可以置放於匯流排36〇 β1及一上。在相同循環 之較彳交階段，快取記憶體庫35〇可以中斷匯流排之讀取 存取以及由全域匯流排對365寫資料至一快取記憶體缘。在 匯流排360上之資料可以在相同循環期間實質上同時被寫至 記憶庫3 3 0。 該至少二全域匯流排之許多具體實施例包括耦合至少二 記憶庫300及330至至少一快取記憶體如快取記憶體庫之 至少二對全域匯流排。在其他具體實施例中，以耦合至 XOR邏輯之一全域匯流排之二全域匯流排對之組合，如圖4 顯示，可以被使用。 現在芩考圖4，顯示另一至少二全域匯流排。圖4之該至 少二全域匯流排可以經由各記憶庫41〇、43〇及47〇之區域位 凡線耦合記憶庫400、記憶庫42〇以及快取記憶體庫45〇。至 少二全域匯流排可以包括一全域匯流排對B丨及一以及經由 包括XOR逖輯440之一電路耦合至該全域匯流排對之全域匯 _ - 16- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公爱) 1242712 五、發明説明

流排m之一第三匯流排48〇。 類似於圖3之該至少-人a广+ , 主/ 一全域匯流排，圖4之至少二全域匯 流排可以在一單一循環 a 早伲衣期間執灯二讀以及二寫操作。當一 快取記憶體庫450涉及一讀取及一窝 > 芦、取及冩入、二言買或二寫時，該 至〉、二全域匯流排在一循環期間容納二讀及二寫。例如， 當期望介於記憶庫彻與快取記憶體庫45〇之間調換記伊體 以及介於快取記憶體庫450與記憶庫4〇〇之間調換記憶體 時’快取記憶體450可以讀取資料以及置放該資料於區域匯 流排對470上以及記憶庫4⑼可以經由存取電晶體417置放一 讀取之代表於該全域匯流排對465上。實質上同時，電路 440可以比較區域匯流排對47〇與全域匯流排對465之内容。 在相同循％之另一階段期間，當全域匯流排對465包括與區 域匯流排對470相同資料時，快取記憶體庫45〇之資料:以 經由存取電晶體417由全域匯流排對465被寫至記憶庫4〇〇 内。 否則，電路440之XOR邏輯可以將區域匯流排47〇之全域 位元之補數’ G寫在第三全域匯流排4 8 〇上以及記憶庫4 〇 〇可 以經由第三全域匯流排480以及存取電晶體4 1 5寫全域匯流 排對3 6 5上之位元之補數。在另一狀況中，在該快取記憶體 庫450可以寫至區域匯流排對47〇以及記憶庫4〇〇寫至全域匯 流排對4 6 5之後’記憶庫4 2 0可以經由第三全域匯流排4 8 0以 及電路440之XOR邏輯寫全域匯流排對365之内容或是全域 匯流排對365之内容之補數。 在一些具體實施例中，當至少一全域匯流排對被使用及/ -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 訂

線 1242712 五、發明説明（15 或至少^一快取記情德可伟闲L、； μ & 、、 u j使用以储存資料時，至少一全域1 排乂及匕括XOR避輯如全域匯流排彻以及電路糊之電 路可以被使用以增加實f上同時可以被執行之存取數目。 現在參考圖5，顯示隱藏一更新週期之具體實施例之流程 圖。該流程圖包括接收一記憶庫内容之存取請求·、維護 :快取記憶體之記憶庫之内容51〇，而且存取該記憶庫和該 記憶體之内容實質上並行於回應該維護以及回應該請 求貫質上與更新該記憶庫之一等待時間無關530。接收一己 存取請求5°°可以接收-請求以由-記憶庫讀取 枓或疋寫貧料至一記憶庫。-核心或是-處理器經由— 记fe體控制器，例如，可以啟動該請求。 在許多具體實施射，接收—記憶庫内容之存取請求500 以包括接收包括一庫位址和一列位址之一位址。數個具 體實施例包括由一聰明快取記憶體系統接收一記二 之存取請求500 ’該系統認知特定類型之由中央處2 :叫頻繁存取之資料或指令以及健存該資料於—記憶 σ可用於快取記憶體之一快取記憶體控制器。 :收-記憶庫内容之存取請求500可以包括當一更新為 日“妾收-存取請求5。5。當―更新“置時接收—主 可以包括接收_記憶體位址之—存取請求，: 圮憶體位址以一搁置更新常駐在一記憶庫内。另外:、去j 更新為搁置時接收一存取請求5〇5，可田 取記憶體版本之一記憶體位址之資料心接快 冗憶體版本具有一擱置更新。 Λ ^取 1242712 A7 B7 五、發明説明（16 維護一快取5己憶體之記情座之肉— ,..^ ^ 。y皁之内谷5 1 〇可以包括決疋一灵 新與該存取衝突5 15。沐t . ., 、疋一更新與該存取衝突5 1 5可以決 定該衝突、決定記憶庫和快取勺 & τ的取Z fe體之狀態以及決定一序 列操作以加速泫存取。決定一争拓 , 心 更新與该存取衝突5 1 5可以包 括決定一更新與一讀取或g Λ & t 次冩入凊求衝突。決定一更新與一 讀取或寫入請求衝突可以包括半卞 枯决疋相對應於該存取之記憶 庫為一更新標示。 仍然參考圖5 ’維護一快取記憶體之記憶庫之内容训尚 可以包括決定記憶庫和快取記憶體之狀態。^記憶庫和 快取記憶體之狀態可以包括比較一標籤缓衝器之一標籤與 該存取之庫位址以決定何時一快取—辦 η ^厌取5己丨思體包括該記憶庫之 資料以存取。纟一些具體實施例中，決定記憶庫和快取吃 憶體之狀態可以包括決定是否一已使用位元緩衝器之一已 使用位元被設定。當一更新為撊罟护 、五Α ^ 啊馮獨置¥，決夂記憶庫和快取 記憶體之狀態可以包括比較一標籤緩衝器產生之一標籤與 一更新指標及/或比較一庫位址與一更新指標。 〃 另外，維護一快取記憶體之記憶庫之内容5〗〇尚可以包括 決定用於加速存取之一組操作，其可以包括決定一讀取浐 取必須被寫至一快取記憶體；決定一讀取存取必須由一 ^ 取記憶體讀取；決定一更新必須被阻擋直到〜讀取存取或 寫入存取在一記憶庫上執行；決定一記憶庫之一讀取必項 與寫至一快取記憶體實質上同時執行；決定寫至一記情庫 必須與由該快取記憶體讀取實質上同時執行絮 T。决疋一組 操作以加速存取尚可以包括發出一組指令以穿士 U战一組彳呆作 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1242712 A7 B7 五、發明説明（17 ) 及/或控制該些操作之順序。 在一些具體實施例中，維護一快取記憶體 容5 1 0可以包括直接映射一線記憶庫至該快取 儲存與該線記憶庫相關之一標籤520。直接映 至該快取記憶體内以及儲存與該線記憶庫相丨 可以複製一全記憶體線至一快取記憶體線或 憶體至該快取記憶體之一列。另外，直接映 至該快取記憶體内以及儲存與該線記憶庫相1 可以包括儲存一標籤緩衝器之一標籤以指示 來源，如該記憶庫位址，該標籤可與該快取 體線結合，例如，藉由該標籤緩衝器之位置。 存取該記憶庫與快取記憶體之内容實質上 並行以及回應該請求實質上與更新該記憶庫 無關530可以包括由該記憶庫讀取實質上同時 體讀取53 5 ;在關閉讀取之後之循環期間關閉 一全域匯流排之快取記憶體以及開啟寫入存 匯流排之快取記憶體540，以及寫至該記憶庫 至該快取記憶體545。由該記憶庫讀取實質上 記憶體讀取5 3 5可以在一循環之一階段期間經 耦合該記憶庫之資料至該至少二全域匯流排 環之另一階段期間經由一快取記憶體線寫耦 之資料。 在一些具體實施例中，由該記憶庫讀取實 快取記憶體讀取5 3 5起因於受到一更新週期時 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 之記憶庫之内 記憶體内以及 射一線記憶庫 關之一標籤520 是複製一列記 射一線記憶庫 W之一標籤520 該記憶體線之 記憶體之記憶 與回應該維護 之一等待時間 由該快取記憶 讀取存取一第 取一第二全域 實質上同時寫 同時由該快取 由存取電晶體 以及在相同循 合至該匯流排 質上同時由該 由一記憶體位 1242712

貝取之存取。邊記憶體位址可以經由〆快取記憶體而被 "胃以加速回應具有—致之等待時間之一讀取請求以及實質 以 更新週期之一等待時間影響該等待時間。該快取 1 =體可以包括將被讀取之記憶體線之〆複製；指示該記 u 線為该快取記憶體線之來源之一標籤以及指示該快取 。己丨思體線何時為較新資料或與該記憶體線相同之資料之一 已使用位7L。在一些具體實施例中，由該記憶庫讀取實質 上同日守由该快取記憶體讀取5 3 5可以加速儲存該記憶體線之 複製至一快取記憶體内。在許多具體實施例中，由該記憶 庫。貝取貝貝上同時由該快取記憶體讀取$ 3 5可以加速當回應 一存取時清除一快取記憶體線以及複製一線記憶體至快取 3己憶體内。 在關閉讀取之後之循環期間關閉讀取存取一第一全域匯 心排之快取記憶體以及開啟寫入存取一第二全域匯流排之 决取6己憶體540實質上可以避免回應一存取之一請求時結合 更新之一等待時間。例如，當一更新為一記憶庫擱置 時’該快取記憶體為滿的，以及各線具有一設定之已使用 位兀，該記憶體控制器可以在一單一循環期間複製一快取 3己’fe體線至一第一記憶庫之一相對應線、寫該新資料至該 快取記憶體庫、設定該新資料之一已使用位元、寫該新資 料之一標籤以及更新該記憶庫。在一些具體實施例中，該 些相同操作可能需時至少一循環。 寫至一記憶庫實質上同時寫至一快取記憶體525可以在— 循環之一階段期間耦合一快取記憶體之一記憶胞之内容至 -21 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1242712 、發明説明（19 八今二一王域匯*排M及在該相同循環之另-階段 …貧料至該記憶庫之區域位元線广期間耦 線可以被清除、資料可以被寫至-記愴庫二取記憶體 益可以實質上在該相同循環内被更新。、 更新計數 此外，寫至一記憶庫實質上同時寫 以起因於受到一更新週期時之寫二己憶體525可 敢。—士 ^ ^ ^ 兄憶體位址之一— 〜存取可以寫至一快取記憶體、以一 存 位元標示一快取記憶體線或是直；：-已使用 線。在-些具體實施例中，受到一更新體 可以包括阻擋一更新週期直到寫至 。己f思體 止。 直到寫至元憶體可以被完成為 現在參考圖6Ai 6F ’顯示具體實施例之詳細流程圖例 ^此外，圖7 A至7F分別顯示圖6 A至6F之流程圖之虛擬碼 4、”田舉例具體貫施例。圖7 A亦包括圖6 a之流程圖之舉例虛 擬碼以外之輸入、緩衝器以及函數之舉例定義。 特別是，圖6A至6F提供接收一存取之一請求、維護快取 記憶體之一記憶庫之内容以及存取之具體實施例之詳細流 程圖例子。該具體實施例可以被設計為在一記憶體系統上 作用，其中該快取記憶體庫包括與該記憶庫相同數目列以 及該些列記憶庫被直接映射至該快取記憶體内。該直接映 射可以藉由列劃分該些快取記憶體線，以致於一記憶庫之 第η歹U可以被映射至該快取記憶體之第η歹ij内。例如，假使 一記憶庫包括1 0列時，該快取記憶體庫亦包括1 〇列以及各 記憶庫之第一列可以競爭被快取記憶體至該快取記憶體庫 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1242712 A7

1242712 A7 B7 五、發明説明（21 護一快取記憶體之記憶庫之一内容 ^ 更新该相對應記憶 犀。⑯快取記憶體内沒有已使用飨士 也—^ ，使用、表日守，記憶體控制器可以 執仃一讀取以及實質上同時更新快 曰 體6 12 A。類似的 疋，富快取記憶體内具有已使用線時，維護一快取記債體 :記憶庫之-内容可以包括決定正被存取之列是否為不是 一已使用線620A以及當正被存取之該列不是一已使用 時，維^ 一快取記憶體之記憶庫之一内容可以實質上同時 啟動一讀取以及快取記憶體之更新622八。 才 另一方面，當正被存取之該列為一已使用線時，維護一 ，取記憶體之記憶庫之-内容可以包括決定正被存取:庫 是否在快取記憶體内630A以及當正被存取之庫在快取記情 體内時，維護一快取記憶體之記憶庫之—内容可以包括實、 質上同時執行該快取記憶體之一讀取與一清除632八。該2 取記憶體之讀取可以該記憶體線之更新内容回應該存取以 及該清除可以清除一快取記憶體線之一已使用位元，所以 该快取記憶體在一後續存取期間沒有充滿具有設定之已使 用位兀之快取記憶體線。然而，當該已使用線不屬於正被 存取之記憶庫時，維護一快取記憶體之記憶庫之一内容可 以包括讀取正被存取之庫實質上同時清除快取記憶體之已 使用線至相對應記憶庫634A。 現在參考圖6B，顯示詳細具體實施例之一流程圖，該具 體實施例為一存取請求被接收而一更新擱置但是該更新不 為泫快取記憶體庫搁置之一狀況6〇〇B。該具體實施例可以 藉由審查該已使用位元緩衝器以決定該快取記憶體是否包 -24-

本紙張尺度適财g國轉準(CNg A鐵格(21GX 1242712 A7 B7

五、發明説明（22 括具！較一記憶庫之相對應記憶體線更多現行資料之一快 取5己k體線而開始610B。當該 、 線時，該記憶體控制器可以決定比】;:：：有任何：使用 “示之庠位址。當該指標可能被指至另_庫時，維講 一陕取记憶體之記憶庫之一内容^ 之一讀取與執行另-庫之-更新612B R日'執们亥庫 一否則’ f該存取位址匹配該更新指標之庫位址時，維護 一二取,己憶體之記憶庫之一内容可以執行該快取記憶體之 1取與當具有快取記憶體之正被存取之記憶體線之一複 製時’例’該存取位址匹配與-快取記憶體線相關一標 戴之-位址時實質上同時執行該記憶庫之一更新龍。否 則，該記憶體控制器可以決定正被存取之列是否為標示更 新擱置之列。當正被存取之列為標示更新擱置之列時，維 護一快取記憶體之記憶庫之一内容可以執行一讀取以及更 新該快取記憶體616B。否則，維護一快取記憶體之記憶庫 之一内容可以阻擋正被存取之記憶庫之更新而讀取該記憶 庫以及更新該快取記憶體6 1 8B。 一 當快取記憶體内具有一已使用線時610；B，維護一快取記 憶體之記憶庫之一内容可以包括決定標示為更新之庫是否 為正被存取之庫630B。當標示為更新之庫不是正被存取之 庫時’則可能具有四個可能性以及各可能性可以包含實質 上同時執行該庫之更新與至少一操作632B。第一可能性可 以為當儲存在該快取記憶體之庫不是正在存取以及正被存 取之列為一已使用線時’則該至少二全域匯流排可以實質 -25- 1242712

AT

上同時加 憶體之已 存取之列 實質上同 第三可 取之庫以 取記憶體 質上同時 新 636B。 線時，其 取 636B。 ^仃正被存取之該記憶庫之—讀取與該快取記 線之一清除634β。第二可能性可以為當正被 =一已使用料’則駐少二全域a流排可以 嘯丁-讀取與該快取記憶體之更新6遍。 月匕ϋ可以為當儲存在該快取記憶體之庫為正被存 及正被存取之列為一已使用線時，其中維護一快 之記憶庫《—内纟可以使該至少2全域匯流排實 加速该快取記憶體一讀取與該快取記憶體之一更 第四可能性可以為當正被存取之列不是一已使用 中遠至少二全域匯流排可以執行該記憶庫之一讀 在該快取記憶體包括至少—已使用線以及該存取之庫位 址可能與該更新指標之庫位址相同之狀況中，該記憶體控 制器可以決定將被更新之列是否與正被存取之列相同 640Β。當正被存取之列為將被更新之列以及儲存在快取記 憶體之庫不是正被存取之庫時642β，該至少二全域匯流排 可以實質上同時執行該快取記憶體之—清除與一讀取，以 及當正被存取之列具有一相對應已使用線或是執行該記憶 庫之一讀取時，更新該庫之更新計數器；當正被存取之列 沒有-相對應已使用線時，更新該快取記憶體以及更新該 記憶庫之更新計數器644Β。 另 方面，备將被更新之列與正被存取之列相同時 642Β，儲存在该快取記憶體之庫為正被存取之庫，以 及正被存取之列具有一相對應已使用線時，則該記憶體控 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(21〇χ297公釐） 上242712

制器可以使該至少二全域匯流排 體之已使用線與該快取記惇坪二殊上R時清除快取記il —更新646B。否則，去‘ 。貝取和該更新計數器之 占只」 田正破存取之 相對應已使用線時，該、— /又有快取記憶體之一 夕 —·王土表ρ蛋、、六 記憶庫、更新該快取記憶體以及更新該1更=加速讀取該 現在仍然參考_，當標示為更新之更^汁數器刪。 才目同時、將被更新之列與正被存取之列不=被存取之庫 存取之庫被儲存在快取記憶體 。’以及正被 快取記憶體之一 $ &巷π 、σΛ庫之一更新可以與 被在J : 質上同時被執行65⑽。然而，當正 子取之庫不被儲存在快取記情I#時，目|f 4 擋而且實質上同時清除… 則該更新可以被阻 列為_p㈣^ 憶體’以及當正被存取之 已使用線4讀取正被存取之庫652B。另一方面’當 =存取之庫不被儲存在快取記憶體以及正被存取之列二 2已使用線652B時’維護一快取記憶體之記憶庫之一内 以包括讀取正被存取之記憶4、更新快取記憶體以及 更新該記憶庫之更新計數器。 現在參考圖6C，顯示詳細具體實施例之一流程圖，當存 取為一項取以及一更新為該快取記憶體擱置6〇〇c。當正被 存取之列沒有快取記憶體之一相對應已使用線時，則該記 fe' 控制為可以阻擋該記憶庫之一更新實質上同時讀取該 記憶庫610C。否則，假使正被存取之庫具有儲存在該快取 記憶體之一相對應已使用線時，維護一快取記憶體之記憶 庫之一内容可以包括阻擋一更新和讀取一快取記憶體實質 上同時清除該快取記憶體620C。否則，當正被存取之列沒 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1242712 A7 B7 五、發明説明（25 有相對應已使用線以及正被存取之庫不被儲存在快取記 憶體時，該記憶體控制器可以阻擋該記憶庫之更新以及讀 取該記憶庫實f上同時清除該快取記憶體630C。 /現在蒼考圖6D ’顯示圖6D、£及？之一備註^柳，包括該 詳細机私圖蒼考之操作之舉例指令。該備註料包括一“寫 入’:以寫至該記憶庫中正被存取之列、一'寫至快取記憶體” 以將正被存取之列之一版本寫至該快取記憶體中、一 “更新 快取^憶體”以由正被存取之記憶庫複製該列至該快取記憶 體内實質上同時儲存該入口之一快取記憶體標籤、一 “更 新”以更新標示為更新擱置之列以及一“阻擋更新，，以於受到 該更新而執行該記憶體線之一操作時阻擋更新。 現在仍然參考圖6D，顯示具體實施例之詳細流程圖以當 沒有更新擱置時處置一寫入存取6〇〇D。第一操作可以包括 決定一已使用線是否被設定於與該快取記憶體庫相關之已 使用位元緩衝器中610D以及當沒有已使用位元被設定時， 執行該寫至快取記憶體612D。另一方面，當一已使用位元 被設定在快取記憶體中(不必要為正被存取之列之已使用位 元或甚至是正被存取之記憶庫）時，該記憶體控制器可以決 定正被存取之列是否為一已使用線62〇D。當正被存取之= 沒有一相對應已使用線時，該記憶體控制器可以決定1寫 入必須在該記憶庫上執行622D。然而，當正被存取之^ 有一相對應已使用線時，記憶體控制器可以決定儲存在哼 快取記憶體之庫是否為正被存取之庫63〇D以及當儲存在^ 快取記憶體之庫為正被存取之庫時，則該記憶體控：器‘ -28 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1242712 A7 B7 五、發明説明（26 ) 以決定維護一快取記憶體之記憶庫之一内容包括寫至該記 憶體線和快取記憶體之線以及清除該已使用位元634D。否 則’當儲存在該快取記憶體之庫不是正被存取之庫時，該 至少二全域匯流排可以加速一寫至該庫與實質上同時藉由 a亥已使用位元標示之快取記憶體之一清除632D。 現在參考圖6E，顯示具體實施例之詳細流程圖之一例 子，當一存取為一寫入存取以及具有不為一快取記憶體之 孩些圯憶庫之一記憶庫上之一更新擱置6〇〇E。該流程圖可 以疋否具有已使用位元被設定於與一快取記憶體相關之 一已使用位元緩衝器内之決定開始6丨〇e。當具有一已使用 位兀時，該記憶體控制器可以決定標示為更新之庫是否非 為正被存取之庫620E。當標示為更新之庫與正被存取之庫 相同時630E，維護一快取記憶體之記憶庫之一内容可以決 疋何犄正被存取之列不是一已使用位元64〇E以及使該至少 二全域匯流排實質上同時執行一更新與一寫至快取記憶體 642E。 〜丑 另一方面，當標示為更新之庫與正被存取之庫相同以及 正被存取之列為一已使用位元時，維護一快取記憶體之記 憶庫之一内容可以決定是否具有快取記憶體之正被存取之 庫之一複製644E。當具有快取記憶體之正被存取之庫之一 複製時，該至少二全域匯流排可以執行一寫至快取記憶體 646E 〇 在一記憶體控制器決定標示為更新之庫與正被存取之庫 相同時 '正被存取之列為一已使用位元、具有快取記憶體 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1242712 A7 B7 五、發明説明（27 之正被存取之庫之一福智，g 4Φ — 、 及才示示為更新之庫與正被存 取之庫相同日T| 一快g g H W .^ —隹又取°己、體之記憶庫之一内容可以 决疋包括執行一清除盥f暂卜Π α 士 & ^ 月丨矛…、男、貝上冋時執行一寫入以及更新正 被存取之庫之更新計數哭 ^ ^ τ ^ ^ 。° 刼作64吒。假使標示為更 α ^ 則邊至少二全域匯流排可 兮、主π人々 ϋ U月旦貝、貪上同時更新0.49Ξ。 孩 除、寫至快取記憶體以及 ,一,,, 文新可以在相同循環期間執 灯。例如’該更新可以在第一 $ _ # 4 γ 心庫上執行以及由該快取 循環之第—數目之階段期間發生。在 ;己r庫：:又期’由項取產生之資料可以被寫至第二 该快取記憶體線之已使用位元可以被清除。 广…程圖顯示在該已使用位元緩衝器中具有一已使 用位兀以及標不為更新之庫 ,, & t铍存取之廉時，維婼一 ，、取圮憶體之記憶庫之一内容 又 A ^ ^ ^ ^ ^ ^ M决疋具有標示為更新之 厍之來源之快取記憶體中沒有 A f ^ /t 「、取记fe體線022：Ε。當標示 為更新之庫為快取記憶體之一快 去悱敗# Ρ卿+ 。己丨思肢線之一來源以及 田卜、取s己丨思月豆之正被存取之列 — 少-八H pi、亡u 设製為已使用時，該至 / 一王域匯k排可以實質上同 目丨I，兮S丨、一 了灵新與一寫入623E。否 、 忒至 > 一全域匯流排可以實質 是寫入二者623E。 …同時更新與一寫入或 當標示為更新之庫為一快取記憶 -快取記憶體之記憶庫之一内 二-广’維護 上同時與下列咖四個操作之〜戈^二更新必須實質 當正被存取之列具有一相對應已二=合完成。第-， ◦使用線626E以及正被存取 -30- 1242712 1、發明説明（28 之庫之複製不在一快取#也1 、σ ’思月豆中時，則該至少-入代η、亡 排可以實質上同時清除$ p ^ m & 芏乂 一王域匯奴 第二，當正被广跑使用線與寫至該記憶庫隱。 列具有-相對應已使用線以及+正被 存取之庫之一；制太二亡^ 汉田止孤 匯流排可以執行一寫入二 則4主J一全域 沒有一相ϊ+庫P # #者6j〇E。弟二，當正被存取之列 又有相對應已使用線以及#正被存取之 快取記憶體中時，則該至/丨、 旻衣不在 入_者·:輪》二全域匯流排可以寫入或是寫 入一者628E。弟四，當正被存 ％ ^ ,. . ^ τ ^ 子取之列/又有一相對應已使用 石丨入丄 设衣在一快取記憶體中時，則該 至 >、二王域匯流排可以寫入二者62吒。 最後，该洋細流程圖尚顯示在審 少βπ々从Π π、 甘齋宜。玄已使用位兀緩衝器 之内谷後6 1 Ο Ε以及發現沒有已佶用 — H 口士 ★ 一 ’匕使用位凡在該已使用位元緩 中日寸，*正被存取之庫不是標 疋知不為更新之庫時，一寫 =實Γ同時與一更新被執行65°E。否則，寫至快取 勃 疋一已使用位元可以實質上同時與一更新被 執行6 5 2 E。 現在參考圖6F ’顯示具體實施例 貝 W <砰細流程圖，苴中一 寫入存取請求一記憶庫以及該快 ^ 的取A憶體之更新被櫊置 600F。該流程圖可以維護一快取記愔w ^ 體之記憶庫之一内容 開始’包括決定一寫入與四個其他知 ^ A %作之一可以實質上 同時被執行6 1 OF。維護一快取記恃駟七 、、 G U植之記憶庫之一内容可 以決定正被存取之列是否具有一相斟 #對應已使用線620F以及 當正被存取之列沒有一相對應已使 用線時，則該記憶體控 制器可以執行該正被存取之列之—ρ ώ 又祈。此外，正被存取 -31 -

1242712 五、發明説明（29 之列被儲存在快取記憶體令以及、 被存取之庫之快取4 ^〜月旦工制§5可以使正 具有-相對應=::=:r2F。當正被存取之列 憶體中時，該記師㈣=存取之庫被儲存在快取記 可以執行該庫之：;：:=定該至少二全域匯流排 咖。然而，正被存…取記憶體之庫之複製失效 630F，該至少二「取，庫不被儲存在快取記憶體" 王域匯流排可以勃^ 新除非標示為更新之列為正 ^存取之列之一更 更新之列為正被存取之列時，：：列二則’當標示為 至快取記憶體以及包含正被存二二可以寫 -機：發明之一機器可讀取媒體具體實施例。 如，二月=^包含提供（例* ’健存或傳輸）機器（例 行時二執:形式之資訊之任何機制，她 二以=說明之功能。例如，-機器可讀取媒 月足了以包含唯頃記憶體〇 磁碟儲存媒體；光學儲存㈣.^存取記憶體（RAM); ?"你口 # .士 ’決閃記憶體裝置；傳播信 二二Γ線信號、數位信號… 據機 ·..等。本發明之-些具體實施例依 u之设汁可以包括至少一機器可讀取媒體。 ^機器可讀取媒體_可以包括接收—記憶庫之内容存取 快取記憶體之記憶庫之一内容㈣之指 二以及存取該記憶庫和快取記憶體之内容實質上與回應 准護並行而且回應該請求實質上與更新該記憶庫之一等 待時間無關840。接收-記憶庫之内容存取請求⑽可以包 —-32-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 1242712 A7 B7 五、發明説明（30 ) 括接收讀或寫之一請求，其中該請求可以伴隨指示一記憶 庫可能或可能沒受到一更新之一庫位址。

維護一快取記憶體之記憶庫之一内容之指令820可以包括 直接映射一記憶庫之内容至一快取記憶體内之指令。直接 映射一記憶庫之内容至一快取記憶體内可以包括複製一完 整記憶體線至一快取記憶體之一相等大小記憶體線以及結 合一標籤與該快取記憶體線以指示該快取記憶體線之來 源。

在一些具體實施例中，維護一快取記憶體之記憶庫之一 内容之指令820可以包括參考原理之局部性製作。該參考原 理之局部性指示何時一處理器或處理器核心最近參考記憶 體之一位置，該處理器或處理器核心最近可能參考該位 置。因此，由一記憶庫複製一記憶體線實質上同時由該記 憶庫之記憶體線讀取可以加速該更新之完成與該記憶庫之 記憶體内容之存取。當該記憶庫受到一更新時只要足夠時 間被維護以更新該記憶庫時，複製實質上同時讀取可以特 別有用。 此外，維護一快取記憶體之記憶庫之一内容之指令820可 以包括決定一更新與該存取衝突。用於決定一更新與該存 取衝突之指令820可以藉由決定與該庫位址相關之一記憶 庫、與一快取記憶體相關之一標籤緩衝器之内容以及一記 憶庫或快取記憶體是否受到一更新之一操作而開始。在一 些具體實施例中，決定一更新與該存取衝突可以包括發出 指令使至少二全域匯流排在與由第二記憶庫之第二線之一 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1242712 A7

1242712 五 、發明説明（32 A7 B7 此外 該維護 待時間 快取記 讀取。 包括阻 憶體之 阻擋一 憶體之 快取記 求實質 質上並 經由至 之指令 、，存取忒，己憶庫和快取記憶體之指令實質上與回應 亚行以及回應該請求實質上與更新該記憶庫之一 ^ 無關副可M包括由一記憶庫讀取實質JL同時寫至_ 憶體以及寫至-記憶庫實質上同時由-快取記憶體 :-記憶庫讀取實質上同時寫至一快取記憶體可以 擋更牟斤卩當將被存取之記憶4之列沒有一快取記 一相對應複製時執行在-記憶庫上之-讀取存取。 更新X執行一碩取存取可以藉由用於維護一快取記 1憶庫之内容之指令管理⑽。用於存取該記憶庫和 憶體之指令實質上與回應該維護並行以及回應該請 上與更新該記憶庫之一等待時間無關84〇可以包括實 行由°己憶庫讀取以及由該快取記憶體讀取、以及 少一全域匯流排並行寫至相同記憶庫和快取記憶體 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 其中該快取記憶體至 其中該等至少二全域 1. 一種記憶體管理裝置，包括： -快取記憶體，提供對一記憶庫内容之存取； 至少—個全域匯流；^ 匕机排’提供該快取記憶體和該 之並行存取；以及 β ^ ^ 一快取記憶體控制哭〆丄 J态，經由該快取記憶體和該f j 之^存取維濩該快取記憶體之記憶庫之内容以回應、 -實質上與-等待時間無關之記憶庫之存取; 庫之請求。 &何z U 2·如申請專利範圍第丨項之裝置，尚包括. -標籤緩衝器，輕合至該快取記憶體以情 體線與該記憶庫的一線路社人· 取记隱 二r;:…二二— 級衝σ。之払戴進行解碼。 3·Γ/Λ=!圍第1項之裝置，尚包括-已使用位元 二w: *合至該快取記憶體以指示介於該 線路與該記憶庫的一線路之間之關係。 隨機存取記憶體。 其…憶庫包括動態 5.如申請專利範圍第丨項之裝置 包括 第一冗憶庫之部分。 6·如申請專利範圍第1項之裝置 流排包括： 一一對全域匯流排，耗合至該快取記憶體以傳輸 兀， 本紙張尺度咖中]^^7^210 X 297·__ϋ·;

   區域匯流排’轉合至該快取記憶體以傳輪代表 弟一位7C之一信號；以及 、T 一電路，回應該信號與該位元 匯流排之至少一匯流排 …由該對全域 體。 位兀寫入至該快取記憶 7. 如申睛專利範圍第6項之裝農 施耦人$ i ，、中5亥寫入電路包括實 把祸口至第三匯流排以及耦入 只 輯之電路。 口邊快取圮憶體之XOR邏 8. t申請專利範圍第1項之裝置，其中該等至少-全域匯 流排包括叙合至該記憶庫和該快取7障#夕一王域匯 流排。 7 ^陝取纪憶體之二對全域匯 9. 如申請專利範圍第1項之 5,,. 置其中該快取記憶體控制 °二一一電路，以在一週期之-寫回階段期間經由該等 ^全域匯流排之第-全域匯流排開啟對該快取記憶 二的寫入存取，回應在該週期之讀取階段之後經由該至 / —王域匯流排之第二全域匯流排關閉讀取存取至該快 取記憶體。 ° 、 10. ::申料利範圍η項之裝置’其中該快取記憶體控制 态包括實質上同時由該記憶庫和該快取記憶體讀取之電 路。 u-1申請專利範圍第1項之裝置，其中該快取記憶體控制 器包括實質上同時寫入該記憶庫和寫入該快取記憶體之 電路。 12. —種記憶體管理方法，包括下列步驟： -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1242712

   姜正替換 cl? 、申Μ專利乾圍 接收對一記悟成 一 〜庫之内容之存取的請求； 實ΐ上平取記憶體之記憶庫之-内容； 該：; 蔓步驟：：取該記憶庫和該快取記憶體内容以回應 ^ # ^ 口應该请求實質上與更新該記憶庫之一 寺待日^間無關。 平夂 13 :t:專利乾圍第12項之方法，其中該接收包括當-更 新步驟擱置時接收對該記憶庫之存取的請求。 14.如申請專利範圍第12項之方法，其中該維護步驟包括： 直接映射該記憶庫的一線路至該快取記憶體内；以及 儲存與該記憶庫的線路相關之一標籤。 1申明專利範11第12項之方法，其中該維護步驟包括決 定一更新與該存取衝突。 16. :申請專利範圍第⑵員之方法，其中該存取包括從該記 十思庫的讀取與從該快取記憶體的讀取實質上同時。 17. 如申請專利範圍第12項之方法，.其中該存取包括寫入該 ό己憶庫與寫入該快取記憶體實質上同時。 18·如申請專利範圍第12項之方法，其中該存取包括： 於一週期期間關閉對一第一全域匯流排之快取記憶體 之讀取存取；以及 於關閉讀取存取之後的週期期間開啟對一第二全域匯 流排之快取記憶體之寫入存取。 19. 一種記憶體管理系統，包括·· 一核心；以及 一第一快取記憶體，耦合至該核心，該第一快取記憶 3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)

   1242712 1 ___ \ ^、申請專利3 體包括： -第二快取記憶體’提供對_記憶庫 至少二全域匯流排，提供對节 存取， 記憶庫之平行存取； χ —决取記憶體和該 -快取記憶體控制器，經由對該第 該記憶庫之並行存取而維護該第二快 / t肢和 内谷，以回應對該記憶庫之存取實 心犀 的凊求以更新該記憶庫。 …、關 20·如申請專利範圍第19項之系 /、甲孩4至少二全域匯 排包括二對耦合至該記憶庫和哕-域匯流排。 …第-快取記憶體的全 儿如申請專利範圍第19項之系統，其中該至少 排包括： μ 一對全域匯流排，耦合至該 第一位元； :第三匯流排，耦合至該第二快取記憶體以傳輸代表 一第二位元之信號；以及 一電路’回應該信號與該第―位元之比較而經由該對 全域匯流排之至少一匯流排將該第二位元寫入該第二快 取記憶體。 ' 22·如申請專利範圍第19項之系統，其中該快取記憶體控制 器包括： 一電路，實質上同時從該記憶庫和該第二快取記憶體 讀取；以及

   第二快取記憶體以傳輸一

   -4-

   1242712 穴、申請專利祀圍 一電路，實質上同時寫入該記憶庫和寫入該第二快取 記憶體。 23· —種記憶體管理系統，包括： 一處理器；以及 一記憶體裝置，耦合至該處理器，該記憶體裝置包 括： 一快取έ己憶體，提供對一記憶庫内容之存取； 至少一全域匯流排’提供對該快取記憶體和該記憶 庫之並行存取； 一快取記憶體控制器，經由該快取記憶體和該記憶 庫之並行存取而維護該快取記憶體之記憶庫内容以回應 對該記憶庫之存取實質上與等待時間無關的請求以更新 該記憶庫。 24·如申請專利範圍第23項之系統，其中該快取記憶體控制 器包括： 一電路，實質上同時從該記憶庫和該快取記憶體讀 取；以及 一電路，貫質上同時寫入該記憶庫和寫入該第二快取 記憶體。 25.如申請專利範圍第23項之系統，其中該等至少二全域匯 流排包括： 一對全域匯流排，耦合至該快取記憶體以傳輸一第一 位元； 第二匯流排，搞合至該快取記憶體以傳輸代表一第 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) "— ------ ，一 8 8 8 8 A B c D 1242712 六、申請專利範圍 二位元之信號；以及 一電路，回應該信號與該第一位元之比較而經由該對 全域匯流排之至少一匯流排將該第二位元寫入至該快取 記憶體。 26. —種包含指令之機器可讀取媒體，該些指令當由一機器 執行時，使該機器執行操作，包括： 接收對一記憶庫之内容之一存取請求； 維護一快取記憶體之記憶庫之内容； 實質上平行以回應該維護步驟以及回應實質上與等待 時間無關的該請求以更新該記憶庫存取該記憶庫和該快 取記憶體内容。 27. 如申請專利範圍第26項之機器可讀取媒體，其中該維護 步驟包括直接映射該記憶體的一線路至該快取記憶體 内。 28. 如申請專利範圍第27項之機器可讀取媒體，其中該存取 步驟包括： 從該記憶庫讀取與從該快取記憶體讀取實質上同時； 以及 寫入該記憶庫讀取與寫入該快取記憶體實質上同時。 -6- 本紙張尺_度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐）