TWI301235B - Method apparatus and system to perform memory accesses - Google Patents

Description

顯薫 1301235⑺

具體實施例； 圖5為根據一具體實施例發送一早先讀取請求至記憶體 的不意圖， 圖6A及6B顯示傳送一讀取返回標頭的兩個具體實施例； 圖7為根據一具體實施例之記憶體埠介面； 圖8為根據一具體實施例之記憶體埠協定； 圖9為根據一具體實施例之需要4次轉送的搬移示意圖； 圖1 〇為根據另一具體實施例的搬移示意圖；

圖11為根據一具體實施例之一搬移中的一鏈結層及酬載 的時間位移J 圖12為根據另一具體實施例的記憶體埠協定； 圖1 3為根據一具體實施例之記憶體指令格式； 圖1 4為根據一具體實施例之元件指令格式； 圖1 5為根據一具體實施例之結構指令格式； 圖1 6為根據一具體實施例之出口鏈結層格式； 圖1 7為根據一具體實施例之入口鏈結層格式位元；

圖1 8為根據一具體實施例之讀取返回標頭格式； 圖1 9為根據一具體實施例之寫入確認格式；及 圖20為根據一具體實施例之狀態格式。 實施方式 以下說明一種記憶體互連中經由讀取啟動最佳化達到記 憶體讀取作業最佳化之方法及裝置。 基於解說的目的，在以下的說明中會列出許多的特定細 節，以便充分了解本發明。不過，熟習此項技術者會了解， 81423-930706 -6- «if； 1301235“ (3) 沒有這些特定細節本發明仍能實施。在某些例子中，熟知 的結構及元件係以方塊圖顯示，而非細述，以免混淆本發 明的概念。 圖1顯示一網路環境100，其中應用的係本發明的技術。如 圖所示，有數個處理器104-1至104-Ρ及記憶體106-1至106-Μ 經由一網路102(舉例來說，其可能係一電腦匯流排）相互連 接。應注意，網路102也可以包括一區域網路。本文說明的 方法及裝置可應用於任何型式的區域型或遠端型通信構件 或元件。 圖2為一-可實現本發明之具體實施例中的電腦系統200的 方塊圖。匯流排系統202相連一中央處理器（CPU)204、唯讀 記憶體（R〇M)206，隨機存取記憶體（RAM)208、儲存記憶體 210、顯示器220、音效元件222、鍵盤224、指標器226、各種 輸入/輸出（I/O)元件228及通信元件230。舉例來說，該匯流排 系統202可能為一或更多該種匯流排，例如系統匯流排、週 邊組件連結（PCI)、高級圖形埠（AGP)、小型電腦系統介面 (SCSI)、電氣及電子工程師協會（IEEE)標準號碼1394(帶電 線）、通用串聯匯流排（USB)等。該CPU 204可為單一、多重 或甚至一分散式的電腦資源。另外，例如 CPU 204的子系 統可能具有一連接至其他子系統（例如記憶體）的分離匯流 排。此範例的其中一者為針對圖形的應用，如AGP。另一 範例可能為介接至CPU 204外部記憶體（如ROM 206、RAM 208 等）的記憶體埠介面。 如以下說明可以明瞭，能夠加速作業及/或減少等候時間 81423-930706 -7- _ 1301235 I餐纖漏 處理器模組310可能會透過ΙΟ 302、記憶體埠320等介接至 許多其他元件，。記憶體埠320可認為係從處理器模組3 10 至一 ΧΜΒ(外部記憶體橋接器）330的一私人介面，如圖3所 示。ΧΜΒ 3 30可能包含記憶體控制器338，並且會介接至原始 記憶體，如兩排DRAM 340及342。結果，ΧΜΒ 330便會包封 記憶體關係如記憶體型式（技術及速度），記憶體組織（DRAM 尺寸、每模組的DRAM數量及通道數量），及記憶體控制（時 序、更新及功率管理）。

記憶體埠320可能係由一實際連結及一協定所組成。該實 際連結可能^係由甚至可以認定係數個平行連結所組成。例 如，可能有一資料主鏈路及另一控制的鏈結層（有時稱為一 邊頻帶）。該協定可能係由複數個指令、資料、回應等所組 成，其會於該實際連結上進行通信。例如，複數個記憶體 埠指令可能係由複數個記憶體讀取及寫入；複數個元件讀 取及寫入；及複數個結構讀取及寫入所組成。另外，一鏈 結層可能具有入口及出口資訊，例如讀取返回標頭、寫入 確認、狀態等。 記憶體埠交通可能係由複數個記憶體、元件及結構讀取 及寫入指令所組成。欲最小化XMB 330複雜性，對一具體實 施例而言，該處理器記憶體介面（PMI)308會啟動所有資料轉 送。欲進一步減低複雜性，對一具體實施例而言，該記憶 體埠320會不支援由XMB 330啟動的資料轉送。在一具體實 施例中，藉由記憶體埠320不支援XMB 330中的I/O或圖形元 件或不透過XMB 330來支援I/O或圖形元件便可減低複雜 81423-930706 -9- ⑺ 1301235 進行檢查’以檢查該讀取封包是否完整。如果該讀取封包 完整’則在408進行讀取，然後在4〇2接收另外輸入。如果4〇6 判斷垓碩取封包不完整的話，那麼便會在4〇2處接收另外輸 入〇 如果404判斷於402處接收的輸入不是一讀取封包的一部 份的話，則會在410判斷於4〇2處接收的輸入是否為一寫入封 包的一部份。如果402接收的輸入不是一寫入封包的一部 份，則會在416執行其他作業，然後在4〇2接收其他輸入。如 果410判斷万；402處接收的為寫入封包的一部份的話，那麼便 會在412判斯該寫入封包是否完整。如果該寫入封包完整， 則在414進行寫入，然後在術接收另外輸入。如果训判斷於 402處接收的輸入不是—寫入請求封包的一部份，則會在416 執仃其他作業，然後回到402以接收輸入。 、因此，便能使-讀取封包佔先_寫入封包。在一具體實

施例中，由一讀取指令及欲讀取之_ 1P 点（寺）位址所組成的讀 取封包可能係單—轉送或單—搬移。窝人封包係由一單一 =所組成’其具有寫人指令、&寫人之該（等）位址，及 ，、他具有tM目關寫人資料的轉送（可能係多次轉 便於說日月，含有該讀取指令及欲 ^ ^ ^ K 3又忑（寺）位址的該讀 耳封G便稱為一讀取請求。因此，一主 包便可輪送同樣的…為… 及〜讀取封 及… 於說明’含有該寫入指令 所^的寫入封包便稱為-寫入請 :寫入封包的資料部份稱為寫入資料。因此，一寫入 封包k包含一寫入請求及寫入資料。 ”、、 81423-930706 -11 - (8) 1301235 所以，例如假設在4〇2接收一寫入請求。其會進入4〇4，並 且判斷出不是讀取封包的一部份而進入41〇。在41〇中，其為 一寫入封包的一部份所以會進入412。在412會判斷其只是窝 入請求，而且該寫入資料尚未收到，所以該窝入封包不完 整，因此便會回到402。如果現在在4〇2處接收到一讀取請求 的話，則進入4〇4,並且判斷出該讀取請求為一讀取封包的 一部份，然後進入406。在406會判斷該讀取封包是否為完敕 會。在本具體實施例中，己定義該讀取請求包含完整的讀 取封包，所以會在408執行讀取，然後回到4〇2。在本例中， 已經開始的寫入作業（收到寫入請求）尚未完成而且讀取請 求已佔先該寫入。 根據圖4A的流程，可以想到該讀取請求可在任何地方佔 先一寫入，直到接收最後的寫入資料為止。因此，例如， 如果一寫入封包包含寫入請求及4次寫入資料轉送的話，一 讀取請求如果在窝入請求、第一、第二或第三寫入資料之 後收到便可佔先一寫入封包。 在其他具體實施例中，該讀取請求可能不包含—6 〜登的 碩取封包。在此具體貫施例中，在4〇6處檢查一完整读 包的結果可能係不完整，在此情形之下，便會進入4〇2以接 收另外輸入。如果在406收到一完整讀取封包的話， 只J會進 入408並且執行讀取，然後返回便402以接收一輸入。 答許在寫入請求或寫入資料之後收到的讀取請 、 沾先較 早收到的寫入請求或寫入資料便可導致在寫入之一士 J戮行讀 取。相較於必須先回應該窝入然後再回應該讀取請求，士 81423-930706 -12-

1301235(9) 此便可容許較快地回應該讀取請求。 當然’傳送该寺Ί買取及/或寫入请求的媒介可防止發生定 序危險。即是，傳送媒介可能希望限制如何發出該等讀取 及寫入請求。例如，為了減少複雜性，傳送媒介可決定一 讀取請求不能佔先其他讀取請求。

圖4B顯示的係本發明另一具體實施例的示意圖45〇，其中 一碩取封包可佔先一寫入封包。在此例中，只考慮讀取及 寫入封包。另外，圖4B顯示一具體實施例其中一寫入封包 被一讀取請求佔A而非如圖4八顯示可能由其他寫入請求佔 先在圖4R中，在452接收一輸入。在454完成—檢查以查看 疋否為 '-' 彡買取封包。如黑S Yy , 果疋一謂取封包，則在456執行一讀 取及返回452以接收一輪A 』w wu、 4入。如果452接收不是一讀取封包貝,】 在458檢查是否為一寫入封 、 對包。如果不是一冩入封包則返回 4 5 2接收一輸入。另一方；,^ λ 面，如果在458該封包為一窝入封包 則進入-標示460-470的「内迴圈」作業。 本内迴圈容許接收一輪 早則入462的碩取封包佔先（如在460所

看見的）檢查其是否為一讀 項取封包，如果是的話，則執行讀 取464及返回460以接收—认 輸入。不過，唯一返回外迴圈 (452·458)的途徑為當寫

于匕疋成468及在執行寫入47C 時。從458進入内迴圈後， b在466進行檢查以判斷是否有一 寫入資料。如果不是寫入 "料/、]在460接收輸入。如果是窝 入货料則在468完成〜於 入1 、 &且查看是否為該寫入封包為完 全。如果寫入封包不完入 π全則在460接收輸入。不過，如果寫 入封包完整，則在470實#々 、也寫入’然後在452接收外迴圈輸 81423-930706 -13 - (10) 1301235 入。因此，圖4B顯示的具體實施例中只容許單一寫入封包 被-讀取請求佔先(在一讀取封包内)或被多個讀取請求佔 先（如，在470-窝入之前經過一或多次迴圈46〇、々Μ、464)。 上述討論中，已說明該讀取請求可能包含—讀取指令及 欲讀取的該(等)位址。另外，亦可輪送其他資訊，例如以 及錯誤改正位元以確保該請求的完整性、控制資訊等。為 了便於討論本發明’名胃「搬移」係用來表示和一實體或 作業相關且由-或多次轉送所組成的—資訊傳輸單元。封 包可能係由-或多次搬移所組成”斤〃，例如，一讀取封 I可此係由·單一搬移所組成，其表示的係和該讀取請求相 關的所有员甙。視特定實現方式而定，這種資訊完成傳送 可能需要一次以上轉送。例如，如果讀取請求搬移包含Μ 個位TL的資訊而電腦匯流排能處理Μ個位元轉送，則需要兩 /人轉送以凡成讀取請求搬移的轉送。以下為搬移及轉送的 例子的詳細說明。 圖5頌不一發送一早先讀取請求至記憶體的示意圖5 0 〇。 此處會在502接收一輸入。在5〇4檢查於5〇2收到的輸入是否 為項取叩求搬移的一部份。如果是，則會在506檢查是否 可此早先發适該讀取。如果早先發送為可能的話，則會在 508執杆一军皮》i士 卞无碩取發送，然後返回502以接收輸入。如果早 先^适為不可能的話，則會在510檢查該讀取搬移是否完 王如果70全的話，則在512執行讀取，然後返回502以接收 輸入。如果今二士 成碩取搬移不完全的話，則返回502以接收輸 果 句崎於502處接收的輸入不是一讀取請求搬移的 81423-930706 -14- 1301235 , (13) 蓋 關讀取資料前方的讀取返回標頭）便可容許該接收元件在 接收資料之前資料先決定該資料必須送達的地方。因此， 如果在資料之前先傳送該讀取返回標頭的話，便可達到減 少等候的目的。 圖7顯示一記憶體埠介面7〇〇的具體實施例。在此具體實 施例中，該記憶體埠為一全雙工互連（記憶體埠鏈結72〇及 740)。在出口方向（離開處理器模組710及pmi 708)，該記憶體 琿鍵結720係由兩個資訊流所組成。一種為寬度…的資料流 及第二種為寬度x的鏈結層流。如上述，為了討論本發明， 相關資料及—鏈結層流資訊的一種方便組合便稱為一搬移。 在入口方向（進入處理器模組710及PMI 708)，該記憶體埠鏈 結740係由兩個資訊流所組成。一種為寬度y的資料流及第二 種為寬度z的鏈結層流。 例如，圖8顯示一記憶體埠協定800的具體實施例。在此 具體實施例中，搬移802係由表示閒置的資料802a及鏈結層 (LL)802b資訊所組成。同樣的情況下，搬移804至816(—般8xx) 由各8xxa及8xxb部份組成。本具體實施例顯示一搬移具有80 個位元的具體實施例其中匯流排的寬度，為18個位元寬及 鏈結層匯流排的寬度X為2個位元寬。圖中顯示的本具體實施 例的單一搬移需要4次轉送，而酬载有72個位元及鏈結層有8 個位元。 例如，圖9顯示一需要4次轉送的搬移900。此處，搬移910 具有72個位元的資料及/或指令（d/c)資訊及8位鏈結層（LL)位 元的資訊。在910a-0及91〇b-0，然後91〇a-1及91〇b-1等處，會 81423-930706 -17-

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久將可到達的資訊，其便能改善性能。舉例來說，該LL中 的早先讀取標頭便會提供此種指示信號。例如，在圖10中， 和搬移資料1006a相關的LL可能係位於較早時間位置處，例如 位置1004b。因此，一搬移（如1106)可能包含位置i1〇6a處的_ 載及位置1106b處的LL控制，如圖11所示。因此，圖11顯系 的係一搬移1100中一鏈結層及酬載的時間位移。

入口邊頻帶鏈結層（LL)(進入PMI 308)也包括其他轉送及/ 或交易上的資訊。例如，該LL可能包含複數個寫入確認以 確認複數個出口窝入指令、出口流量控制回饋的複數位停 止位元、狀—態指示信號（閒置對資料酬載等）等。同樣，與一 搬移相關的LL可能會載送一件以上的資訊，例如，LL編碼 可能會表示一閒置酬載或一非閒置酬載，此外還會表示其 是否為一讀取返回標頭、一窝入確認、一停止指示信號、 閒置控制等。另外，如上述，應該發現到，本資訊亦玎作 時間偏置。

對該資訊進行時間偏置容許減少介面的複雜性。例如’ 放置一具有讀取返回資料的帶内讀取返回標頭可於XM1 332中賦加額外性能，因為ΧΜΙ 332必須多工處理標頭及資料 資訊且ΧΜΙ 332必須缓衝即將進來的讀取返回資料，以便利 用補償線内標頭之帶寬經常性運算所必要的稍微較高的入 口記憶體埠帶寬與記憶體讀取帶寬進行速率匹配。這種額 外功能性可能產生額外的複雜性及額外等候。取而代之的 係，藉由將該讀取返回標頭置入已時間偏移的邊頻帶之中 能使ΧΜΙ 332資料路徑運作於與記憶體匯流排相同的頻率 81423-930706 -19-

13〇1235⑽ 中，因而容許ΧΜΙ 332可在讀取返回資料路徑中運作而無需 緩衝或多工處理。如此，使用平行該資料路徑的邊頻帶路 徑（鏈結層）（其中該邊頻帶路徑會攜載位於該相關讀取資料 前方（可能係非連續的）的讀取返回標頭）便容許操縱及控制 邏輯以便在接收資料之前進行運作。如果該讀取返回標頭 在資料之前傳送的話，便可達到縮短等候的目的。該標頭 可領先該讀取返回資料0個搬移或更多個搬移（讀取返回偏 移可在啟動時決定）。一早先讀取返回標頭容許該處理器將 該標頭解碼及資料操縱邏輯移出該關鍵路徑，並且將即將 進來的讀取返回資料直接驅送至該處理器内的適當目的 地0 该項取返回標頭可在資料之前傳送的時間（偏移）可能固 足在時間内的某點處及/或動態。例如，一固定的延遲可在 系統啟動時間處作決定。或者，該系統可在作業期間中決 定此值且使其保持靜態。另外的具體實施例可能具有與該 讀取返回標投内所編碼的資料相隔的偏移時間。因此，熟 悉本技術者便會瞭解有許多可能的具體實施例。 對資訊進行時間偏置亦容許減少ΡΜΙ 308介面的複雜 性。。即是，如果在資料之前於主資料路徑上經邊頻帶來 傳送資訊的話，該ΡΜΙ 308便可減少複雜性及/或縮短等候。 熟悉本技術者將會了解可以在出口方向及入口方向中達成 較低的等候及/或複雜性。 圖12頌不一 §己憶體.埠協定12〇〇的另一具體實施例，其中資 料及指令寬度為36個位元及鏈結層為4個位元。閉置搬移 81423-930706 -20- 1301235

(17) 1202、1204、1216、1220及1234具有一閒置酬載於個別的「a」 邵份（1202a、1204a、1216a、1220a 及 1234a)中及一鏈結層（LL) 控制碼於個別的「b」部份（1202b、1204b、1216b、1220b及1234b) 中。一正常寫入封包1240只具有寫入相關資料，如一寫入請 求1206搬移及複數個寫入資料搬移（1208-1214)。每個搬移皆 具有一 LL控制以表示額外資訊。例如，資料〇、資料1及資 料 2(1208a、1210a及 1212a)具有鏈結層（LL)控制（1208b、1210b 及1212b)的資訊，以表示該資料為寫入資料。LL 1214b可能 會表示1214a為寫入資料及該寫入資料的尾部。LL 1206b可能 會表示關於-寫入請求1206a指令的額外資訊。 搬移I218顯示一讀取請求不佔先一寫入封包。讀取請求 搬移121 8具有一相關的讀取請求1218 a，其於相關的鏈結層 121 8b中包括一讀取請求辨識及可能的額外資訊。或者，讀 取請求辨識及/或額外資訊亦可能係位於1218a及/或1218b之 中〇 一寫入封包佔先一讀取請求如1228所示。一寫入請求封 包具有一寫入請求搬移1222及複數個寫入資料搬移1224、 1226、1230，而1232於資料1搬移1226及資料2搬移1230之間則 具有一讀取請求搬移1228。本讀取請求搬移1228(其具有一 讀取請求1228a及一相關的鏈結層1228b)會佔先該寫入請求 搬移1222。 如上述，就正常寫入封包1240而言，寫入請求搬移1222 及相關的寫入資料搬移1224、1226、1230及1232皆具有一「a」 酬載及一相關的「b」鏈結層控制。 81423-930706 -21 - (18) 1301235 以下的謹 可能且^細討論為指♦、欄位元定義、鏈結層控制等的 發明二:=。應了解的是’這些特例不應視為限制本 紂卿。這些例子只用來作解說。 結:tl:=8可能會發送複數個記憶體指令及該等 蜂咖上發送 在此例中，XMI 332不能於記憶體 、任何扣令。另外，圖中並未顯示部份記憶體寫 入0 有三種—般型式的指令··記憶體、元件及結構。 記憶體指令（如讀取、寫入及刪除）一般都係以主記憶體 籲 為目；b ’其—可能會被連接至及/或包括在XMB 330之内，該 記憶體為純記憶體（如DRAM)。 元件指令（如謂取及寫入）一般係以記憶體位置為目標， 該等記憶體並养純記憶體。例如，寫入被映對至該等寫入 (有時候係讀取）所在之記憶體空間中的快閃記憶體及/或元 件暫存器可能會具有副作用。在此等情況下，各寫入指令 必須於該目標處確實執行一次。另外，此等指令可能必須 | 以與指令源發出該等指令相同的順序於該目標處來執行。 元件指令與記憶體指令相似’而且可能具有一尺寸攔或 表示資料轉送尺寸的複數位位元。舉例來說，可能的尺寸 包括1至8個位元組、16、32或64個位元組，及/或一全資料快 取線。不論資料轉送尺寸為何，該指令酬載的尺寸都可能 係一完全快取線，所以必要時，可填塞從該資料轉送至/ 快取線的複數個1及/或〇。 元件指令也可能具有複數個遮罩位元以支援部份讀取及 81423-930706 -22- (19) 1301235 /或窝入。就讀取指令而言 ^個位元组位| \ 本遮罩可能表示該讀取 护八而士，^釭兀組為有效。就寫入 才曰々而3琢位元組遮罩可能表示哪個酬哉户—、、 結構指令（如讀取及窝入）可看成 、^組4有效° 令，其目標可為元件及/或暫㈣二一特广等級的元件指 例如，pci結構空間的位 置。另卜’ Q為該等指令， 貝’ PMI 308—次只能選擇一 未決的結構指令。、评 所有指令型式知士 式都有一共同基本格式。例如，一 於該搬移酬載中 抛秒 匕曰、、馬一 72個位元的指令，其中64個指 令位几及8個檢杏a - , 浐人m古—、兀。V減少等候記憶體讀取請求，讀取 才曰令拾式具有於士 斤有重要/貝料於搬移讀取請求的第一半部， 如此使發送讀取& > 喝取知求至記憶體在XMI 332接收 前完成。 該指令内的早先指示信號(例如，一個位元)可能係表示 Θ搬私的第-半邵是否含有充分資訊以啟動一記憶體讀取 咕求或疋否XMI 332必須累積整個搬移内的資訊。本位元 可此針對圮憶體讀取指令作設定，否則XMI 332便可能會 不正確啟動結構指令、元件指令或記憶體寫入指令的記憶 月庄項取％求。不過’並非所有記憶體讀取指令皆具有有效 的早先位元設定。例如，具有該搬移之第二半部中特別排 私貝Λ的任何記憶體讀取指令（如資料流識別或優先權）可 月匕s /、有典效的早先位元，以強迫ΧΜΙ 332在發送一記憶體 讀取請求之前先考慮此資訊。 薇等指令目的地位元可能代表下面指令型式：記憶體指 81423-930706 -23- 1301235/、 (20) 令、元件指令或結構指令。 在一具體實施例中，該等交易（標籤）位 寫入位元，便包括各指令的一專用ID。一 後續指令重覆使用，直到該PMI 308收到J 型的任何先前指令或該PMI 308已經決定交 讀取/寫入（rd/wr)類型的任何先前指令為止 該等刪除位元為一修改位元，其表示一 是否正在刪除一先前記憶體讀取指令。 在記憶體指令的情況下，偏移位元會指 元所規定之記憶體位置的偏移值以供記憶 在元件指令的情況下，與該等位址位元結 會規定目標位置（如至一記憶體映對元件嗜 如上述，可定義識別/優先權資料流以編 令或該記憶體讀取指令優先權所屬的資来 332應用不同的排程策略至不同記憶體請求 能會表示一記憶體指令是否屬於一同步資 請求一特別服務時間以符合該同步資料輸 該等遮罩位元可能為一位元向量位元組 於複數個元件及結構指令的部份讀取及寫 係的有效的。 該等尺寸位元可能表示複數個元件及結 送尺寸。此等指令的可能資料轉送尺寸為： 結遮罩位元）、16個位元組、3 2個位元組、 及全快取線尺寸。

元，結合該讀取/ 專用ID不可以被一 有相關交易ID類 .易ID已經過期之 〇 記憶體讀取指令 出與該等位址位 體讀取及寫入。 合的偏移則可能 :存器）。 碼記憶體讀取指 卜流，以使該XMI .。例如，此攔可 料流，因而便可 送期限。 遮罩，其會表示 入中哪些位元組 構指令的資料轉 1至8個位元組（連 64個位元組等， 81423-930706 -24-

1301235⑼ 各指令的完整性可於該72個位元指令上使用一錯誤改正 碼（ECC)來保護，其會將複數位檢查位元分配在該搬移第二 半部中。不過，直到接收到全部指令搬移且ECC錯誤檢查完 成以前，該XMI 332可能會希望將該早先位元視為一項暗 示，而且將針對該指令早先發送的任何記憶體讀取請求視 為推測。因此，XMI 332可能希望保證具有充分資源來處理 一推測性早先記憶體讀取請求，然後再將其發送。例如， XMI 33；2必須確保發送一早先讀取請求不會導致該記憶體 控制器讀取請求佇列發生溢流情形。 就寫入指-令攔而言，為簡化本具體實施例中的編碼及解 碼，該些欄可能與讀取指令用的欄相同，偏移欄及編碼欄 除外。 圖13顯示一記憶體指令格式1300的具體實施例。在此例 中，假設一實體層中每此搬移具有四次轉送且每次轉送18 個位元。也就是，該指令會於4次轉送中輸送72個位元。進 一步假設各轉送（轉送0、1、2、3)相當一位元單元時間經過 互連。例如，在第一轉送（轉送0)期間，可轉送低階位址位 元及一讀取/寫入指令。在轉送1期間，可轉送高階位址位 元及一早先讀取指示信號。在轉送2及3期間可轉送表示指 令目的地的複數個位元、位址偏移、交易ID、檢查、遮罩、 資料流ID尺寸、刪除指令、優先權等。 圖14顯示一元件指令格式1400的具體實施例，其中假設一 實體層中每次搬移具有四次轉送且每次轉送有18個位元。 在轉送0期間，轉送低階位址位元及一讀取/寫入指令。在 81423-930706 -25-

示信號。在 1301235 (22) 轉送1期間’傳送高階位址位元及一冬I & 疋？胃取指 轉送2及3期間，可轉送資訊以表示指人口 7目的地、位址偏移、 交易ID、檢查位元、遮罩位元、轉壤尺 々 \ ΤΓ 寺。 圖15顯示一結構指令格式1500的具髀备^ 足貝知例，其中假設一 實體層中每次搬移具有四次轉送且每汝_…丄 人轉迗有18個位元。 在轉送0期間，轉送低階結構位址位开芬 、± 凡及一讀取/窝入指 令。在轉送1期間，傳送高階結構位址位开芬 ^ u久一早先讀取指 示信號。在轉送2及3期間可轉送資訊以表+ #人 双7^扣令目的地、 位址偏移、交易ID、檢查位元、遮罩位元等。 如前述，·—該鏈結層（LL)具有一出口袼式及一 人 八口格式。圖 16顯示一出口鏈結層格式1600的具體實施例。舉例來說，夷 本出口鏈結層格式中每次搬移8個位元。這種基本格弋可琴 擇性地擴充，增加另外的8個位元成為每次搬移總共為16個 位元。圖16顯示的便係每次搬移16個位元的袼式。LL訊號〇 係用於交換在轉送〇 : 3(4次轉送：0、1、2、3)期間被傳送的 資訊（info)位元以及複數位檢查位元。該（等）資訊位元可能 會表示該搬移是否為非閒置，即是，該搬移是否包含指令 或資料’或為閒置。LL訊號1可用於交換標頭、尾部及複數 位檢查位元。該尾部位元表示的係該封包的結束，而該標 頭位元則會表示該搬移是否包含一指令。該等標頭及尾部 位元可編碼其他狀態，如：搬移酬載為資料且不是該封包 的最後資料酬載；搬移酬載為資料酬載且係讀封包的最後 搬移；搬移酬載為一寫入指令；及搬務酬載為一讀取指令 且係該封包的最後搬移。該等檢查位元包括—經過1 6個位 81423-930706 •26-

該等擴充模式位元係 1301235 (23) 元的鏈結層格式所計算出來的CRC 在LL訊號2及3上面傳送。 擴充模式位元也可能在該鏈結層中，並且供具有鎖定步 驟記憶體埠的資料搬移使用。使用鎖定步驟記憶體埠以支 杈XMI (332)的錯誤檢查，該等擴充模組位元便可編碼被傳 送至其他記憶體埠的半快取線的錯誤症狀。 入口鏈結層可能具有各種格式。例如，在一具體實施 例中，可能具有四個不同的入口鏈結層格式：讀取返回標 頭、寫入確認、狀態及結構。在下述具體實施例中，該些 四個鏈結晷格式可能會共享一些共同的位元。圖17顯示一 共同入口鏈結層格式位元17〇〇的具體實施例。 忒貝釩位元會表示該搬移酬載是否為非閒置（即是否包 含貝料）或為閒置。該等檢查位元包括一經過丨6個位元的鏈 結層格式所計算出來的CRC。 該等型式位元可能會表示四個不同入口鏈結層格式之 一，如：讀取返回標頭、寫入確認、狀態及結構。 圖18顯示一讀取返回標頭格式18〇〇的具體實施例。此處， 该等標籤位元可以小序編碼一交易ID。該控制位元可表示 孩謂取返回具有資料，而且該第一資料酬載搬移會開始於 與目前搬移的開頭相隔一己知的偏移搬移處。如果偏移為 0，該等第一資料酬載便從目前搬移開始。該控制位元可能 返會表示該讀取返回標頭為一無確認（nack)，其中並無任何 相關資料。該讀取返回無確認（nack)會通知pmi 308使其知道 XMI 332己經因接收一靖取刪除指令而刪除原來的記憶體 81423-930706 -27-

I301235(24) 讀取指令，因而PMI 308不必期待該讀取指令的讀取返回資 料。如果其刪除一讀取指令的話，該XMI 332便只會傳送一 讀取返回無確認。因此，如果其廢除一讀取刪除指令而不 刪除一讀取指令的話，該XMI 332便不會傳送一讀取返回無 確認。 圖19顯示一寫入確認格式1900的具體實施例。在此例中， 除了無控制位元外，本格式與上述讀取返回標頭所使用的 格式一樣。 圖20顯示一狀態格式的具體實施例2000。記憶體埠320可 使用三種功能的狀態格式：出口流動控制資訊返回至該處 理器；載送一非同步訊號；以及表示就一搬移而言，該鏈 結層為閒置。 如果停止位元有效的話，該處理器便不能傳送任何寫入 指令至XMI 332，直到該處理器接收一具有鏈結層狀態格式 且該停止位元為無效的後續搬移為止。當其希望流動控制 即將進來的寫入指令時（例如當該XMI 332寫入緩衝器超過 規定的臨界值時），該XMI 332便會判定該停止位元。如果停 止位元無效的話，該處理器便可傳送複數個寫入指令至XMI 332。 該等訊號位元可能包括一訊號碼。該XMI 332可藉由適當 地設定該訊號碼，以與讀取返回資料平行的方式來非同步 傳訊一些處理器動作。， 熟悉本技術者將會了解，上述具體實施例的範例中，同 樣可編碼結構格式以提供入口鏈結層的功能性，用以運送 81423-930706 -28- 1301235⑼ 結構駕訊。

送相關的鏈結層资料i^ 曰貝针可與個別轉送產生丨 送可以在入口 /及亦ψ 、 /夂或出口万向中。例如， 頭’其係在資却> ，4口、， 貝矹 < 則（才疋丽一個偏移）經 該 XMI 322 〇 應該瞭解的係，一機器可讀取媒體當身 如電腦）可讀取形式來儲存或傳輸資訊< 一機械可讀媒體包括唯讀記憶體（ROM) (RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、 電氣 '光學、聲音或是其他傳播信號的 線#號、數位信號等）等。 熟悉本技術者當然了解，使用電腦來 電或重開機時對電腦本身作正確的組態 或作為裝置的任務。此動作一般稱為啟 這些具體實施例已 踐本發明，而且必續 例並且對邏輯、機械 本發明的範圍。可以 具體實施例。任何袼 及不同的位元定義。 同的位元配置及不同 非小序。 另外’為清楚說明 例中所述的本發明部 同時應用於入口及出 充分詳細說明，能 了解的係，亦可以 、電氣及其他方面 想到上述結構及功 式’指令等都可以 例如，讀取返回標 的位元定義，而且 ’於針對入口及出 份觀點中，，應該 口中。例如，和一 使熟悉本技術者實 實現其他具體實施 作變化而不會背離 能性可能具有其他 有不同的位元配置 頭格式可能具有不 順序可能為大序而 口方向之具體實施 瞭解的係其觀點可 搬移内的一特別轉 #間位移，而且該轉 PMI 308可發送一標 由該鏈結層傳送至 (包括利用機器（例 勺任何機制。例如， 、Ik機存取記憶體 快閃記憶體元件、 杉式（如载波、紅外 執行可能需要在停 ，才能執行一方法 動’而且包括但不 81423-930706 -29-

1301235 (27) 332 外 部 記 憶 體 介 面 338 記 憶 體 控 制 器 340 動 態 隨 機 存 取 記 憶 體 342 動 態 隨 機 存 取 記 憶 體 708 處 理 器 記 憶 體 介 面 710 處 理 器 模 組 720 記 憶 體 璋 鏈 路 730 外 部 記 憶 體 橋 接 器 732 外 部 記 憶 體 介 面 740 記 憶 體 埠 鏈 路 81423-930706 -31 -

Claims (1)

1. 1301235 第091125037號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年8月） 拾、申請專利範圍 1. 一種執行記憶體擷取之方法，包含： 接收分成多個部分之一窝入請求； 接收位於一窝入封包内之一讀取請求；及 藉由直到接收該寫入請求之所有部分後才完成該寫 請求而使該讀取請求佔先窝入資料之轉移。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中佔先該寫入資料的 取請求係在該寫入請求之後收到。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該讀取請求及寫入 求各具有一相關的鏈結層控制。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該讀取請求係選自 列組成的群之中··一記憶體讀取請求、一元件讀取請 及一結構讀取請求。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該寫入請求係選自 列組成的群之中：一記憶體寫入請求、一元件寫入請 及一結構寫入請求。 6. —種記憶體互連裝置，包括： 一記憶體系統，其具有一輸入、一輸出及一控制； 一記憶體埠，其具有一記憶體輸入、一記憶體輸出 一記憶體控制、一處理器輸入、一處理器輸出及一處 器控制，其中該記憶體系統輸入係被耦合以接收該記 體蜂記憶體輸出，該記憶體蜂記憶體輸入係被搞合以 收該記憶體系統輸出，及該記憶體系統控制係被耦合 該記憶體埠記憶體控制，及 入 讀 請 下 求 下 求 理 憶 接 至 81423-940818.DOC 1301235 g ^ p4 曰修(、更)正替换頁

   一處理器，其具有一記憶體輸出、一記憶體輸入及一 記憶體控制，其中該記憶體埠處理器輸入係被耦合以接 收該處理器記憶體輸出，該處理器記憶體輸入係被耦合 以接收記憶體埠處理器輸出，及該處理器記憶體控制係 被耦合至該記憶體埠處理器控制；

   其中該記憶體埠具有一記憶體埠協定，其係容許分成 多個部分被接收之一處理器寫入請求被一處理器讀取請 求佔先，該佔先係藉由直到接收該寫入請求之所有部分 後才完成該寫入請求’及其中該謂取請求係位於一寫入 封包内。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該記憶體埠協定進一 步包括一酬載封包及一相關的鏈結層控制封包。 8. —種機器可讀取媒體，其中有儲存指令，當執行該等指 令時會造成一系統： 發出分成多個部分之一寫入請求；

   發出位於一寫入封包内之一讀取請求；及 藉由直到接收該寫入請求之所有部分後才完成該寫入 請求而使該讀取請求佔先寫入資料之轉移。 9·如申請專利範圍第8項之機器可讀取媒體，其中該讀取請 求及該寫入請求各進一步包括一相關的鏈結層控制。 10. —種執行記憶體擷取之系統，包括： 一處理器，其係能夠發送一位於一寫入封包内之讀取 請求及發送分成多個部份之一寫入請求；及 一記憶體元件，其係被耦合至該處理器，其中藉由直 81423-940818.DOC -2- 1301235 mSir, Τ' 年月 q修(更)正替換買 到接收該窝人請求之所有部分後才完成該窝人請 該處理器讀取請求佔先處理器寫入資料之轉移。使 η·如申請專利範圍第㈣之系統，其中該讀取請求 請求各進一步包括一相關的鏈結層控制。 入 12· —種執行記憶體擷取之裝置，包括· 用於接收分成多個部分的—耷 馬入请求之構件； 用於接收位於一寫入封台而从 ，士 ^ 卜 Τ匕内的一讀取請求之構件· 藉由直到接收該寫入請求， ’及 ㈢< 所有邵分後才完成讀窝> 請求而使該讀取請求佔先耷 馬入 明κ元冩入資料轉移之構件。 Β·如申請專利範圍第12項之奘 ^ ^ ^ 、 固矛男灸裝置，其中讓該讀取請求你& 寫入資料的構件伯一接你 死 傅仟係接收一和該讀取請求相關之鏈站 控制的構件。 〜層 I4·如申請專利範圍篱12項夕世 觀囷罘I2員4裝置，其中讓該讀取請求佔 寫入資料的構件伤_ ^ 再忏係接收一和該寫入請求相關之鏈站 控制的構件。 〜層 15· —種執行記憶體擷取之方法，包括： 接收位於一寫入封包内之一讀取請求搬移；及 於接收該叫求搬移的過程中，自讀取請求搬移發送一 早先頃取請求至一記憶體。 16.如申叫專利範園第15項之方法，其中發送該早先讀取請 求至該記憶體係在接收該讀取請求搬移的第一半後發 生。 17·如申μ專利範圍第1 6項之方法，其中該搬移的該第一半 具有一個用於早先發送該早先讀取請求給該記憶體的 81423-940818.DOC 1301235 Γ 年月日修ι更)正替換頁

   指示信號。 18·如申請專利範圍第17項之方法，其中該早先發送該讀取 請求的指示信號係選自下列組成的群之中：容許讀取早 先發送及不容許讀取早先發送。 19. 一種記憶體互連裝置，包括： 一記憶體系統，其具有一輸入、一輸出及一控制；及 一記憶體埠，其具有一記憶體輸入、一記憶體輸出及 一記憶體控制，其中該記憶體系統輸入係被耦合以接收 該記憶體埠記憶體輸出，該記憶體埠記憶體輸入係被耦 合以接收該記憶體系統輸出，及該記憶體系統控制係被 耦合至該記憶體埠記憶體控制； 其中該記憶體埠具有一記憶體埠協定，其係用以支援 一早先讀取請求，其係在接收一讀取請求搬移的過程中 從該讀取請求搬移發送該讀取請求給一記憶體，及其中 該讀取請求搬移係位於一窝入封包内。 20·如申請專利範圍第19項之裝置，其中該早先讀取請求係 位於一讀取請求搬移的第一半之内。 21· —種機器可讀取媒體，其中有儲存指令，當執行該等指 令時會造成一系統： 接收位於一寫入封包内之一讀取請求搬移；及 當該讀取請求搬移於接收過程中時，自該讀取請求搬 移發送一讀取請求給一記憶體。 22.如申請專利範圍第21項之機器可讀取媒體，其中發送該 碩取請求給該記憶體係在接收全部讀取請求搬移之前發 81423-940818.DOC -4- 1301235 Ή 1 6 — —手月日修(更)正替換頁

   生0 23·如申請專利範圍第22項之機器可讀取媒體，其中該搬移 的第一半具有一個用於早先發送該讀取請求給該記憶體 的指示信號，該指示信號係選自下列組成的群之中··容 許讀取早先發送及不容許讀取早先發送。 24. —種執行記憶體擷取之系統，包括： 一處理器，其係能從一讀取請求搬移發出一早先讀取 請求，其中該讀取請求搬移係位於一寫入封包之内；及 一被耦合至該處理器的記憶體元件，當該讀取請求搬 移於接收過程中時，該元件係能接收該早先讀取請求及 執行一記憶體的一早先讀取。 25·如申請專利範圍第24項之系統，其中處理器早先讀取請 求係在一讀取請求搬移封包的第一半之内發出。 26·如申請專利範圍第25項之系統，其中該讀取請求搬移封 包的第一半具有一個用於早先發送該讀取請求給該記憶 體元件的指示信號，該指示信號係選自下列組成的群之 中·容許讀取早先發送及不容許讀取早先發送。 27. —種執行記憶體擷取之裝置，包括： 用於從一讀取請求搬移發出一早先讀取請求之構件， 其中該讀取請求搬移係位於一寫入封包之内；及 於該讀取請求搬移被一記憶體元件接收之過程中供該 1己憶體元件接收該早先讀取請求及執行一記憶體的早先 讀取之構件。 28. 如申請專利範圍第27項之裝置，其中用於發出早先讀取 81423-940818.DOC 1301235 年月 日修(更)正替换頁

   請求的構件為一於一讀取請求搬移的一第一半之内設定 一指示信號的構件。 29. 如申請專利範圍第27項之裝置，其中執行該記憶體的該 早先讀取的構件係由一指示信號控制，該指示信號係選 自下列組成的群之中：容許讀取早先發送及不容許讀取 早先發送。 30. —種執行記憶體擷取之方法，包括： 接收位於一寫入封包内的一讀取請求搬移之第一半；及 在接收該讀取請求搬移的第二半之前，從該讀取請求 搬移發送一讀取請求給一記憶體。 31. 如申請專利範圍第30項之方法，其中發送該讀取請求給 該記憶體係在接收該讀取請求搬移的第二半之前發生。 32·如申請專利範圍第3 0項之方法，其中發送該讀取請求 給該記憶體係在一全部讀取請求搬移的錯誤檢查之前 發生。 8I423-940818.DOC -6- 13 01£添&25037號專利申請案 ___—__ 中文圖式替換本(93年7月） ⑷年9月4日修(更)正本 拾壹、圖式： ，100

   81423-930706 1301235 2 220 222 224 226 228 230

   2ίΜ 206 208 210 200 81423-930706 -2- 1301235 s & 雜A/雜&

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   730 S0 1/F 735 700 81423-930706 -9- 1301235 2 18 _ 2 r- 00 r1 〇〇 F o g 00 r1 o cr Γ-g ^ 5N 816a ii 814a 812a 810a 31 808a 砗牮0 806a 濟A路锋 804a s 802a Λ 「 816 812 i CO14 Lr0010 —Lr0006 28 804 802 EE- 800 81423-930706 -10- 1301235 <-S

   <-r〇-► CD 兔 O CO 赛F CD 兔 o w ψ ίό 赛f= CO Ψ _k LL 轉送〇 910b-0 die 轉送3 910a-3 die 轉送2 910a-2 j d/c 轉送1 910a-1 d/c 轉送〇 910a-0

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   1600 LL訊號 轉送0:3 0 資訊及檢査位元 1 標頭，尾部，及檢查位元 2 擴充模式位元 3

   圖 16

   1700 LL訊號 轉送0:3 0 型式及檢查位元 1 2 資訊及檢查位元 3

   圖 Π 81423-930706 -18- 1301235

   1800 LL訊號 轉送0:3 0 標籤，控制，及檢查位元 1 2 標籤，資訊，及檢查位元 3 圖 18

   1900 LL訊號 轉送0:3 0 標籤及檢查位元 1 2 標籤，資訊，及檢查位元 3 圖19

   2000 LL訊號 轉送0:3 0 訊號及檢查位元 1 2 訊號，資訊，停止，及檢查位元 3 圖 20 81423-930706 -19-