用于在总线上发送存储器预取命令的方法和设备技术

本发明专利技术是用于在总线上发送存储器预取命令的方法和设备，公开了一种处理系统和方法，其中处理器可配置成：预测将被需要的数据所来自的存储器地址，向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的预取命令，如果处于预测的存储器地址处的数据被需要，则向存储器控制器发送对该数据的读取请求。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及数字系统，更具体而言，涉及用于在处理系统中通过总线发送存储器预取命令的方法和设备。
技术介绍
集成电路通过使采用分立装置很难或不可能实现的新应用能够得到实现，而彻底变革了电子工业。集成能使含有数百万个电子元件的复杂电路封装到半导体材料的单个芯片中。结果，诸如计算机、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)等这样的功能强大的计算装置可以缩小成手持式装置。当今，集成电路被广泛用来实现复杂的电路，诸如通用和专用的处理器。典型的集成处理器包括中央处理单元(CPU)和系统存储器。高带宽系统总线可用来支持这二者之间的通信。总线典型是集成电路上的各元件之间的共享通道或路径。此外，还可以存在外部总线，其可以用来在片上存储器控制器的控制下对低延迟的片外存储器进行存取。片外存储器通常被格式化成多个页。一页一般与一行存储器相关联。在大多数情况下，存储器控制器能够一次仅仅打开有限数目个页。“打开页”指的是存储器正指向一行存储器并且仅需要来自存储器控制器的列存取命令来读取数据。为了存取存储器的未打开页，存储器控制器必须在提供列存取命令以读取数据之前为存储器提供行存取命令以移动指针。结果，在关闭存储器中的页和打开新页时会有延迟代价。许多CPU的具体实现包括预取机制，以便对片外存储器装置所经常遇到的高延迟进行补偿。这些CPU可配置成对指令流进行评估，并向将来可能被需要的片外存储器装置请求页，以便减小延迟并提高CPU性能。然而，由于指令流的分支以及CPU的中断，这些预取请求可能经常是不正确的。此外，一旦总线上接受了预取请求，则即使不再需要数据，数据也将从片外存储器中被读出并在总线上传递回CPU。这经常会由于推测性数据在总线上被传递给CPU，而导致总线上的较低带宽，从而延误CPU从片外存储器装置存取后续数据。许多年前，利用预取命令来将CPU连接于片外存储器装置的方法就已经提供了一种可行的解决方案。然而，随着CPU的操作速度持续按照指数规律增加，越来越需要减小典型地与片外存储器装置相关的延迟。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，提供了一种从存储器中取回数据的方法，该方法包括预测将被需要的数据所来自的存储器地址，向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的预取命令，向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的读取请求，以及响应于该读取请求而对处于预测的存储器地址处的数据进行接收。在本专利技术的另一方面中，提供了一种从存储器中取回数据的方法，该方法包括预测将被需要的数据所来自的存储器的未打开页中的地址，向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的预取命令，将预测地址处的数据读入预取缓冲器中，以及从预取缓冲器中丢弃数据。在本专利技术的又一方面中，提供了一种处理系统，其包括存储器、存储器控制器和处理器。该处理器配置成预测将被需要的数据所来自的存储器地址，向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的预取命令，如果预测的存储器地址处的数据被需要则向存储器控制器发送对该数据的读取请求，其中存储器控制器进一步配置成响应于读取请求而将预测的存储器地址处的数据传递给处理器。在本专利技术的又一方面中，提供了一种处理系统，其包括存储器，存储器控制器，用于对将被需要的数据所来自的存储器地址进行预测的装置，用于向存储器控制器发送对处于预测的存储器地址处的数据的预取命令的装置，用于在处于预测的存储器地址处的数据被需要时向存储器控制器发送对该数据的读取请求的装置，以及用于接收数据的接收装置，其中存储器控制器进一步配置成响应于读取请求而将处于预测的存储器地址处的数据传递给接收装置。应能理解，对于本领域技术人员来说，通过以下详细说明，本专利技术的其它实施例将变得显而易见，其中通过例证的形式示出及说明本专利技术的不同实施例。如将认识到的那样，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，本专利技术可有其它不同的实施例，并且其一些细节能在其它不同的方面中进行修改。因此，附图和详细说明实际上应被看作是说明性的而非限制性的。附图说明在附图中，以举例的方式而非限制的方式示出了本专利技术的各方面，在附图中图1是示出带有片外存储器的集成电路的实例的概念性框图；图2是示出带有片外存储器的集成电路的另一个实例的概念性框图；图3是示出用预取命令来减小对SDRAM进行读取操作时的延迟的时序图；图4是示出用预取命令来减小对NAND闪存进行读取操作时的延迟的时序图。具体实施例方式以下结合附图所做的详细描述是用于说明本专利技术的不同实施例的，而不打算仅代表可实现本专利技术的唯一几个实施例。详细描述包括了用于透彻理解本专利技术的具体细节。然而，对本领域技术人员而言很明显的是，没有这些具体细节本专利技术也可以实施。在一些例子中，为了避免模糊本专利技术的概念，以框图形式显示公知的结构和组件。将描述带有片外存储器的集成电路的几个实施例，以说明不同的专利技术性概念。在此描述的至少一个实施例中，集成在芯片上的CPU可以以趋向于减小这样的配置会典型遇到的延迟的方式，来通过存储器控制器与片外存储器相接。本领域技术人员还将很容易理解，这些专利技术性概念并不限于这样的配置，而可以应用于总线主控装置与存储器通信的任何处理系统上。举例来说，CPU可以使用本公开通篇描述的不同专利技术性概念来与片上存储器通信。可选地，分立处理器或其它总线主控装置，也可以用来与分立存储器通信。图1是示出带有片外存储器的集成电路102的概念性框图。片外存储器可以采用具有多页格式的任意存储装置(包括例如存储器、寄存器、网桥或能够取回和存储信息的任何其它装置)来实现。在图1所示的实施例中，片外存储器可包括同步动态随机存取存储器(SDRAM) 104和NAND闪存106。CPU 108可通过SDRAM存储器控制器110来存取SDRAM104，并通过NAND快闪控制器(flash controller) 112来存取NAND闪存106。CPU 108可以是任何处理元件，包括例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑元件、门或晶体管逻辑的组合、或任何其它处理元件。集成电路102可包括系统总线114，以将CPU 108连接于SDRAM控制器110和NAND快闪控制器112。系统总线114还可以用于在为了避免模糊不同专利技术性概念而被省略的其它不同集成元件之间提供通信。系统总线114可以取决于具体应用情况和总体的设计约束而以多种方式来配置。举例来说，系统总线114可被实现为共享总线或点对点的切换连接。在处理系统的一个实施例中，总线主控装置可用于生成预取命令来存取存储器中的未打开页。举例来说，图1中所示的CPU 108可以通过系统总线114将预取命令发送给SDRAM存储器控制器110。预取命令可包括，通过预计CPU 108在将来对数据的请求而得出的可能由SDRAM存储器控制器110用来存取SDRAM 104中的存储器页的地址。SDRAM存储器控制器110可简单地打开SDRAM 104中的存储器的页，或者可选地，从该页中将一部分或全部数据读入预取缓冲器中。在最简单的配置中，SDRAM存储器控制器110简单地打开SDRAM104中的存储器的页，并且由于页已经被打开的事实，CPU 108可得到较低延迟的好处，因此，CPU 108不需要来自SDRAM存储器控制器110的行存取命令。在可选配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：处理器；和用于存储数据的装置，该数据是响应于在所述用于存储数据的装置处从所述处理器接收的预取命令而从存储器取回的，其中所述用于存储数据的装置：是所述处理器经由系统总线可访问的；配置成响应于在接收到对所述数据的读取命令之前接收到后续预取命令，丢弃所述数据；以及配置成与接收的输入读取请求无关地保留所述数据，该输入读取请求用于存取没有与所述数据相对应的存储器页。

【技术特征摘要】
2004.08.27 US 10/929,1271.一种系统，包括 处理器；和 用于存储数据的装置，该数据是响应于在所述用于存储数据的装置处从所述处理器接收的预取命令而从存储器取回的，其中所述用于存储数据的装置 是所述处理器经由系统总线可访问的； 配置成响应于在接收到对所述数据的读取命令之前接收到后续预取命令，丢弃所述数据；以及 配置成与接收的输入读取请求无关地保留所述数据，该输入读取请求用于存取没有与所述数据相对应的存储器页。2.一种系统,包括 处理器；和 用于存储数据的装置，该数据是响应于在所述用于存储数据的装置处从所述处理器接收的预取命令而从存储器取回的，其中所述用于存储数据的装置 是所述处理器经由系统总线可访问的； 配置成响应于在接收到对所述数据的读取命令之前接收到后续预取命令，丢弃所述数据；以及 包括存储器控制器，该存储器控制器配置成接收边带信号，该边带信号包括类型代码并配置成使用所述类型代码来区分所述预取命令和所述读取命令。3.如权利要求2所述的系统，其中所述存储器控制器进一步配置成响应于接收到来自所述处理器的识别所述系统总线的一个或多个字节通路的控制信号，经由所述一个或多个字节通路从所述处理器接收数据。4.一种系统,包括 存储器控制器，其包括缓冲器，其中所述存储器控制器配置成 响应于接收到来自处理器的对数据的预取请求，将数据从存储器的页存储到所述缓冲器； 响应于对所述数据的读取请求，将存储在所述缓冲器的所述数据发送到所述处理器；响应于在所述存储器控制器接收到对所述缓冲器中存储的所述数据的读取请求之...

【专利技术属性】
技术研发人员：RG霍夫曼，MM谢弗，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：