动态的存储器控制方法及其系统的制作方法
【专利说明】动态的存储器控制方法及其系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求美国临时申请号为62/035，627，申请日为2014年8月11日的优先权，其全部内容被合并引用到该申请中。
技术领域
[0003]本发明实施例一般涉及动态存储器控制方法及其系统，以及更具体地，涉及一种动态的存储器控制方法，用以在一个运行时间(in a run time)借用及归还高速缓存存储器(cache memory)。
【背景技术】
[0004]—般地，在系统中存储器被很多不同的硬件或模块使用。例如，硬件或模块设置在一个芯片上，以及存储器设置在另一芯片上。这样，硬件或模块经由外部存储器接口(External Memory Interface，EMI)存取存储器。然而，如果很多硬件或模块同时使用存储器，EMI的带宽将被占用，这将导致系统的高时延。另外，系统的性能也会变得恶化。
[0005]提供内部存储器以解决上述问题。内部存储器设置在与硬件及模块相同的芯片上，以及内部存储器作为共享缓存，以便于很多硬件可不经过EMI而存取该内部存储器。换句话说，硬件与存储器之间的数据传输保持在同一个芯片上以节约EMI的带宽、降低时延以及提升系统系能。然而，内部存储器的价格很高，以及由于其为片上系统(system-on-chip，S0C)的设计，内部存储器的尺寸也被限制。另外，如果在一些时段仅有一个或几个硬件设备需要内部存储器，设置内部存储器是浪费或低效的。
[0006]因而，需要一种动态的存储器控制方法，用以在一个运行时间借用及归还高速缓存存储器。
【发明内容】
[0007]提出一种动态的存储器控制方法，该方法用于包括多个群集的系统及多个高速缓存存储器，多个群集中的每个群集分别包含至少一个处理器内核，多个高速缓存存储器的每个高速缓存存储器属于多个群集中的一个对应群集。该动态的存储器控制方法包括:从多个高速缓存存储器中的第一高速缓存存储器借用高速缓存存储器的第一部分和/或从多个高速缓存存储器中的第二高速缓存存储器借用高速缓存存储器的第二部分，以允许高速缓存存储器的第一部分和/或高速缓存存储器的第二部分被用作临时内部随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，以及向第一高速缓存存储器归还高速缓存存储器的第一部分和/或向第二高速缓存存储器归还高速缓存存储器的第二部分，以便于高速缓存存储器的第一部分和/或高速缓存存储器的第二部分中的每一个可由第一群集中的至少一个处理器内核和/或由第二群集中的至少一个处理器内核独占使用。第一高速缓存存储器属于多个群集中的第一群集，以及第二高速缓存存储器属于多个群集中的第二群集。
[0008]在本发明的一个新颖方面，当高速缓存存储器的第一部分和/或高速缓存存储器的第二部分被用作临时内部RAM时，临时内部RAM由第一群集中的至少一个处理器内核和/或第二群集中的至少一个处理器内核，与多个群集中的至少一个处理器内核共享，或与一个或多个其它模块共享，或与多个群集中的至少一个处理器内核以及一个或多个其它模块共享，其中多个群集中的至少一个处理器内核以及一个或多个其它模块不同于第一群集中的至少一个处理器内核及第二群集中的至少一个处理器内核。在将高速缓存存储器的第一部分和/或高速缓存存储器的第二部分用作临时内部RAM的步骤中，在临时内部RAM中执行启动加载器，以初始化外部RAM。另外，动态的存储器控制方法包括将临时内部RAM的存储器存取请求转译为高速缓存存储器的第一部分的第一存储器存取请求和/或高速缓存存储器的第二部分的第二存储器存取请求。当高速缓存存储器的第一部分及高速缓存存储器的第二部分都被借用时，高速缓存存储器的第一部分及高速缓存存储器的第二部分被用作一个连续的临时内部RAM。
[0009]在本发明的另一方面中，执行归还步骤时，不断电第一群集及第二群集，以及由第一群集中的第一处理器内核执行借用步骤及归还步骤。另外，禁止不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制。在禁止不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制的步骤之后，动态的存储器控制方法包括清空属于不同于第一群集的群集所对应的高速缓存存储器，以及禁止属于不同于第一群集的群集中的高速缓存存储器所对应的指令高速缓存存储器及所对应的数据高速缓存存储器，清空属于第一群集的第一高速缓存存储器，禁止属于第一群集的第一高速缓存存储器的指令高速缓存存储器及数据高速缓存存储器，将至少一个处理器内核的架构切换为单核架构，以及使能第二群集以使第二高速缓存存储器通电。在借用步骤或归还步骤之后，动态的存储器控制方法包括使能属于第一群集的第一高速缓存存储器，将至少一个处理器内核的架构切换为多核架构，以及使能不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制。
[0010]在本发明的另一方面，动态的存储器控制方法包括识别当前场景及确定当前场景是否与记录在场景表格中的任一场景匹配。场景表格记录多个场景，多个场景中的每个场景对应于待借用的高速缓存存储器的不同的容量组合。当前场景与记录在场景表格中的场景匹配时，根据对应于当前场景的待借用的高速缓存存储器的容量组合，确定高速缓存的借用。动态的存储器控制方法也包括获取临时内部RAM的所需容量；以及根据临时内部RAM的所需容量，获取从第一高速缓存存储器借用的高速缓存存储器的第一部分的第一所需容量和/或从第二高速缓存存储器借用的高速缓存存储器的第二部分的第二所需容量。
[0011]在本发明的又一方面中，提出一种动态的存储器控制方法，用于借用高速缓存存储器。该动态的存储器控制方法包括:识别当前场景;确定当前场景是否与记录在场景表格中的任一场景匹配;如果匹配，根据对应于当前场景的待借用的高速缓存存储器的容量组合，确定高速缓存的借用;将该配置绑定到第一处理器内核;禁止不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制;清空不同于第一群集的群集所对应的高速缓存存储器，以及禁止属于第一群集的第一高速缓存存储器的指令高速缓存存储器及数据高速缓存存储器及将至少一个处理器内核的架构切换为单核架构;使能第二群集以使第二高速缓存存储器通电；从第一高速缓存存储器借用高速缓存存储器的第一部分和/或从第二高速缓存存储器借用高速缓存存储器的第二部分；以及将至少一个处理器内核的架构切换为多核架构;建立高速缓存借用标记及使能不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制。
[0012]在本发明的又一实施例中，提供一种动态的存储器控制方法，用于归还高速缓存存储器。该动态的存储器控制方法包括:识别当前场景;确定当前场景是否与记录在场景表格中的任一场景匹配;如果匹配，根据对应于当前场景的待归还的高速缓存存储器的容量组合，确定高速缓存的归还;将该配置绑定到第一处理器内核;禁止不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制；清空不同于第一群集的群集所对应的高速缓存存储器，以及禁止属于不同于第一群集的群集中的高速缓存存储器的所对应的指令高速缓存存储器及所对应的数据高速缓存存储器;清空属于第一群集的第一高速缓存存储器，及禁止属于第一群集的第一高速缓存存储器的指令高速缓存存储器及数据高速缓存存储器，及将至少一个处理器内核的架构切换为单核架构;使能第二群集以使第二高速缓存存储器通电；向第一高速缓存存储器归还高速缓存存储器的第一部分和/或向第二高速缓存存储器归还高速缓存存储器的第二部分;使能属于第一群集的第一高速缓存存储器，以及将至少一个处理器内核的架构切换为多核架构;释放高速缓存借用标记及使第二群集断电，以及使能不同于第一处理器内核的处理器内核的热插拔机制。
[0013]在实施例中，高速缓存存储器的灵活使用可节约EMI带宽，而不需要预先设置特定的内部RAM，因而降低了制造成本。另外，也可降低存取临时RAM的时延。
[0014]在阅读下面的动态的存储器控制方法及动态的存储器控制系统的一些实施例的描述后，对于本领域普通技术人员来说，本发明的其它方面及功能将变得显而易见。
【附图说明】
[0015]通过阅读随后的详细描述及结合附图描述的例子，可以更全面地理解本发明，其中:
[0016]图1A是根据本发明一个实施例的动态的存储器控制系统的概要示意图；
[0017]图1B是根据本发明一个实施例的动态的存储器控制系统10的另一概要示意图；
[0018]图2是根据本发明一个实施例的动态的存储器控制系统10的另一概要示意图；
[0019]图3A-1&3A-2是根据本发明一个实施例的动态的存储器控制方法的借用高速缓存存储器的示意流程图；
[0020]图3B-1&3B-2是根据本发明一个实施例的动态的存储器控制方法的归还高速缓存存储器的示意流程图；
[0021]图3C-1&3C-2是根据本发明另一实施例的动态的存储器控制方法的借用高速缓存存储器的示意流程图；
[0022]图3D-1&3D-2是根据本发明另一实施例的动态的存储器控制方法的归还高速缓存存储器的示意流程图。
[0023]除非另有说明，不同附图中相同的数字及符号一般是指相同的部分。绘制附图是为了清楚地描述实施例的相关方面以及不需按比例绘制附图。
【具体实施方式】
[0024]为了描述本发明的目的、功能以及有益效果，如下详细示出了本发明实施例及附图。此描述是为了说明本发明一般原理的目的，以及不应该理解为具有限制性的意义。应该理解的是，可以通过软件、硬件、固件或其任意组合实现本发明实施例。
[0025]另外，应注意根据实际设计，术语“多