动态的存储器控制方法及其系统的制作方法_2

文档序号:9794041阅读:来源:国知局
核处理器系统”可表示多核系统或多处理器系统。换句话说,提出的切换方法可以由多核系统及多处理器系统任何一者使用。例如,对于多核系统,所有处理器内核可设置在一个处理器内核中。另一个例子,关于多处理器系统,每个处理器内核可设置在一个处理器内核中。因此,每个群集(cluster)可以实现为一组处理器内核。
[0026]在公开的实施例中,如果需要,通过在不同时机动态地借用/归还高速缓存存储器,可以灵活使用高速缓存存储器。已借用的一个或多个高速缓存存储器的部分可用作临时内部RAM,其不仅可由与已借用的一个或多个高速缓存存储器在相同群集中的处理器内核使用,也可由不同群集中的处理器内核和/或其它模块使用。
[0027]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。例如,动态的存储器控制系统10可以嵌入或包含在电子装置中。该电子装置可以为移动电子设备,如手机、平板电脑、笔记本电脑或个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA),或者其可以为诸如台式计算机或服务器的电子设备。
[0028]动态的存储器控制系统10可以为多核处理器系统,包含至少一个高速缓存存储器,以及每个高速缓存存储器可分别属于一个群集。另外,每个群集包含至少一个处理器内核。如在图1A中示例性示出,动态的存储器控制系统10包含多个高速缓存存储器,例如高速缓存存储器120(第一高速缓存存储器)及140(第二高速缓存存储器),其分别属于群集CA(第一群集)及CB(第二群集)。群集CA包含一个或多个处理器内核,例如处理器内核110、112及114。相似地,群集CA还包含一个或多个对应的高速缓存存储器,例如高速缓存存储器120。另外,高速缓存存储器120可包含一个或多个部分,例如示为部分120A(以下称为“第一部分”)及120B。相似地,群集CB包含一个或多个处理器内核,例如处理器内核130、132及134。相似地,群集CA还包含一个或多个对应的高速缓存存储器,例如高速缓存存储器140,其包含一个或多个部分,例如示为部分140A(第二部分)及140B。
[0029]每个处理器内核110?114及130?134可以为用以实现电子设备的操作系统、固件、驱动和/或其它应用的数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)核、微控制单元(Micro Controller Unit,MCU)、中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)或并行处理环境涉及的多个并行处理器内核。另一方面,例如高速缓存存储器120及140可以为L2(Level 2)高速缓存存储器。在一些实施例中,每个高速缓存存储器120及140包含至少一个指令高速缓存存储器以及至少一个数据高速缓存存储器。
[0030]如果需要,通过在不同时机动态地借用/归还高速缓存存储器120及140,可灵活使用它们。在一些时机,高速缓存存储器120及140可以分别专用于在相同群集CA及CB中的处理器内核110?114及130?134,意味着属于不同群集(群集CB相对于高速缓存存储器120;群集CA相对于高速缓存存储器140)及诸如视频编码器150的其它硬件/软件模块的处理器内核,不被允许存取或使用高速缓存存储器120及140。然而,在其它的一些时机,可从多个高速缓存存储器中的高速缓存存储器120借用至少一部分,例如高速缓存存储器的部分120A,和/或可从多个高速缓存存储器中的高速缓存存储器140借用至少一部分,例如高速缓存存储器的部分140A。在借用之后,高速缓存存储器的部分120A和/或高速缓存存储器的部分140A可以用作临时内部RAM 160,那么其不仅可由在相同群集中的处理器内核使用,也可由在不同群集中的处理器内核和/或其它模块使用。
[0031]临时内部RAM160至少包含高速缓存存储器的部分120A和/或140A,该临时内部RAM 160可以为通用静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)。当借用部分120A作为临时内部RAM 160(的部分或全部),其不仅可以由在相同群集CA中的处理器内核110、112及114使用,也可由不属于群集CA的一个或多个其它处理器内核使用,例如由属于群集CB和/或一个或多个其它群集的至少一个处理器内核使用,和/或由不同于群集的一个或多个其它软件/硬件模块使用,例如,视频编码器150。相似地,当借用部分140A作为临时内部RAM 160(的部分或全部),其不仅可以由在相同群集CB中的处理器内核130、132及134使用,也可由不属于群集CA中的一个或多个其它处理器内核使用,例如由属于群集CA和/或一个或多个其它群集的至少一个处理器内核使用,和/或由不同于群集的一个或多个其它软件/硬件模块使用,例如视频编码器150。相似地,当部分120A及140A均被借用为临时内部RAM 160(的部分或全部),临时内部RAM 160不仅可以由属于群集CA的处理器内核110、112及114以及属于群集CB中的处理器内核130、132及134使用,也可由不同于群集CA及CB的一个或多个其它软件/硬件模块使用,例如视频编码器150。
[0032]随后,当不需要临时内部RAM 160时,可以分别将高速缓存存储器的部分120A归还高速缓存存储器120和/或将高速缓存存储器的部分140A归还高速缓存存储器140。归还之后,高速缓存存储器的部分120A和/或高速缓存存储器的部分140A中的每个再次变回由群集CA的至少一个处理器内核110?114和/或群集CB的至少一个处理器内核130?134独占或专用地使用。
[0033]应注意,仅在从高速缓存存储器120及140借用部分120A及140A时,临时内部RAM160存在。换句话说,临时内部RAM 160可被临时而非永久地使用。如下文解释的,通过灵活使用高速缓存存储器带来的改进是,不需预先设置特定的内部RAM就可节约EMI带宽,以及可因此降低制造成本。另外,可降低存取临时RAM的时延。
[0034]在一个例子中,如果临时内部RAM 160的所需容量为256KB,这表示一个大容量,可从高速缓存存储器120借用容量为128KB的部分120A和/或可从高速缓存存储器140借用容量为128KB的部分140A。在另一例子中,如果临时内部RAM 160的所需容量为128KB,这表示一个小容量,可从高速缓存存储器120借用容量为128B的部分120A,而不需要从另一高速缓存存储器140借用。
[0035]应注意,借用/归还的高速缓存存储器的部分(例如,部分120A及140A)的位置和容量可动态确定,例如,根据一些实施例中的不同场景或实时需要,但是在其它实施例中可以固定前述位置和容量。下文将描述更多细节。
[0036]关于临时内部RAM160的使用,请参考图1A。当任一高速缓存存储器(的部分)变成临时内部RAM 160(的部分或全部)时,它不仅可由其对应的处理器内核(S卩,在相同群集中以及初始具有独占存取权限来存取前述高速缓存存储器的处理器内核)使用,也可由位于不同群集中的至少一个其它处理器内核或一个或多个不同于群集的软件/硬件模块使用。具体地,临时内部RAM 160可由群集CA中的至少一个处理器内核和/或所述群集CB中的至少一个处理器内核,与不同于第一群集中的上述至少一个处理器内核及第二群集中的上述至少一个处理器内核的多个群集中的至少一个处理器内核及一个或多个其它模块共享。
[0037]例如,临时内部RAM 160可由群集CA中的处理器内核110,与群集CA中的处理器内核112?114及群集CB中的处理器内核130?134共享,和/或与视频编码器150共享。在另一例子中,临时内部RAM 160由群集CA中的处理器内核110及群集CB中的处理器内核130,与群集CA中的处理器内核112?114及群集CB中的处理器内核132?134共享,和/或与视频编码器150共享。
[0038]描述前述两个群集CA及CB,是为了说明的目的而非限制。例如,临时内部RAM160还可由多于两个群集共享。在公开的实施例中不限制共享临时内部RAM 160的群集数量以及处理器内核数量。在另一例子中,临时内部RAM 160还可由其它软件/硬件模块共享,如芯片100上的视频编码器150。
[0039]应注意,在一些实施例中,当高速缓存存储器的部分120A及140A都被借用以形成临时内部RAM 160时,它们被用作一个连续的临时内部RAM。在这个实现方式中,存取临时内部RAM 160时,可不需要复杂的存储管理。
[0040]如图1A所示,可将群集CA、群集CB、视频编码器150以及临时内部RAM160设置在芯片100中,以及动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM) 180可设置在不同于芯片100的芯片200中。换句话说,由于DRAM 180位于另一芯片200上而非芯片100上,DRAM 180是外部RAM。因为DRAM 180在芯片100之外,视频编码器150存取芯片200上的DRAM180占用EMI的带宽,尤其在其它硬件/软件模块同时存取DRAM 180时。另外,视频编码器150在不同的芯片100及200之间传输数据,引起视频编码器150的高时延及低性能,这将导致丢失数据或准确性的问题。
[0041]然而,由于视频编码器150可以存取相同芯片100上的临时内部RAM 160,图1A所示的实施例可以解决这些问题。因为临时内部RAM 160设置在与群集CA及CB相同的芯片上,它可被处理器内核110?114及130?134更快地存取。因而
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