存储器设备及用于操作高速缓冲存储器的方法与流程

本发明一般来说涉及半导体存储器及方法，且更特定来说涉及用于高速缓冲存储器架构的设备及方法。

背景技术：

存储器装置通常经提供作为计算装置或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在包含易失性及非易失性存储器的许多不同类型的存储器。易失性存储器可需要电力来维持其数据(例如，用户数据、错误数据等)，且包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)及同步动态随机存取存储器(SDRAM)以及其它易失性存储器。非易失性存储器可通过在未被供电时保留所存储数据而提供持久的数据，且可包含NAND快闪存储器、NOR快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)及电阻可变存储器，例如相变随机存取存储器(PCRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)及磁阻式随机存取存储器(MRAM)以及其它非易失性存储器。

存储器系统可包含高速缓冲存储器，所述高速缓冲存储器可小于及/或快于所述系统的其它存储器(例如，可称为主存储器的DRAM、NAND、磁盘存储装置、固态驱动器(SSD)等)。作为实例，高速缓冲存储器可包括DRAM存储器。存储器系统可高速缓存数据以改进所述存储器系统的性能。因此，提供实现存储器系统的经改进性能的高速缓冲存储器是合意的。改进高速缓冲存储器的等待时间及命中率是可提供存储器系统的经改进性能的性能特性。

附图说明

图1图解说明根据本发明的若干个实施例的呈包含高速缓冲存储器的系统的形式的设备的框图。

图2是图解说明根据本发明的若干个实施例的从存储器装置的存储器映射到高速缓冲存储器的数据映射的框图。

图3图解说明根据本发明的若干个实施例的高速缓冲存储器中的高速缓冲存储器条目。

图4A及4B图解说明根据本发明的若干个实施例的高速缓冲存储器中的页的内容。

图5图解说明根据本发明的若干个实施例的与包括高速缓冲存储器的设备相关联的命令。

图6A到6B图解说明根据本发明的若干个实施例的对与包括高速缓冲存储器的设备相关联的读取命令的响应。

图7A到7B图解说明根据本发明的若干个实施例的对与包括高速缓冲存储器的设备相关联的写入命令的响应。

技术实现要素：

在一方面，本申请涉及一种存储器设备。所述存储器设备包括：高速缓冲存储器控制器(112)；及具有N路关联性的CDRAM高速缓冲存储器。所述CDRAM高速缓冲存储器具有：存储器单元阵列(118)，其经配置以每存储器单元页存储多个高速缓冲存储器条目(340)；及包括比较逻辑的感测电路(119)，其经配置以：通过以下操作确定对应于来自高速缓冲存储器控制器(112)的请求的高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列(118)中的多个位置中对应于所述请求的一个位置中：打开所述阵列中的单个页，所述单个页包括与对应于所述请求的所述高速缓冲存储器数据相关联的多路中的每一路位于其中的多个高速缓冲存储器条目，其中基于所述请求的标签数据中的地址来定位所述单个页；读取高速缓冲存储器条目，所述高速缓冲存储器条目包括标签数据(342、344、346)和高速缓冲存储器数据(348)，且基于所述请求的所述标签数据(342、564)中的所述地址定位于所述单个页中；及使用比较逻辑(117)将来自从所述阵列(118)中的所述单个页读取的所述高速缓冲存储器条目的所述标签数据(342、344、346)与来自所述请求的标签数据(564)进行比较；且将指示高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列(118)中的多个位置中对应于所述请求的一个位置中的响应(672、674)返回到所述高速缓冲存储器控制器(112)。

在另一方面，本申请涉及一种用于操作具有N路关联性的CDRAM高速缓冲存储器的方法。所述方法包括：从高速缓冲存储器控制器(112)接收读取请求；通过以下操作确定对应于所述读取请求的高速缓冲存储器数据是否位于所述高速缓冲存储器中：打开所述高速缓冲存储器中的单个页，所述单个页包括与对应于所述读取请求的所述高速缓冲存储器数据相关联的多路中的每一路位于其中的多个高速缓冲存储器条目，其中基于所述读取请求的标签数据中的地址来定位所述单个页；读取高速缓冲存储器条目，所述高速缓冲存储器条目包括标签数据(342、344、346)和高速缓冲存储器数据(348)，且基于所述读取请求的所述标签数据(564)中的所述地址定位于所述单个页中；及在不经由输入/输出I/O接口传送来自所述高速缓冲存储器的标签数据(342、344、346)的情况下，使用位于所述高速缓冲存储器上的比较逻辑将来自从所述高速缓冲存储器中的所述单个页读取的所述高速缓冲存储器条目的所述标签数据(342、344、346)与来自所述读取请求的所述标签数据(564)进行比较，其中从所述高速缓冲存储器中的所述高速缓冲存储器条目读取的所述标签数据基于来自所述高速缓冲存储器控制器的所述读取请求的所述标签数据中的所述地址定位于所述高速缓冲存储器中，且其中所述高速缓冲存储器中的所述单个页对应于存储器装置中的特定位置，所述特定位置映射到所述高速缓冲存储器中的、对应于所述读取请求的所述高速缓冲存储器数据同样位于其中的所述单个页；及将指示对应于所述读取请求的所述高速缓冲存储器数据是否位于所述高速缓冲存储器中的响应返回到所述高速缓冲存储器控制器(112)。

在又一方面，本申请涉及一种用于操作高速缓冲存储器的方法。所述方法包括：从高速缓冲存储器控制器(112)接收写入请求；通过以下操作确定有效数据是否位于所述高速缓冲存储器(110)中的多个位置中对应于所述写入请求的一个位置中：打开所述高速缓冲存储器中的单个页，所述单个页包括与对应于所述写入请求的所述高速缓冲存储器数据相关联的多路中的每一路位于其中的多个高速缓冲存储器条目，其中基于所述写入请求的标签数据中的地址来定位所述单个页；读取高速缓冲存储器条目，所述高速缓冲存储器条目包括标签数据(342、344、346)和高速缓冲存储器数据(348)，且基于所述写入请求的标签数据(564)中的所述地址定位于所述单个页中；及使用位于所述高速缓冲存储器上的比较逻辑将来自从所述高速缓冲存储器中的所述单个页读取的所述高速缓冲存储器条目的所述标签数据(342、344、346)与来自所述写入请求的所述标签数据(564)进行比较；响应于所述高速缓冲存储器中对应于所述写入请求的所述高速缓冲存储器条目包含有效数据的确定而从所述高速缓冲存储器条目逐出数据(784)；将对应于所述写入请求的高速缓冲存储器数据写入到所述高速缓冲存储器中对应于所述写入请求的所述高速缓冲存储器条目；及将指示对应于所述写入请求的所述高速缓冲存储器数据已被写入到所述高速缓冲存储器的响应返回到所述高速缓冲存储器控制器(112)(786)。

在又一方面，本申请涉及一种存储器设备。所述存储器设备包括：存储器装置，其耦合到控制器；及高速缓冲存储器，其包括存储器单元阵列及感测电路，其中所述高速缓冲存储器经由输入接口及输出接口耦合到高速缓冲存储器控制器(112)，且其中所述高速缓冲存储器经配置以经由所述输入接口接收命令(560)、通过以下操作来处理所述命令(560)：在所述高速缓冲存储器中定位由所述命令(560)指示的特定页，所述特定页包括与对应于所述命令(560)的高速缓冲存储器数据相关联的多路中的每一路位于其中的多个高速缓冲存储器条目，其中基于所述命令(560)的标签数据(564)中的地址来定位所述特定页；基于所述命令(560)的所述标签数据(564)中的所述地址仅从所述特定页读取高速缓冲存储器条目，所述高速缓冲存储器条目包括标签数据(342、344、346)和高速缓冲存储器数据(348)；及将来自从所述高速缓冲存储器中的所述特定页读取的所述高速缓冲存储器条目的所述标签数据(342、344、346)与来自所述命令(560)的所述标签数据(564)进行比较；且经由所述输出接口将响应返回到所述高速缓冲存储器控制器(112)。

在又一方面，本申请涉及一种存储器设备。所述存储器设备包括：存储器单元阵列(118)，其经配置以每存储器单元页存储多个高速缓冲存储器条目(340)，且每一特定存储器单元页经配置以存储对应于后备存储区(120)的特定地址的多个高速缓冲存储器条目(340)；及感测电路，其经配置以通过以下操作来在不将标签数据(342、344、346)从所述多个高速缓冲存储器条目(340)传送到高速缓冲存储器控制器(112)的情况下，确定高速缓冲存储器数据是否位于所述多个高速缓冲存储器条目(340)中对应于命令(560)中所指示的所述后备存储区的特定地址的一个高速缓冲存储器条目中：在所述高速缓冲存储器中定位由所述命令(560)指示的特定页，所述特定页包括与对应于所述命令(560)的高速缓冲存储器数据相关联的多路中的每一路位于其中的多个高速缓冲存储器条目，其中基于所述命令(560)的标签数据(564)中的地址来定位所述特定页；基于所述命令(560)的所述标签数据(564)中的所述地址仅从所述特定页读取高速缓冲存储器条目，所述高速缓冲存储器条目包括标签数据(342、344、346)和高速缓冲存储器数据(348)；及将来自从所述高速缓冲存储器中的所述特定页读取的所述高速缓冲存储器条目的所述标签数据(342、344、346)与来自所述命令(560)的所述标签数据(564)进行比较。

具体实施方式

本发明包含用于高速缓冲存储器架构的设备及方法。包含根据本发明的高速缓冲存储器架构的实例性设备可包含经配置以每存储器单元页存储多个高速缓冲存储器条目的存储器单元阵列。所述设备可包含感测电路，所述感测电路经配置以确定对应于来自高速缓冲存储器控制器的请求的高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列中对应于所述请求的位置处，且将指示高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列中对应于所述请求的所述位置处的响应返回到所述高速缓冲存储器控制器。

在若干个实施例中，本发明的高速缓冲存储器架构可提供映射到存储器装置(例如，CDRAM装置、STT-RAM装置、PCM装置(举例来说)以及其它存储器装置)中的同一页(例如，行)上的多个高速缓冲存储器条目，此可允许并行检查存储器装置上的多个高速缓冲存储器条目。在若干个实施例中，与先前的方法相比，本发明的高速缓冲存储器架构可提供减少的能量消耗及/或经改进等待时间。举例来说，在若干个实施例中，可将比较逻辑(例如，比较器)嵌入于感测电路或高速缓冲存储器(例如，CDRAM)中的其它地方内，以在不将数据(例如，标签数据及/或高速缓冲存储器数据)传送出CDRAM(例如，经由输入/输出(I/O)线)的情况下并行执行多个高速缓冲存储器条目的比较。可将来自命令的标签数据与CDRAM的高速缓冲存储器条目中的标签数据进行比较，以确定所请求数据是否位于CDRAM中或CDRAM是否准备好将对应于命令的数据写入到CDRAM。使用CDRAM上的感测电路执行此类比较可允许在(举例来说)CDRAM与高速缓冲存储器控制器之间不传送数据的情况下执行命令。在若干个实施例中，高速缓冲存储器架构可包括用以接收命令及发送响应的双(例如，单独的)接口(例如，输入接口及输出接口)。

在本发明的以下详细说明中，参考形成本发明的部分且其中以图解说明方式展示可如何实践本发明的一或多个实施例的附图。充分详细地描述这些实施例以使得所属领域的技术人员能够实践本发明的实施例，且应理解，可利用其它实施例且可在不背离本发明的范围的情况下做出过程、电及/或结构的改变。如本文中所使用，标志符“M”、“N”、“P”、“R”及“S”(尤其关于图式中的参考编号)指示可包含经如此标志的若干个特定特征。如本文中所使用，“若干个”特定事物可指此类事物中的一或多者(例如，若干个存储器装置可指一或多个存储器装置)。

本文中的图遵循其中第一个数字或前几个数字对应于图式的图编号且剩余数字识别图式中的元件或组件的编号惯例。可通过使用类似的数字来识别不同图之间的类似元件或组件。举例来说，120可指的是图1中的元件“20”，且在图2中类似元件可指代为220。如将了解，可添加、交换及/或消除本文中的各种实施例中所展示的元件以便提供本发明的若干个额外实施例。

图1是根据本发明的若干个实施例的呈包含高速缓冲存储器的系统100的形式的设备的框图。在图1中，高速缓冲存储器可为高速缓冲存储器DRAM(CDRAM)装置110。在图1中所展示的实例中，系统100包含存储器装置120、高速缓冲存储器控制器112、控制器122、队列104及互连总线102。在若干个实施例中，CDRAM装置110、存储器装置120、高速缓冲存储器控制器112、控制器122及队列104还可视为设备。CDRAM装置110包含DRAM存储器单元阵列118及感测电路119。感测电路119可包含与执行由CDRAM装置110接收的命令相关联而使用的若干个感测放大器115及比较逻辑117(例如，若干个比较器)。CDRAM装置110可经由输入接口114及输出接口116耦合到高速缓冲存储器控制器112。输入接口114可用于在CDRAM装置110处接收来自高速缓冲存储器控制器112的信息(例如，命令及/或数据)。输出接口116可用于将信息从CDRAM装置110发送到高速缓冲存储器控制器112。

在若干个实施例中，存储器装置120可包含存储器单元(例如DRAM存储器单元及/或NAND存储器单元(举例来说)以及其它类型的存储器单元)阵列。存储器装置120可用作存储可由CDRAM装置110高速缓存的数据的后备存储区。

在若干个实施例中，存储器装置120可经由总线124耦合到控制器122。总线124可为共享总线124或可包括若干个单独总线(例如，地址总线、数据总线、控制总线等)以在控制器122与存储器装置120之间传送信息。在若干个实施例中，系统100可包含经由总线124耦合在一起的若干个存储器装置(例如，存储器装置120)及若干个控制器(例如，控制器122)。

在若干个实施例中，系统100可经由互连总线102耦合到主机(例如，主机处理器)及/或其它存储器装置(未展示)。主机及/或其它存储器装置可经由互连总线102将数据及/或命令发送到队列104。系统100可为将数据存储于存储器装置120中且使用CDRAM存储器装置110来高速缓存来自存储器装置120的数据的存储器系统。系统100还可高速缓存经由互连总线102从主机及/或其它存储器装置接收的数据(例如，在CDRAM装置110中)。

系统100可通过将命令(举例来说)从队列104发送到CDRAM 110而高速缓存数据。举例来说，所述命令可为读取命令或写入命令。可将所述命令从队列104传送到高速缓冲存储器控制器112且经由输入接口114传送到CDRAM 110。经由输入接口114传送的命令可包含命令指示符、标签数据(例如，地址)及事务ID(TID)。

在若干个实施例中，CDRAM装置110可通过定位由读取命令地址指示的特定高速缓冲存储器条目(例如，槽)而处理读取命令。CDRAM装置110在单个页上可包含多个高速缓冲存储器条目，此可允许通过存取(例如，打开)单个页而检查多个高速缓冲存储器条目。在若干个实施例中，高速缓冲存储器页可包含多个高速缓冲存储器条目，其中每一高速缓冲存储器条目包含来自后备存储区(例如，存储器装置120)的所高速缓存数据的一部分。下文与图2到4相关联进一步描述实例性高速缓冲存储器页及高速缓冲存储器条目。CDRAM装置110可读取对应于所指示高速缓冲存储器条目的数据，且使用比较逻辑(例如，比较器)来确定有效性指示符是否指示对应于命令的数据位于对应于所述命令的地址处(例如，是否设定了高速缓冲存储器条目的有效位及读取命令地址的块地址是否匹配高速缓冲存储器条目的块地址位)。如果设定了有效位且块地址匹配，那么槽可视为命中且CDRAM 110可经由输出接口116将适合响应返回到高速缓冲存储器控制器112。到高速缓冲存储器控制器112的响应可包含TID及对应于高速缓冲存储器条目的高速缓冲存储器数据。在响应中包含TID可允许高速缓冲存储器控制器112识别所述响应对应的特定命令。举例来说，如果未设定有效位及/或块地址不匹配，那么高速缓冲存储器条目可视为未命中且CDRAM 110可经由输出接口116将指示在读取命令中所请求的高速缓冲存储器数据并不位于CDRAM 110中的适合响应返回到高速缓冲存储器控制器112。到高速缓冲存储器控制器112的响应可包含TID，所述TID可由高速缓冲存储器控制器用于识别所述响应对应的特定命令。

在若干个实施例中，CDRAM装置110可通过定位由写入命令地址指示的特定高速缓冲存储器条目(例如，槽)而处理写入命令。CDRAM 110可读取对应于所指示槽的数据且使用位于CDRAM装置110上的比较逻辑来确定有效性指示符是否指示有效数据位于对应于所述命令中的地址的槽处(例如，是否设定了槽中的有效位及是否设定了槽中的已更改位)。未设定有效位的确定可指示槽并未正存储有效数据，使得可将对应于写入命令的数据写入到高速缓冲存储器条目。设定了有效位但未设定已更改位(dirty bit)的确定可指示高速缓冲存储器条目正存储并不与后备存储区中的数据不同的有效数据，如此可将数据从写入命令写入到高速缓冲存储器条目。可将指示写入已完成的响应发送到高速缓冲存储器控制器。所述响应可包含事务ID(TID)，所述事务ID可识别完成了哪一特定命令。设定了有效位且设定了已更改位的确定可指示将逐出当前位于槽中的数据。在从槽逐出数据之后，将对应于写入命令的数据写入到所述槽。接着可将指示写入已完成的响应发送到高速缓冲存储器控制器112。所述响应可包含TID以及从槽逐出的数据及所述数据的地址。系统100接着可将此经逐出数据返回到后备存储区(例如，存储器装置120)。

图2是图解说明根据本发明的若干个实施例的从存储器装置的存储器映射到高速缓冲存储器的数据映射的框图。图2中所展示的实例图解说明从存储器装置220到CDRAM装置210的直接数据映射。存储器装置220可包含若干个块(例如，块234-0及块234-(P-1))且每一块可包含若干个存储器单元页(例如页230-0及页230-R)。块的每一页可经高速缓存到CDRAM装置210中的相同位置。举例来说，块的第一页(例如，来自块234-0或块234-(P-1)的页230-0)可经高速缓存到CDRAM装置210的前两个页(例如，页232-0及232-1)。来自页230-0的位置M-1到M/2中的数据可经映射且经高速缓存到CDRAM装置210的页232-1。在若干个实施例中，来自存储器装置的一个页可经映射到CDRAM装置的前两个页(例如，在存储器装置中的页是CDRAM装置中的页的两倍大的情况下)。举例来说，特定存储器装置的4KB页可经映射到CDRAM装置的两个2KB页中。在图2中，来自存储器装置220的页230-0经映射到CDRAM装置210中的页232-0及232-1。页230-0的第一半部分经映射到页232-1且页230-0的第二半部分经映射到页232-0。此外，在图2中，存储器装置220中的块的最后页(例如，页230-R)经映射到CDRAM 210中的最后两个页(例如，页232-(S-1)及232-S)。页230-R的第一半部分经映射到页232-S且页230-R的第二半部分经映射到页232-(S-1)。

本发明的实施例不限于直接映射。举例来说，CDRAM装置210可用作N路关联高速缓冲存储器。也就是说，可使用关联性来将数据从存储器装置N路映射到CDRAM装置。CDRAM装置可经配置使得对应于来自存储器装置的数据的特定部分的高速缓冲存储器条目(例如，槽)的位置中的每一者可经映射到CDRAM装置中的同一页。因此，当在CDRAM装置中定位数据时，所请求数据可定位的每一位置(例如，槽)是位于CDRAM中的同一页上。如此，仅需要打开、读取一个页，且仅一个页需要使其标签数据与来自命令的标签数据相比以确定所请求高速缓冲存储器数据是否位于对应于来自存储器装置的数据的特定部分的CDRAM装置中的高速缓冲存储器条目的可能位置中的任一者处。

图3图解说明根据本发明的若干个实施例的高速缓冲存储器中的高速缓冲存储器条目。在若干个实施例中，例如CDRAM的高速缓冲存储器中的页可包括若干个(例如，多个)高速缓冲存储器条目(例如，槽)。每一槽可包含从存储器装置所高速缓存的数据的一部分以及标签数据(例如，地址、有效位及已更改位)。在图3中，槽340包含标签数据，所述标签数据包含地址342、有效位344及已更改位346。槽340还包含数据348(例如，高速缓冲存储器数据)。地址342包含指示槽340的块、页及槽的若干个位。有效位344包含指示槽中的数据是否有效(例如，包含当前正由CDRAM高速缓存的数据)的位，且已更改位346包含指示槽中的数据是否已改变但还未经写入到后备存储区的位。数据348可包含表示存储于槽340中的高速缓冲存储器数据的若干个位。

图4A及4B图解说明根据本发明的若干个实施例的高速缓冲存储器中的页的内容。在图4A中，高速缓冲存储器页432-1可包含若干个高速缓冲存储器条目(例如，槽452-(M-1)及452-M/2)。槽中的每一者可包含标签数据(其包含地址、有效位及已更改位)以及高速缓冲存储器数据。举例来说，页432-1可高速缓存对应于来自后备存储区的数据的页的第一半部分的数据(例如，在来自所述后备存储区的数据的所述页是高速缓冲存储器页432-1的两倍大的情况下)。

在图4B中，高速缓冲存储器页430可包含若干个高速缓冲存储器条目(例如，槽452-(M-1)及452-M/4)。槽中的每一者可包含标签数据(其包含地址、有效位及已更改位)，且还包含高速缓冲存储器数据以及路径索引(路径索引，WI)。路径索引(例如，WI-1或WI-N)可用于指示若干个潜在槽中的特定槽，其中(举例来说)当CDRAM正使用N路关联性时，所请求数据可位于所述特定槽中。在此实例中，页432-2可包含若干个槽，所述槽可各自存储对应于来自后备存储区的数据的页的四分之一的数据(例如，在来自所述后备存储区的数据的所述页是高速缓冲存储器页432-2的两倍大且用2路关联性映射高速缓冲存储器页432-2的情况下)。在图4B中，高速缓冲存储器页432-2图解说明2路关联性，其中对应于来自存储器装置(例如，后备存储区)的位置M-1的数据可位于具有对应的路径索引WI-1或WI-N的槽452-(M-1)中的任一者中，且对应于来自存储器装置的位置M/4的数据可位于具有路径索引WI-1或WI-N的槽452-(M/4)中的任一者中。在若干个实施例中，CDRAM可适应各种程度的关联性(例如，N路关联性)。

图5图解说明根据本发明的若干个实施例的与包括高速缓冲存储器的设备相关联的命令560。举例来说，命令560可为读取命令或写入命令。命令560可包含命令指示符562，所述命令指示符指示命令类型(例如，读取命令或写入命令)。命令560还可包含标签数据，所述标签数据包含地址564，其指示与命令560相关联的数据的块、页及/或槽。命令560还包含事务ID(TID)566，所述事务ID可由高速缓冲存储器控制器及/或CDRAM装置用于识别对应于在高速缓冲存储器控制器与CDRAM装置之间传递的数据的命令。

作为实例，命令560可为可由CDRAM装置接收的读取命令。CDRAM装置可通过定位命令中所指示的特定高速缓冲存储器页且打开所述页而处理所述命令。所述命令中所指示的特定槽可位于所打开的高速缓冲存储器页中，且可读取所述特定槽中的标签数据。CDRAM装置上的比较逻辑可用以检查是否设定了槽中的有效位及命令的地址中的块地址是否匹配槽中的块地址位。如果设定了有效位且块地址匹配，那么所述槽可视为命中且CDRAM可将适合响应返回到高速缓冲存储器控制器。到高速缓冲存储器控制器的响应可包含TID及来自特定槽的高速缓冲存储器数据。如果未设定有效位及/或块地址不匹配，那么所述槽视为未命中且CDRAM可将适合响应(例如，指示读取命令中所请求的数据并不位于CDRAM中的响应)返回到高速缓冲存储器控制器。

在若干个实施例中，CDRAM 110可通过定位写入命令的地址中所指示的槽而处理所述写入命令。CDRAM(例如，110)可读取所述槽处的数据且使用比较器来检查是否设定了所述槽中的有效位及是否设定了已更改位。如果未设定有效位，那么可将来自写入命令的数据写入到槽。如果设定了有效位，但未设定已更改位，那么可将来自写入命令的数据写入到槽。可将指示写入已完成的响应发送到高速缓冲存储器控制器(例如，112)。所述响应可包含事务ID(TID)，所述事务ID可由高速缓冲存储器控制器(例如，112)用于识别完成了哪一特定命令。设定了有效位且设定了已更改位的确定可指示需要逐出当前位于槽中的高速缓冲存储器数据。在从槽逐出高速缓冲存储器数据后，可即刻将来自写入命令的高速缓冲存储器数据写入到所述槽。接着可将指示写入已完成的适合响应发送到高速缓冲存储器控制器。所述响应可包含事务ID(TID)以及从槽逐出的数据及所述数据的地址。可将所逐出数据从CDRAM返回到后备存储区(例如，存储器装置120)。

图6A到6B图解说明根据本发明的若干个实施例的对与包括高速缓冲存储器的设备相关联的读取命令的响应。图6A图解说明对读取命令的响应672，所述响应是命中。在图6A中，响应672包含命中指示符676、事务ID(TID)666及数据648。命中指示符676可指示所述读取命令中所请求的数据存在于CDRAM中。事务ID 666可用于识别与响应672相关联的命令。数据648可为从CDRAM读取的所述读取命令中所请求的高速缓冲存储器数据。可响应于CDRAM装置处理命令而在输出接口上将响应672从所述CDRAM装置发送到高速缓冲存储器控制器。CDRAM装置可在命令的处理期间于不在CDRAM装置与高速缓冲存储器控制器之间发送数据(例如，标签数据)的情况下处理所述命令。

图6B图解说明对读取命令的响应674，所述响应是未命中。在图6B中，响应674包含未命中指示符678及事务ID(TID)666。未命中指示符678可指示所述读取命令中所请求的数据不存在于CDRAM中。事务ID 666可用于识别与响应674相关联的命令。可响应于CDRAM装置处理命令而在输出接口上将响应674从所述CDRAM装置发送到高速缓冲存储器控制器。CDRAM装置可在命令的处理期间于不在CDRAM装置与高速缓冲存储器控制器之间发送数据(例如，标签数据)的情况下处理所述命令。

图7A到7B图解说明根据本发明的若干个实施例的对与包括高速缓冲存储器的设备相关联的写入命令的响应。图7A图解说明对写入命令的响应782，所述写入命令将数据写入到其中未设定有效位或已更改位(例如，在执行所述写入命令时，数据未被逐出)的槽。在图7A中，响应782包含写入完成指示符786及事务ID(TID)766。写入完成指示符786可指示所述写入命令中的数据经写入到CDRAM。事务ID 766可用以识别与响应782相关联的命令。可响应于处理命令的CDRAM装置而在输出接口上将响应782从所述CDRAM装置发送到高速缓冲存储器控制器。CDRAM装置可在命令的处理期间于不在CDRAM装置与高速缓冲存储器控制器之间发送数据(例如，标签数据)的情况下处理所述命令。

图7B图解说明对写入命令的响应784，所述写入命令将数据写入到其中设定了有效位及已更改位(例如，在执行所述写入命令时，数据被逐出)的槽。在图7B中，响应784包含写入完成指示符786、事务ID(TID)766及被逐出的数据的地址742，及从槽逐出的数据748。写入完成指示符786可指示所述写入命令中的数据被写入到CDRAM。事务ID 766可用于识别与响应782相关联的命令。可由CDRAM装置从槽读取被逐出的数据的地址742及被逐出的数据748且在响应784中将其发送到高速缓冲存储器控制器，使得所逐出数据可被写入到存储器装置。可响应于CDRAM装置处理命令而在输出接口上将响应784从所述CDRAM装置发送到高速缓冲存储器控制器。CDRAM装置可在命令的处理期间于不在CDRAM装置与高速缓冲存储器控制器之间发送数据(例如，标签数据)的情况下处理所述命令。

本发明包含用于高速缓冲存储器架构的设备及方法。包含根据本发明的高速缓冲存储器架构的实例性设备可包含：存储器单元阵列，其经配置以每存储器单元页存储多个高速缓冲存储器条目；及感测电路，经配置以确定对应于来自高速缓冲存储器控制器的请求的高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列中对应于所述请求的位置处，且将指示高速缓冲存储器数据是否位于所述阵列中对应于所述请求的所述位置处的响应返回到所述高速缓冲存储器控制器。

虽然本文中已图解说明及描述了特定实施例，但所属领域的技术人员将了解，经计算以实现相同结果的布置可替代所展示的特定实施例。本发明打算涵盖本发明的一或多个实施例的变更形式或变化形式。应理解，已以说明性方式而非限定性方式做出以上说明。在审阅以上说明之后，所属领域的技术人员将明了以上实施例的组合及本文中未具体描述的其它实施例。本发明的一或多个实施例的范围包含其中使用以上结构及方法的其它应用。因此，本发明的一或多个实施例的范围应参考所附权利要求书连同此权利要求书被授权的等效内容的全部范围来确定。

在前述实施方式中，出于简化本发明的目的，将一些特征共同分组于单个实施例中。本发明的此方法不应解释为反映本发明的所揭示实施例必须使用比明确陈述于每一技术方案中更多的特征的意图。而是，如所附权利要求书反映：发明性标的物在于少于单个所揭示实施例的所有特征。因此，特此将所附权利要求书并入到实施方案中，其中每一技术方案独立地作为单独实施例。