在多個通道之間仲裁以存取一資源的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般是用在一個內(nèi)存通道存取一個內(nèi)存時，特別是，當(dāng)多個內(nèi)存通道持續(xù)存取該內(nèi)存時，用在內(nèi)存通道的信息流量控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的仲裁器設(shè)計中，當(dāng)在決定仲裁加權(quán)時，只考慮到帶寬的要求。但是，當(dāng)一個通道一直存取一個包含動態(tài)存取內(nèi)存(DRAM)或類似的設(shè)備的內(nèi)存模塊，為了減少有效指令的預(yù)充電和處理時間，內(nèi)存地址的區(qū)域性和連續(xù)性因素是考慮的重要因素。
[0003]如圖1所示，以往在一個系統(tǒng)芯片(SOC) 100上，一個仲裁器105被用于仲裁從中央處理器102的直接內(nèi)存存取(DMA)引擎A 103和直接內(nèi)存存取(DMA)引擎B 104經(jīng)由一個雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DDR SDRAM)控制器核心和實際接口 106到一個系統(tǒng)內(nèi)存，該系統(tǒng)內(nèi)存就像是雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DDR SDRAM)模塊101。該仲裁器105通常使用一個平均加權(quán)算法，以每個端口的加權(quán)設(shè)定值，在所有的端口之間來分享該系統(tǒng)內(nèi)存的帶寬。然而，當(dāng)內(nèi)存被多個通道同時存取時，以平均加權(quán)仲裁算法來分享內(nèi)存的帶寬，由于算法需要處理重新排序和失序的問題，以提高選到記憶仲裁體分頁的正確率，這將會降低內(nèi)存存取的效能。
[0004]因此，我們需要的是一個新的仲裁方案，以解決重新排序和失序的問題，來獲得在內(nèi)存通道中選對內(nèi)存分頁的最佳正確率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是提供一個快速進行仲裁信息流量的方案去控制信息流量，來獲得在內(nèi)存通道中選對內(nèi)存分頁的最佳正確率。
[0006]在一個實施例中，用于高選對內(nèi)存分頁正確率的該快速進行仲裁信息流量的方案，可以整合原有的分配帶寬的算法，來獲得內(nèi)存通道的最佳效能。
[0007]在一個實施例中，一種在多個通道之間存取一個資源的仲裁方法包括以下步驟:分別提供每一通道一個背對背地址計數(shù)器；對每一背對背地址計數(shù)器設(shè)定一個初始值和一個預(yù)設(shè)臨界值，其中，該背對背地址計數(shù)器依據(jù)相對應(yīng)的通道對資源的存取動作進行更新；以及，提供一個連續(xù)范圍的設(shè)定值，用以限定一個通道對該資源背對背連續(xù)存取的次數(shù)上限；當(dāng)一個通道對該資源連續(xù)存取而連續(xù)存取期間其對應(yīng)的背對背地址計數(shù)器的值高于該通道的預(yù)設(shè)臨界值時，則該通道對該資源背對背連續(xù)存取的次數(shù)上限為該連續(xù)范圍的設(shè)定值。
[0008]在一個實施例中，在多個通道之間存取一個內(nèi)存模塊的仲裁方法被應(yīng)用在同步存取一個具有動態(tài)存取內(nèi)存的內(nèi)存模塊。
[0009]在一個實施例中，在多個通道之間存取一個資源的仲裁方法含有一個平均加權(quán)算法，并依據(jù)每個通道的帶寬要求來設(shè)定每個通道的加權(quán)值。
[0010]在一個實施例中，在多個通道之間仲裁存取一個資源的一個裝置包括:多個背對背地址計數(shù)器，其中，每一背對背地址計數(shù)器分別與一個通道相關(guān)聯(lián)，其中，每一背對背地址計數(shù)器被設(shè)定一個初始值和一個預(yù)設(shè)臨界值，其中，每一背對背地址計數(shù)器的更新依據(jù)每一個通道對資源的存取動作來進行；以及，以一個連續(xù)范圍的設(shè)定值設(shè)定一個通道連續(xù)存取該資源的連續(xù)次數(shù)上限；其中，當(dāng)一個通道背對背地址計數(shù)器的值高于該通道的預(yù)設(shè)臨界值時，使用該通道的連續(xù)存取次數(shù)為該通道所設(shè)定的連續(xù)次數(shù)上限。
[0011]通過附圖簡要說明與和如下公開實施例的詳細描述對本發(fā)明的優(yōu)點、范圍和技術(shù)細節(jié)進行闡述。
【附圖說明】
[0012]圖1為一傳統(tǒng)用于仲裁使用元件到系統(tǒng)內(nèi)存的流量控制算法；
[0013]圖2為一個仲裁器的簡圖，其中，該仲裁器具有依照本發(fā)明的一個實施例的動態(tài)學(xué)習(xí)的流量控制方案；
[0014]圖3為一個背對背地址計數(shù)器；
[0015]圖4A為從多個端口上I次轉(zhuǎn)址的存取序列；
[0016]圖4B為從多個端口上以連續(xù)4次轉(zhuǎn)址的存取序列；
[0017]圖5為本發(fā)明的一個實施例在多個通道之間仲裁的一個流程圖；
[0018]圖6為一個仲裁器的簡圖，其中，該仲裁器具有依照本發(fā)明的一個實施例中的整合有平均加權(quán)排序的動態(tài)學(xué)習(xí)的流量控制方案。
[0019]附圖標(biāo)記說明:100-系統(tǒng)芯片；101-雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DDRSDRAM)模塊；102-中央處理器；103-直接內(nèi)存存取(DMA)引擎A ; 104-直接內(nèi)存存取(DMA)引擎B ;105-仲裁器；106-雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DDR SDRAM)控制器核心和實際接口 ；201_預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限；202-端口一(背對背地址計數(shù)器)；203_端口二(背對背地址計數(shù)器)；204_端口三(背對背地址計數(shù)器)；205_端口一(中央處理器)；206-端口二(直接內(nèi)存存取)；207_端口三(直接內(nèi)存存取)；208_端口一 ；209_端口二 ；210-端口三；301-背對背地址計數(shù)器的初始值；302_預(yù)設(shè)臨界值；303_通道背對背地址計數(shù)器；401_端口一的地址；402_背對背地址計數(shù)器的值；403_臨界值符合條件；404_中央處理器的端口 ；405_實際的使用地址系列；421_端口一的地址；422_背對背地址計數(shù)器的值；423_臨界值符合條件；424_端口二的地址；425_實際的使用地址系列；501_通道之間仲裁的流程步驟I ;502_通道之間仲裁的流程步驟2 ;503_通道之間仲裁的流程步驟3 ;504-通道之間仲裁的流程步驟4 ;601_預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限；602_端口一(背對背地址計數(shù)器)；603_端口二(背對背地址計數(shù)器)；604_端口三(背對背地址計數(shù)器)；605_端口一(中央處理器)；606_端口二(直接內(nèi)存存取)；607_端口三(直接內(nèi)存存取)；608_端口一 ；609_ 端口二 ；610_ 端口三。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明詳述如下。下列實施例用以呈現(xiàn)最佳實施例而非用以限縮本發(fā)明的范疇。
[0021]本發(fā)明公開了一種在多個通道之間存取一個資源的一個仲裁方法。與傳統(tǒng)的仲裁方法相比較，所公開的仲裁方法提供了一個更佳效能來增加選對內(nèi)存分頁的正確率。
[0022]在一個實施例中，請參閱圖2，其為根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的一個實施例的一個具有快速進行學(xué)習(xí)的流量控制方案的仲裁器200。如圖2其具有三個通道經(jīng)由不同端口連接到該仲裁器來存取該資源，而該資源可以是一個內(nèi)存模塊。該端口一 208連接到一個中央處理器；該端口二 209連接到一個第一直接內(nèi)存存取引擎和該端口三210連接到一個第二直接內(nèi)存存取引擎。共有三個背對背地址計數(shù)器，其中，該第一背對背地址計數(shù)器202與該中央處理器的端口相關(guān)聯(lián)；該第二背對背地址計數(shù)器203與該第一直接內(nèi)存存取引擎相關(guān)聯(lián)；該第三背對背地址計數(shù)器204與該第二個直接內(nèi)存存取引擎相關(guān)聯(lián)。每個背對背地址計數(shù)器被設(shè)定一個初始值和一個預(yù)設(shè)臨界值。依據(jù)該中央處理器對資源的存取的動作來更新該第一背對背地址計數(shù)器202 ;依據(jù)該第一直接內(nèi)存存取引擎對資源的存取的動作來更新該第二背對背地址計數(shù)器203 ;依據(jù)該第二直接內(nèi)存存取引擎對資源的存取的動作來更新該第三背對背地址計數(shù)器204。一個對每個端口預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限201是用于限定一個通道存取該資源的連續(xù)次數(shù)。當(dāng)一個通道在使用時，如果一個通道背對背地址計數(shù)器的值高于該通道預(yù)定義的預(yù)設(shè)臨界值時，該通道的連續(xù)使用次數(shù)為該通道預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限。
[0023]請參考圖3，其為一個背對背地址計數(shù)器300。在一個實施例中，當(dāng)接通電源時，每個背對背地址計數(shù)器位寬度為8和該背對背地址計數(shù)器的初始值301被設(shè)定為128 (OblOOOOOOO)。在一個實施例中，當(dāng)為通道產(chǎn)生的目前指令是轉(zhuǎn)址存取到最后一個命令時，一個通道背對背地址計數(shù)器303會增加。例如，如果目前指令的起始地址為16和最后一個命令的最后一個地址為15，目前指令的地址是接續(xù)在最后一個命令的地址時，目前指令是轉(zhuǎn)址存取到最后一個命令。另一方面，在一個實施例中，當(dāng)目前指令不是轉(zhuǎn)址存取最后一個命令時，該背對背地址計數(shù)器304會減少。導(dǎo)致，該背對背地址計數(shù)器將記錄一個通道的轉(zhuǎn)址存取活動；以及當(dāng)轉(zhuǎn)址存取頻繁發(fā)生時，背對背地址計數(shù)器的值會到預(yù)設(shè)臨界值302。否則，將它會低于預(yù)設(shè)臨界值。如果一個通道會經(jīng)常做轉(zhuǎn)址存取，該仲裁器將允許該通道做更多的轉(zhuǎn)址存取以增加選對內(nèi)存分頁的正確率。
[0024]在一個實施例中，如果發(fā)生溢位(overflow)的情況，每個背對背地址計數(shù)器會停在Obllllllll，如果發(fā)生下溢(underflow)的情況，每個地址計數(shù)器會停止在0b00000000。在一個實施例中，每個背對背地址計數(shù)器的臨界值被設(shè)定為Obl 1111111或Obl 1000000。請注意，背對背地址計數(shù)器的寬度可以根據(jù)設(shè)計來設(shè)定，因此背對背地址計數(shù)器的溢位的情況只能發(fā)生在某些特定的情況下。
[0025]根據(jù)設(shè)計需求，連續(xù)存取的好處可以運用在許多方面。例如，可以在一個周期存取一個的內(nèi)存模塊中的地址，或在一個請求內(nèi)的多個周期的存取，或者其它合適的方式。對于任何給定的通道，轉(zhuǎn)址存取表示在一個時間間隔內(nèi)，為該端口存取的地址是連續(xù)的，如果為通道存取的地址不是連續(xù)的，將停止轉(zhuǎn)址存取，并根據(jù)轉(zhuǎn)址存取的活動來更新背對背地址計數(shù)器。
[0026]例如，如在圖4A所示的從端口一的一個直接內(nèi)存存取序列。在一個實施例中，連續(xù)存取的好處可以是一個通道上實際存取該內(nèi)存的周期數(shù)。該背對背地址計數(shù)器的初始值為128和一個預(yù)定義的臨界值134。該預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限為8。在開始的時候，端口一的背對背地址計數(shù)器的值低于預(yù)設(shè)臨界值，如方框401中的第一系列的地址，分別為20，21，22，23，24，25，26，27，28，29，2a，2b，2c，2d，2e，2f。在使用地址29后，該背對背地址計數(shù)器將增加9，并如方框402中所示，該背對背地址計數(shù)器的值等于135，并超過了預(yù)設(shè)臨界值，就如方框403中所示該預(yù)設(shè)臨界值符合條件的邏輯值為真。此時，端口一因為該預(yù)設(shè)的連續(xù)次數(shù)上限，可做一個連續(xù)8次的存取，而