[发明专利]预测存储器存取的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器存取机制，尤其是涉及一种预测存储器存取的装 置及其方法。

背景技术

图1为已知数据处理系统10的示意图。如图1所示，数据处理系统100 包含有一处理器核心101、一存储器102、一闪存103、一外部存储器接口 104与一外部存储器105。处理器核心101，用来处理运算数据；存储器102 耦接至处理器核心101，用来储存处理器核心101所要处理的指令 (instruction)或数据；闪存103为一储存容量小但存取速度较快的存储器 装置，也耦接至处理器核心101，用来寄存处理器核心101所要处理的指令 或数据；外部存储器接口104，耦接至处理器核心101，用来作为外部存储 器105与内部元件沟通的管道；外部存储器105耦接至外部存储器接口104， 为一容量较大但存取速度较慢的存储器。

一般来说，处理器核心101会先至闪存103撷取所需的指令或数据，当 在闪存103中无法觅得所需的指令或数据时，才会至存储器102撷取所需的 指令或数据。同样地，当在存储器102中无法觅得所需的指令或数据时，才 会至外部存储器105撷取所需的指令或数据。

在处理器核心101至存储器撷取指令或数据的过程中，可视系统需要而 配置一地址计算单元及一存储器管理单元(memory management unit，MMU) (两者于图中未示出)，其中，地址计算单元依据系统的任务(task)产生 一虚拟地址(virtual address/logic address)，而存储器管理单元用以将 该虚拟地址转换成一实体地址(Physical Address)，然后再依该实体地址 去整个搜寻存储器以撷取所需的指令或数据。

然而，在层层存储器中搜寻所需的指令或数据的过程，不但费时，且又 耗电，大大降低了系统的整体效能及表现。因此，如何提升存储器的存取效 能，且又能降低功率的消耗，便成为设计上的一项重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种预测存储器存取的装置及其 方法，以解决已知技术所面临的问题，提高预测的准确性、以及降低存储器 系统的功率消耗。

根据本发明的一实施例，其提供一种预测存储器存取的方法，其每一数 据处理程序由多个阶段来分段处理，且所述阶段至少包含有一第一阶段与一 第二阶段，该方法包含有：将一存储器划分为多个存储器区块；依据一第一 位置信息正确值在该第一阶段期间产生一第二位置信息预测值；依据该第二 位置信息预测值存取所述存储器区块中相对应的存储器区块；以及判断该第 二位置信息预测值正确与否来决定是否重新存取该存储器；其中，在同一数 据处理程序的所述阶段中，该第一阶段发生在该第二阶段之前。

根据本发明的另一实施例，其提供一种数据处理装置，具有一预测存储 器存取机制，其每一数据处理程序由多个阶段来分段处理，且所述阶段至少 包含有一第一阶段与一第二阶段，该装置包含有：一存储器，包含有多个存 储器区块；一预测单元，耦接于该存储器，在该第一阶段期间依据一第一位 置信息正确值产生一第二位置信息预测值，以存取该存储器中相对应位置的 存储器区块；以及一确定单元，耦接于该预测单元，在该第二阶段期间用以 判定一第二位置信息正确值与该第二位置信息预测值是否相同；其中，在同 一数据处理程序的所述阶段中，该第一阶段发生在该第二阶段之前。

附图说明

图1为已知数据处理系统的示意图。

图2为本发明预测存储器存取的装置的一实施例的示意图。

图3为本发明预测存储器存取的装置的一实施例应用于数据处理系统 的示意图。

图4为本发明预测存储器存取的方法的一实施例的流程图。

图5为本发明预测存储器存取的装置于一数据处理系统的管线处理下 的一操作实施例的示意图。

图6为本发明预测存储器存取的一操作实施例的示意图。

图7～12为本发明预测存储器存取的一操作实施例的预测表内容示意 图。

附图符号说明

10数据处理系统             101处理器核心

102存储器                  103闪存

104外部存储器接口          105外部存储器