[发明专利]智能存储器系统编译器

说明书

技术领域

本发明涉及用于数字计算机系统的存储器系统领域。具体地，但并不以限制的方式，本发明披露了用于设计并且构建针对一个指定的特性集而优化的数字存储器系统的多种技术。背景技术

多种现代计算机系统总体上包括：用于处理多个计算机指令的至少一个处理器，和存储由该处理器处理的这些指令和数据的一个存储器系统。(注意：‘计算机系统’是包括具有一个进程和存储器的任何装置的广义类的装置，如个人计算机系统、蜂窝电话、个人电子设备内的嵌入式控制系统、服务器等。)一个计算机系统的存储器系统可以被实施有多个离散的存储器芯片，或可以被实施为多个存储器单元，这些存储器单元与处理器被制造在相同的集成电路上。大多数个人计算机系统使用与该处理器被制造在相同的管芯(如集成电路)上的存储器单元和外部芯片外存储器二者的一个组合。

在设计一个计算机系统时，该计算机系统设计师将会以一个限定的存储器系统特性集来指定一个计算机系统。这些计算机系统特性可以包括多个度量标准，如总存储器容量、存储器总线宽度以及存储器速度。一旦限定了一个存储器系统的这些要求，则该计算机系统设计师然后设计实现这些要求的一个存储器系统。

为构建一个芯片上存储器系统，一个集成电路设计师将许多单独的存储器单元电路联接在一起以形成一个存储器阵列。然后，该集成电路设计师提供支持电路，该支持电路将多个存储器单元寻址在该阵列内并且将数据位读出或写入至那些存储器单元之中。创建一个高效的高性能芯片上存储器系统是总体上需要一个工程师团队的一项困难的任务。然而，许多集成电路不需要来自芯片上存储器系统的最优性能。对于这类集成电路来说，一个集成电路设计师可以使用可以提供一个“成品”存储器模块的一个物理存储器编译器工具。确切地，该集成电路设计师为该物理存储器编译器工具提供一个所希望的存储器系统特性集，并且该物理存储器编译器工具生成可以用在该集成电路内的一种存储器设计。这种技术减少了开发时间和开发成本。

然而，由物理存储器编译器创建的存储器模块的性能倾向于受到限制。此外，由物理存储器编译器创建的这些存储器模块总体上不会高效地使用有价值的布局面积。因此，将会希望的是改进用于为集成电路设计并且构建存储器系统的这些技术和工具。

附图说明

在不必要按比例绘制的这些附图中，贯穿这若干视图，多个相同的数字描述大致上类似的多个组件。具有不同字母后缀的多个相同的数字表示大致上类似的多个组件的不同实例。这些附图总体上通过实例而不是以限制的方式对在本文档中论述的各种实施例进行阐明。

图1示出了处于一个计算机系统示例形式的机器的图形表示，在该计算机系统内可以执行用于致使该机器执行在此论述的这些方法论中的任何一个或多个的一个指令集。

图2A概念地示出了一个存储器模块的布局，该存储器模块由处于由支持电路的一个单一实例支持的一种线性安排的四个存储器单元阵列组成。

图2B概念地示出了一个存储器模块的布局，该存储器模块由处于由支持电路的两个实例支持的一种矩形安排的四个存储器单元阵列组成。

图2C概念地示出了一个存储器模块的布局，该存储器模块由处于由支持电路的四个实例支持的一种平行安排的四个存储器单元阵列组成。

图3示出了描述一个物理存储器编译器如何典型地用于创建一个传统存储器模块的流程图。

图4示出了可以同时处理两个存储器操作的一个智能存储器系统的高水平概念图。

图5A示出了可以使用一个额外的存储器存储体来同时处理两个存储器操作的一个智能存储器系统的方块图。

图5B示出了图5A的智能存储器系统在处理指向地址202和204的多个写入操作之后的方块图。

图6A示出了包括被实施有一个智能存储器系统的多个内部存储器存储体的一个分级智能存储器系统的方块图。

图6B示出了进一步包括用作一个地址映射表的一个智能存储器系统的图6A的分级智能存储器系统。

图7示出了一个高水平图，该该高水平图示出了由一个自动存储器设计系统处理的一系列阶段。

图8A示出了描绘创建可以处理若干同时的写入操作和读出操作的一个复杂存储器系统的多种不同方法的一个概念图表。

图8B示出了一个自动存储器设计系统如何可以通过以下来开始：在原点附近设计相对简单的e个智能存储器系统并且渐进地设计更复杂的存储器系统，直到达到一个最终所希望的存储器系统。