[发明专利]用于高速缓冲存储标签压缩的方法及设备

权利要求书

1.一种高速缓冲存储器，其包括：

标签压缩结构，其存储多个标签压缩条目，其中所述多个标签压缩条目中的每一者含有由至少两个存储器标签共享的唯一高阶位集合且是由相应索引值识别；及

标签阵列，其存储多个标签阵列条目，其中所述多个标签阵列条目中的每一者含有所述存储器标签中的一者的相应低阶位集合及索引值，其中每一标签阵列条目的所述索引值对应于含有相应标签阵列条目的所述存储器标签的所述高阶位的所述标签压缩结构条目的所述索引值，其中所述存储器标签中的每一者包括存储在数据阵列中的数据元素的相应存储器地址的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其进一步包括经配置以通过以下操作而针对输入存储器地址返回所述标签阵列中的命中的指示的逻辑：

在确定来自所述标签压缩结构的第一标签压缩条目中的所述存储器标签的所述高阶位集合匹配于所述输入存储器地址的高阶位集合后就返回对应于所述第一标签压缩条目的所述索引值；

在确定所述输入存储器地址的所述低阶位集合匹配于第一标签阵列条目中的所述存储器标签的所述低阶位集合后就返回所述索引值及存储在所述第一标签阵列条目中的所述存储器标签的所述低阶位集合；及

确定所述第一标签压缩条目的经返回索引值匹配于所述第一标签阵列条目的经返回索引值。

3.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其进一步包括经配置以在确定以下各者中的至少一者后就针对输入存储器地址返回所述标签阵列中的未命中的指示的逻辑：

所述输入存储器地址的高阶位集合不匹配于所述多个标签压缩条目中的所述高阶位集合中的任一者；

所述输入存储器地址的低阶位集合不匹配于存储在所述多个标签阵列条目中的所述低阶位集合中的任一者；及

从存储匹配于所述输入存储器地址的所述低阶位的低阶位集合的标签阵列条目返回的索引值不匹配于存储匹配于所述输入存储器地址的所述高阶位的高阶位集合的标签压缩条目的索引值。

4.根据权利要求3所述的高速缓冲存储器，其进一步包括经配置以响应于返回所述标签阵列中的所述未命中的所述指示而进行以下操作的逻辑：

检索存储在存储器层次的下一级别处的数据；

将所述数据存储在所述数据阵列的第一条目中；

将所述输入存储器地址的高阶位集合存储在所述标签压缩结构中的第二标签压缩条目中；及

存储以下各者：(i)所述输入存储器地址的低阶位集合，及(ii)所述标签阵列的第二标签阵列条目中对应于所述第二标签压缩条目的索引值，其中所述第二标签阵列条目对应于所述数据阵列的所述第一条目。

5.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其中所述标签压缩结构中的所述条目经进一步配置以存储以下各者中的一或多者：(i)进程的地址空间标识符ASID，(ii)安全性位集合，及(iii)异常级别位集合。

6.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其中第一标签阵列条目及第二标签阵列条目各自指定对应于第一标签压缩条目的索引值，其中所述第二标签阵列条目的低阶位集合不匹配于所述第一标签阵列条目的低阶位集合。

7.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其中所述标签压缩结构包括完全关联内容可寻址存储器，其中所述标签阵列包括以下各者中的至少一者的部分：(i)数据高速缓冲存储器，(ii)翻译后援缓冲器，(iii)线填充缓冲器，及(iv)指令高速缓冲存储器。

8.根据权利要求1所述的高速缓冲存储器，其中所述高速缓冲存储器安置在集成电路中。