[发明专利]高速缓存存储器及其中实现的方法

权利要求书

1.一种高速缓存存储器，包括：

存储器区域，用于存储所述高速缓存存储器所请求的数据，所述存储器区域被配置为具有n路组关联；

预拾取逻辑，其被配置为执行用于评估所述高速缓存存储器在不久的将来是否将请求该高速缓存存储器外部的目标数据的算法；

存储位置阵列，其被组织为k个一维阵列的形式，其中k是大于1的整数值，k个阵列中的各阵列具有n个位置，其中每个这样的阵列位置针对所述k个阵列中的给定的一个阵列标识所述存储器区域的n路中的唯一1路，以及其中各阵列被组织为使得多个阵列位置的序列顺序按照所述多个阵列位置要被替换的顺序标识所述存储器区域的n路；

所述高速缓存存储器针对多个一维阵列中的各一维阵列还包括：

与所述预拾取逻辑相关联的置信度逻辑，其被配置为计算置信度测度，其中所述置信度测度反映相关处理器在不久的将来将请求所述目标数据的所确定的可能性；以及

控制逻辑，其被配置为管理各阵列位置中的数据的内容，所述控制逻辑还被配置为：

基于所计算出的置信度测度来分配特定的一个阵列位置以与要存储所述目标数据的路相对应；

仅从所分配的阵列位置朝向与用于下一次替换的位置相对应的阵列位置移动所分配的阵列位置以及所分配的阵列位置和与用于下一次替换的位置相对应的阵列位置之间的各阵列位置中的值，而不移动剩余阵列位置中的值；以及

将与下一次替换位置相对应的阵列位置中先前所保持的值写入所分配的阵列位置。

2.根据权利要求1所述的高速缓存存储器，其中，各一维阵列被组织为修改的最近最少使用阵列即LRU阵列或修改的伪LRU阵列，其中通过允许基于所述置信度测度非循序地插入所述阵列中来修改传统LRU布置。

3.根据权利要求1所述的高速缓存存储器，其中，所述高速缓存存储器是2级高速缓存存储器。

4.根据权利要求1所述的高速缓存存储器，其中，所述算法包括边界框预拾取算法和流预拾取算法至少之一。

5.根据权利要求1所述的高速缓存存储器，其中，所述置信度逻辑包括用于响应于各个新加载请求而修改所述置信度测度、以使得所述置信度测度在所述新加载被预拾取的情况下递增并且在所述新加载未被预拾取的情况下递减的逻辑。

6.根据权利要求5所述的高速缓存存储器，还包括用于将所述置信度测度转译为用作预拾取存储器阵列的n阵列位置中一个位置的索引的数值的逻辑。

7.根据权利要求6所述的高速缓存存储器，其中，所述置信度测度向所述数值的转译是非线性转译。

8.根据权利要求1所述的高速缓存存储器，还包括用于将所述置信度测度转译为用作预拾取存储器阵列的n阵列位置中一个位置的索引的数值的逻辑。

9.一种n路组关联高速缓存存储器，包括：

预拾取逻辑，其被配置为执行用于评估所述高速缓存存储器在不久的将来是否将请求该高速缓存存储器外部的目标数据的算法；

k组阵列，所述k组中的各组具有n个阵列位置，其中所述n个阵列位置中的各阵列位置标识所述高速缓存存储器的给定组的n路中的唯一1路；

置信度逻辑，其被配置为计算置信度测度，其中所述置信度测度反映相关处理器在不久的将来将请求所述目标数据的所确定的可能性；以及

控制逻辑，其被配置为通过基于置信度测度将来自与最近最少使用位置即LRU位置相对应的阵列位置的值写入在所述k组中选择的一组中的中间位置、并且仅从该中间位置朝向LRU位置使从与该中间位置相对应的阵列位置至与倒数第二个LRU位置相对应的阵列位置的各阵列位置中的值移动一个位置并且不移动剩余阵列位置中的值，来调整所述选择的一组中的值。

10.根据权利要求9所述的n路组关联高速缓存存储器，其中，k个阵列中的各阵列被组织为修改的LRU阵列或修改的伪LRU阵列，其中通过允许基于所述置信度测度非循序地插入所述阵列中来修改传统LRU布置。