[发明专利]具有可配置高速缓存子域和跨管芯存储器一致性的多处理器系统

权利要求书

1.一种系统，包括：

R个机架，每个机架包括N个节点；

每个节点包括D个管芯；

每个管芯包括C个核并且包括管芯阴影标签阵列；

每个核包括P个流水线并且包括核阴影标签阵列；

每个流水线与数据高速缓存和数据高速缓存标签阵列相关联；

每个数据高速缓存是不一致的或一致的；并且

每个一致的高速缓存与X个一致性域中的一个一致性域相关联并且具有高速缓存行，所述高速缓存行具有修改、拥有、排他、共享、无效、或转发MOESI-F状态；

其中，每个流水线当需要读取高速缓存行时向所述流水线的相关联的数据高速缓存发出读取请求，随后如果需要，则向所述流水线的相关联的核级高速缓存发出读取请求，随后如果需要，则向所述流水线的相关联的管芯级高速缓存发出读取请求，随后如果需要，则向所述D个管芯中被映射以保存所述高速缓存行的一个管芯发出无高速缓存远程读取请求。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述C个核中的每个核以及所述P个流水线中的每个流水线对一致性的参与由软件能编程的模型专用寄存器MSR指定，并且其中，对于参与一致性的所述P个流水线中的每个流水线，对应的一致域的域ID也在所述MSR中指定；其中，所述P个流水线中的一个流水线在需要将高速缓存行状态从读取转变为写入时向所述核阴影标签发送转变请求，并且其中，所述核阴影标签在服务所述转变请求时尝试通过仅读取与所述域ID匹配的核阴影标签阵列条目来节省功率。

3.如权利要求1-2中任一项所述的系统，其中，所述P个流水线中的每个流水线在读取高速缓存行时，当所述高速缓存行处于M状态、O状态、E状态、S状态、以及F状态中的任何状态时从所述流水线的相关联的数据高速缓存读取所述高速缓存行，否则，向所述流水线的核阴影标签发送读取所述高速缓存行的请求。

4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述P个流水线中的每个流水线在写入高速缓存行时，当所述高速缓存行为M状态时，将所述高速缓存行写入在所述流水线的相关联的数据高速缓存中；否则，当所述高速缓存行处于E状态时，向所述流水线的核阴影标签发送升级至E状态的请求并且等待对升级至E状态的请求的确收；否则，当所述高速缓存行处于I状态时，向所述流水线的核阴影标签发送写入所述高速缓存行的请求并等待对写入所述高速缓存行的请求的确收。

5.如权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，所述P个流水线中的每个流水线在发出驱逐时，确定当所述高速缓存行处于I状态时不需要驱逐。

6.如权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，如果与所述读取请求相关联的地址不在与所述数据高速缓存相关联的管芯的本地，则所述流水线用于向远程管芯发送作为无高速缓存远程请求的数据访问请求，所述无高速缓存远程请求用于由所述远程管芯的无高速缓存远程引擎处置。

7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，其中，所述C个核中的每个核响应于访问具有I状态的高速缓存行的请求而将所述请求转发至所述核的相关联的管芯级阴影标签。

8.如权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，D等于16，C等于8，P等于6，并且X等于3。