[发明专利]一种提升CNFET缓存性能的方法

权利要求书

1.一种提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、CNFET缓存同一缓存组中的不同缓存块的延时不同，将同一缓存组的缓存块按延时从短到长排序，分为短延时组和长延时组；每个缓存块的标签段增加类型标志位，每个缓存块所属的组别由其标签段的类型标志位的值区分；

S2、采用二进制表示缓存块的实际延时与基本延时单位比值的整数部分，将其作为延时二进制数值存储于延时存储器中；

S3、缓存块的命中信号到达延时存储器时，则延时存储器将对应缓存块的延时二进制数值发送到延时控制器，延时控制器将输入的延时二进制数值保存于本地的计时寄存器，以基本延时单位为周期递减计时寄存器，直到计时寄存器为零，延时控制器发出数据缓冲器的使能信号，使能数据缓冲器；

S4、加载新数据到缓存时，如果短延时组存在空闲的缓存块，则新数据加载到该空闲的缓存块中，并且将访问不频繁的数据迁移到长延时组；如果短延时组无空闲缓存块，但长延时组有空闲缓存块，则新数据加载到长延时组的空闲块中；

如果当前缓存组不存在空闲缓存块，则根据最近最少使用策略将缓存组中最近最少使用的缓存块作为替换缓存块；读取替换缓存块标签段的类型标志位；

如果替换缓存块位于长延时组，则再次根据最近最少使用策略在缓存组中找到次级替换缓存块；如果次级替换缓存块位于长延时组，则写回替换缓存块的数据到下一级存储器，同时将新数据加载到替换缓存块；如果次级替换缓存块位于短延时组，则写回替换缓存块的数据到下一级存储器，然后将次级替换缓存块的数据迁移到替换缓存块，同时将新数据加载到次级替换缓存块；

如果替换缓存块位于短延时组，则写回替换缓存块数据到下一级存储器，同时将新数据加载到替换缓存块。

2.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S1中，以将的缓存块归为短延时组，剩余的缓存块归为长延时组，其中n为同一缓存组中缓存块的数量，e为自然常数。

3.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S1中，隶属于短延时组的缓存块的类型标志位设置为1，隶属于长延时组的缓存块类型标志位设置为0。

4.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S2中，取缓存块延时最大值的0.1倍作为基本延时单位。

5.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：读取缓存块数据时，目的地址的标签部分与缓存块中的标签相比较，如果两者相等，则输出的命中信号值为1。

6.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S4中，如果替换缓存块标签段的类型标志位值为0，表示替换缓存块位于长延时组；如果替换缓存块的类型标志位为1，表示替换缓存块位于短延时组。

7.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S4中，如果次级替换缓存块标签段的类型标志位值为0，表示次级替换缓存块位于长延时组；如果次级替换缓存块标签段的类型标志位值为1，表示次级替换缓存块位于短延时组。

8.根据权利要求1所述的提升CNFET缓存性能的方法，其特征在于：步骤S3中，以基本延时单位为周期按1递减计时寄存器。