[发明专利]自适应性高速缓存分区

说明书

本申请涉及自适应性高速缓存分区。所描述的设备和方法至少部分地基于指示预取性能的量度对高速缓存存储器进行分区。可以基于操作条件调整为与预取操作对高速缓存存储相关的元数据分配的高速缓存存储器的量。因此，所述高速缓存存储器可以被分区成为与地址空间有关的元数据(预取元数据)分配的第一部分以及为与所述地址空间相关联的数据(高速缓存数据)分配的第二部分。可以在适合于预取的工作负载下增加分配到所述第一部分的高速缓存存储器的量，否则减少所述量。所述第一部分可以包含所述高速缓存存储器的一或多个高速缓存单元、高速缓存线、高速缓存路、高速缓存集合或其它资源。

技术领域

本申请涉及用于自适应性高速缓存分区的方法、设备和系统。

背景技术

为了有效地进行操作，一些计算系统包含层级存储器系统，所述层级存储器系统可以包含多个存储器层次。在此，高效操作可能需要成本效率和速度效率。因为较快存储器通常比相对较慢存储器更昂贵，所以设计人员试图平衡其相对成本和益处。一种方法是使用较少量的较快存储器以及较多量的较慢存储器。在层级存储器系统中，所述较快存储器被部署在比较慢存储器更高的层次处，使得所述较快存储器可以首先被优选地访问。相对较快存储器的实例被称为高速缓存存储器。相对较慢存储器的实例是后备存储器，所述后备存储器可以包含初级存储器、主存储器、后备存储装置等。

高速缓存存储器可以通过使用例如高性能存储器胞元存储和检索后备存储器中的数据来加速数据操作。所述高性能存储器胞元使所述高速缓存存储器能够比所述后备存储器更快地对存储器请求做出响应。因此，高速缓存存储器可以基于存在于高速缓存中的所期望数据实现从存储器系统的更快响应。一种增加所期望数据存在于高速缓存中的可能性的方法是在请求数据之前预取数据。为此，预取系统试图预测处理器将请求哪些数据，并且然后将此所预测的数据加载到高速缓存中。虽然预取系统可以使高速缓存存储器更有可能加速存储器访问操作，但是数据预取可能引入工程师和其它计算机设计师所努力克服的操作复杂性。

发明内容

设备和方法至少部分地基于指示预取性能的量度对高速缓存存储器进行分区。可以基于操作条件调整为与预取操作对高速缓存存储相关的元数据分配的高速缓存存储器的量。因此，所述高速缓存存储器可以被分区成为与地址空间有关的元数据(预取元数据)分配的第一部分以及为与所述地址空间相关联的数据(高速缓存数据)分配的第二部分。可以在适合于预取的工作负载下增加分配到所述第一部分的高速缓存存储器的量，否则减少所述量。所述第一部分可以包含所述高速缓存存储器的一或多个高速缓存单元、高速缓存线、高速缓存路、高速缓存集合或其它资源。

本申请的另一方面涉及一种方法，其包括：为与地址空间有关的元数据分配高速缓存存储器的第一部分；将与所述地址空间的地址相关联的数据写入到与所述高速缓存存储器的所述第一部分不同的所述高速缓存存储器的第二部分；以及至少部分地基于与预取到所述高速缓存存储器的所述第二部分中的数据有关的量度来修改为与所述地址空间有关的所述元数据分配的所述高速缓存存储器的所述第一部分的大小。

本申请的另一方面涉及一种设备，其包括：存储器阵列，所述存储器阵列被配置为高速缓存存储器；以及逻辑，所述逻辑耦接到所述存储器阵列，所述逻辑被配置成：分配所述高速缓存存储器的第一部分以存储与地址空间有关的元数据；确定与加载到所述高速缓存存储器的第二部分中的高速缓存数据有关的量度，所述第二部分不同于所述第一部分；并且至少部分地基于所确定的量度来修改分配到所述第一部分的所述高速缓存存储器的量。