[发明专利]通过将读出和取得功能分离来提高数据处理设备的存储单元的性能

摘要

本发明涉及一种数据处理设备(10)，其包括处理单元(12)和存储单元(14)，并且还涉及一种用于控制数据处理设备的存储单元(14)的操作的方法。存储单元(14)包括：主存储器(16)；低级高速缓冲存储器(20.2)，其直接连接到处理单元(12)，并且适于为处理单元(12)的读出访问保存当前活动的滑动搜索区的全部像素；高级高速缓冲存储器(18)，其连接在低级高速缓冲存储器与帧存储器之间；以及第一预取缓冲器(20.1)，其连接在高级高速缓冲存储器与低级高速缓冲存储器之间，并且适于依据处理单元所遵循的扫描方向和扫描顺序，保存像素块的一个搜索区列或一个搜索区行。在存储单元(14)中，读出功能和取得功能被分离。取得功能集中在较高的高速缓存器级，而读出功能集中在较低的高速缓存器级。这样就能够实现并发的读出和取得，从而提高了数据处理设备的性能。

主权项

1.一种数据处理设备(10，10’)，用于处理数据元素的二维阵列(30)，所述数据处理设备包括：主存储单元(16，22)，其具有主存储器(16)，用于存储所述阵列，处理单元(12)，其适于顺序地处理构成所述阵列的二维子阵列的数据块(32，O，N)，并且提供对于滑动搜索区(34；42)的数据元素的读出请求，所述滑动搜索区延伸经过所述阵列中预置数量的数据块列和数据块行，高级高速缓存器单元(18，24；18’，24’)，其具有与所述主存储器(16)相连接的高级高速缓冲存储器(18；18.2)，并且适于：从所述主存储器(16)中取得多个数据块，用以构成所述图像的、比所述滑动搜索区(34；42)更大的滑动区，将所述被存储的滑动区中的、更新所述滑动搜索区(34；42)所需的数据元素(36)，从所述高级高速缓冲存储器(18；18.2)中预取到第一预取缓冲器(20.1)中，并且在所述第一预取缓冲器(20.1)的输出端提供这些数据元素(36)，低级高速缓存器单元(20，26)，其具有直接连接在所述处理单元与所述第一预取缓冲器(20.1)之间的低级高速缓冲存储器(20.2)，并且适于：使用在所述第一预取缓冲器(20.1)的输出端提供的所述数据元素，与所述高级高速缓存器单元(18，24；18’，24’)的上述取得操作和预取操作并发地，在所述低级高速缓冲存储器(20.2)中存储并更新所述滑动搜索区，以及与所述高级高速缓存器单元(18，24；18’，24’)的上述取得操作和预取操作并发地，选择所请求的数据元素并将其输出到所述处理单元(12)。