[发明专利]系统单芯片以及系统存储器加速存取方法

说明书

本发明提供系统单芯片以及系统存储器加速存取方法。该系统存储器加速存取方法，提供一转换硬件，基于装置端对系统存储器的存取要求，输出系统存储器的一物理地址。该转换硬件具有一快取存储器，存储信息以加速该转换硬件输出上述物理地址。该快取存储器各字段对应一替换指数，替换指数越高的字段优先被替换。一计数器反映等时性装置对该快取存储器的字段需求量。该快取存储器中、对应非等时性装置的字段的替换指数不低于该计数器的一计数值，使等时性快取优先于非等时性快取。

技术领域

本发明涉及存储器存取，特别涉及电子设备装置端对系统存储器的加速存取。

背景技术

电子设备装置端是以虚拟地址(virtual address)对系统存储器(如，DDR)发出存取要求。指示有虚拟地址的存取要求通常经过计算，方转换为系统存储器的物理地址(physical address)。计算程序涉及的计算信息通常存储在系统存储器上。物理地址的转换将涉及额外的系统存储器存取，相当耗时且浪费资源。特别是，等时性(isochronous)装置更是讲究即时性。例如，视频、音频播放器需顾及影、音流畅度。USB装置的反应速度要求也极高。额外的系统存储器存取将大幅拖累等时性装置反应速度。

如何即时响应装置端存取要求，缩减系统存储器存取耗时乃本技术领域一项重要课题。

发明内容

本发明为电子设备装置端发送而来的系统存储器存取要求设计一转换硬件(translation agent)，用以快速转换出所要求存取的系统存储器的物理地址(physicaladdress)。特别是，该转换硬件配置一快取存储器(cache memory)，暂存物理地址转换的计算信息、甚至转换结果，大量节省该转换硬件存取系统存储器的次数。本发明为该快取存储器提出一种使用优先权概念。等时性(isochronous)装置对该快取存储器具有较高使用优先权。

一种实施方式中，该转换硬件包括一快取管理硬件。该快取管理硬件令该快取存储器各字段对应一替换指数。替换指数越高的字段优先被替换。该快取管理硬件更具有一计数器，反映等时性装置对该快取存储器的字段需求量。该快取管理硬件对该替换指数的设定相关于该计数器的一计数值。该快取管理硬件令对应非等时性装置(以下称一般(normal)装置)的快取存储器字段的替换指数不低于该计数值，故优先被替换。等时性装置对快取存储器因而具有较高使用优先权。

一种实施方式中，该计数器计数该快取存储器中，对应等时性装置的字段数量。上述替换指数有零至(N-1)的整数值供设定。N为该快取存储器的字段总数。该快取存储器不同字段的替换指数不重复，其初始设定从一起始字段递减到一结尾字段。

一种实施方式中，新使用的字段若对应一般装置，其替换指数设定为该计数值。其他字段中，替换指数不低于该计数值递增1。

一种实施方式中，对应一第一一般装置的字段又被一第二一般装置呼叫，其替换指数由一参考值设定为该计数值。其他字段中，替换指数低于该参考值但不低于该计数值递增1。

一种实施方式中，对应等时性装置的字段又被一般装置呼叫，其替换指数由一参考值重置为零。其他字段中，替换指数低于该参考值递增1。

一种实施方式中，新使用的字段若对应等时性装置，其替换指数重置为零。其他字段的替换指数递增1。

一种实施方式中，对应一第一等时性装置的字段又被一第二等时性装置呼叫，其替换指数由一参考值重置为零。其他字段中，替换指数低于该参考值递增1。

一种实施方式中，对应一般装置的字段又被等时性装置呼叫，其替换指数由一参考值重置为零。其他字段中，替换指数低于该参考值递增1。

一种实施方式中，替换指数最高的一字段让给等时性装置使用，其替换指数重置为零。其他字段的替换指数则递增1。