[发明专利]一种用于多通道显存交织模式的切换方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于多通道显存交织模式的切换方法，包括：1、统计图形处理器访问显存的带宽需求；2、配置片上网络上的各个主模块的显存交织地址映射表；3、需要切换显存的交织模式时，关闭图形处理器中除直接存储器访问模块以外的访存操作；4、将直接存储器访问模块切换到显存搬移模式；5、设置片上网络上各个主模块的访存地址映射表，恢复图形处理器的访存操作，完成多通道交织模式的切换。本发明还公开了一种用于多通道显存交织模式的切换装置，包括：统计系统；两级地址映射系统；交织模式启动系统：交织模式搬移系统：交织模式工作系统。本发明能够提高显存带宽的利用率，降低显存控制器和颗粒的功耗，可以广泛应用于显存控制器领域。

技术领域

本发明涉及显存控制器领域，特别是涉及一种用于多通道显存交织模式的切换方法及装置。

背景技术

随着人工智能和高性能计算对处理器核心的访问带宽需求的增加，在图形处理器中一般集成多个显存控制器使其能具备更大的存储带宽，同时图形处理器也集成了更多的显存颗粒，使得显存容量得到提升。目前主流的显存控制器通常采用GDDR5或者DDR4，控制器内部将总线地址映射到显存颗粒中的BG、BA、ROW和COL上，在单个控制器中做bank的交织。多通道的显存控制器在总线上做地址交织，将处理器核心的访存地址打散到多个DDR中，从而提升整个系统的访存带宽。

多通道显存虽然可以提升整体带宽，但是不同时间不同应用对外存带宽的需求也会不一样，如果采用固定的多通道显存分配方式会导致带宽的浪费，也增加了系统的功耗。一般采用DDR4方案的显存颗粒容量比较大，为了提升带宽往往集成超过4路的DDR4颗粒，而显卡应用一般不超过4GB空间，导致大量的显存容量被浪费。当系统中发现一路DDR通道存在物理链路问题时，需要灵活的多通道显存交织切换方案来屏蔽该路通道。

显存交织方案通常在系统初始化时完成，如果需要切换时，传统的方案是通过PCIE总线将显存中的数据保存在主存中，然后将各个模块的地址映射切换，再将主存中的数据导回显存中。该方案只能保存可见显存的数据，无法访问不可见显存，并且通过PCIE方式来恢复显存数据时间很长，也占用了主存的容量和处理器的资源。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于多通道显存交织模式的切换方法及装置，使其能够省去显存与主存之间的数据交换过程，减少了显存交织模式切换的时间，避免主存和主处理器对资源大量的占用，提高了显存带宽的利用率，降低了显存控制器和颗粒的功耗。

本发明提供的一种用于多通道显存交织模式的切换方法，包括如下阶段：阶段1、统计图形处理器访问显存的带宽利用率，记录下显存占用的地址段，并统计各种应用下的带宽需求；阶段2、采用片上网络和显存控制器两级地址映射的方式，配置片上网络上的各个主模块的显存交织地址映射表，设置多通道显存控制器的地址映射，将片上网络的高位访存地址映射为交织通道，按照物理地址不变的原则对显存控制器做第二级地址映射；阶段3、当显存带宽利用率过低或过高、需要切换显存的交织模式时，关闭图形处理器中除直接存储器访问模块以外的访存操作；阶段4、将直接存储器访问模块的总线地址空间扩大一倍，使直接存储器访问模块能访问各种交织模式下的显存物理地址，将直接存储器访问模块切换到显存搬移模式，然后根据记录下的显存占用地址段，来搬移各种交织模式下的显存数据；阶段5、设置片上网络上各个主模块的访存地址映射表，使各个主模块能在新的显存交织模式下工作，关闭或打开对应模式下的显存控制器和颗粒，恢复图形处理器的访存操作，完成多通道交织模式的切换。