[发明专利]具有存储器级并行支持的索引加速器

说明书

背景技术

具有片上高速缓存局部性的加速器通常集中在片上系统(SoC)设计，其将计算机或其它电子系统的多个组件集成到单个芯片中。加速器通常提供对由处理器执行的指令的加速。指令的加速导致性能及能量效率改进，例如，对于存储器中数据库处理。

附图说明

本公开的特征通过示例的方式来说明，且不限于(一个或多个)以下附图，其中相同的附图标记指示相同的元件，其中：

图1图示根据本公开的示例的具有存储器级并行(MLP)支持的索引加速器的架构；

图2图示根据本公开的示例的包括图1的具有MLP支持的索引加速器的存储器分层结构；

图3图示根据本公开的示例的用于上下文切换的流程图；

图4图示根据本公开的示例的用于通过即时(on-the-fly)发出预取请求而允许执行前进的流程图；

图5图示根据本公开的示例的用于多个探测密钥的并行取出的流程图；

图6图示根据本公开的示例的用于实现具有MLP支持的索引加速器的方法；

图7图示根据本公开的示例的用于实现具有MLP支持的索引加速器的方法的进一步细节；以及

图8图示根据本公开的示例的用于使用具有MLP支持的索引加速器的计算机系统。

具体实施方式

出于简化及说明目的，通过主要参考示例来描述本公开。在以下描述中，阐述了若干特定细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，容易地显而易见的是可以在没有对这些特定细节的限制的情况下实践本公开。在其它实例中，尚未详细描述一些方法及结构以免不必要地使本公开晦涩难懂。

贯穿本公开，术语“一”及“一个”旨在表示至少一个特定元件。如本文所使用的，术语“包括”意为包括但不限于，术语“包含”意为包含但不限于。术语“基于”意为至少部分地基于。

例如用于索引的提供对由处理器执行的指令的加速的加速器可以被指定为索引加速器。索引加速器可以包括用于以相对大的数据工作负载为目标的专门硬件和专用缓冲器二者。此类大的数据工作负载可以包括可能由于花费在访问数据和等待动态随机存取存储器(DRAM)的相对大量的时间(例如，花费在通过索引结构追逐指针的时间)而不理想地适应于标准处理器的执行的片段。索引加速器可以提供用于执行这些数据片段的替代的和更能量高效的选项，而同时还允许使主处理器核被置于低功率模式。

根据示例，本文公开了一种利用(leverage)大量存储器级(MLP)并行的索引加速器。本文公开的索引加速器通常可以提供卸载数据库索引操作的处理器核。本文公开的索引加速器可以一次支持一个或多个未完成的存储器请求。如下面进一步详细描述的，可以提供针对多个未完成的存储器请求的支持，例如通过在索引加速器处并入MLP支持，允许多个索引请求使用索引加速器，通过即时发出预取请求而允许执行前进，以及支持多个探测密钥的并行取出以减轻和覆盖某些索引相关的片上高速缓存未命中损失。MLP支持可以允许索引加速器实现高于没有MLP支持的基线设计的性能。

本文公开的索引加速器可以通过通常使用查询间并行或通过提取与数据结构特定的预取的并行来支持MLP。可以通过允许多个索引请求经由在索引加速器中包括附加配置寄存器来使用索引加速器而支持MLP。通过发出针对散列表链中下一条目的预取请求可以允许针对查询的索引请求的执行前进。另外，本文公开的索引加速器可以支持多个探测密钥的并行取出，以减轻和覆盖某些索引相关的片上高速缓存未命中损失。

本文公开的索引加速器通常可以包括执行索引操作的控制器，以及用于缓冲在索引操作期间遇到(例如，接触)的任何数据的相对小的高速缓存数据结构。所述控制器可以处理到索引数据结构(例如，红黑树、B树或散列表)内的查找，执行对于索引所需的任何计算(例如，两个表之间的连结(join)，或匹配特定字段)，以及访问要被搜索的数据(例如，匹配用户查询的数据库表行)。根据示例，相对小的高速缓存数据结构可以是4-8KB。