[发明专利]基于仲裁的多端口数据存储系统

说明书

本发明涉及存储领域，尤其涉及基于仲裁的多端口数据存储系统，包括用户接口、用于为多端口读写存储管理的缓存管理模块以及用于为缓存管理模块和DDR控制器进行交互的控制器接口，缓存管理模块包括命令仲裁模块，用于采用BANK轮询的方式从多个队列请求中仲裁出一个用户请求命令，并将该用户请求命令送往命令切割模块；命令切割模块，用于根据要求将仲裁出来的用户请求命令切割成多个子命令；数据写入模块，用于将待写数据送入DDR控制器写数据缓存；数据读取模块，用于处理用户接口读命令请求，将存储的数据回送用户接口；自校验模块，用于检测数据在传输过程中是否出现错误。本发明增强数据存储的高可用性以及提高控制器的高效性。

技术领域

本发明涉及存储领域，尤其涉及基于仲裁的多端口数据存储系统。

背景技术

自集成电路诞生以来，存储芯片行业就在不断飞速发展。过去几十年来，集成电路的进步与发展一直遵循着摩尔定律。摩尔定律指出，半导体集成电路单位面积可集成的晶体管数目每隔18个月增长一倍，处理器的性能也提高一倍。集成电路工艺技术的进步为微处理器的设计带来了新的机遇，也为存储系统带来了巨大的挑战。随着工艺水平的进步，特别是处理器体系结构的发展，处理器的速度已远远超过存储器的速度。自从上世纪八十年代以来，微处理器性能持续快速增长，年平均增长速度达40％；存储器性能虽然也在不断提高，但其年平均增长速度只有7％，由此产生了著名的“存储墙”问题。

虽然多线程、前瞻、乱序执行、预取等处理器技术以及多级高速缓存等技术的采用有助于将存储器的访问延迟来隐藏，即使这样，在处理器中，访存延迟带来的停顿时间所占的比例越来越大，存储器的访问速度相对还是较慢。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出基于仲裁的多端口数据存储系统。

基于仲裁的多端口数据存储系统，包括用于输入用户请求的用户接口、用于为多端口读写存储管理的缓存管理模块以及用于为缓存管理模块和DDR控制器进行交互的控制器接口，所述缓存管理模块包括：

命令仲裁模块，用于采用BANK轮询的方式从多个队列请求中仲裁出一个用户请求命令，并将该用户请求命令送往命令切割模块；

命令切割模块，用于根据要求将仲裁出来的用户请求命令切割成多个子命令；

接口模块，用于处理命令切割模块发送的子命令，并进行信息提取以及转换并翻译成DDR控制器可以执行的命令格式；

数据写入模块，用于将待写数据送入DDR控制器写数据缓存；

数据读取模块，用于处理用户接口读命令请求，将存储的数据回送用户接口；

自校验模块，用于检测数据在传输过程中是否出现错误。

优选的，所述命令仲裁模块包括：

一级仲裁模块，用于将上个命令操作的BANK号锁存，在当前命令仲裁时将此锁存BANK号和当前各队列请求操作的BANK号进行比较，优先响应BANK号不同的队列请求，只有在其它队列请求都没有请求的情况下才响应BANK冲突的队列请求；

二级仲裁模块，用于对各队列请求进行译码，并得出一个仲裁结果。

优选的，所述命令切割模块包括：

命令切割子模块，用于当用户请求命令中的读写数据操作长度大于设定字节数，则进行命令切割；

切割计数模块，用于对命令切割子模块的切割操作进行计数以判断当前请求是否切割完毕。

优选的，所述接口模块包括：

信息提取模块，用于将命令信息从缓存中读出，并进行信息提取；

命令判断模块，用于若为写命令，则将写信息送入到数据写入模块，若为读命令，则将读信息送入到数据读取模块。