[发明专利]高速缓冲存储器寻址

权利要求书

1.一种设备，其包括：

接口，其经配置以耦合到主机装置的互连件；

后备存储器，其经配置以存储数据；及

高速缓冲存储器，其耦合到所述后备存储器且经配置以存储由所述后备存储器存储的所述数据的子集，所述高速缓冲存储器包括：

存储器单元阵列；及

高速缓冲控制器，其耦合到所述接口及所述存储器单元阵列，所述高速缓冲控制器经配置以：

经由所述接口从所述互连件接收存储器地址的最低有效位LSB部分；

在接收到所述存储器地址的最高有效位MSB部分之前，开始使用所述存储器地址的所述LSB部分索引到所述阵列或存储器单元中；及

在所述索引开始之后，经由所述接口从所述互连件接收所述存储器地址的所述MSB部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述互连件包括地址总线；

所述地址总线具有第一位宽；

所述存储器地址具有第二位宽；且

所述第二位宽比所述第一位宽大。

3.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述存储器单元阵列包含多个高速缓冲组；且

所述高速缓冲控制器经配置以通过以下操作开始索引到所述存储器单元阵列：

使用所述存储器地址的所述LSB部分索引到所述多个高速缓冲组以确定所述多个高速缓冲组的经加索引的高速缓冲组。

4.根据权利要求3所述的设备，其中：

所述存储器地址的所述LSB部分包括组索引位及第一标签位；且

所述存储器地址的所述MSB部分包括第二标签位。

5.根据权利要求4所述的设备，其中：

所述高速缓冲存储器包括多个高速缓冲标签；

所述存储器单元阵列包含多个高速缓冲行，所述多个高速缓冲行中的每一相应高速缓冲行对应于所述多个高速缓冲标签中的相应高速缓冲标签；且

所述高速缓冲控制器经配置以：

使用所述组索引位确定所述经加索引的高速缓冲组；及

基于所述经加索引的高速缓冲组，使用所述第一标签位执行部分标签匹配操作，以确定所预测匹配结果。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述高速缓冲控制器经配置以：

响应于对应于实际未命中的所述所预测匹配结果，在处理所述MSB部分的所述第二标签位之前启动从所述主存储器的数据提取。

7.根据权利要求5所述的设备，其中所述高速缓冲控制器经配置以：

响应于对应于所预测命中的所述所预测匹配结果，用来自所述经加索引的高速缓冲组的至少一个高速缓冲行的数据预加载所述高速缓冲存储器的至少一个寄存器。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述高速缓冲控制器经配置以：

基于所述经加索引的高速缓冲组，使用所述第二标签位执行标签匹配操作，以确定匹配结果；

响应于所述匹配结果确认所述所预测命中，经由所述接口将所述数据的至少一部分从所述高速缓冲存储器的所述至少一个寄存器传送到所述互连件；且

响应所述匹配结果，否认所述所预测命中，

启动从所述后备存储器的数据提取；

完成从所述后备存储器的所述数据提取；且

经由所述接口将数据从所述数据提取传送到所述互连件。

9.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述后备存储器包括主存储器，所述主存储器包含动态随机存取存储器DRAM或高带宽存储器HBM或两者中的至少一个；且

所述高速缓冲存储器包括静态随机存取存储器SRAM。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述互连件经配置以根据至少一种协议进行操作，其中每一存储器地址使用两个或多于两个消息通过所述互连件传播，其中每一消息包含所述存储器地址的至少一个不同部分。