JPH0561769A - メモリ・アクセス方法 - Google Patents

メモリ・アクセス方法

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JPH0561769A
JPH0561769A JP3281833A JP28183391A JPH0561769A JP H0561769 A JPH0561769 A JP H0561769A JP 3281833 A JP3281833 A JP 3281833A JP 28183391 A JP28183391 A JP 28183391A JP H0561769 A JPH0561769 A JP H0561769A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
address
cache memory
main memory
index
Prior art date
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Pending
Application number
JP3281833A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Ikegami
裕之 池上
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP3281833A priority Critical patent/JPH0561769A/ja
Publication of JPH0561769A publication Critical patent/JPH0561769A/ja
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャッシュ・メモリからメイン・メモリへの
データ転送を高速化する。 【構成】 メイン・メモリのロー・アドレスをキャッシ
ュ・メモリのインデックスの範囲に割当て、コラム・ア
ドレスをキャッシュ・メモリのタグ・アドレスおよびイ
ンデックスの一部に割当ててロー・アドレスに連続性を
持たせた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はプロセッサによるメモ
リ・アクセス所要時間を短縮するために設けられたキャ
ッシュ・メモリの内容をメイン・メモリに書込むととも
にメイン・メモリの内容の一部をキャッシュ・メモリに
読出すメモリ・アクセス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からプロセッサによるメモリ・アク
セス所要時間を短縮するためにキャッシュ・メモリを設
けることが一般化しつつある。このようなシステムにお
いては、メイン・メモリをDRAM(ダイナミック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)で構成し、キャッシュ・メ
モリをDRAMよりも高速アクセス可能なメモリで構成
することによりプロセッサによるメモリ・アクセス所要
時間を短縮し、しかもメモリ全体としてのコストアップ
を抑制する構成が採用される。
【0003】そして、メモリ・アクセスのためのアドレ
スのうち、上位アドレスがキャッシュ・メモリのタグ・
アドレスおよびメイン・メモリのロー・アドレスに割当
てられ、下位アドレスがキャッシュ・メモリのインデッ
クスおよびメイン・メモリのコラム・アドレスに割当て
られている。したがって、上位アドレスおよび下位アド
レスを適宜設定することによりキャッシュ・メモリから
メイン・メモリへのデータの書込みおよびメイン・メモ
リからキャッシュ・メモリへのデータの読出しを行なう
ことができ、しかも、キャッシュ・メモリに該当するデ
ータが存在している場合にメイン・メモリに対するアク
セスに代えてキャッシュ・メモリに対するアクセスを行
なうことによりプロセッサによるメモリ・アクセス所要
時間を大巾に短縮できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のメモリ・ア
クセス方法においては、シングル・プロセッサ・システ
ムが殆どであり、このシステムにおいてはプロセッサに
よるメモリ・アクセス所要時間が短縮できればよいので
あるから、キャッシュ・メモリからメイン・メモリへの
データの書込みおよびメイン・メモリからキャッシュ・
メモリへのデータの読出しを高速化しなければならない
という要求は殆どなかった。しかし、マルチ・プロセッ
サ・システムにおいては、アプリケーション・プログラ
ムによってはキャッシュ・メモリからメイン・メモリに
対して一度にデータを転送しなければならない場合が生
じるが、キャッシュ・メモリの性格上、タグ・アドレス
(上位アドレス)に連続性がないのであるから、DRA
Mで構成されたメイン・メモリに対する書込みアクセス
において高速アクセス・モードを採用することができ
ず、上記データ転送に必要な時間が著しく長くなってし
まい、この間に他のプロセッサを強制的にウェイトさせ
ることになるという不都合がある。また、メイン・メモ
リに対するパイプライン的なアクセスを行なうことも不
可能であるため、上記データ転送に必要な時間が著しく
長くなってしまい、同様に他のプロセッサをウェイトさ
せてしまうという不都合がある。
【0005】さらに、キャッシュ・メモリにインデック
スを与え、それによりタグ・アドレスが出力されてから
メイン・メモリに対するアクセスが開始する{ロー・ア
ドレス・ストローブ信号(以下、RASと略称する)お
よびコラム・アドレス・ストローブ信号(以下、CAS
と略称する)のアサートを行なう}ことになるのである
から(図5参照)、メイン・メモリに対するアクセスが
開始されるまでの所要時間が長くなり、この結果、メモ
リ・アクセスに必要な時間が一層長くなってしまい、同
様に他のプロセッサをウェイトさせてしまうというとい
う不都合がある。
【0006】尚、以上にはマルチ・プロセッサ・システ
ムに適用した場合についてのみ説明したが、シングル・
プロセッサ・システムにおいてもプロセッサのウェイト
時間が長くなることに起因してシステム全体としての処
理能力が低下するという不都合がある。
【0007】
【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、キャッシュ・メモリを有するメモリ・シ
ステムにおいてキャッシュ・メモリからメイン・メモリ
へのデータ転送を行なうためのメモリ・アクセス所要時
間を大巾に短縮できる新規なメモリ・アクセス方法を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの、請求項1のメモリ・アクセス方法は、メイン・メ
モリのロー・アドレスをキャッシュ・メモリのインデッ
クスの範囲で割当て、コラム・アドレスをキャッシュ・
メモリのタグ・アドレスおよびロー・アドレスで使用し
なかったインデックスに割当てる方法である。
【0009】
【作用】請求項1のメモリ・アクセス方法であれば、メ
イン・メモリよりも高速アクセス可能なキャッシュ・メ
モリのインデックスが連続性を有している。そして、こ
のインデックスをメイン・メモリのロー・アドレスに割
当てているのであるからアドレスの先出しが可能にな
り、メイン・メモリに対するパイプライン的なアクセス
を達成できるので、キャッシュ・メモリの内容を一度に
メイン・メモリに転送する場合における高速転送を達成
でき、メモリ・アクセス所要時間を大巾に短縮できる。
【0010】また、キャッシュ・メモリを複数セット有
しているとともにメイン・メモリがDRAMで構成され
ているメモリ・システムにおいては、ある1つのインデ
ックスに対して複数のタグ・アドレスが存在するのであ
るが、インデックスをロー・アドレスに割当てているの
であるから、キャッシュ・メモリからメイン・メモリへ
のデータ転送を行なう場合にDRAMの高速アクセス・
モード(例えば、高速ページ・モード)を採用でき、キ
ャッシュ・メモリの内容を一度にメイン・メモリに転送
する場合における高速転送を達成でき、メモリ・アクセ
ス所要時間を大巾に短縮できる。
【0011】さらに、キャッシュ・メモリに対するアク
セスを行なう場合にはアドレスに関してインデックスの
次にタグ・アドレスが与えられるのであり、メイン・メ
モリに対するアクセスを行なう場合にはアドレスに関し
てロー・アドレスの次にコラム・アドレスが与えられる
のである。そして、この発明においては、キャッシュ・
メモリに与える下位アドレスがインデックスであり、し
かもメイン・メモリのロー・アドレスが下位アドレスと
して割当てられているのであるから、両メモリに対する
アクセスを行なう場合のアドレスの順序が一致し、メモ
リ・アクセスの高速化およびタイミング的なマージンの
確保を簡単に達成でき、メモリ・アクセス所要時間を大
巾に短縮できる。
【0012】
【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図1はこの発明のメモリ・アクセス方法が実
施されるメモリ・アクセス・システムの一実施例を示す
ブロック図であり、プロセッサ1とメモリ・コントロー
ラ2と、外部キャッシュ・メモリ3と、DRAMからな
るメイン・メモリ4とを有している。そして、プロセッ
サ1から出力されるアドレスのうち、上位アドレスを外
部キャッシュ・メモリ3のタグ・アドレスおよびメイン
・メモリ4のコラム・アドレスに割当てているととも
に、下位アドレスを外部キャッシュ・メモリ3のインデ
ックスおよびメイン・メモリ4のロー・アドレスに割当
てている。但し、より正確には、外部キャッシュ・メモ
リ3のインデックスの範囲内においてメイン・メモリ4
のロー・アドレスを下位アドレスに割当てている。
【0013】以上のように上位アドレスと下位アドレス
とを割当てれば、外部キャッシュ・メモリ3に関して、
下位アドレスとしてのインデックスが連続性を有し、上
位アドレスとしてのタグ・アドレスが不連続になる。上
記メモリ・アクセス方法によるメモリ・アクセス動作を
図2に示すタイミングチャートを参照しながら説明す
る。
【0014】上記メモリ・アクセス・システムにおいて
は、外部キャッシュ・メモリに対するインデックス(図
2(A)参照)が下位アドレスに割当てられているので
あるから、インデックスが発生した後はタグ・アドレス
の発生を待つことなくRASをアサートできる(図2
(B)(C)参照)。そして、タグ・アドレスが発生し
た後にCASをアサートしてメイン・メモリ4に対する
アクセスを開始できるのであるから、インデックスおよ
びタグ・アドレスが共に発生した後にRASおよびCA
Sをこの順にアサートする従来方法と比較してメイン・
メモリ4に対するアクセス開始を早めることができ、メ
モリ・アクセスの高速化、タイミング的な余裕の確保を
達成できる。
【0015】
【実施例2】図3はNウェイ・セットのキャッシュ構成
を有する外部キャッシュ・メモリ3を有しているメモリ
・アクセス・システムを概略的に説明する図であり、1
つのインデックスに対してN個のタグTag1,Tag
2,・・・TagNを持っている。
【0016】この場合において、各タグはタグ情報、ス
テートおよびデータ、インストラクションを含んでいる
のであるからタグ・アドレスには連続性がない。したが
って、タグ・アドレスを下位アドレスとする従来方法に
おいては、上記インデックス値に対応するキャッシュ・
データをメイン・メモリ4に書込む場合に、各タグ毎に
RASおよびCASをアサートしなければならず、全体
としてキャッシュ・データ書込み所要時間が著しく長く
なってしまう。
【0017】しかし、この実施例においては、N個のタ
グに共通のインデックス値がロー・アドレスに割当てら
れているのであるから、RASを1回アサートした後に
CASをN回アサートするだけでよく、DRAMに対す
るアクセスにおいて公知の高速ページ・モードが適用で
きるのであるから、全体としてキャッシュ・データ書込
み所要時間を著しく短縮できる。
【0018】
【実施例3】図4はこの発明のメモリ・アクセス方法を
実施するメモリ・アクセス・システムの他の実施例を示
すブロック図であり、メイン・メモリ4が2つのメイン
・メモリ4a,4bに区分されている。そして、アドレ
ス・ジェネレータ5から出力される2種類のアドレスを
セレクタ6を介して外部キャッシュ・メモリ3にインデ
ックスとして供給しているとともに、該当するアドレス
・バスを介して該当するメイン・メモリのアドレス端子
にロー・アドレスとして供給している。また、外部キャ
ッシュ・メモリ3から出力されるタグ・アドレスをメイ
ン・メモリ4a,4bのアドレス端子にコラム・アドレ
スとして供給しているとともに外部キャッシュ・メモリ
3から出力されるデータをデータ端子に供給している。
さらに、メイン・メモリ4a,4bのそれぞれにRAS
がアサートされるようにしている。尚、上記2種類のア
ドレスは、例えば偶数アドレスと奇数アドレスであるこ
とが好ましい。
【0019】この実施例の作用は次のとおりである。外
部キャッシュ・メモリ3からタグ・データを呼び出すた
めのアドレスとして例えばa0およびa0+1を出力す
る。この場合に、セレクタ6はアドレスa0を最初に選
択する。そして、アドレスa0が確定した後に、メイン
・メモリ4aに対するRASをアサートし、外部キャッ
シュ・メモリ3から出力されるタグ・アドレスおよびデ
ータが確定した時点でメイン・メモリ4aに対する書込
みアクセスを行なう。また、メイン・メモリ4aに対す
る書込みアクセスを行なっている間にメイン・メモリ4
bに対するRASをアサートしておく。
【0020】次いで、メイン・メモリ4aに対する書込
みアクセス完了後にセレクタ6を切換え動作させてアド
レスa0+1を選択し、アドレス・ジェネレータ5は次
のアドレスa0+2を発生する。そして、アドレスa0
+1が確定し、外部キャッシュ・メモリ3から出力され
るタグ・アドレスおよびデータが確定した時点でメイン
・メモリ4bに対する書込みアクセスを行なう。また、
メイン・メモリ4bに対する書込みアクセスを行なって
いる間にメイン・メモリ4aに対するRASをアサート
しておく。
【0021】以下、上記動作を反復することにより外部
キャッシュ・メモリ3からメイン・メモリ4a,4bへ
のデータ書込みをパイプライン的に行ない、全体として
キャッシュ・データ書込み所要時間を著しく短縮でき
る。以上の各実施例は外部キャッシュ・メモリ3からメ
イン・メモリ4,4a,4bに対してデータを転送する
場合についてのみ説明したが、メイン・メモリ4,4
a,4bから外部キャッシュ・メモリ3に対してデータ
を転送する場合についても以下のようにして従来方法と
同様のメモリ・アクセス速度を達成できる。
【0022】即ち、従来はタグ・アドレスをロー・アド
レスに割当て、外部キャッシュ・メモリ3の1ラインを
複数ワードにしている場合におけるワード・アドレスを
示すビットとインデックスとをコラム・アドレスとして
割当て、両アドレスに基づいて外部キャッシュ・メモリ
3に対するアクセスを行なっている。したがって、タグ
・アドレスをロー・アドレスとして高速ページ・モード
等により高速アクセスを達成できる。これに対して、こ
の発明においては、インデックスのみをロー・アドレス
として割当て、タグ・アドレスおよび上記ワード・アド
レスを示すビットをコラム・アドレスとして割当て、両
アドレスに基づいて外部キャッシュ・メモリ3に対する
アクセスを行なう。したがって、インデックスをロー・
アドレスとして高速ページ・モード等により高速アクセ
スを達成できる。
【0023】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明は、両メモ
リに対するアクセスを行なう場合のアドレスの順序が一
致し、メモリ・アクセスの高速化およびタイミング的な
マージンの確保を簡単に達成してメモリ・アクセス所要
時間を大巾に短縮でき、また、メイン・メモリに対する
パイプライン的なアクセスを達成でき、さらに、キャッ
シュ・メモリからメイン・メモリへのデータ転送を行な
う場合にDRAMの高速アクセス・モードを採用でき、
キャッシュ・メモリの内容を一度にメイン・メモリに転
送する場合における高速転送を達成でき、メモリ・アク
セス所要時間を大巾に短縮できるという特有の効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のメモリ・アクセス方法が実施される
メモリ・アクセス・システムの一実施例を示すブロック
図である。
【図2】この発明のメモリ・アクセス方法によるメモリ
・アクセス動作を説明するタイミングチャートである。
【図3】Nウェイ・セットのキャッシュ構成を有する外
部キャッシュ・メモリを有しているメモリ・アクセス・
システムを概略的に説明する図である。
【図4】この発明のメモリ・アクセス方法を実施するメ
モリ・アクセス・システムの他の実施例を示すブロック
図である。
【図5】従来のメモリ・アクセス方法によるメモリ・ア
クセス動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 プロセッサ 3 外部キャッシュ・メモリ 4,4a,4b メイン・メモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メイン・メモリ(4)(4a)(4b)
    の内容の一部をキャッシュ・メモリ(3)に読出してお
    き、キャッシュ・メモリ(3)に該当するデータが存在
    する場合にプロセッサ(1)からキャッシュ・メモリ
    (3)に対してアクセスを行ない、必要に応じてキャッ
    シュ・メモリ(3)の内容をメイン・メモリ(4)(4
    a)(4b)に書込むとともに、メイン・メモリ(4)
    (4a)(4b)の該当箇所の内容をキャッシュ・メモ
    リ(3)に読出すメモリ・アクセス方法において、メイ
    ン・メモリ(4)(4a)(4b)のロー・アドレスを
    キャッシュ・メモリ(3)のインデックスの範囲で割当
    て、コラム・アドレスをキャッシュ・メモリ(3)のタ
    グ・アドレスおよびロー・アドレスで使用しなかったイ
    ンデックスに割当てることを特徴とするメモリ・アクセ
    ス方法。
JP3281833A 1991-09-02 1991-09-02 メモリ・アクセス方法 Pending JPH0561769A (ja)

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JP3281833A JPH0561769A (ja) 1991-09-02 1991-09-02 メモリ・アクセス方法

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JP3281833A Pending JPH0561769A (ja) 1991-09-02 1991-09-02 メモリ・アクセス方法

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JP (1) JPH0561769A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0694844A1 (en) * 1994-07-28 1996-01-31 Sun Microsystems, Inc. Reduced memory pin addressing for cache and main memory
US7305587B2 (en) 2003-02-27 2007-12-04 Denso Corporation Electronic control unit for monitoring a microcomputer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0694844A1 (en) * 1994-07-28 1996-01-31 Sun Microsystems, Inc. Reduced memory pin addressing for cache and main memory
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