MSMC 地址擴(kuò)展 - KeyStone存儲(chǔ)器架構(gòu)詳解

　　存儲(chǔ)器段的地址區(qū)間定義非常靈活，而且能夠重疊以創(chuàng)建尺寸為非 2 的指數(shù)次方大小的段以及附加的存儲(chǔ)器區(qū)域。

　　地址擴(kuò)展功能可將 32 位地址重新映射到 36 位，從而支持更大的外部存儲(chǔ)器。地址擴(kuò)展能將 DSP 內(nèi)核中相同的虛擬地址映射到不同的物理地址，并將多個(gè)虛擬地址映射到同一物理地址，這對(duì)于同一個(gè)存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)具有不同的語(yǔ)義。MPAX 單元可將運(yùn)行在不同 DSP 內(nèi)核之上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用進(jìn)行隔離，并能輕松支持共享程序。

　　圖 6 顯示了如何在 KeyStone 架構(gòu)內(nèi)使用 MPAX 來(lái)構(gòu)建多內(nèi)核虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)例。假定所有內(nèi)核均運(yùn)行同一應(yīng)用，則可將該共享程序和靜態(tài)數(shù)據(jù)加載至共享的內(nèi)部和外部存儲(chǔ)器區(qū)域中。私有變量(如數(shù)據(jù) 1)可以使用各個(gè)內(nèi)核中的同一虛擬地址，同時(shí) MPAX 將其映射至不同的物理存儲(chǔ)器地址。軟件在運(yùn)行時(shí)無(wú)需重新進(jìn)行任何地址映射即可使相同的代碼映像在多個(gè)內(nèi)核上執(zhí)行。

　　錯(cuò)誤檢測(cè)與校正 —— 專(zhuān)用于基礎(chǔ)局端系統(tǒng)的數(shù)代 C6000 器件系列，內(nèi)部存儲(chǔ)空間中包含了軟錯(cuò)誤校正功能。KeyStone 系列器件以該技術(shù)為構(gòu)建基礎(chǔ)，能夠進(jìn)一步將軟錯(cuò)誤保護(hù)擴(kuò)展至存儲(chǔ)器的所有層級(jí)。

?

　　圖 6 - 多內(nèi)核虛擬存儲(chǔ)器

　　層級(jí)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器控制器可支持多級(jí)保護(hù)，并可用于實(shí)現(xiàn)對(duì)代碼段進(jìn)行全面校正，并對(duì)數(shù)據(jù)空間進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。L1P、L2 和 SL2(或 SL3 內(nèi)部RAM)均包含可用于檢測(cè)和校正 128 位或 256 位存儲(chǔ)器段內(nèi)單個(gè)位錯(cuò)誤的奇偶校驗(yàn)信息。另外，我們還將能檢測(cè)到同一訪問(wèn)中的兩個(gè)位錯(cuò)誤并觸發(fā)訪問(wèn) CorePac 產(chǎn)生異常。對(duì)于數(shù)據(jù)存取，僅能檢測(cè)到位誤差，并觸發(fā)異常。無(wú)論發(fā)生檢測(cè)還是校正事件，信息均被存儲(chǔ)在錯(cuò)誤訪問(wèn)的存儲(chǔ)器控制器中，以便為應(yīng)用和/或主機(jī)恢復(fù)提供信息援助。

　　通過(guò) ECC 邏輯可將軟錯(cuò)誤保護(hù)進(jìn)一步擴(kuò)展至外部存儲(chǔ)器空間。每 64 位數(shù)據(jù)有一個(gè) 8 位 ECC 碼，根據(jù)選項(xiàng)可配置成支持 32 位和 64 位數(shù)據(jù)寬度。添加 ECC 需要支持 32 位數(shù)據(jù)寬度的額外 4 位 DDR3 IC(實(shí)現(xiàn) 36 位接口)，或額外的 8 位 DDR3 IC(實(shí)現(xiàn) 72 位接口)以存放與整個(gè)外部數(shù)據(jù)空間相關(guān)的 ECC 值。

　　總結(jié)

　　新型 KeyStone 架構(gòu)在存儲(chǔ)器架構(gòu)方面具備各種優(yōu)勢(shì)，意味著無(wú)論在單內(nèi)核還是在多內(nèi)核 SoC 執(zhí)行環(huán)境中都能夠直接實(shí)現(xiàn)顯著的性能提升。與此前的產(chǎn)品系列相比，這些性能提升涉及各級(jí)存儲(chǔ)器，如局域 L2、共享 L2/L3，以及外部存儲(chǔ)器等。通過(guò)高效判優(yōu)和預(yù)取機(jī)制，性能改進(jìn)也體現(xiàn)在多內(nèi)核、加速器以及數(shù)據(jù) I/O 的并行訪問(wèn)方面。

　　針對(duì)內(nèi)核之間以及內(nèi)核與數(shù)據(jù) I/O 之間的共享數(shù)據(jù)頁(yè)面，緩存一致性控制的改進(jìn)可實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的判優(yōu)。

　　實(shí)施存儲(chǔ)器保護(hù)和地址擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn)高度靈活的編程模型、更大范圍的地址搜索并為錯(cuò)誤訪問(wèn)提供保護(hù)。

　　針對(duì)各級(jí)存儲(chǔ)器的軟錯(cuò)誤保護(hù)可確保運(yùn)行時(shí)執(zhí)行不受隨機(jī)軟錯(cuò)誤事件的影響，而這一事件會(huì)對(duì)所有嵌入式處理器造成影響。

　　Keystone 架構(gòu)在存儲(chǔ)器性能、易操作性以及靈活性方面實(shí)現(xiàn)的改進(jìn)可確保程序員能夠?qū)崿F(xiàn)由功能強(qiáng)大的新型C66X DSP系列提供的全速性能優(yōu)勢(shì)。該架構(gòu)具有卓越的可擴(kuò)展性，其為具有各種數(shù)量的內(nèi)核、加速器和數(shù)據(jù) I/O 的 SoC 系列奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。