JPH03241445A - Pipeline system - Google Patents

Pipeline system

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JPH03241445A
JPH03241445A JP2040135A JP4013590A JPH03241445A JP H03241445 A JPH03241445 A JP H03241445A JP 2040135 A JP2040135 A JP 2040135A JP 4013590 A JP4013590 A JP 4013590A JP H03241445 A JPH03241445 A JP H03241445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
check bit
memory
write data
register
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP2040135A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhide Hosaka
保坂 和秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2040135A priority Critical patent/JPH03241445A/en
Publication of JPH03241445A publication Critical patent/JPH03241445A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent a memory write operation delayed by fetching a check bit generation circuit into a pipeline, generating a check bit in parallel with the transfer of write data to a write data register, and sending the write data to a memory at the same timing. CONSTITUTION:A check bit generation circuit 5 for soft error correction, and a check bit storage register 3 which stores the check bit of the circuit are provided, and the input of the check bit generation circuit 5 for software error correction is connected to an internal bus 2. The execution of a store instruction is performed by outputting data in a general register 1 to the internal bus 2 first, and transferring it to the write data register 4 via the internal bus 2, and performing a write operation on an external memory 6 at the next machine cycle. The check bit of the write data is prepared together with which realizes fast memory write.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプライン方式に関し、特にパイプラインの
中に、メモリ・アクセス時に発生する1ビツト・エラー
(ソフト・エラー)の訂正用チェック・ビット生成回路
を挿入したパイプライン方式に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pipeline system, and in particular, to a pipeline system, a check bit for correcting a 1-bit error (soft error) that occurs during memory access is provided. This paper relates to a pipeline system in which a generation circuit is inserted.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の技術としては、ソフト・エラー訂正用のチェック
・ビット生成回路は、プロセッサとメモリの中間に位置
し、プロセッサの出力するデータからチェック・ビット
を生威し、メモリに書き込んでいた。
In the conventional technology, a check bit generation circuit for soft error correction is located between a processor and a memory, and generates check bits from data output from the processor and writes them into the memory.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の技術のように、プロセッサの出力するデ
ータがらチェック・ビットを生成しメモリに書き込む方
式では、チェック・ビットを生成する時間がそのままメ
モリ・サイクル・タイムに含まれてしまい、インターリ
ーブなどの技術を駆使できない小規模の装置においては
、性能上大きな問題になっていた。
In the conventional technology described above, in which check bits are generated from the data output by the processor and written to memory, the time to generate the check bits is included in the memory cycle time, which causes problems such as interleaving. This has been a major problem in terms of performance in small-scale equipment that cannot utilize the technology.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のパイプライン方式の構成は、ストア命令の処理
において、ジェネラルレジスタに格納されているデータ
を内部バスを介して書き込みデータ・レジスタに転送し
、次のマシンサイクルでメモリに対する書き込み動作を
行うパイプライン方式の1チップ・プロセッサにおいて
、前記内部バス上に転送中の書き込みデータの入力とし
て、エラー訂正用のチェック・ビットを生成する第一の
手段と、前記第一の手段により生成されたチェック・ビ
ットを、前記書き込みデータ・レジスタに前記内部バス
上のデータを格納するタイミングと同じタイミングで保
持する第二の手段とを具備し、ストア命令において、メ
モリにデータを書き込む際に、データと同じタイミング
でチエツク ビットをメモリに対して出力することを特
徴とする。
The structure of the pipeline system of the present invention is such that when processing a store instruction, data stored in the general register is transferred to the write data register via an internal bus, and a write operation to the memory is performed in the next machine cycle. In a line type one-chip processor, a first means for generating a check bit for error correction as an input of write data being transferred on the internal bus; and a check bit generated by the first means; a second means for holding the bit at the same timing as the timing at which data on the internal bus is stored in the write data register; The feature is that the check bit is output to the memory.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図に本発明の一実施例のブロック図を示す。図中、
1はジェネラルレジスタ、2は内部バス、4は書き込み
データ・レジスタ、6は外部メモリ、5は本実施例の特
徴であるソフト・エラー訂正用チェック・ビット生成回
路であり、3はそのチェック・ビットを格納するチエツ
クビット格納レジスタである。ソフトエラー訂正用チェ
ック・ビット生成回路5の入力は内部バス2に接続され
ている。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. In the figure,
1 is a general register, 2 is an internal bus, 4 is a write data register, 6 is an external memory, 5 is a check bit generation circuit for soft error correction, which is a feature of this embodiment, and 3 is the check bit. This is a check bit storage register that stores . The input of the soft error correction check bit generation circuit 5 is connected to the internal bus 2.

ストア命令実行はまず、ジェネラルレジスタ1にあるデ
ータを内部バス2に出力し、内部バス2を介して書き込
みデータ・レジスタ4に転送し、次のマシンサイクルで
外部メモリ6に対して書き込み動作が行われる。
To execute a store instruction, first, the data in general register 1 is output to internal bus 2, transferred to write data register 4 via internal bus 2, and a write operation is performed to external memory 6 in the next machine cycle. be exposed.

本実施例においては、上記書き込みデータの流れに沿っ
てチェック・ビットを生成するものである。つまり、書
き込みデータがジェネラルレジスタ1から書き込みデー
タ・レジスタ4に転送される期間においては、ソフト・
エラー訂正用チェック・ビット生成回路5によってチェ
ック・ビットが生成され、書き込みデータが書き込みデ
ータ・レジスタ4に格納されるのと同時にレジスタ3に
格納される。また、外部メモリ6に対して書き込み動作
が行われる期間では、データがメモリに対して出力され
るのと同じタイミングでチェック・ビットも出力される
In this embodiment, check bits are generated along the flow of the write data. In other words, during the period when write data is transferred from general register 1 to write data register 4, the software
A check bit is generated by the error correction check bit generation circuit 5, and is stored in the register 3 at the same time as the write data is stored in the write data register 4. Furthermore, during a period in which a write operation is performed to the external memory 6, a check bit is also output at the same timing as data is output to the memory.

ソフト・エラー訂正用チェック・ビット生成回路5の詳
細については、すでにチェック・ビット生成回路自体は
一般的であり、また本発明の請求範囲には何ら関わりは
ないので、ここでは省略する。
Details of the check bit generation circuit 5 for soft error correction are omitted here because the check bit generation circuit itself is already common and has no bearing on the scope of the claims of the present invention.

本実施例の最も効果的な例として、ストア命令が連続し
て処理されるときのタイミング・チャートを第2図に示
す。
As the most effective example of this embodiment, FIG. 2 shows a timing chart when store instructions are processed successively.

本実施例はパイプライン方式を前提にしているので、1
命令の処理は下に示すような各処理に分けられ、パイプ
ライン段数としては3段となっている。各処理は、基本
的には1クロツクで終了し、命令デコードDとアドレス
計算A、アドレス変換Tとオペランド・リードO2演算
Eと結果格納W、が各々パイプラインの1段を形成して
いるので、パイプラインの1段は2クロツクで終了する
ことになっている。メモリ・アクセスは1クロツクで行
うことができ、命令フェッチはオペランド・リード/ラ
イト動作のないときに行われるものとする6 D=命令デコード Aニアドレス計算 Tニアドレス変換 O:オペランド・リード ストア命令ではなにもしない
This example assumes a pipeline system, so 1
Instruction processing is divided into the following processes, and the number of pipeline stages is three. Each process basically ends in one clock, and instruction decode D, address calculation A, address conversion T, operand read O2 operation E, and result storage W each form one stage of the pipeline. , one stage of the pipeline is to be completed in two clocks. Memory access can be performed in one clock, and instruction fetch is performed when there is no operand read/write operation6 D=Instruction decode A Near address calculation T Near address conversion O: Operand read Store instruction Then I won't do anything.

E:演算 Wニライト(結果格納) 結果格納は通常ジェ ネラルレジスタに対し てとメモリに対してが あるが、ストア命令で はメモリに対してであ る。E: Arithmetic W Nilight (result storage) Result storage is usually for the neural register and memory Yes, but with the store command is for memory. Ru.

ここでは、書き込みデータが、ジェネラルレジスタ1か
ら書き込みデータ・レジスタ4に転送される処理がEス
テージ、外部メモリ6に対しての書き込み動作がWステ
ージで行われるものである。
Here, the process of transferring write data from the general register 1 to the write data register 4 is performed in the E stage, and the write operation to the external memory 6 is performed in the W stage.

したがって、本実施例に依れば、書き込みデータのチェ
ック・ビットは、Eステージの終了時には書き込みデー
タとともに用意されており、次のWステージにおいては
、書き込みデータと同じタイミングでメモリに供給され
る。したがって、チェック・ビット生成に要する時間は
、Eステージに含まれるWステージには含まれないので
、Wステージにおいては、高速なメモリ・ライトが可能
で、バイブラインに乱れは生じず、後続命令も待ち合わ
せ無く処理される。
Therefore, according to this embodiment, the check bit of the write data is prepared together with the write data at the end of the E stage, and is supplied to the memory at the same timing as the write data in the next W stage. Therefore, the time required to generate a check bit is not included in the W stage included in the E stage, so high-speed memory writing is possible in the W stage, the vibe line is not disturbed, and subsequent instructions are Processed without waiting.

パイプライン方式である以上、上記の各ステージの処理
は所定の同じ時間〈第2図では2クロツク)内に終わる
ことが要求される。しかし、この要求が最も厳しいのは
、0ステージとWステージ、つまりメモリ・アクセスを
行うステージである。
Since it is a pipeline system, the processing of each stage described above is required to be completed within the same predetermined time (two clocks in FIG. 2). However, this requirement is the strictest in the 0 stage and the W stage, that is, the stages in which memory access is performed.

とりわけ、Wステージにおいて、メモリにデータを書き
込む際にソフト・エラー訂正用チェック・ビットを生成
する必要性のある時は、チェック・ビット生成に要する
時間がまともにWステージの処理時間に加算され、1マ
シンサイクル内に処理を終えることができず、Wステー
ジだけ、例えば2倍になることは避けられない。
In particular, in the W stage, when it is necessary to generate check bits for soft error correction when writing data to memory, the time required to generate the check bits is added to the processing time of the W stage. It is inevitable that the processing cannot be completed within one machine cycle and that only the W stage will be doubled, for example.

最近は、高速のSRAMの登場でメモリ・アクセスを1
クロツクで行えるようになり、これにより性能の向上が
大幅に図られている。ここで、もしWステージが他のス
テージよりも処理時間が伸びたならば、第3図に示すよ
うに、ライト命令の後続命令は前段のステージで待たさ
れることになる。
Recently, with the advent of high-speed SRAM, memory access has become
This can now be done using a clock, which greatly improves performance. Here, if the processing time of the W stage is longer than that of the other stages, the instructions subsequent to the write instruction will be forced to wait in the previous stage, as shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、ソフト・エラー訂正用の
チェック・ビット生成回路をバイブラインの中に取り込
み、書き込みデータをジェネラルレジスタから書き込み
データ・レジスタに転送するのと並行してチェック・ビ
ットを生威し、メモリに対して書き込みデータと同じタ
イミングで送出することにより、チェック・ビット生成
にかかる時間によるメモリ書き込み動作の遅れを解消し
、性能向上に大きく貢献するものである。
As explained above, the present invention incorporates a check bit generation circuit for soft error correction into the vibe line, and generates a check bit in parallel with transferring write data from the general register to the write data register. By sending the data to the memory at the same timing as the write data, it eliminates delays in memory write operations due to the time it takes to generate check bits, greatly contributing to improved performance.

一方、ソフト・エラー訂正機能(ECC機能〉は、高信
頼性を求められる装置には欠かすことができないため、
近年SRAMを使った小規模な装置においても一般的に
採用されている。ECC機能をプロセッサとメモリの中
間に備えた場合は本実施例でも述べた通り、メモリ・サ
イクル・タイムが増大することで性能が低下することに
なるが、本発明はこの信頼性と性能のギャップを完全に
克服するものである。
On the other hand, the soft error correction function (ECC function) is essential for equipment that requires high reliability.
In recent years, it has also been commonly adopted in small-scale devices using SRAM. If the ECC function is provided between the processor and the memory, as described in this embodiment, the memory cycle time will increase and the performance will decrease, but the present invention solves this gap between reliability and performance. It completely overcomes the

1・・・ジェネラルレジスタ、2・・・内部バス、3・
・・チェック・ビットを格納するレジスタ、4・・・書
き込みデータを格納するレジスタ、5・・・ソフト・エ
ラー訂正用チェック・ビット生成回路、6・・・外部メ
モリ。
1...General register, 2...Internal bus, 3.
. . . Register for storing check bits, 4 . . . Register for storing write data, 5 . . . Check bit generation circuit for soft error correction, 6 . . . External memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ストア命令の処理において、ジェネラルレジスタに格納
されているデータを内部バスを介して書き込みデータ・
レジスタに転送し、次のマシンサイクルでメモリに対す
る書き込み動作を行うパイプライン方式の1チップ・プ
ロセッサにおいて、前記内部バス上に転送中の書き込み
データの入力として、エラー訂正用のチェック・ビット
を生成する第一の手段と、前記第一の手段により生成さ
れたチェック・ビットを、前記書き込みデータ・レジス
タに前記内部バス上のデータを格納するタイミングと同
じタイミングで保持する第二の手段とを具備し、ストア
命令において、メモリにデータを書き込む際に、データ
と同じタイミングでチェック・ビットをメモリに対して
出力することを特徴とするパイプライン方式。
In store instruction processing, the data stored in the general register is transferred to the write data via the internal bus.
In a pipelined one-chip processor that transfers data to a register and performs a write operation to memory in the next machine cycle, a check bit for error correction is generated as input for write data being transferred on the internal bus. and second means for holding the check bit generated by the first means at the same timing as when data on the internal bus is stored in the write data register. , A pipeline method characterized by outputting a check bit to the memory at the same timing as the data when writing data to the memory in a store instruction.
JP2040135A 1990-02-20 1990-02-20 Pipeline system Pending JPH03241445A (en)

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JP2040135A JPH03241445A (en) 1990-02-20 1990-02-20 Pipeline system

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5637892A (en) * 1979-08-31 1981-04-11 Toshiba Corp Memory unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5637892A (en) * 1979-08-31 1981-04-11 Toshiba Corp Memory unit

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