JPH03269743A - 高信頼性キャッシュ制御方式 - Google Patents

高信頼性キャッシュ制御方式

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JPH03269743A
JPH03269743A JP2070654A JP7065490A JPH03269743A JP H03269743 A JPH03269743 A JP H03269743A JP 2070654 A JP2070654 A JP 2070654A JP 7065490 A JP7065490 A JP 7065490A JP H03269743 A JPH03269743 A JP H03269743A
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JP
Japan
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sram
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Pending
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JP2070654A
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English (en)
Inventor
Osamu Moriyama
修 盛山
Osamu Owaki
大脇 修
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Fujitsu Ltd
PFU Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
PFU Ltd
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Publication date
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 キャッシュを信頼性高く制御する高信頼性キャンシュ制
御方式に関し、 コンパレータ付SRAMを用いた簡単なキャッシュ回路
において、キャッシュ制御の信頼性を向上させることを
目的とし、 SRAMモジュールおよびコンパレータからなるコンパ
レータ付SRAMと、パリティビットを生成するパリテ
イビット生成回路と、データを書き込み、ヒツト時に出
力するキャッシュデータRAMとを備え、アクセス時に
上記コンパレータ付SRAMのSRAMモジュールにア
ドレス入力としてアクセスアドレスの一部のアドレスを
入力して読み出した値と、アクセスアドレスの残りのア
ト−レス、当言亥残りのアドレスから上記パリテイビッ
ト生成回路によって生成したパリティビット、複数の有
効ビットとを上記コンパレータに入力して一致/不一致
のときにヒツト/ミスヒツトと判断し、一方、ミスヒツ
トのときに主記憶装置などからリードしたデータを上記
キャッシュデータRAMに書き込むと共に、上記コンパ
レータ付SRAMのSRAMモジュールにアドレス入力
としてアクセスアドレスの一部のアドレスを入力、およ
びデータ入力としてアクセスアドレスの残りのアドレス
、パリティビット、複数の有効ビットを入力して書き込
むように構成する。
〔産業上の利用分野二 本発明は、キヤノンユを信頼性高く制御する高信頼性キ
ャッシュ制御方式に関するものである。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来、第
5図(イ)に示すように、MPU (マイクロプロセッ
サ)21からのリードアクセス時に、キャッシュタグR
AM22から読み出した値と、リードアクセスするアド
レスとを比較回路23で比較して一致したとき(ヒツト
したとき)、キャッシュデータRA M 25からデー
タを読み出してMPU21に転送するようにしている。
この際、キャッシュタグRAM22および比較回路23
の機能を持つ第5図(ロ)コンパレータ付SRAM27
を用いて回路構成を簡単にすることが考えられる。しか
し、このコンパレータ付SRAM27を用いた場合、こ
のままでは冗長ビット(パリティビットなど)を付加し
て信頼性を高めることができないという問題があった。
本発明は、コンパレータ付SRAMを用いた簡単なキャ
ッシュ回路において、キヤノノユ制御の信頼性を向上さ
せることを目的としている。
〔課題を解決する手段〕
第1図を参照して課題を解決する手段を説明する。
第1図において、コンパレーク付SRAM2は、SRA
Mモジュール2−1およびコンパレータ22から構成さ
れるものである。
パリテイビット生成回路3は、パリティビットを生成す
る回路である。
キャッシュデータRAM5は、データを書き込み、ヒツ
ト時にデータを読み出してアクセス元に出力するもので
ある。
〔作用〕
本発明は、第1図に示すように、アクセス時にコンパレ
ータ付SRAM2のSRAMモジュール2−1にアドレ
ス入力としてアクセスアドレスの一部のアドレスを入力
して読み出した値と、アクセスアドレスの残りのアドレ
ス、当該残りのアドレスからパリテイビット生成回路3
によって生成したパリティビット、複数の有効ビットと
をコンパレータ2−2に入力して一致/不一致のときに
ヒツト/ミスヒツトと判断し、一方、ミスヒツトのとき
に主記憶装置などからリートしたデータをキャッシュデ
ータRAM5に書き込むと共に、コンパレーク付S R
A M 2のSRAMモジュール21にアドレス入力と
してアクセスアドレスの一部のアドレスを人力、および
データ入力としてアクセスアドレスの残りのアドレス、
パリティビット、複数の有効ビットを人力して書き込む
ようにしている。
従って、コンパレーク付SRAM2を用いた簡単なキャ
ッシュ回路において、キャッシュ制御の信頼性を向上さ
せることが可能となる。
〔実施例〕
次に、第1図から第4図を用いて本発明の1実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。
第1図(イ)において、MP U (マイクロプロセッ
サ)1は、各種処理を行うものであって、ここではアク
セス要求元である。
コンパレータ付SRAM2は、第1図(ロ)に示すよう
に、SRAMモジュール2−1およびコンパレータ2−
2から構成されるものである(後述する)。
パリティビット生成回路3は、コンパレータ付SRAM
2のデータ入力に入力しようとするアドレスのパリティ
ビットを生成する回路であって、例えば8ビツトに1ビ
ツトの遇/奇のパリティビ・ノドを生成するものである
応答制御回路4は、MPUIからの起動信号の通知に対
応して、コンパレータ付SRAM2から一致信号の通知
(Eノドした旨の通知)があったときに応答信号をMP
UIに通知し、キャッシュデータRAM5からデータバ
スに出力したデータを取り込ませたりなどするものであ
る。
キャッシュデータRAM5は、ミスヒツト時にデータを
記憶し、ヒツト時にデータを読み出してアクセス要求元
に出力するメモリである。
主記憶装置6に、データを記憶する大容量のメモリであ
る。
第1図(ロ)において、SRAMモジュール21は、M
PUIからのアクセスアドレスの一部のアドレスをアド
レス入力とし、アクセスアドレスの残りのアドレス、こ
の残りのアドレスからパリティビット生成回路3によっ
て生成したパリティ5゛ソト、複数の有効ビットをデー
タ入力として当該データ入力を記憶したり、MPUIか
らのアクセスアドレスの一部のアドレスをアドレス入力
としてその値を読み出してコンパレータ2−2に入力し
たりするものである。
コンパレータ2−2は、SRAMモジュール21から読
み出した値と、アクセスアドレスの残りのアドレス、こ
の残りのアドレスからパリテイビット生成回路3によっ
て生成したパリティビット、複数の有効ビットとを比較
し、一致(ヒツト)か、不一致(貴スヒソト)かを判別
するものである。
次に、第2図を用いて、第1図コンバレークイ・lSR
AM2の動作を説明する。ここで、アドレスAOからA
31の32、データが16(2’)ハイトブロソクでア
クセスする場合について説明する。
第2図↓こおいて、SRAMモジュール2−1のアドレ
ス入力としてAO4からA15を入力し、データ入力と
してA16からA31、パリティ5゛ソト2.2ビツト
の有効ビットを入力し、書き込む。これにより、ミスヒ
ット時にキャッシュデータRAM5にデータを書き込ん
だときに、当該書き込んだデータについて、コンパレー
タ付SRAM2のSRAMモジュール2−1にヒツト/
ミスヒツトを判別する情報を信頼性高く記憶させること
ができる。そして、ヒツト/ミスヒツトの判別時に、S
RAMモジュール2−1の入力アドレスにアクセスアド
レスAO4ないしA15を入力して読み出した値と、ア
クセスアドレスA16ないしA31.このアクセスアド
レスA16ないしA31から生成した2ビツトのパリテ
ィビット、2ビツトの有効ビットとをコンパレータ2−
2に入力し、両者が一致するときにヒツト、不一致のと
きにミスし、トと判別する。ここで、アドレス16から
A31についてはパリティビットによって信頼性を高め
ている。また、有効ビットについては通常“11”とし
て冗長性を持たせ、両者が“1”のときにのみヒツトと
判別し、いずれかがOとなっ7こときはミスヒツトと判
別して主記憶装置6からデータをリードし、信頼性を高
めている。
尚、有効ビノロよ、シングルプロセッサのときは、通常
“11”を書き込むようにしている。そして、マルチプ
ロセッサシステムに拡張したときは、当該有効ビットを
0にして当該エントリに対応するデータを無効にする。
次に、第3図フローチャートに示す順序に従い第1図、
第2図溝底の動作を詳細に説明する。
第3図において、■は、MPUIがリートアクセスを発
行する。
@は、ヒントか否かを判別する。これは、■でリードア
ドレスをアドレスバスに出力し、このうちのAOAない
しA15をコンパレータ付SRAM2のSRAMモジュ
ール2−1のアドレス入力に人力して読み出した値と、
残りのA16ないしA31、これらA16ないしA31
から生成した2ビツトのパリティビット、有効ビット°
11”とをコンパレータ2−2にそれぞれ入力し、両者
を比較して一致した(ヒツト)か否かを判別する。
YESの場合(一致した場合、ヒツトした場合)には、
■に示すようにヒントしたと判断し、Oでキャッシュデ
ータRAM5から読み出したデータをMPUIに転送し
、[相]でMPUが受は取る。
方、NOの場合(不一致の場合、ミスヒツトの場合)に
は、主記憶袋N6を0でアクセスし、[相]でリードし
たデータをMPUIに転送すると共に、■、[相]を行
う。以下説明する。
[相]は、@N○でミスヒツトと判別されたので、主記
憶装置6からリードしたデータをデータバスを介してM
PUIに転送する際に、併せてキャッシュデータRAM
5に書き込む。この際、第1図(イ)に示すように、M
PUIからアドレスバスに送出されているリードアドレ
スのうちのAO2ないしA15を入力した状態で、デー
タバスに送出されたデータをキャッシュデータRAM5
に書き込む。
[相]は、コンパレータ付SRAM2に、AOAないし
A15をアドレスとして、A16ないしA31.2ヒー
ノトのパリティビット、有効ヒ゛ソト“11”をデータ
とじて、書き込む。これにより、リードアドレスのデー
タについて、キャッシュデータRAM5に書き込んだこ
とを記憶する。
Oは、@YESでヒントと判別された内容を示す。これ
は、AOAないしA15を入力アドレスとしてSRAM
モジュール2−1からリートした値と、A16ないしA
31、このA16ないしA31から生成した2ビツトの
パリテイビット、有効ビット“11”とをコンパレータ
2−2で比較し、両者が一致(ヒント)したという内容
である。
[相]は、キャッシュデータRAM5に、AO2ないし
A15をアドレスとして入力してデータを読みだし、M
PUIに転送する。そして、@でMPU1がこれを受は
取る。
次に、第4回動作波形図を用いて第1図(イ)構成の動
作を説明する。
(1)MPUIが主記憶装置6に対してリードアクセス
すると、T、のタイミングで起動信号を応答制御回路4
に出力すると共に、リードアドレスをアドレスバスに出
力する。そして、リードアドレスのうちのAOAないし
A15をコンパレータ付S RA M 2のアドレス人
力に入力、およびA16ないしA31.2ビツトのパリ
ティビット、有効ヒツト“11”をコンパレータ付SR
AM2のデータ入出力に人力する。そして、既述したよ
うにして一致したとき(T2のタイミングでチエツクし
て一致したとき)にコンパレータ2−2からの一致信号
を応答制御回路4に通知する。
(2)一致信号が応答制御回路4に通知されたときに、
応答信号をMPUIに送出すると共にキャッシュデータ
RAM5から読み出したデータをデータバスに送出する
。MPUIは、T、のタイミングで応答信号を受は付け
てデータをサンプリングすると同時にハスサイクルを終
結する。
(3)一致しないときiヨ、既述したように、主記憶装
置6からリードしたデータをMPUIに転送すると共に
、キャソンユデータRA M 5に書き込む、およびA
16ないしA31.2ビツトのパリテイビット、有効ビ
ット“11”をまとめてコンパレータ付SRAM2のS
RAMモジュール21に書き込む。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、コンパレータ付
SRAM2のアドレス入力にアクセスアドレスの一部の
アドレス、およびデータ入力にアクセスアドレスの残り
のアドレス、パリティビット、複数の有効ビットを入力
して書き込み、アクセス時に当該コンパレータ付SRA
M2の内部で読み出した値と入力したアクセスアドレス
、パリテイビット、複数の有効ビットとが一致/不一致
のときにヒツト/ミスヒツトと判別する構成を採用して
いるため、コンパレータ付SRAM2を用いた簡単なキ
ヤノンユ回路において、キャッシュ制御の信頼性を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例構威図、第2図は本発明に係
るコンパレータ付SRAMの動作説明図、第3図は本発
明の動作説明フローチャート、第4図υよ本発明の動作
波形図、第5図は従来技術の説明図を示す。 図中、lはMPU (マイクロプロセッサ)、2はコン
パレータ付SRAM、2−1はSRAMモジュール、2
−2はコンパレータ、3はパリティビット生成回路、4
は応答制御回路、5はキャッシュデータRAM、6は主
記憶装置を表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 キャッシュを信頼性高く制御する高信頼性キャッシュ制
    御方式において、 SRAMモジュール(2−1)およびコンパレータ(2
    −2)からなるコンパレータ付SRAM(2)と、パリ
    テイビットを生成するパリテイビット生成回路(3)と
    、 データを書き込み、ヒット時に出力するキャッシュデー
    タRAM(5)とを備え、 アクセス時に上記コンパレータ付SRAM(2)のSR
    AMモジュール(2−1)にアドレス入力としてアクセ
    スアドレスの一部のアドレスを入力して読み出した値と
    、アクセスアドレスの残りのアドレス、当該残りのアド
    レスから上記パリテイビット生成回路(3)によって生
    成したパリテイビット、複数の有効ビットとを上記コン
    パレータ(2−2)に入力して一致/不一致のときにヒ
    ット/ミスヒットと判断し、一方、ミスヒットのときに
    主記憶装置などからリードしたデータを上記キャッシュ
    データRAM(5)に書き込むと共に、上記コンパレー
    タ付SRAM(2)のSRAMモジュール(2−1)に
    アドレス入力としてアクセスアドレスの一部のアドレス
    を入力、およびデータ入力としてアクセスアドレスの残
    りのアドレス、パリテイビット、複数の有効ビットを入
    力して書き込むように構成したことを特徴とする高信頼
    性キャッシュ制御方式。
JP2070654A 1990-03-20 1990-03-20 高信頼性キャッシュ制御方式 Pending JPH03269743A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006527871A (ja) * 2003-06-18 2006-12-07 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング キャッシュメモリのためのエラーを認識する方法と装置,およびキャッシュメモリ

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