用于存储器系统中的可扩展独占访问管理的方法和装置与流程

本公开的各方面整体涉及片上系统（soc）架构，并且更具体地涉及用于存储数据的存储器系统。一些特征可实现可扩展独占监测器架构，并提供改进的存储器能力以增强独占读取和写入操作。

背景技术：

1、计算设备（例如，膝上型设备、移动电话等）可包括一个或若干个处理器以执行各种计算功能，诸如电话、无线数据访问、和相机/视频功能等。存储器系统是计算设备的重要组件。处理器可耦合到存储器系统以执行前述计算功能。例如，处理器可从存储器系统获取指令以执行计算功能和/或将执行这些计算功能时涉及的临时数据存储在存储器系统内。

2、存储器系统可利用本质上为易失性的存储器单元。易失性存储器单元保持信息持续短时间段（诸如几分之一秒）。可通过易失性存储器单元执行刷新操作以维持信息持续较长时间段。在将信息存储为电荷的示例易失性存储器单元中，电荷在几分之一秒内衰减。在电荷衰减超过丢失信息点之前，可刷新存储器单元以延长存储器单元保持信息的时间段。在一些情况下，可重复执行刷新以无限期地延长信息的存储时间段，或者只要向电路供电即可。该刷新操作消耗功率，这影响了根据有限功率源操作的设备的操作（诸如根据电池电力操作的移动设备）。

3、片上系统（soc）架构可包括存储器系统，该存储器系统具有由多个cpu（诸如其内核、芯片或管芯）共享的多个共享存储器设备。在诸如分布式soc架构中，多个cpu可尝试访问相同的共享数据。soc利用独占数据访问监测器来跟踪对共享存储器的独占数据访问。随着soc系统的发展（诸如ddr存储器信道增加和/或cpu增加），用于跟踪对数据的独占访问的独占监测器的量呈指数增长，并在更大和/或更先进的soc中占据很大且增加的部分。

技术实现思路

1、下文概括了本公开的一些方面，以提供对所讨论的技术的基本理解。该 技术实现要素： 不是对本公开的全部预期特征的详尽概述，并且既不旨在标识本公开的全部方面的关键或重要元素，也不旨在划定本公开的任何或全部方面的范围。该发明内容的唯一目的是以概括的形式给出本公开的一个或多个方面的一些概念，作为稍后给出的更多详细描述的前序。

2、在一个方面，一种设备包括处理系统，该处理系统包括：一个或多个共享存储器设备，该一个或多个共享存储器设备中的每个共享存储器设备包括多个共享存储器地址；一个或多个请求节点，每个请求节点对应于处理系统的处理器；一个或多个网络接口单元（niu），该一个或多个niu中的每个niu包括独占监测器，该独占监测器被配置为监测一个或多个请求节点中的对应请求节点对多个共享存储器地址的独占访问；一个或多个主节点，该一个或多个主节点中的每个主节点耦合到一个或多个共享存储器设备中的对应共享存储器设备；和互连件，该互连件耦合到一个或多个niu中的每个niu和一个或多个主节点中的每个主节点，并被配置为将一个或多个请求节点耦合到一个或多个共享存储器设备。

3、在附加方面，一种用于独占访问管理的方法包括：由请求节点接收读取数据完成消息，该读取数据完成消息包括与对共享存储器设备的特定存储器地址的独占读取请求相关联的数据并指示特定存储器地址已被读取；由请求节点基于读取数据完成消息来使独占监测器待命；由请求节点向与共享存储器设备相关联的主节点传送对特定存储器地址的独占写入请求；由请求节点向主节点传送对特定存储器地址的窥探查询响应消息，该窥探查询响应消息指示命中，并且响应于来自主节点并与独占写入请求相关联的窥探查询消息；由请求节点响应于窥探查询响应消息而从主节点接收对特定存储器地址的窥探清理消息；以及由请求节点基于对特定存储器地址的窥探清理消息来清除独占监测器。

4、在附加方面，一种用于独占访问管理的方法包括：从请求节点向与共享存储器设备相关联的主节点传送对特定存储器地址的独占读取请求；由主节点从共享存储器设备读取与特定存储器地址相关联的数据；由主节点传送包括与特定存储器地址相关联的数据的读取数据完成消息；由请求节点基于读取数据完成消息来使独占监测器待命；从请求节点向主节点传送读取完成确认；从请求节点向主节点传送对特定存储器地址的独占写入请求；由请求节点响应于对特定存储器地址的独占写入请求而从主节点接收对特定存储器地址的窥探查询消息；由请求节点向主节点传送对特定存储器地址的窥探查询响应消息，该窥探查询响应消息指示命中；由主节点响应于指示命中的窥探查询响应消息而将数据从共享存储器设备写入到特定存储器地址；由请求节点响应于指示命中的窥探查询响应消息而从主节点接收对特定存储器地址的窥探清理消息；由请求节点基于对特定存储器地址的窥探清理消息来清除独占监测器；以及由主节点响应于从请求节点中的每个请求节点接收到窥探清理响应而向请求节点传送对特定存储器地址的写入完成消息。

5、在附加方面，一种用于独占访问管理的方法包括：由请求节点基于对与共享存储器设备相关联的特定存储器地址的读取数据完成消息来使独占监测器待命，该读取数据完成消息是从主节点接收的，并且响应于来自请求节点的对特定存储器地址的独占读取请求；以及由请求节点基于从主节点接收的对特定存储器地址的窥探清理消息来清除独占监测器，该窥探清理消息与来自请求节点的对特定存储器地址的独占写入请求相关联。

6、在本公开的附加方面，一种装置（诸如无线设备）包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的存储器。该至少一个处理器被配置为通过存储器控制器与该存储器系统通信，该存储器控制器耦合到将该处理器耦合到该存储器系统的信道。处理器可以是主机中的处理器、控制器或其他逻辑电路。

7、在本公开的附加方面，一种非暂态计算机可读介质存储指令，这些指令在由处理器执行时使该处理器执行本文关于本公开的各方面所描述的操作。

8、本公开中的存储器系统可被嵌入在半导体管芯上的处理器内或者是不同半导体管芯的一部分。存储器系统可以是各种类型的。例如，存储器可以是静态随机存取存储器（sram）、动态随机存取存储器（dram）、磁性随机存取存储器（mram）、nand闪存或nor闪存等。

9、各方法和装置在本公开中是作为低功率双倍数据速率（lpddr）同步动态随机存取存储器（sdram）的非限定性示例呈现的。例如，根据联合电子设备工程委员会（jedec）颁布的lpddr规范进行操作的lpddr存储器。一种此类lpddr规范可以是lpddr5。另一种此类lpddr规范可以是lpddr6。

10、对于本领域普通技术人员来说，在结合附图回顾特定示例性方面的以下描述时，其他方面、特征和具体实施将变得显而易见。尽管各特征在下文可能是针对某些方面和附图来讨论的，但各种方面可包括本文所讨论的有利特征中的一者或多者。换言之，虽然一个或多个方面可能被讨论具有某些有利的特征，但是根据各种方面，也可以使用这样的特征中的一个或多个特征。以类似方式，尽管示例性方面在下文可能是作为设备、系统或方法方面进行讨论的，但是示例性方面可以在各种设备、系统和方法中实现。

11、该方法可以作为计算机程序代码嵌入在计算机可读介质中，该计算机程序代码包括使处理器执行该方法的步骤的指令。在一些实施方案中，该处理器可以是移动设备的一部分，该移动设备包括：第一网络适配器，该第一网络适配器被配置为通过多个网络连接中的第一网络连接来发送数据，诸如记录的图像或视频或者流数据。处理器可耦合到第一网络适配器和用于存储数据的存储器以支持由处理器执行的处理和通信操作。网络适配器可以支持在诸如5g nr通信网络的无线通信网络上的通信。处理器可使得通过无线通信网络发送存储在存储器中的数据。

12、上文已相当广泛地概述了根据本公开的示例的特征和技术优点，以便可更好地理解下面的详细描述。下文将描述附加特征和优点。所公开的概念和具体示例可容易地被利用作为用于修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。此类等效构造不脱离所附权利要求书的范围。当结合附图考虑时，根据以下描述将更好地理解本文中所公开的概念的特性（其组织和操作方法两者）以及相关联的优点。提供附图中的每个附图是出于例示和描述的目的，而不是作为权利要求的限制的定义。

13、虽然在本技术中通过一些示例的例示来描述各方面和具体实施，但是本领域技术人员将理解的是，在许多不同布置和场景中可能产生附加的具体实施和用例。本文所描述的创新可跨许多不同的平台类型、设备、系统、形状、大小和封装布置来实现。例如，各方面和/或使用可经由集成芯片具体实施和其他基于非模块组件的设备（例如，终端用户设备、交通工具、通信设备、计算设备、工业装备、零售/购买设备、医疗设备、启用人工智能（ai）的设备等）来实现。虽然一些示例可以或可以不专门指向用例或应用，但是可出现所描述的创新的各类的适用性。具体实施的范围可从芯片级或模块组件至非模块、非芯片级具体实施，并进一步至结合所描述创新的一个或多个方面的聚合的、分布式或原始装备制造商（oem）设备或系统。在一些实践环境中，结合所描述的各方面和特征的设备还可必要地包括用于实施和实践所要求保护并描述的各方面的附加组件和特征。例如，无线信号的发送和接收必要地包括用于模拟和数字目的的多个组件（例如，硬件组件，包括天线、射频（rf）链、功率放大器、调制器、缓冲器、处理器、交织器、加法器/求和器等）。本文所描述的创新旨在可在具有不同大小、形状和构造的各种设备、芯片级组件、系统、分布式布置、终端用户设备等中实践。