(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210671698.4 (22)申请日 2022.06.14 (71)申请人 广东赛昉科技有限公司 地址 528300 广东省佛山市顺德区大良街 道云路社区昊阳路2号A区S201室 (72)发明人 李长林　刘磊　 (74)专利代理 机构 上海邦德专利代理事务所 (普通合伙) 31312 专利代理师 崔双双 (51)Int.Cl. G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 L2中AMO指令的实现方法及系统 (57)摘要 本发明涉及CPU技术领域， 具体涉及一种L2 中AMO指令的实现方法及系统， amo请求从core 发 出， 并allocate一个cwq  entry项， 请求赢得仲裁 后， 上pipeline； 命中tag_ram并且dirty的数据 在core中， 则Allocate  ORQ CSQ， 由CSQ向core发 出snoop请求， 并拿到dirty的数据， 判断是否支 持csq bypass数据， 并进行相应的处理； ORQ上 pipeline， 完成amo的modify功能， 并将该 cacheline的原始值返回给core， 把modify之后 的数据写入L2cache中。 本发明由于减少上 pipeline的次数， 把pipeline资源给到其他请 求， 可以有效地提高CP U的整体性能， 同时有效的 减小功耗。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115016940 A 2022.09.06 CN 115016940 A 1.一种L2中AMO指令的实现方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S1初始化， amo请求从core发出， 并allocate一个cwq  entry项， 请求赢得仲裁后， 上 pipeline； S2命中ta g_ram并且dir ty的数据在core中， 则Al locate ORQ CSQ； S3由CSQ向core发出snoop请求， 并拿到dirty的数据， 判断是否支持csq  bypass数据， 并进行相应的处 理； S4ORQ上pipeline， 完成amo的modify功能， 并将该cacheline的原始值返回给core， 把 modify之后的数据写入L2  cache中。 2.根据权利 要求1所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， 若不 支持csq bypass数据时， 在S2后， CSQ上pipel ine， 更新L2 tag_ram和data_ram。 3.根据权利要求2所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， ORQ 上pipeline从dataram中读取到刚 刚CSQ snoop所得到dirty数据。 4.根据权利 要求1所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， 若支 持csq bypass数据时， 在S2后， Csq直接把sn oop到的dir ty数据bypas s给orq。 5.根据权利 要求1所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， L2进 行工作时包括以下步骤： T1接收来自core和外部extend的请求， 同时收来自CRQ  CWQ EPQ ORQ EFQ CPQ的请求， 并选出其中的一个请求进入pipel ine； T2根据请求的类型和当前L2中TAG信息及M ESI状态信息， 生成相关 分配方案； T3通过L2向下游memory发出读请求或写请求， 并由下游memory返回reload  data回填 到EFQ； T4通过EFQ上L2de  pipeline， 将reload回来的数据写入L2$中， 同时将 数据return给请 求的core。 6.根据权利 要求5所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， L2接 收来自core和外部extend的请求， 包括接收来自core的read请求， 放在CRQ中； 接收来自 core的write请求， 放在CW Q中； 接收来自外 部的probe请求， 放在EPQ中。 7.根据权利要求5所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， 在 pipeline中， 根据请求的类型， 和当前L2中TAG信息及MESI状态信息确定： 是否可以直接写 入L2； 是否可以直接return  data给请求方； 是否需要向下游memory  reload数据或权限； 是 否需要产生evict； 是否 需要向下游memory  write数据； 是否需要probe  core； 如果判断需 要向下游memory  reload数据或权限， 则分配一个ORQ； 如果判断需要向下游memory  write 数据， 则分配一个WRQ； 如果判断需要probe  core， 则分配一个CPQ,L2 向core发出probe请 求， 都是通过CPQ 来完成。 8.根据权利 要求5所述的一种L2中AMO指令的实现方法， 其特征在于， 所述方法中， 通过 L2向下游memory发出读请求， 则通过ORQ发出， 向下游memory读取到数据并拿到该数据对应 的权限； 通过L2向下游memory发出写请求， 则通过WRQ， 将数据从L2中写到下一级memory中。 9.一种L2中AMO指令的实现系统， 所述系统用于实现如权利 要求1‑8任一项所述的L2中 AMO指令的实现方法， 其特征在于， 包括p robe、 eviction、 TAG  RAM、 DATA RAM、 CRQ、 CWQ、 EPQ、 ORQ、 WRQ、 EFQ和CPQ。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115016940 A 210.根据权利要求9所示的一种L2中AMO指令的实现系 统， 其特征在于， 所述probe用于 窥视和监听， 将core中dirty的数据probe下来或者为了拿到E权限， 把core中的MESI状态信 息进行修改； 所述eviction， 用于保持cache中保存的数据相对新 的数据， 在cache中需要把数据替 换出去时产生； 所述TAG RAM用于记录cacheline的addr及该cacheline在L2和所有的L2  CORE中的 MESI状态信息； 所述DATA  RAM用于记录 cacheline的数据信息； 所述CRQ用于 接收来自core的read请求存放的队列； 所述CWQ用于接收来自core的write请求的队列； 所述EPQ用于 接收来自外 部的probe请求的队列； 所述ORQ， 用于在 一个在L2中的请求， 上L2  pipeline后， 发现本cache 中该cacheline不 存在或该cacheline的在本cache中的访问权限不够时， 则需要申请一个ORQ， 通过ORQ向下 一级memory  reload数据并拿到相应的权限； 所述WRQ， 用于在L2需要把某条cacheline给写到下一级memory， 则申请要给WRQ， 通过 WRQ将数据写入下一级memory； 所述EFQ用于在由reload数据回填L2的时候， 先把数据回填写入EFQ中， 然后通过EFQ上 L2的pipel ine将数据写入L2$同时将数据return给请求模块； 所述CPQ用于将probe相应的core,probe请求则先存放在CPQ中， 然后通过CPQ向对应的 core发出probe请求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115016940 A 3