JP2005309649A - Shared memory transfer control circuit and system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のマスターデバイスが共有メモリにアクセスする際の転送制御に係り、特に、効率的パワーマネジメントと適切なバンド幅スケジューリングを実現する手法に関するものである。 The present invention relates to transfer control when a plurality of master devices access a shared memory, and more particularly to a technique for realizing efficient power management and appropriate bandwidth scheduling.
従来の共有メモリ転送制御回路では、例えば、複数のマスターデバイスから転送情報を受理する場合に、リアルタイム処理を行う必要性の高いマスターデバイスから受理した転送要求が、他のマスターデバイスからの要求と競合した際に、リアルタイム処理を必要とするマスターデバイスの「待機可能な最長時間」と当該マスターデバイス以外のマスターデバイスの登録情報から算出した「共有メモリを占有する予定時間」を、マスターデバイス毎に設けられた専用のタイマ値を使用して比較し、共有メモリアクセスにおけるバス調停を行っていた(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の共有メモリ転送制御回路では、ピーク時における広いバンド幅に対応した転送クロック周波数が固定的に使用されるため、広いバンド幅が必要でない時間帯においても上記ピーク時に対応した高い転送クロック周波数が設定されたままであるため、データ転送量に対する転送クロック周波数の過大さに起因する消費電力の無駄が生じるという事情があった。 However, in the conventional shared memory transfer control circuit, since the transfer clock frequency corresponding to the wide bandwidth at the peak time is fixedly used, the high transfer clock corresponding to the peak time can be obtained even in the time zone where the wide bandwidth is not required. Since the frequency remains set, there is a situation in which power consumption is wasted due to an excessive transfer clock frequency with respect to the data transfer amount.
一方、必要なタイミングでのみクロック供給を行うクロックゲーティング手法で消費電力の削減は可能であるが、その場合、従来の手法では動作時の周波数が一定のままであるため、ラッシュ電流の抑制には繋がらないという事情があった。 On the other hand, it is possible to reduce power consumption with the clock gating method that supplies the clock only at the necessary timing, but in that case, the frequency at the time of operation remains constant in the conventional method. There was a circumstance that was not connected.
本発明は、効率的パワーマネジメントと適切なバンド幅スケジューリングを実現する共有メモリ転送制御回路を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a shared memory transfer control circuit that realizes efficient power management and appropriate bandwidth scheduling.
本発明の共有メモリ転送制御回路は、共有メモリに対して転送要求を行う複数のマスターデバイスから転送の緊急度を示す優先レベル信号を受理し、その情報に基づき各マスターデバイス間のバス調停を行うとともに、マスターデバイスからの輻輳した要求が少なく、かつそれぞれの要求の緊急度も小さい場合には、当該共有メモリ転送制御回路自身、および共有メモリを含めた転送クロック周波数を低下させ、かつ共有メモリへのドライブ能力を選択した周波数に十分な程度に抑制するダイナミックな制御を行うことを特徴とする。 The shared memory transfer control circuit of the present invention receives a priority level signal indicating the urgent level of transfer from a plurality of master devices that make a transfer request to the shared memory, performs bus arbitration between each master device based on the information, When there are few congested requests from the master device and the urgency of each request is small, the transfer clock frequency including the shared memory transfer control circuit itself and the shared memory is lowered, and the drive capability to the shared memory It is characterized in that dynamic control is performed to suppress the frequency to a sufficient level for the selected frequency.
本発明によれば、複数のマスターデバイスによる共有メモリへのアクセスの調停を行うとともに、最適な転送クロック周波数および共有メモリへの最適なドライブ能力を選択することにより、最大負荷時における必要バンド幅の確保を損なうことなく省電力化を行い、不必要なラッシュ電流を抑制することができる。 According to the present invention, the necessary bandwidth is secured at the maximum load by arbitrating access to the shared memory by a plurality of master devices and selecting the optimum transfer clock frequency and the optimum drive capacity to the shared memory. It is possible to save power without impairing the power consumption and suppress unnecessary rush current.
本発明の共有メモリ転送制御回路の一態様は、複数のマスターデバイスから供給される転送要求信号および転送要求の緊急度を示す転送要求レベル信号に基づき、共有メモリに対するアクセス権の調停を行う共有メモリ転送制御回路であって、前記転送要求信号から転送要求の重複度を示す転送要求輻輳数を検出する転送要求輻輳数検知回路と、前記転送要求レベル信号から転送要求レベル信号最大値を検出する転送要求レベル信号最大値検知回路と、前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値に基づき転送クロックの周波数を制御する転送クロック制御部と、前記転送クロックにより前記複数のマスターデバイスの前記共有メモリに対するアクセス権の調停を行うアクセス権調停回路とを備える。 One aspect of the shared memory transfer control circuit of the present invention is a shared memory transfer that arbitrates an access right to a shared memory based on a transfer request signal supplied from a plurality of master devices and a transfer request level signal indicating the urgency of the transfer request. A transfer request congestion number detection circuit for detecting a transfer request congestion number indicating a degree of duplication of transfer requests from the transfer request signal; and a transfer request for detecting a transfer request level signal maximum value from the transfer request level signal. A level signal maximum value detection circuit, a transfer clock control unit that controls the frequency of a transfer clock based on the number of transfer request congestions and the transfer request level signal maximum value, and access to the shared memory of the plurality of master devices by the transfer clock And an access right arbitration circuit for mediating rights.
上記構成によれば、複数のマスターデバイスによる共有メモリへのアクセスを調停するとともに、最適な転送クロック周波数および共有メモリへの最適なドライブ能力を選択することにより、効率的パワーマネジメントと適切なバンド幅スケジューリングを実現することができる。 According to the above configuration, efficient power management and appropriate bandwidth scheduling are achieved by arbitrating access to the shared memory by a plurality of master devices and selecting an optimal transfer clock frequency and an optimal drive capacity to the shared memory. Can be realized.
本発明の共有メモリ転送制御回路において、前記転送クロック制御部は、前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値の和が所定の値以上の場合に、前記転送クロック周波数を増加させ、前記和が所定の値より小さい場合に、前記転送クロック周波数を低下させる。 In the shared memory transfer control circuit of the present invention, the transfer clock control unit increases the transfer clock frequency when the sum of the transfer request congestion number and the transfer request level signal maximum value is a predetermined value or more, When the sum is smaller than a predetermined value, the transfer clock frequency is lowered.
上記構成によれば、転送クロックが、転送要求輻輳数と要求レベル最大値の和によって常に連動して制御が行われるので、必要な転送バンド幅を損なわずに転送クロックの周波数を低減して省電力化することができる。 According to the above configuration, since the transfer clock is always controlled in conjunction with the sum of the transfer request congestion number and the maximum request level, the transfer clock frequency can be reduced and saved without losing the required transfer bandwidth. It can be powered.
また、本発明の共有メモリ転送制御回路において、前記転送クロック制御部は、前記複数のマスターデバイスからの転送要求が存在しない場合に、前記転送クロックを停止する。 In the shared memory transfer control circuit of the present invention, the transfer clock control unit stops the transfer clock when there is no transfer request from the plurality of master devices.
また、本発明の共有メモリ転送制御回路は、前記転送クロックの周波数に対応して、前記共有メモリに対するドライブ能力を可変するI/Oポートを備える。 In addition, the shared memory transfer control circuit of the present invention includes an I / O port that varies the drive capability for the shared memory in accordance with the frequency of the transfer clock.
上記構成によれば、共有メモリに対する転送クロック周波数に対応して、I/Oポートのドライブ能力を調整するため、共有メモリ転送制御回路および共有メモリをさらに省電力化することができる。 According to the above configuration, since the drive capability of the I / O port is adjusted in accordance with the transfer clock frequency for the shared memory, the shared memory transfer control circuit and the shared memory can be further reduced in power consumption.
また、本発明の共有メモリ転送制御回路は、複数のマスターデバイスから供給される転送要求信号および転送要求の緊急度を示す転送要求レベル信号に基づき、共有メモリに対するアクセス権の調停を行う共有メモリ転送制御回路であって、前記転送要求信号から転送要求の重複度を示す転送要求輻輳数を検出する転送要求輻輳数検知回路と、前記転送要求レベル信号から転送要求レベル信号最大値を検出する転送要求レベル信号最大値検知回路と、前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値に基づき前記複数のマスターデバイスに供給する第1の転送クロックおよび前記共有メモリに供給する第2の転送クロックの周波数を制御する転送クロック制御部と、前記第1および第2の転送クロックにより前記複数のマスターデバイスの前記共有メモリに対するアクセス権の調停を行うアクセス権調停回路とを備える。 Also, the shared memory transfer control circuit of the present invention performs shared memory transfer control for arbitrating access rights to the shared memory based on a transfer request signal supplied from a plurality of master devices and a transfer request level signal indicating the urgency of the transfer request. A transfer request congestion number detection circuit for detecting a transfer request congestion number indicating a degree of duplication of transfer requests from the transfer request signal, and a transfer request level for detecting a transfer request level signal maximum value from the transfer request level signal. A signal maximum value detection circuit, and a frequency of a first transfer clock supplied to the plurality of master devices and a second transfer clock supplied to the shared memory based on the transfer request congestion number and the transfer request level signal maximum value And a plurality of master devices by the first and second transfer clocks. And an access arbiter for arbitrating access to the shared memory of the scan.
上記構成によれば、内部ロジック周波数を高めないで省電力化を行い、共有メモリへ供給するクロック周波数のみを高めて、総バンド幅を拡張させることができる。 According to the above configuration, it is possible to save power without increasing the internal logic frequency, increase only the clock frequency supplied to the shared memory, and expand the total bandwidth.
また、本発明の共有メモリ転送制御回路において、前記第1および第2の転送クロックの周波数は、直線性の倍率関係を有する。 In the shared memory transfer control circuit of the present invention, the frequencies of the first and second transfer clocks have a linearity magnification relationship.
本発明によれば、複数のマスターデバイスによる共有メモリへのアクセスを調停すると同時に、その時点で過不足ない最適な転送クロック周波数や共有メモリへのドライブ能力を選択することにより、最大負荷時の必要バンド幅の確保を損なうことなく、省電力化が可能となる。また周波数の低減により不必要なラッシュ電流を抑制することができる。 According to the present invention, it is necessary to arbitrate access to the shared memory by a plurality of master devices, and at the same time, by selecting an optimal transfer clock frequency and a drive capacity to the shared memory that are not excessive or insufficient at that time, a necessary band at the maximum load is obtained. It is possible to save power without deteriorating the width. Further, unnecessary rush current can be suppressed by reducing the frequency.
図1は、本発明の第1の実施形態を説明するための共有メモリ転送制御システムの概略構成を示す図である。本実施形態の共有メモリ転送制御システムでは、共有メモリ1に対するデータ転送を制御する機能を有する複数のマスターデバイス31,32,・・・,3nのアクセスが、共有メモリ転送制御回路2によって調停される。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a shared memory transfer control system for explaining a first embodiment of the present invention. In the shared memory transfer control system of the present embodiment, the shared memory
共有メモリ転送制御回路2は、複数のマスターデバイス31,32,・・・,3nの転送回路41,42,・・・,4nから供給される転送要求信号REQ1〜REQn、および転送要求の緊急度を示す転送要求レベル信号LV1〜LVnに基づき、共有メモリ1に対するアクセス権の調停を行う。
The shared memory
共有メモリ転送制御回路2は、転送要求信号REQ1〜REQnから、転送要求の重複度を示す転送要求輻輳数RMLを検出する転送要求輻輳数検知回路6と、転送要求レベル信号LV1〜LVnから、その最大値である転送要求レベル信号最大値LVMAXを検出する転送要求レベル信号最大値検知回路7と、転送要求輻輳数RMLおよび転送要求レベル信号最大値LVMAXに基づき、転送クロックTCLKの周波数を制御する転送クロック制御部8と、転送クロックTCLKにより、複数のマスターデバイス31,32,・・・,3nの共有メモリ1に対するアクセス権の調停を行うアクセス権調停回路5とを備える。
The shared memory
また、転送クロック制御部8は、周波数f0の基準クロックを生成するクロック発生源11から供給される基準クロックを分周して周波数f0/2,・・・,f0/2nの分周クロックを生成する転送クロック発生回路9と、分周クロックから所定の転送クロックTCLKを選択する転送クロック周波数選択回路10とを含む。
Further, the transfer
マスターデバイス群3の転送回路41,42,・・・,4nから共有メモリ転送制御回路2へは、それぞれ転送要求信号REQ1〜REQn、転送要求レベル信号LV1〜LVnが出力され、逆に共有メモリ転送制御回路2から転送回路41,42,・・・,4nへは転送許可信号ACK1〜ACKnが入力される。
Transfer request signals REQ1 to REQn and transfer request level signals LV1 to LVn are output from the
データ入出力バスDATA1,DATA2,...,DATAnは、共有メモリ転送制御回路2と転送回路41,42,・・・,4nとの間に接続される。転送要求信号REQ1〜REQnは、共有メモリ転送制御回路2内のアクセス権調停回路5とともに転送要求輻輳数検知回路6に入力される。また、転送要求レベル信号LV1〜LVnは、アクセス権調停回路5とともに要求レベル最大値検知回路7に入力される。
The data input / output buses DATA1, DATA2,..., DATAn are connected between the shared memory
各マスターデバイス31,32,・・・,3nは、共有メモリ1への転送要求が発生すると当該のマスターデバイスに対応した転送要求信号REQ1〜REQnをアクティブにすると同時に、転送要求レベル信号LV1〜LVnを使用して、当該マスターデバイスの転送要求の緊急度をステータス信号として共有メモリ転送制御回路2へ伝達する。
Each of the
共有メモリ転送制御回路2は、転送要求信号REQ1〜REQnおよび転送要求レベル信号LV1〜LVnの情報に基づき、アクセス権調停回路5においてアクセス権許可の発行を行う。もし転送要求が輻輳した場合は、要求レベルが高い順にアクセス権を決定し、当該一つのマスターデバイスのみに対し、転送許可信号ACK1〜ACKnを使用し、アクセス権が獲得できたことを通知する。
The shared memory
転送要求輻輳数検知回路6は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求信号REQ1〜REQnをモニタして転送要求輻輳数RMLを検出し、転送クロック周波数選択回路10に伝達する。また、要求レベル最大値検知回路7は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求レベル信号LV1〜LVnをモニタし、最大の要求レベル値LVMAXを同じく転送クロック周波数選択回路10に伝達する。転送要求レベル信号最大値LVMAXの値が大きいほど転送要求の緊急度が高いことを示している。
The transfer request congestion
転送クロック周波数選択回路10は、上記転送要求輻輳数RML、および要求レベル最大値LVMAXにより、転送クロック発生回路9で発生した複数のクロック周波数CLK0〜CLKn(f0,f0/2,・・・,f0/2n)のうち、必要バンド幅が確保可能な最小のクロック周波数を選択し、転送回路41,42,・・・,4n、共有メモリ転送制御回路2、および共有メモリ1の転送(同期)クロックTCLKとして供給する。
The transfer clock
図2は、本発明の第1の実施形態にかかる共有メモリ転送制御システムにおいて、共有メモリ転送制御回路2が具体的にどのような条件で転送クロック周波数選択回路10を制御するかを示す一例のフローチャートである。転送要求レベル信号最大値LVMAXは要求レベル最大値検知回路7の出力であり、最大の要求レベル値を示している。また、転送要求輻輳数RMLは転送要求輻輳数検知回路6からの出力であり、転送要求の輻輳度を示している。
FIG. 2 is an example showing under what conditions the shared memory
転送要求輻輳数RMLと転送要求レベル信号最大値LVMAXの和をJ値とし(ステップS1)、このJ値をもとに転送クロックTCLKの周波数が選択される。Jがある時点で3以上の場合は(ステップS2)、転送クロックTCLKの周波数は基準周波数foとなる(ステップS3)。 The sum of the transfer request congestion number RML and the transfer request level signal maximum value LVMAX is set as a J value (step S1), and the frequency of the transfer clock TCLK is selected based on this J value. If J is 3 or more at a certain time (step S2), the frequency of the transfer clock TCLK becomes the reference frequency fo (step S3).
またある時点でJが2の場合は(ステップS4)転送クロックTCLKの周波数は基準周波数の2分の1であるfo/2が設定され(ステップS5)、Jが1の場合は(ステップS6)転送クロックTCLKの周波数は基準周波数4分の1であるfo/4が設定される(ステップS7)。さらにそれ以外の場合すなわちJが0の場合は、転送要求がこの時点で発生していないということであり、転送クロックTCLKはSTOPすなわち停止状態になる(ステップS8)。 If J is 2 at a certain time (step S4), the frequency of the transfer clock TCLK is set to fo / 2 which is a half of the reference frequency (step S5), and if J is 1 (step S6). The frequency of the transfer clock TCLK is set to fo / 4 which is a quarter of the reference frequency (step S7). In other cases, that is, when J is 0, it means that a transfer request is not generated at this point, and the transfer clock TCLK is STOP, that is, stopped (step S8).
図3は、本発明の第1の実施形態において共有メモリ転送制御回路2が具体的にどのような条件で転送クロック周波数選択回路10を制御するかを説明するタイムチャートである。縦軸に転送要求輻輳数RML、転送要求レベル信号最大値LVMAXおよび転送クロックTCLKを示し、横軸に時間を示す。
FIG. 3 is a time chart for explaining under what conditions the shared memory
図3に示すように、Aの時点からスタートしてBの時点まではJ=RML+LVMAX=0なので転送クロックTCLKは停止している。Bの時点を越えるとJ=RML+LVMAX=4となり、J≧3であることから、転送クロックTCLKの周波数は最大値のf0となる。C、DのポイントにおいてもJ≧3の状況は変わらないことから転送クロックTCLKの周波数はf0を維持する。 As shown in FIG. 3, since J = RML + LVMAX = 0 from the time point A to the time point B, the transfer clock TCLK is stopped. When the time point B is exceeded, J = RML + LVMAX = 4 and J ≧ 3, and therefore the frequency of the transfer clock TCLK becomes the maximum value f0. Since the situation of J ≧ 3 does not change at the points C and D, the frequency of the transfer clock TCLK is maintained at f0.
Eの時点になると、再びJ= RML+LVMAX=0となり、転送クロックTCLKは停止となる。Fの時点ではJ=RML+LVMAX=2となり、転送クロックTCLKの周波数は最大時の2分の1であるf0/2となる。さらにGの時点ではJ=RML+LMAX=1となり最大時の4分の1であるf0/4まで低下するよう制御される。 At time E, J = RML + LVMAX = 0 again, and the transfer clock TCLK is stopped. At time F, J = RML + LVMAX = 2, and the frequency of the transfer clock TCLK is f0 / 2, which is half of the maximum time. Further, at time G, J = RML + LMAX = 1, and control is performed so as to decrease to f0 / 4 which is a quarter of the maximum.
以上の説明のように、転送クロックTCLKは、転送要求輻輳数RMLと要求レベル最大値LVMAXの和によって常に連動して制御が行われるので、必要な転送バンド幅を損なわずに転送クロックTCLKの周波数を低減して省電力化することができる。 As described above, since the transfer clock TCLK is always controlled in conjunction with the sum of the transfer request congestion number RML and the request level maximum value LVMAX, the frequency of the transfer clock TCLK without losing the required transfer bandwidth. Can be reduced to save power.
図4は、本発明の第2の実施形態を説明するための共有メモリ転送制御回路2の概略構成を示す図である。本実施形態の共有メモリ転送制御回路2は、転送クロック制御部8の転送クロック周波数選択回路10が、転送クロック発生回路9で生成される複数のクロック周波数CLK0〜CLKn(f0,f0/2,・・・,f0/2n)から、2系統の転送クロックTCLK,TSDCLKを個別に選択する点が実施例1と異なる。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the shared memory
マスターデバイス31,32,・・・,3nは、共有メモリ転送制御回路2の調停を通じて共有メモリ1にアクセスする。マスターデバイス群3の転送回路41,42,・・・,4nから共有メモリ転送制御回路2へは、それぞれ転送要求信号REQ1〜REQn、転送要求レベル信号LV1〜LVnが出力され、逆に共有メモリ転送制御回路2から転送回路41,42,・・・,4nへは転送許可信号ACK1〜ACKnが入力される。また、データ入出力バスが共有メモリ転送制御回路2と転送回路41,42,・・・,4nとの間に接続される。
The
転送要求信号REQ1〜REQnは、共有メモリ転送制御回路2内のアクセス権調停回路5とともに転送要求輻輳数検知回路6に入力される。転送要求レベル信号LV1〜LVnは、アクセス権調停回路5とともに要求レベル最大値検知回路7に入力される。
The transfer request signals REQ 1 to REQn are input to the transfer request congestion
転送クロック制御部8は、転送クロック発生回路9と転送クロック周波数選択回路10から構成される。転送クロック発生回路9は、クロック発生源11から分周逓倍して複数の周波数のクロックCLK0〜CLKnを発生する。
The transfer
各マスターデバイス31,32,・・・,3nは、共有メモリ1への転送要求が発生すると当該のマスターデバイスに対応した転送要求信号REQ1〜REQnをアクティブにすると同時に、転送要求レベル信号LV1〜LVnを使用して当該マスターデバイスの転送要求の緊急度をステータス信号として共有メモリ転送制御回路2へ伝達する。
Each of the
共有メモリ転送制御回路2では、転送要求信号REQ1〜REQnおよび転送要求レベル信号LV1〜LVnの情報に基づき、アクセス権調停回路5においてアクセス権許可の発行を行う。もし転送要求が輻輳した場合は、要求レベルが高い順にアクセス権を決定し、当該一つのマスターデバイスのみに対し、転送許可信号ACK1〜ACKnを使用し、アクセス権が獲得できたことを通知する。
In the shared memory
転送要求輻輳数検知回路6は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求信号REQ1〜REQnをモニタして転送要求の輻輳数RMLを検出し、転送クロック周波数選択回路10に伝達する。要求レベル最大値検知回路7は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求レベル信号LV1〜LVnをモニタし、最大の要求レベル値LVMAXを、同じく転送クロック周波数選択回路10に伝達する。転送要求レベル信号最大値LVMAXの値が大きいほど転送要求の緊急度が高いことを示している。
The transfer request congestion
転送クロック周波数選択回路10は、上記転送要求輻輳数RML、および要求レベル最大値LVMAXにより、転送クロック発生回路9で発生した複数のクロック周波数CLK0〜CLKnのうち、必要バンド幅が確保可能な最小のクロック周波数を選択し、転送回路41,42,・・・,4nおよび共有メモリ転送制御回路2に対して転送(同期)クロックTCLK12を供給し、共有メモリ1に対して転送(同期)クロックTSDCLK13をそれぞれ個別に供給する。
The transfer clock
その際、転送回路41,42,・・・,4nおよび共有メモリ転送制御回路2用の同期クロックTCLK12は第1の実施形態と同様に制御されるが、共有メモリ1用の同期クロックTSDCLK13は、常に同期クロックTCLK12と独立して制御される。この場合、同期クロックTSDCLK13は、同期クロックTCLK12とクロック周波数が常時比例関係を維持する形で制御される。
At that time, the synchronous clock TCLK12 for the
本実施形態によれば、内部ロジック周波数TCLK12を高めないで省電力化を行い、共有メモリ1へ供給するクロック周波数TSDCLK13のみを高めて、総バンド幅を拡張させることができる。
According to the present embodiment, power saving can be performed without increasing the internal logic frequency TCLK12, and only the clock frequency TSDCLK13 supplied to the shared
図5は、本発明の第3の実施形態を説明するための共有メモリ転送制御回路2の概略構成を示す図である。本実施形態の共有メモリ転送制御回路2は、共有メモリ1にアクセスするためのI/Oポート14に、転送クロック周波数選択回路10で選択した転送クロックに対応したドライブ能力切り替え制御信号15が供給される点が実施例1と異なる。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the shared memory
マスターデバイス31,32,・・・,3nは、共有メモリ転送制御回路2の調停を通じて共有メモリ1にアクセスする。マスターデバイス群3の転送回路41,42,・・・,4nから共有メモリ転送制御回路2へは、それぞれ転送要求信号REQ1〜REQn、転送要求レベル信号LV1〜LVnが出力され、逆に共有メモリ転送制御回路2から転送回路41,42,・・・,4nへは転送許可信号ACK1〜ACKnが入力される。データ入出力バスは、共有メモリ転送制御回路2と転送回路41,42,・・・,4nとの間に接続される。
The
転送要求信号REQ1〜REQnは、共有メモリ転送制御回路2内のアクセス権調停回路5とともに転送要求輻輳数検知回路6に入力される。転送要求レベル信号LV1〜LVnは、アクセス権調停回路5とともに要求レベル最大値検知回路7に入力される。
The transfer request signals REQ 1 to REQn are input to the transfer request congestion
転送クロック制御部8は、転送クロック発生回路9と転送クロック周波数選択回路10から構成される。転送クロック発生回路9は、クロック発生源11から分周逓倍して複数の周波数のクロックCLK0〜CLKnを発生する。
The transfer
各マスターデバイス31,32,・・・,3nは、共有メモリ1への転送要求が発生すると当該のマスターデバイスに対応した転送要求信号REQ1〜REQnをアクティブにすると同時に、転送要求レベル信号LV1〜LVnを使用して当該マスターデバイスの転送要求の緊急度をステータス信号として共有メモリ転送制御回路2へ伝達する。
Each of the
共有メモリ転送制御回路2は、転送要求信号REQ1〜REQnおよび転送要求レベル信号LV1〜LVnの情報に基づき、アクセス権調停回路5においてアクセス権許可の発行を行う。もし転送要求が輻輳した場合は、要求レベルが高い順にアクセス権を決定し、当該一つのマスターデバイスのみに対し、転送許可信号ACK1〜ACKnを使用し、アクセス権を獲得できたことを通知する。
The shared memory
転送要求輻輳数検知回路6は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求信号REQ1〜REQnをモニタして転送要求の輻輳数RMLを検出し、転送クロック周波数選択回路10に伝達する。要求レベル最大値検知回路7は、各マスターデバイス31,32,・・・,3nからの転送要求レベル信号LV1〜LVnをモニタし、最大の要求レベル値LVMAXを同じく転送クロック周波数選択回路10に伝達する。転送要求レベル信号最大値LVMAXの値が大きいほど転送要求の緊急度が高いことを示している。
The transfer request congestion
転送クロック周波数選択回路10は、上記転送要求輻輳数RML、および要求レベル最大値LVMAXにより、転送クロック発生回路9で発生した複数のクロック周波数CLK0〜CLKnのうち、必要なバンド幅が確保可能な最小のクロック周波数を選択し、転送回路41,42,・・・,4n、共有メモリ転送制御回路2、および共有メモリ1に同期クロックTCLK12を供給する。
The transfer clock
I/Oポート14は、共有メモリ1にアクセスするポートであり、転送クロック周波数選択回路10からその出力ドライブ能力を切り替える制御信号15が供給される。制御信号15は、転送クロックTCLK12の周波数と連動し、例えば、転送クロック周波数がf0/2以下に切り替えられた場合に、I/Oポート14のドライブ能力を抑制方向に制御する。
The I / O port 14 is a port for accessing the shared
本実施形態によれば、共有メモリ1に対する転送クロック周波数に対応して、共有メモリ転送制御回路2のI/Oポート14のドライブ能力を調整可能とするため、共有メモリ転送制御回路2および共有メモリ1をさらに省電力化することができる。
According to the present embodiment, the drive capability of the I / O port 14 of the shared memory
本発明の共有メモリ制御回路は、複数のマスターデバイスによる共有メモリへのアクセスを調停すると同時に、その時点で過不足ない最適な転送クロック周波数や共有メモリへのドライブ能力を選択することにより、最大負荷時の必要バンド幅の確保を損なうことなく、省電力化が可能となる。また周波数の低減により不必要なラッシュ電流を抑制することができるという効果を有し、複数のマスターデバイスが共有メモリにアクセスする際の転送制御、特に、効率的パワーマネジメントと適切なバンド幅スケジューリングを実現する手法等として有用である。 The shared memory control circuit of the present invention arbitrates access to the shared memory by a plurality of master devices, and at the same time selects an optimal transfer clock frequency and a drive capacity to the shared memory that are not excessive or insufficient at the time, so that the maximum load is achieved. Therefore, it is possible to save power without impairing the required bandwidth. It also has the effect of suppressing unnecessary rush currents by reducing the frequency, and realizes transfer control when multiple master devices access the shared memory, especially efficient power management and appropriate bandwidth scheduling. It is useful as a technique to do so.
1 共有メモリ
2 共有メモリ転送制御回路
3 マスターデバイス群
5 アクセス権調停回路
6 転送要求輻輳数検知地回路
7 要求レベル最大値検知回路
8 転送クロック制御部
9 転送クロック発生回路
10 転送クロック周波数選択回路
11 クロック発生源
12 転送(同期)クロック
13 共有メモリに対する同期クロック
14 I/Oポート
15 I/Oポートのドライブ切り替え制御信号
31,32,・・・,3n マスターデバイス
41,42,・・・,4n 転送回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記転送要求信号から転送要求の重複度を示す転送要求輻輳数を検出する転送要求輻輳数検知回路と、
前記転送要求レベル信号から転送要求レベル信号最大値を検出する転送要求レベル信号最大値検知回路と、
前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値に基づき転送クロックの周波数を制御する転送クロック制御部と、
前記転送クロックにより前記複数のマスターデバイスの前記共有メモリに対するアクセス権の調停を行うアクセス権調停回路と、
を備える共有メモリ転送制御回路。 A shared memory transfer control circuit for arbitrating access rights to the shared memory based on a transfer request signal supplied from a plurality of master devices and a transfer request level signal indicating the urgency of the transfer request;
A transfer request congestion number detection circuit for detecting a transfer request congestion number indicating the degree of duplication of transfer requests from the transfer request signal;
A transfer request level signal maximum value detection circuit for detecting a transfer request level signal maximum value from the transfer request level signal;
A transfer clock controller that controls the frequency of a transfer clock based on the transfer request congestion number and the transfer request level signal maximum value;
An access right arbitration circuit that arbitrates access rights to the shared memory of the plurality of master devices by the transfer clock;
A shared memory transfer control circuit.
前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値の和が所定の値以上の場合に、前記転送クロック周波数を増加させ、
前記和が所定の値より小さい場合に、前記転送クロック周波数を低下させる共有メモリ転送制御回路。 The shared memory transfer control circuit according to claim 1, wherein the transfer clock control unit includes:
When the sum of the transfer request congestion number and the transfer request level signal maximum value is a predetermined value or more, increase the transfer clock frequency,
A shared memory transfer control circuit for lowering the transfer clock frequency when the sum is smaller than a predetermined value.
前記複数のマスターデバイスからの転送要求が存在しない場合に、前記転送クロックを停止する共有メモリ転送制御回路。 The shared memory transfer control circuit according to claim 1, wherein the transfer clock control unit includes:
A shared memory transfer control circuit for stopping the transfer clock when there is no transfer request from the plurality of master devices;
前記転送クロックの周波数に対応して、前記共有メモリに対するドライブ能力を可変するI/Oポートを備える共有メモリ転送制御回路。 The shared memory transfer control circuit according to claim 1,
A shared memory transfer control circuit comprising an I / O port that varies the drive capability for the shared memory in accordance with the frequency of the transfer clock.
前記転送要求信号から転送要求の重複度を示す転送要求輻輳数を検出する転送要求輻輳数検知回路と、
前記転送要求レベル信号から転送要求レベル信号最大値を検出する転送要求レベル信号最大値検知回路と、
前記転送要求輻輳数および前記転送要求レベル信号最大値に基づき前記複数のマスターデバイスに供給する第1の転送クロックおよび前記共有メモリに供給する第2の転送クロックの周波数を制御する転送クロック制御部と、
前記第1および第2の転送クロックにより前記複数のマスターデバイスの前記共有メモリに対するアクセス権の調停を行うアクセス権調停回路と、
を備える共有メモリ転送制御回路。 A shared memory transfer control circuit for arbitrating access rights to the shared memory based on a transfer request signal supplied from a plurality of master devices and a transfer request level signal indicating the urgency of the transfer request;
A transfer request congestion number detection circuit for detecting a transfer request congestion number indicating the degree of duplication of transfer requests from the transfer request signal;
A transfer request level signal maximum value detection circuit for detecting a transfer request level signal maximum value from the transfer request level signal;
A transfer clock controller for controlling the frequency of a first transfer clock supplied to the plurality of master devices and a second transfer clock supplied to the shared memory based on the transfer request congestion number and the transfer request level signal maximum value;
An access right arbitration circuit that arbitrates an access right to the shared memory of the plurality of master devices by the first and second transfer clocks;
A shared memory transfer control circuit.
前記第1および第2の転送クロックの周波数は、直線性の倍率関係を有する共有メモリ転送制御回路。 The shared memory transfer control circuit according to claim 5,
The shared memory transfer control circuit, wherein the frequencies of the first and second transfer clocks have a linearity relationship.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009032248A (en) * | 2007-07-03 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | Bus communication device using shared memory |
JP2009129077A (en) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Fujitsu Ltd | Information processing apparatus having memory clock setting function and memory clock setting method |
US8200934B2 (en) | 2006-10-06 | 2012-06-12 | Hitachi, Ltd. | Data transfer unit in multi-core processor |
-
2004
- 2004-04-20 JP JP2004123812A patent/JP2005309649A/en not_active Withdrawn
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