特許 7605767 ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリング

(51)【国際特許分類】

   G06F 9/38 20180101AFI20241217BHJP

   G06F 9/34 20180101ALI20241217BHJP

   G06F 12/1009 20160101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

G06F9/38 310F

G06F9/34 350A

G06F12/1009

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021568276

(86)(22)【出願日】2020-10-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-14

(86)【国際出願番号】 US2020056279

(87)【国際公開番号】W WO2021080907

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2023-10-11

(31)【優先権主張番号】16/658,474

(32)【優先日】2019-10-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591016172

【氏名又は名称】アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＭＩＣＲＯ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100111615

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 良太

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨 圭介

(72)【発明者】

【氏名】ジョン カラマティアノス

(72)【発明者】

【氏名】クリシュナン ヴィー． ラマニ

(72)【発明者】

【氏名】眞下 達

【審査官】坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－１６３１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１６７５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３７１６５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第８０２４５２２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第５６２５８３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】西川 卓、塩谷 亮太 、入江 英嗣 、五島 正裕 、坂井 修一，フィルタを用いたメモリ・アクセス順序違反検出手法の評価，電子情報通信学会技術研究報告 Ｖｏｌ．１１５ Ｎｏ．５１９，第115巻 第519号，日本，一般社団法人電子情報通信学会，2016年03月17日，pp.85-90，【ISSN】0913-5685

【文献】FERNANDO CASTRO et al.，DMDC: Delayed Memory Dependence Checking through Age-Based Filtering，2006 39th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture (MICRO '06)，米国，IEEE，2006年12月09日，pp.1-10，［online］，［令和6年10月30日検索］，インターネット ＜URL：https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4041855＞，DOI: 10.1109/MICRO.2006.21, Print ISBN: 0-7695-2732-9

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ９／３８

Ｇ０６Ｆ ９／３４

Ｇ０６Ｆ １２／１００９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングを用いるプロセッサのロードストアユニットであって、
前記ロードストアユニットは、
アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを含み、
前記ロードストアユニットの制御ロジックは、
前記フィルタリングテーブルを維持することと、
順序チェックトリガトランザクションを受信したことに応じて、前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することと、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別したことに応じて、前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることと、
を行うように構成されている、
ロードストアユニット。

【請求項2】

前記制御ロジックは、前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが含むと判別したことに応じて、前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作を実行するように更に構成されている、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項3】

前記制御ロジックは、
依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出することと、
前記依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブルのエントリにおいて、前記依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すことと、
を行うように更に構成されている、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項4】

前記制御ロジックは、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、前記フィルタリングテーブルにおいて前記テーブルエントリをシフトするように更に構成されている、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項5】

前記プログラム順に割り当て解除されたキューは、ストアキュー及びロードトラッキングキューから構成されたグループから選択されたキューである、
請求項４のロードストアユニット。

【請求項6】

前記制御ロジックは、事前に選択されたリオーダバッファＩＤの再使用を検出したことに応じて、前記フィルタリングテーブルにおいて前記テーブルエントリをシフトするように更に構成されている、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項7】

前記フィルタリングテーブルは、複数の個別のテーブルを含む、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項8】

前記順序チェックトリガトランザクションがロード命令であり、
前記順序チェックトリガトランザクションを受信することは、前記ロード命令が物理アドレスを生成したことを検出することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することは、ストア命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記ロード命令の前記ターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することは、前記ストア命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることは、前記ストア命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、ストアツーロード転送メモリ構造において前記ルックアップ動作をバイパスすることを含む、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項9】

前記順序チェックトリガトランザクションがストア命令であり、
前記順序チェックトリガトランザクションを受信することは、前記ストア命令が物理アドレスを生成したことを検出することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することは、ロード命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記ストア命令の前記ターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することは、前記ロード命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることは、前記ロード命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、アウトオブオーダバッファメモリ構造において前記ルックアップ動作をバイパスすることを含む、
請求項１のロードストアユニット。

【請求項10】

前記順序チェックトリガトランザクションがキャッシュイベントであり、
前記順序チェックトリガトランザクションを受信することは、前記キャッシュイベントが物理アドレスを生成したことを検出することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することは、ロード命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、前記キャッシュイベントの前記ターゲットアドレスを使用して、前記フィルタリングテーブルに照会することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することは、前記ロード命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を前記フィルタリングテーブルが有していないと判別することを含み、
前記順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることは、前記ロード命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、ロードオーダキューメモリ構造において前記ルックアップ動作をバイパスすることを含む、
請求項１のロードストアユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（連邦政府支援の研究開発に関する記述）
本開示は、ＤＯＥによって授与されたＰａｔｈＦｏｒｗａｒｄ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｗｉｔｈ Ｌａｗｒｅｎｃｅ Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（Ｐｒｉｍｅ Ｃｏｎｔｒａｃｔ Ｎｏ．ＤＥ－ＡＣ５２－０７ＮＡ２７３４４、Ｓｕｂｃｏｎｔｒａｃｔ Ｎｏ．Ｂ６２０７１７）の下で、政府の支援によってなされた。政府は、本開示における一定の権利を有する。

【背景技術】

【0002】

データスペキュレーションを使用するコンピュータプロセッサは、通常、ロードストアユニット内のロード命令及びストア命令がプログラム順序とは無関係に完了するのを可能にする。このデータスペキュレーションでは、順序違反のエラーを抑制するために、順序違反に関してメモリの依存関係をチェックする必要がある。これらのチェックでは、ロード又はストアと、インフライトストア又はインフライトロードのサブセットと、の間の全ての物理アドレス比較を必要とする場合がある。いくつかのメモリ整合性モデルでは、チェックは、外部プローブの全ての物理アドレスをインフライトロードの物理アドレスと比較することも必要とする。順序違反を抑制することは、通常、連想メモリ（ＣＡＭ）構造の使用を伴う。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的なシステムのブロック図である。

【図2】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的なシステムのブロック図である。

【図3】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【図4】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【図5】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【図6】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【図7】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【図8】本開示の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0004】

順序違反エラーを抑制するために連想メモリ（ＣＡＭ）構造及びルックアップ動作を使用することは、電力使用の点で高価である。したがって、ロードストアユニット（ＬＳＵ）におけるＣＡＭルックアップの回数を低減することによって、ＬＳＵの全体的な電力使用を低減させる。本開示の実施形態は、フィルタリングメカニズムを用いて、いくつかの着信命令に対するＣＡＭルックアップ等のメモリ操作をバイパスする。このフィルタリングメカニズムは、以前に受信したストア命令又はロード命令のアドレス又はアドレス範囲に対応するエントリのテーブルを維持することによって動作する。着信ストア命令、着信ロード命令又は着信キャッシュプローブが、以前に受信した命令がターゲットとしていない範囲内のターゲットアドレスを含む場合に、その着信ストア命令、着信ロード命令又は着信キャッシュプローブは、ＣＡＭルックアップを必要とせず、完了に向けて転送される。いくつかの実施形態では、このフィルタリングメカニズムは、ＬＳＵパイプラインのいくつかの異なるステージにおいて利用される。

【0005】

図１は、いくつかの実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する非限定的な例示的なコンピューティングシステム（１５２）のブロック図である。図１のコンピューティングシステム（１５２）は、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ（１５６）又は「ＣＰＵ」と、高速メモリバス（１６６）及びバスアダプタ（１５８）を介してプロセッサ（１５６）及びコンピューティングシステム（１５２）の他の構成要素に接続されたランダムアクセスメモリ（１６８）（ＲＡＭ）と、を含む。

【0006】

ＲＡＭ（１６８）には、オペレーティングシステム（１５４）が記憶されている。ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関するコンピュータにおいて有用なオペレーティングシステムは、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＡＩＸ（商標）、及び、当業者が想像する他のものを含む。図１の例におけるオペレーティングシステム（１５４）は、ＲＡＭ（１６８）に存在するものとして示されているが、このようなソフトウェアの多くの構成要素は、典型的には、例えば、ディスクドライブ等のデータ記憶装置（１７０）等の不揮発性メモリにも記憶される。

【0007】

図１のコンピューティングシステム（１５２）は、拡張バス（１６０）及びバスアダプタ（１５８）を介してプロセッサ（１５６）及びコンピューティングシステム（１５２）の他の構成要素に結合されたディスクドライブアダプタ（１７２）を含む。ディスクドライブアダプタ（１７２）は、データ記憶装置（１７０）の形態で、不揮発性データ記憶装置をコンピューティングシステム（１５２）に接続する。いくつかの実施形態では、ディスクドライブアダプタは、インテグレーティドドライブエレクトロニクス（ＩＤＥ）アダプタ、スモールコンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）アダプタ、及び、当業者が想像する他のものを含む。いくつかの実施形態では、不揮発性コンピュータメモリは、当業者が想像するように、光学ディスクドライブ、電気的に消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（いわゆる「ＥＥＰＲＯＭ」又は「フラッシュ」メモリ）、ＲＡＭドライブ等として実装される。

【0008】

図１の例示的なコンピューティングシステム（１５２）は、１つ以上の入力／出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ（１７８）を含む。Ｉ／Ｏアダプタは、例えば、コンピュータディスプレイスクリーン等のディスプレイデバイスへの出力と共に、キーボード及びマウス等のユーザ入力デバイス（１８１）からのユーザ入力を制御するためのソフトウェアドライバ及びコンピュータハードウェアを介して、ユーザ指向の入力／出力を実現する。図１の例示的なコンピューティングシステム（１５２）は、ビデオアダプタ（２０９）を含み、ビデオアダプタ（２０９）は、ディスプレイスクリーン又はコンピュータモニタ等のディスプレイデバイス（１８０）へのグラフィック出力のために特別に設計されたＩ／Ｏアダプタの一例である。ビデオアダプタ（２０９）は、高速ビデオバス（１６４）、バスアダプタ（１５８）及び高速バスでもあるフロントサイドバス（１６２）を介してプロセッサ（１５６）に接続されている。

【0009】

図１の例示的なコンピューティングシステム（１５２）は、他のコンピュータとのデータ通信及びデータ通信ネットワークとのデータ通信のための通信アダプタ（１６７）を含む。いくつかの実施形態では、このようなデータ通信は、ＲＳ－２３２接続を介して、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等の外部バスを介して、ＩＰデータ通信ネットワーク等のデータ通信ネットワークを介して、及び、当業者が想像する他の方法でシリアルに実行される。通信アダプタは、ハードウェアレベルのデータ通信を実現し、これにより、１つのコンピュータが、データ通信を、直接又はデータ通信ネットワークを介して別のコンピュータに送信する。いくつかの実施形態では、通信アダプタの例は、有線ダイアルアップ通信用のモデム、有線データ通信用のイーサネット（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．３）アダプタ、及び、無線データ通信用の８０２．１１アダプタを含む。

【0010】

図２は、いくつかの実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する非限定的な例示的なプロセッサ（１５６）のブロック図である。図２に示すように、例示的なプロセッサ（１５６）は、ロードストアユニット（ＬＳＵ）（２００）と、アドレス生成ユニット（２０２）と、制御ロジック（２０４）と、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）と、順序違反メモリ構造フィルタリングテーブル（２０８）と、順序違反メモリ構造（２１０）と、を含む。図２におけるＬＳＵ（２００）の表示は、ＬＳＵ（２００）における異なる特定の構造を表す要素を含む。具体的には、いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）及び順序違反メモリ構造（２１０）は、後述するように、ＬＳＵ（２００）パイプラインに従ったいくつかの異なる要素に適用される。

【0011】

ＬＳＵ（２００）は、ロード命令及びストア命令を実行するプロセッサ（１５６）の一部である。ＬＳＵ（２００）は、ロード及びストアがプログラム順と無関係に（out of program order）完了することが許可されている場合に、メモリ依存関係及び順序違反をチェックする。ＬＳＵ（２００）の制御ロジック（２０４）は、ロード命令及びストア命令を完了するまで実行することを含むＬＳＵ（２００）の機能を実施する。図２における制御ロジック（２０４）は、説明目的で、ＬＳＵ（２００）内の別個の要素として表されている。実際には、制御ロジック（２０４）は、ＬＳＵ（２００）上の他の要素内及び他の要素間の動作の集合である。アドレス生成ユニット（２０２）は、ロード命令又はストア命令を実行する際の初期ステップとして、ロード命令及びストア命令についての物理アドレスを計算し、物理アドレスをＬＳＵ（２００）に提供する。

【0012】

フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）は、フィルタリングテーブル（２０８）におけるシフトをトリガするために制御ロジック（２０４）によって使用されるデータ構造である。制御ロジック（２０４）は、制御ロジック（２０４）がフィルタリングテーブル（２０８）におけるシフトを開始する特定の条件について、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）を監視する。フィルタリングテーブルにおけるシフトは、ロード命令及びストア命令によってターゲットとされるメモリ位置とのパリティを維持するように実行される。いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）は、ＬＳＵ（２００）のストアキュー（ＳＴＱ）又はロードトラッキングキュー（ＬＴＱ）等のように、プログラム順に割り当て及び割り当て解除されるキューである。いくつかの実施形態では、シフトは、キュー内の特定の事前にプログラムされたスロットの再使用によってトリガされる。いくつかの実施形態では、特定のスロットは、基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）設定を使用して事前にプログラムされる。

【0013】

順序違反メモリ構造（２１０）は、制御ロジックのメモリ依存関係チェック及び順序違反チェックの一部として動作するＣＡＭ構造等のメモリ構造である。順序違反メモリ構造（２１０）の例は、ストアツーロード転送（ＳＴＬＦ）ＣＡＭ、アウトオブオーダバッファ（ＯＯＢ）ＣＡＭ、及び、ロードオーダキュー（ＬＯＱ）ＣＡＭを含む。これらの順序違反メモリ構造におけるルックアップ動作が電力使用の点で高価であるため、本開示の実施形態は、全てのアドレス比較又は部分的なアドレス比較を行わずに、フィルタリングテーブル（２０８）内の予め定義された物理アドレス範囲でインフライトロード及びインフライトストアの存在を追跡することによってルックアップ動作の回数を低減するためのフィルタリングテーブル（２０８）を含む。

【0014】

ＳＴＬＦ ＣＡＭは、実行されようとしているロードが、未だ実行されていない古いストアと同じターゲットアドレスを有することを検証するために、ＬＳＵ（２００）によって使用されるメモリ構造である。ロードの実行がロードストアキュー（ＬＳＱ）によってスケジュールされると、制御ロジック（２０４）は、ＳＴＬＦ ＣＡＭ内の全てのエントリをロードのターゲットアドレスと比較して、ロードのターゲットアドレスと同じターゲットアドレスへの以前の古いストアが存在するかどうかを判別する。ＯＯＢ ＣＡＭは、ＳＴＬＦ ＣＡＭと同様の機能を実行するが、ＬＳＱによってロードが最初にメモリにスケジュールされた場合にミスしたストア命令とロード命令との間のメモリ順序違反を検出する。これは、ロードの実行時に、全ての以前の古いストアが物理アドレスを生成していない可能性があるので可能である。完了したロードは、全ての古いストアが物理アドレスを生成し、依存関係をチェックするまで、ＯＯＢに残る。同様に、ＬＯＱ ＣＡＭは、キャッシュイベントを監視することによって、（同じ又は異なるスレッドの）ロード命令間のメモリ順序違反を検出する。キャッシュイベントは、レベル１データキャッシュプローブ等のキャッシュプローブと、レベル１データキャッシュエビクション等のキャッシュエビクションと、を含む。

【0015】

順序違反メモリ構造フィルタリングテーブル（２０８）は、順序違反メモリ構造（２１０）から、依存関係違反を含む順序違反が存在する特定の順序チェックトリガトランザクション（ordering check triggering transactions）（例えば、ロード命令、ストア命令及びキャッシュイベント）をフィルタ除去（filter out）するメカニズムである。フィルタリングテーブル（２０８）は、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレス（すなわち、物理アドレス若しくは論理アドレス）又はターゲットアドレスの範囲を表すエントリを含む。例えば、いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブルは、２^Ｎ個のエントリを含み、Ｎは、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレス内のビットのサブセットである。いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブル（２０８）は、ＬＳＵ（２００）内の各々の順序違反メモリ構造（２１０）又は任意の順序違反メモリ構造（２１０）に対して実装される。

【0016】

いくつかの実施形態では、順序違反メモリ構造フィルタリングテーブル（２０８）は、２つ以上の別々のフィルタリングテーブルとして実装される。いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブルの各々は、ターゲットアドレスの異なる範囲のセットに割り当てられる。いくつかの実施形態では、制御ロジック（２０４）は、ターゲットアドレスの一部に基づいて、何れのフィルタリングテーブルを照会するかについての最初の決定を行う。

【0017】

図３は、いくつかの実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する非限定的な例示的な方法を示すフローチャートであり、方法は、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）を含む。いくつかの実施形態では、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）は、制御ロジック（２０４）が、潜在的な順序違反についての指標をフィルタリングテーブルに配置することによって実施される。いくつかの実施形態では、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）は、制御ロジック（２０４）が、フィルタリングテーブルシフトトリガの条件に基づいてテーブルエントリをシフトすることによって実施される。

【0018】

図３の方法は、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８）に照会すること（３０４）を含む。いくつかの実施形態では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信することは、制御ロジック（２０４）が、順序チェックトリガトランザクション（３２０）（例えば、ロード命令、ストア命令、キャッシュイベント）の物理アドレスをアドレス生成ユニットが提供していたのを検出することによって実施される。いくつかの実施形態では、制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニットから物理アドレスを受信し、物理アドレスのサブセットを、フィルタリングテーブル（２０８）へのキーとして使用するために抽出する。或いは、いくつかの実施形態では、制御ロジック（２０４）は、論理アドレスの一部を、フィルタリングテーブル（２０８）へのキーとして使用する。

【0019】

いくつかの実施形態では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８）に照会すること（３０４）は、制御ロジック（２０４）が、ターゲットアドレス（すなわち、物理アドレス又は論理アドレス）の一部を使用してクエリエントリ識別子を生成し、エントリ識別子によって識別されるエントリにアクセスすることによって実施される。いくつかの実施形態では、例えば、エントリ識別子は、［Ｍ：Ｍ＋Ｎ－１］を使用して物理アドレスから生成され、Ｍは、メモリウインドウの開始アドレスであり、Ｎは、フィルタリングテーブル（２０８）についての物理アドレスビットのサブセットである。

【0020】

図３の方法は、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）を含む。「インフライト」は、命令が完了したが未だリタイアしていないことを指す。いくつかの実施形態では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が有していないと判別することは、制御ロジック（２０４）が、フィルタリングテーブル内のエントリにアクセスし、エントリのコンテンツがゼロであると判別することによって実施される。順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する以前の命令の指標が存在しないので、制御ロジック（２０４）は、依存する以前の命令が現在インフライトでない（すなわち、パイプライン内の何れのインフライト命令によっても、データが、ターゲット物理アドレスからロードされておらず、又は、ターゲット物理アドレスに記憶されていない）ことが保証される。

【0021】

いくつかの実施形態では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）は、制御ロジック（２０４）が、順序違反メモリ構造におけるルックアップ動作が実行されたかのように動作し、及び、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトでない（すなわち、パイプライン内の何れのインフライト命令によっても、データが、ターゲット物理アドレスからロードされておらず、又は、ターゲット物理アドレスに記憶されていない）ことを示す応答が返されるように動作することによって実施される。

【0022】

上記の機能は、状況によっては、フィルタリングテーブルの安価なアクセスを使用して依存する命令が存在しないことを識別することができる着信順序チェックトリガトランザクション（例えば、ロード命令、ストア命令、キャッシュイベント）に対してフィルタリングテーブルを維持することによって、メモリ構造において高価なルックアップ動作を回避することによって、コンピュータシステムの動作を改善する。さらに、性能を劣化させることなく動的な電力消費を低減することによって、プロセッサコア内で多数のロード／ストアマイクロ動作を実行するアプリケーションの実行をより効率的に行う。

【0023】

更なる説明のために、図４は、実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する更なる例示的な方法を示すフローチャートであり、方法は、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）と、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８）に照会すること（３０４）と、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）と、を含む。

【0024】

しかしながら、図４の方法は、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）を更に含む点において、図３の方法と異なる。

【0025】

いくつかの実施形態では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が含むと判別することは、制御ロジック（２０４）が、フィルタリングテーブル内のエントリにアクセスし、エントリがゼロでない（すなわち、エントリが、以前の依存する命令が潜在的にインフライトであることを示すようにマーク付けされている（すなわち、何れのインフライト命令によっても、データが、ターゲット物理アドレスからロードされておらず、又は、ターゲット物理アドレスに記憶されていない））と判別することによって実施される。各々のエントリがアドレスの範囲を表す場合、エントリのマーク付けは、必ずしも順序違反の存在を示すわけではない。代わりに、マークは、依存する命令が、同じ範囲をターゲットとする、生成された物理アドレスを有することを示す。順序チェックトリガトランザクション（３２０）に潜在的に依存する以前の命令の指標が存在するので、制御ロジック（２０４）は、依存する以前の命令が現在インフライトでない（すなわち、何れのインフライト命令によっても、データが、ターゲット物理アドレスからロードされておらず、又は、ターゲット物理アドレスに記憶されていない）という保証を有していない。このような場合、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０）において、比較的高価なルックアップ動作が実行される。

【0026】

更なる説明のために、図５は、実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する更なる例示的な方法を示すフローチャートであり、方法は、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）と、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８）に照会すること（３０４）と、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）と、を含む。

【0027】

しかしながら、図５の方法は、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）が、依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）と、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８）のエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）と、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）と、を含む点において、図３の方法と異なる。

【0028】

いくつかの実施形態では、依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）は、制御ロジック（２０４）が、アドレス生成ユニット（２０２）によって、特定のタイプの依存する命令（例えば、ロード命令又はストア命令）についての物理アドレスが生成されたことを通知されることによって実施される。いくつかの実施形態では、制御ロジック（２０４）は、命令についての物理アドレス、命令についての論理アドレス、又は、その何れかの一部を受信する。

【0029】

いくつかの実施形態では、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８）のエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）は、制御ロジック（２０４）が、フィルタリングテーブル（２０８）においてターゲットアドレスについてのエントリをマーク付けすることによって実施される。いくつかの実施形態では、制御ロジック（２０４）は、最小の電力量を使用する方法でエントリをマーク付けする。いくつかの実施形態では、例えば、制御ロジック（２０４）は、非ゼロのエントリを示すために「０ｘ０３」の値を書き込む。

【0030】

いくつかの実施形態では、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出することは、制御ロジック（２０４）が、フィルタリングテーブル（２０８）がシフトされる条件について、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）を監視することによって実施される。いくつかの実施形態では、条件は、キュー内の特定のスロットの再使用である。いくつかの実施形態では、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）は、制御ロジック（２０４）が、エントリがゼロである場合に、インデックスするアドレス（the address indexing）と同じ物理アドレスビットを有するインフライトのロード／ストアが存在しないことを保証するために、各々のテーブルエントリを１つずつ進めることによって実施される。いくつかの実施形態では、プログラム順に割り当て解除されたキューは、フィルタリングが実行される順序違反メモリ構造に応じて、ストアキュー又はロードトラッキングキューである。或いは、いくつかの実施形態では、フィルタリングテーブルシフトトリガ（２０６）は、命令ウィンドウ内の事前に選択されたリオーダバッファＩＤの再使用の検出である。

【0031】

更なる説明のために、図６、図７及び図８は、図３、図４及び図５において説明した方法のコンテキスト例を示すフローチャートである。具体的には、図６、図７及び図８は、ストアツーロード転送（ＳＴＬＦ）ＣＡＭ、アウトオブオーダバッファ（ＯＯＢ）ＣＡＭ、及び、ロードオーダキュー（ＬＯＱ）ＣＡＭの各々のコンテキストにおける例を示すフローチャートである。図６は、ＳＴＬＦ ＣＡＭのコンテキスト内の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。図３、図４及び図５の組み合わせと同様に、図６は、依存する（ストア）命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）と、依存する（ストア）命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ａ）のエントリにおいて、依存する（ストア）命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）と、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）と、を含む、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）を含む。更に、図６は、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）に依存する（ストア）命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）に照会すること（３０４）と、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）に依存する（ストア）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ａ）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）に依存する（ストア）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）と、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）に依存する（ストア）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ａ）が含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ロード命令）（３２０）に依存する（ストア）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ａ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）と、を含む。

【0032】

図６の例示的な方法では、依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）は、制御ロジック（２０４）が、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）によってストア命令が物理アドレスを生成したことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）がストア命令についての物理アドレスを生成したことを通知される毎に、ＳＴＬＦ ＣＡＭ（２１０Ａ）のフィルタリングテーブル（２０８Ａ）を更新する。具体的には、図６の例示的な方法では、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ａ）のエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）は、制御ロジック（２０４）が、ストア命令のターゲットアドレス（すなわち、物理アドレス又は論理アドレスの一部）のビットのサブセットを、ＳＴＬＦ ＣＡＭ（２１０Ａ）についてのフィルタリングテーブル（２０８Ａ）内のエントリの識別として使用することによって実施される。このエントリは、ターゲットアドレスの範囲を表し、０ｘ０３でマーク付けされる。このアクションは、示されたエントリ範囲内のアドレスをターゲットとするインフライトストア命令が存在することを示す。

【0033】

図６の例示的な方法では、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）は、制御ロジック（２０４）が、ストアキュー（２０６Ａ）内の事前にプログラムされたスロットが再使用されたことを検出することによって実施される。パイプラインの部分的なフラッシュ又は全体的なフラッシュの場合、テーブルが変更されない。ストアキューがプログラム順に割り当て及び割り当て解除されるので、ストアキューは、ファーストインファーストアウトキューと同様に動作し、したがって、テーブルのフラッシュが必要ない。

【0034】

図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信することは、制御ロジック（２０４）が、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）によってロード命令が物理アドレスを生成したことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）がロード命令についての物理アドレスを生成したことを通知される毎に、ＳＴＬＦ ＣＡＭ（２１０Ａ）のフィルタリングテーブル（２０８Ａ）に照会する。図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）に照会すること（３０４）は、制御ロジック（２０４）が、インフライトストア命令がロード命令のターゲットアドレスの同じ範囲において以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、ロード命令のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）に照会することによって実施される。

【0035】

図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ａ）が有していないと判別することは、制御ロジック（２０４）が、ロード命令のターゲットアドレスの一部を使用して、ＳＴＬＦ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ａ）にアクセスし、ゼロエントリ（例えば、「０ｘ０」）を読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するインフライトストア命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標を、フィルタリングテーブル（２０８Ａ）内の関連するエントリが有していないと判別する。

【0036】

図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）は、制御ロジック（２０４）が、ストア命令が現在インフライトであるかどうか（すなわち、データが、インフライトストア命令によってターゲット物理アドレスに記憶されたかどうか）を判別するために、ＳＴＬＦ ＣＡＭ（２１０Ａ）においてルックアップ動作をバイパスすることによって実施される。

【0037】

図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ａ）が含むと判別することは、制御ロジック（２０４）が、ロード命令のターゲットアドレスの一部を使用して、ＳＴＬＦ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ａ）にアクセスし、非ゼロエントリを読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するインフライトストア命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ａ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ａ）内の関連するエントリが含むと判別する。

【0038】

図６の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ａ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令がインフライトストア命令と依存関係にあるかどうかを判別するために、ＳＴＬＦ ＣＡＭ（２１０Ａ）上でＣＡＭルックアップ動作を実行することによって実施される。

【0039】

図７は、ＯＯＢ ＣＡＭのコンテキスト内の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。図３、図４及び図５の組み合わせと同様に、図７は、依存する（ロード）命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）と、依存する（ロード）命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）のエントリにおいて、依存する（ロード）命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）と、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ｂ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）と、を含む、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）を含む。更に、図７は、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）に依存する（ロード）命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｂ）に照会すること（３０４）と、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）に依存する（ロード）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）に依存する（ロード）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）と、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）に依存する（ロード）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）が含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（ストア命令）（３２０）に依存する（ロード）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ｂ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）と、を含む。

【0040】

図７の例示的な方法では、依存する命令が物理アドレスを生成したと判別すること（５０２）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）によって物理アドレスを生成したことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）がロード命令についての物理アドレスを生成したことを通知される毎に、ＯＯＢ ＣＡＭ（２１０Ｂ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）が更新される。具体的には、図７の例示的な方法では、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）のエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令のターゲットアドレス（すなわち、物理アドレス又は論理アドレスの一部）のビットのサブセットを、ＯＯＢ ＣＡＭ（２１０Ｂ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）内のエントリの識別として使用することによって実施される。このエントリは、ターゲットアドレスの範囲を表し、０ｘ０３でマーク付けされる。このアクションは、示されたエントリ範囲内のアドレスをターゲットとするインフライトロード命令が存在することを示す。

【0041】

図７の例示的な方法では、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されるキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ｂ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）は、制御ロジック（２０４）が、ロードトラッキングキュー（２０６Ｂ）内の事前にプログラムされたスロットが再使用されたのを検出することによって実施される。ロードトラッキングキュー（２０６Ｂ）は、ロードＩＤによってインデックス付けされたビットベクトルであり、ディスパッチ時に（プログラム順に）割り当てられ、リタイア時に（再びプログラム順に）割り当て解除される。ロードトラッキングキュー（２０６Ｂ）は、対応するロードＩＤがインフライトロードによって予約された場合にビットを設定する。ロードトラッキングキュー（２０６Ｂ）は、ファーストインファーストアウトキューとして管理され、パイプラインフラッシュ時に、ロードトラッキングキュー（２０６Ｂ）は、違反するロードのロードＩＤ、又は、違反する命令若しくはパイプラインのフラッシュをトリガしたマイクロオペレーションに最も近い最古のロードのロードＩＤを用いてクリアされる。

【0042】

図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信することは、制御ロジック（２０４）が、ストア命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）によって物理アドレスを生成したことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）がストア命令についての物理アドレスを生成したことが通知される毎に、ＯＯＢ ＣＡＭ（２１０Ｂ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）に照会する。図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｂ）に照会すること（３０４）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が、ストア命令のターゲットアドレスの同じ範囲において以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、ストア命令のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｂ）に照会することによって実施される。

【0043】

図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）が有していないと判別することは、制御ロジック（２０４）が、ストア命令のターゲットアドレスの一部を使用してＯＯＢ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）にアクセスし、ゼロエントリを読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）内の関連するエントリが有していないと判別する。

【0044】

図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が現在インフライトであるかどうか（すなわち、データが、インフライトロードによってターゲットとされた物理アドレスからロードされたかどうか）を判別するために、ＯＯＢ ＣＡＭ（２１０Ｂ）においてルックアップ動作をバイパスすることによって実施される。

【0045】

図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）が含むと判別することは、制御ロジック（２０４）が、ストア命令のターゲットアドレスの一部を使用してＯＯＢ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）にアクセスし、非ゼロエントリを読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｂ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）内の関連するエントリが含むと判別する。

【0046】

図７の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ｂ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）は、制御ロジック（２０４）が、ストア命令が順序違反の対象（subject）であるかどうかを判別するために、ＯＯＢ ＣＡＭ（２１０Ｂ）上でＣＡＭルックアップ動作を実行することによって実施される。

【0047】

図８は、ＬＯＱ ＣＡＭのコンテキスト内の実施形態による、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関する例示的な方法を示すフローチャートである。図３、図４及び図５の組み合わせと同様に、図８は、依存する（第１のロード）命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）と、依存する（第１のロード）命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）のエントリにおいて、依存する（第１のロード）命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）と、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ｃ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）と、を含む、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持すること（３０２）を含む。更に、図８は、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）を受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）に依存する（第１のロード）命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｃ）に照会すること（３０４）と、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）に依存する（第１のロード）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）が有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）に依存する（第１のロード）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）と、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）に依存する（第１のロード）命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）が含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクション（第２のロード命令）（３２０）に依存する（第１のロード）命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ｃ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）と、を含む。

【0048】

図８の例示的な方法では、依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出すること（５０２）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｃ）によって物理アドレスを生成したことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、アドレス生成ユニット（２０２Ｃ）がロード命令についての物理アドレスを生成したことを通知される毎に、ＬＯＱ ＣＡＭ（２１０Ｃ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）を更新する。具体的には、図８の例示的な方法では、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）のエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すこと（５０４）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令のターゲットアドレス（すなわち、物理アドレス又は論理アドレスの一部）のビットのサブセットを、ＬＯＱ ＣＡＭ（２１０Ｃ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）内のエントリの識別として使用することによって実施される。このエントリは、ターゲットアドレスの範囲を表し、０ｘ０３でマーク付けされる。このアクションは、示されたエントリ範囲内のアドレスをターゲットとするインフライトロード命令が存在することを示す。

【0049】

図８の例示的な方法では、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブル（２０８Ｃ）においてテーブルエントリをシフトすること（５０６）は、制御ロジック（２０４）が、ロードトラッキングキュー（２０６Ｃ）内の事前にプログラムされたスロットが再使用されたことを検出することによって実施される。いくつかの実施形態では、ロードトラッキングキュー（２０６Ｃ）は、ＯＯＢ ＣＡＭのコンテキスト及びＬＯＱ ＣＡＭのコンテキストの両方においてフィルタリングテーブルシフトトリガとして使用される。

【0050】

図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）を受信することは、制御ロジック（２０４）が、キャッシュプローブ又はキャッシュエビクションが行われたことを検出することによって実施される。制御ロジック（２０４）は、キャッシュプローブ又はキャッシュエビクションが行われたことを通知される毎に、ＬＯＱ ＣＡＭ（２１０Ｂ）のフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）に照会する。図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクション（３２０）のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｃ）に照会すること（３０４）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が、キャッシュプローブのビクティム又はキャッシュエビクションのビクティムのターゲットアドレスの同じ範囲において以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、キャッシュプローブのビクティム又はキャッシュエビクションのビクティムのターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブル（２０８Ｃ）に照会することによって実施される。

【0051】

図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）が有していないと判別することは、制御ロジック（２０４）が、キャッシュプローブのターゲットアドレスの一部を使用してＬＯＱ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）にアクセスし、ゼロエントリを読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｃ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｂ）内の関連するエントリが有していないと判別する。

【0052】

図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすること（３０６）は、制御ロジック（２０４）が、ロード命令が現在インフライトであるかどうか（すなわち、データが、インフライトロードによってターゲットとされた物理アドレスからロードされたかどうか）を判別するために、ＬＯＱ ＣＡＭ（２１０Ｃ）においてルックアップ動作をバイパスすることによって実施される。

【0053】

図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）が含むと判別することは、制御ロジック（２０４）が、キャッシュプローブのターゲットアドレスの一部を使用してＬＯＱ ＣＡＭフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）にアクセスし、非ゼロエントリを読み出すことによって実施される。その結果、制御ロジック（２０４）は、同じターゲットアドレス範囲に対するロード命令が、アドレス生成ユニット（２０２Ｃ）によって以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブル（２０８Ｃ）内の関連するエントリが含むと判別する。

【0054】

図８の例示的な方法では、順序チェックトリガトランザクション（３２０）に依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造（２１０Ｃ）においてルックアップ動作を実行すること（４０２）は、制御ロジック（２０４）が、キャッシュプローブのビクティム又はキャッシュエビクションのビクティムがメモリ順序違反の対象（subject）であるかどうかを判別するために、ＬＯＱ ＣＡＭ（２１０Ｃ）上でＣＡＭルックアップ動作を実行することによって実施される。

【0055】

上記の説明に鑑みて、読者は、実施形態によるロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングの利点が以下の点を含むことを認識するであろう。
・着信順序チェックトリガトランザクション（例えば、ロード命令、ストア命令、キャッシュプローブ、キャッシュエビクション）についてのフィルタリングテーブルを維持することによって、コンピューティングシステムの動作を改善し、いくつかの状況では、安価なフィルタリングテーブルのアクセスを使用して、依存する命令が存在しないことを識別することができ、コンピューティングシステムの電力効率を向上させること。
・性能を低下させることなく動的な電力消費を低減させることによって、コンピューティングシステムの動作を改善し、プロセッサコアにおけるロード／ストアマイクロ動作の電力効率を向上させること。

【0056】

例示的な実施形態は、主に、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングに関して十分に機能するコンピュータシステムのコンテキストにおいて説明される。本開示の態様は、本明細書において、本開示の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャートの図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャートの図及び／又はブロック図の各々のブロック、並びに、フローチャートの図及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせは、コンピュータ可読プログラム命令によって実装されてもよいことが理解されよう。

【0057】

図面におけるフローチャート及びブロック図は、様々な実施形態によるシステム、方法及びコンピュータプログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能及び動作を表す。この点について、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、特定の論理機能（複数可）を実施するための１つ以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント又は命令の一部を表してもよい。いくつかの代替的な実装形態では、ブロックに記述された機能は、図面において記述された順序以外で行われてもよい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、関連する機能に応じて、実質的に同時に実行されてもよいし、時には逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図及び／又はフローチャートの図の各々のブロック、並びに、ブロック図及び／又はフローチャートの図におけるブロックの組み合わせは、特定の機能又は動作を実行する特殊目的のハードウェアに基づくシステムによって実施されてもよいし、特殊目的ハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせで実施されてもよいことに留意されたい。

【0058】

上記は、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングの方法を説明し、方法は、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持することと、順序チェックトリガトランザクションを受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会することと、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることと、を含む。

【0059】

方法は、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作を実行することを含む。

【0060】

また、上記は、ロード／ストアスペキュレーションのためのアドレスベースのフィルタリングを用いるプロセッサのロードストアユニット、プロセッサ及び装置を説明する。ロードストアユニットは、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを含み、ロードストアユニットの制御ロジックは、フィルタリングテーブルを維持し、順序チェックトリガトランザクションを受信したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会し、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスする。

【0061】

制御ロジックは、順序チェックトリガトランザクションに以前する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが含むと判別したことに応じて、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作を実行する。

【0062】

アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持することは、依存する命令が物理アドレスを生成したことを検出することと、依存する命令のターゲットアドレスに関連するフィルタリングテーブルのエントリにおいて、依存する命令が物理アドレスを生成したことを示すことと、を含む。また、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持することは、特定のスロットがプログラム順に割り当て解除されたキューにおいて再使用されたことを検出したことに応じて、フィルタリングテーブルにおいてテーブルエントリをシフトすることを含んでもよい。プログラム順に割り当て解除されたキューは、ストアキュー又はロードトラッキングキューであってもよい。また、アドレスの範囲に関連するテーブルエントリを含むフィルタリングテーブルを維持することは、事前に選択されたリオーダバッファＩＤの再使用を検出したことに応じて、フィルタリングテーブルにおいてテーブルエントリをシフトすることを含んでもよい。フィルタリングテーブルは、複数の個別のテーブルを含んでもよい。

【0063】

順序チェックトリガトランザクションは、ロード命令であってもよい。したがって、順序チェックトリガトランザクションを受信することは、ロード命令が物理アドレスを生成したことを検出することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会することは、ストア命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、ロード命令のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別することは、ストア命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることは、ストアが現在インフライトであるかどうかを判別するために、ストアツーロード転送メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることを含んでもよい。

【0064】

順序チェックトリガトランザクションは、ストア命令であってもよい。したがって、順序チェックトリガトランザクションを受信することは、ストア命令が物理アドレスを生成したことを検出することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、順序チェックトリガトランザクションのターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会することは、ロード命令が以前に物理アドレスを生成したかどうかを判別するために、ストア命令のターゲットアドレスを使用して、フィルタリングテーブルに照会することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別することは、ロード命令が以前に物理アドレスを生成したことを示す指標をフィルタリングテーブルが有していないと判別することを含んでもよく、順序チェックトリガトランザクションに依存する命令が現在インフライトであるかどうかを判別するために、順序違反メモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることは、ロードが現在インフライトであるかどうかを判別するために、アウトオブオーダバッファメモリ構造においてルックアップ動作をバイパスすることを含んでもよい。

【0065】

読者は、本明細書で説明したステップが様々な方法で実施されてもよく、特定の順序付けが必要とされないことを認識するであろう。本開示の様々な実施形態において修正及び変更を行うことができることが、上述した説明から更に理解されよう。本明細書における説明は、例示のみを目的としており、限定的な意味として解釈されない。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲の文言のみによって限定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】