【存储器架构技术文档Keystone】深入解析
Keystone存储器架构是由德州仪器(TI)推出的，用于应对全球海量数据处理需求的挑战，特别是在无线和有线网络领域。该架构被设计用于多内核SoC(System-on-Chip)，旨在提供高处理能力和低功耗解决方案，以满足通信基础局端设备制造商的未来需求。
KeyStone架构的核心特点在于其高效的多内核存储器体系结构。它集成多达8个TMS320C66x DSP CorePac，每个CorePac都拥有自己的L1P(一级程序)和L1D(一级数据)存储器，以及局域的二级统一存储器。这种设计使得并行任务执行成为可能，同时确保所有CorePac能够全速运行，极大地提升了处理性能。
KeyStone的存储器架构分为三个级别：L1P、L1D和L2。L1P和L1D为每个CorePac私有，可以配置为缓存或存储器映射的SRAM。L2则是一个局域的二级存储，可以独立配置，支持多种模式。此外，KeyStone还包括一个共享的存储器子系统，由内部和外部存储器组成，通过多内核共享存储器控制器(MSMC)连接。MSMC允许动态共享程序和数据的内部和外部存储，确保了数据访问的灵活性和效率。
存储性能的增强是通过MSMC的内部RAM实现的，它可以配置为共享的二级或三级(SL2/SL3)RAM。SL2仅能在局域L1高速缓存中缓存，而SL3则可以在L1和L2中缓存。外部存储器被视为SL3，可以直接通过存储器控制器访问，避免了传统嵌入式处理器架构中的复杂互通互连。
在C66x CorePac中，存储器架构的四个关键改进提高了执行效率和实用性：
1. 提高了各级存储器在高负载情况下的效率，即使在多核和数据I/O密集操作下。
2. 简化了多核和数据I/O间的缓存一致性管理，降低了同步开销。
3. 引入了存储器保护和地址扩展功能，增强了系统的安全性和可扩展性。
4. 扩展了软错误防护，不仅覆盖L1，还涵盖了更高级别的存储器。
具体到C66x CorePac的L1P和L1D，它们都是32KB，可配置为全速缓存、全存储器映射SRAM或不同大小的缓存组合。L1P始终保持直接映射，而L1D可以是直接映射或组关联映射，以适应不同的应用需求。
总体而言，Keystone存储器架构通过其创新的设计，实现了高性能、低功耗和灵活的数据处理，是多内核SoC领域的一个重要突破，为应对日益增长的网络数据处理挑战提供了强有力的技术支撑。
