一計算系統在執行時包含了多種計算與通訊模式,這些操作模式將決定系 統的效能。而除了最基本的處理機對記憶體的存取計算之外,其它的操作 模式皆會牽涉到輸出入子系統的資料傳輸,因此除了計算單元的執行能力 外,輸出入子系統也必須有效支援操作模式,其中緩衝記憶體的設計是重 要的考量。一般系統常用單向雙埠的記憶體作為緩衝器,例如先進先出佇 列(FIFO)已被大量使用,而由於資料的傳輸行為及系統在處理上的需求, 例如通訊網路上對於接收封包的順序要求,此時如果採用循序輸出型態的 緩衝器,常要再透過記憶體對記憶體通訊或軟體的方式來執行運算,以解 決讀取時所遭遇到的問題。假使輸出入介面中的緩衝器如同一般的記憶體 允許隨機讀取資料,則不僅能解決循序讀取的問題,且能避免耗用系統主 記憶體的有限頻寬;但是若以一般的記憶體來實現,其輸出入頻寬將不符 合所求。本篇論文即探討循序輸入隨機輸出緩衝器的設計,它擁有類似先 進先出佇列結構簡單的優點,並且允許外界隨機讀取資料。基於單一晶片 實現的需求,緩衝器必須有效利用記憶空間,我們使用所謂的立即緊密空 間收集法,以有效管理內部的記憶單元。目前計劃將此緩衝器與網路尋徑 器配合,作為分散式記憶體多處理機系統中,通訊機構與處理機間的輸入 緩衝器。
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