專利名稱：實(shí)現(xiàn)可變寬度鏈路的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般地涉及使用基于鏈路的互連方案的處理系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及將單個(gè)鏈路接口邏輯分解到四分體(quadrant)中的方法及裝置，從而可以支持可變鏈路寬度、通道倒序(lane reversal)及端口分叉(port bifurcation)特性。
背景技術(shù)：
為了解決用于多處理器系統(tǒng)(MPS)的基于總線的互連方案的缺點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的基于鏈路的互連方案。這一系統(tǒng)的每一節(jié)點(diǎn)都包括用于在被連接的節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)的代理(例如，處理器、存儲(chǔ)器控制器、I/O集線器組件、芯片組等)及路由器。這種系統(tǒng)的代理通過(guò)使用互連層次結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)，該層次結(jié)構(gòu)一般包括協(xié)議層、可選的路由層、鏈路層及物理層。
協(xié)議層設(shè)置協(xié)議事務(wù)分組(PTP)的格式，所述PTP構(gòu)成在節(jié)點(diǎn)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元。路由層確定在節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)所經(jīng)過(guò)的路徑。鏈路層從協(xié)議層接收PTP，然后以塊(段)序列的方式來(lái)傳輸它們。每個(gè)段的大小由鏈路層確定，并且代表PTP的一個(gè)必須同步傳輸?shù)亩?，因此每一段被稱作一個(gè)流量控制單元(片(flit))。PTP由可變數(shù)量的整數(shù)個(gè)片組成。物理層由在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的實(shí)際電氣和信令機(jī)制組成。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的基于鏈路的互連方案中，連接到每一鏈路的只有兩個(gè)代理。這種受限制的電負(fù)載導(dǎo)致運(yùn)行速度的加快。通過(guò)減小物理層接口(PLI)的寬度并且因此減小時(shí)鐘變化，可以進(jìn)一步加快運(yùn)行速度。因此，PLI一般被設(shè)計(jì)來(lái)在幾個(gè)時(shí)鐘周期的每一個(gè)上傳輸片的某個(gè)片斷。一個(gè)片中可以在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)被傳輸通過(guò)物理接口的片斷被稱作物理數(shù)位(phit)。片表示數(shù)據(jù)的邏輯單元，而物理數(shù)位相當(dāng)于數(shù)據(jù)的物理量。
互連層次結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)來(lái)在物理層獲得更高的系統(tǒng)運(yùn)行速度。鏈路層在片中傳輸數(shù)據(jù)(作為PTP從協(xié)議層接收)，然后片在物理層被分解為物理數(shù)位，并且通過(guò)PLI被傳輸?shù)浇邮沾淼奈锢韺印Ｔ诮邮沾淼奈锢韺?，接收到的物理?shù)位被組合成片，然后被轉(zhuǎn)發(fā)到接收代理的鏈路層，鏈路層將片組合成PTP，然后將PTP轉(zhuǎn)發(fā)到接收代理的協(xié)議層。
在實(shí)現(xiàn)可變寬度的鏈路時(shí)(例如寬度減小的鏈路(reduced-widthlink))，這種傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)鏈路的方法導(dǎo)致幾種困難。
典型的現(xiàn)有技術(shù)互連方案(例如PCI Express)使用數(shù)據(jù)分組。在每一個(gè)時(shí)鐘周期期間，傳輸代理(Tx)在鏈路的每一個(gè)通道上傳輸數(shù)據(jù)分組的一個(gè)字節(jié)。所述分組具有“分組開始”(SOP)及“分組結(jié)束”(EOP)指示符。在初始化期間，接收代理(Rx)用訓(xùn)練序列來(lái)確定可用通道的數(shù)目。Rx從每個(gè)可用的通道中順序地取出一個(gè)字節(jié)，并且組裝這些字節(jié)直至接收到EOP指示符。
這種被稱作“每通道字節(jié)串行方式”的方案允許將一個(gè)鏈路減少到任意數(shù)目個(gè)通道。但是，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的基于鏈路的PLI上，設(shè)計(jì)來(lái)在數(shù)個(gè)時(shí)鐘周期的每一個(gè)周期上傳輸片的某個(gè)片斷，這種方案的實(shí)施可能導(dǎo)致不可接受的延遲。例如，這種系統(tǒng)可能使用長(zhǎng)80位的片，并且在四個(gè)時(shí)鐘周期中通過(guò)一個(gè)20-通道的全寬度鏈路來(lái)傳輸該片。就是說(shuō)，每一時(shí)鐘周期中，在20個(gè)通道的每一個(gè)上傳輸一位。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，如果在20個(gè)通道的每一個(gè)上順序地傳輸一個(gè)字節(jié)，將要花8個(gè)時(shí)鐘周期來(lái)傳輸160位，這等同于增加了片的大小。就是說(shuō)，直到整個(gè)160位已經(jīng)抵達(dá)Rx，才可以轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)80位片。這種增加的延遲對(duì)于這種系統(tǒng)可能是不可以接受的。此外，這種系統(tǒng)不需要包括SOP及EOP指示符，這些指示符本來(lái)應(yīng)被添加來(lái)實(shí)現(xiàn)每通道字節(jié)串行方式傳輸方案。
在開發(fā)包含PLI支持的其它特性在內(nèi)的減小寬度鏈路實(shí)現(xiàn)方法中，要考慮其它的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種方法，包括將片的多個(gè)位劃分為若干組，每一組有相同數(shù)目的位；以及通過(guò)把一個(gè)組的每一位輸入到一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的多路復(fù)用器中，獨(dú)立地多路復(fù)用每一組的位，以產(chǎn)生期望的傳輸順序。
本發(fā)明還提供了一種用于提供可變寬度鏈路的系統(tǒng)，包括端口劃分單元，用于將鏈路端口的數(shù)據(jù)傳輸通道劃分為多個(gè)四分體，所述四分體中至少有一個(gè)是活動(dòng)的；和傳輸單元，用于以多個(gè)物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)片，每一物理數(shù)位所具有的位的數(shù)量與所有活動(dòng)四分體內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸通道的總數(shù)相等。
本發(fā)明還提供了一種產(chǎn)品，包括具有關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)，其中當(dāng)所述數(shù)據(jù)被訪問(wèn)時(shí)，導(dǎo)致機(jī)器執(zhí)行操作以在兩個(gè)代理之間實(shí)現(xiàn)物理層鏈路的初始化，所述操作包括將鏈路端口的數(shù)據(jù)傳輸通道劃分為多個(gè)四分體，所述四分體中至少有一個(gè)是活動(dòng)的；以及以多個(gè)物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)片，每一物理數(shù)位所具有的位的數(shù)量與所有活動(dòng)四分體內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸通道的總數(shù)相等。
本發(fā)明還提供了一種系統(tǒng)，包括傳輸代理，其具有多個(gè)被劃分為多個(gè)四分體的數(shù)據(jù)傳輸通道，至少一個(gè)四分體是活動(dòng)的，并且其中采用多組多路復(fù)用器來(lái)接收數(shù)據(jù)、多路復(fù)用所述數(shù)據(jù)以及輸出所述數(shù)據(jù)，每一組多路復(fù)用器的輸出形成物理數(shù)位，在相應(yīng)的時(shí)鐘周期中，在所述活動(dòng)四分體的傳輸通道上傳輸每個(gè)物理數(shù)位；和接收代理，其通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)基于鏈路的互連方案與所述傳輸代理互連，用于接收所傳輸?shù)奈锢頂?shù)位。


參考下述描述及用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的附圖，可以最好地理解本發(fā)明。在附圖中圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為四個(gè)塊的80位片的片格式以及其中八個(gè)CRC位的排序；圖1A根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了圖1的80位片的片格式，該片被劃分為物理數(shù)位0-物理數(shù)位3的四個(gè)物理數(shù)位，用以在全寬度鏈路上傳輸；圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為八個(gè)物理數(shù)位的80位片的片格式，用以在半寬度鏈路上傳輸；圖3根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為十六個(gè)物理數(shù)位的80位片的片格式，用以在四分之一寬度鏈路上傳輸；圖4根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了提供可變寬度鏈路的直接布線方案中所固有的片上布線擁塞及可變延遲；圖5根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了一種多路復(fù)用器輸入方案，用于產(chǎn)生所要求的物理數(shù)位及位傳輸順序；圖6根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了以下系統(tǒng)的電路板布圖，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)半字節(jié)多路復(fù)用以產(chǎn)生期望的位傳輸順序，同時(shí)可支持分叉端口；以及圖7根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了位重組方案的實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中，闡明了許多具體的細(xì)節(jié)。但是應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有這些具體的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。此外，為了不模糊對(duì)本描述的理解，沒(méi)有詳細(xì)地示出公知的電路、結(jié)構(gòu)及技術(shù)。
在整個(gè)說(shuō)明書中，“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”意指結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說(shuō)明書的多個(gè)地方，短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的出現(xiàn)并不一定是指相同的實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，可以以任何合適的方式組合特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。
此外，創(chuàng)造性方面存在于單個(gè)公開實(shí)施方式的部分特征中。因此，本說(shuō)明書所附的權(quán)利要求書特此被明確地包含在“具體實(shí)施方式
”部分中，每一項(xiàng)權(quán)利要求各自代表本發(fā)明的單獨(dú)的實(shí)施方式。
片格式本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了具有20通道鏈路(在全寬度時(shí))的PLI，其以四個(gè)20位物理數(shù)位的方式傳輸80位的片。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該20個(gè)通道被分到每五個(gè)通道一組的四分體中。對(duì)于這種實(shí)施例，寬度減小的鏈路可以由用作半寬度鏈路的兩個(gè)四分體的任何組合組成，或者由用作四分之一寬度鏈路的任何一個(gè)四分體組成。就是說(shuō)，這種實(shí)施例不支持任意鏈路寬度，只支持全寬度(20通道)、半寬度(10通道)和四分之一寬度(5通道)。在全寬度時(shí)，該鏈路在四個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)以四個(gè)20位物理數(shù)位傳輸一個(gè)80位片；在半寬度時(shí)，該鏈路在八個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)以八個(gè)10位物理數(shù)位傳輸一個(gè)80位片；以及在四分之一寬度時(shí)，該鏈路在十六個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)以十六個(gè)5位物理數(shù)位傳輸一個(gè)80位片。
80位片包含幾個(gè)(例如八個(gè))錯(cuò)誤檢測(cè)位來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。CRC是一種用作檢測(cè)已被傳輸過(guò)通信鏈路的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤的方法。典型地，Tx將多項(xiàng)式應(yīng)用于數(shù)據(jù)塊，并且將作為結(jié)果的CRC碼附加到該塊。Rx應(yīng)用相同的多項(xiàng)式，并且將其結(jié)果與附加的結(jié)果相比較。如果它們一致，那么成功地接收了數(shù)據(jù)，如果不一致，那么通知Tx重傳該數(shù)據(jù)。
基于用來(lái)實(shí)現(xiàn)CRC的數(shù)學(xué)方法，要求按照特定的順序來(lái)傳輸片的CRC位。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，要求遵循特定的順序來(lái)傳輸物理數(shù)位以及每一物理數(shù)位內(nèi)的位，從而有效地使用鏈路層的CRC突發(fā)錯(cuò)誤檢測(cè)能力。傳輸順序取決于使用中的鏈路寬度。圖1根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為四塊的80位片的片格式以及其中的八個(gè)CRC位的排序。如圖1所示，所示的片包含塊0—塊3的四個(gè)20位塊，以及位0—位7的八個(gè)CRC位。為了實(shí)現(xiàn)CRC，按照特定的順序傳輸CRC位。CRC位C0及C4被包括在塊0中，C1及C5被包括在塊1中，C2及C6被包括在塊2中，而C3及C7被包括在塊3中。
圖1A根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了圖1的80位片的片格式，該片被劃分為物理數(shù)位0—物理數(shù)位3的四個(gè)物理數(shù)位，用以在全寬度鏈路上傳輸。如圖1所示，對(duì)于具有20個(gè)通道的全寬度鏈路，片的每一個(gè)塊相當(dāng)于一個(gè)物理數(shù)位。圖1A將每一位表示為序偶<q，o>，其中“q”指出該位所屬的四分體，而“o”則指出該位在四分體中的偏移。如圖1A所示，八個(gè)CRC位被包含在物理數(shù)位0-物理數(shù)位3四個(gè)物理數(shù)位中每一個(gè)的第0列(位位置)和第1列中。
半寬度鏈路使用兩個(gè)四分體的任意組合，在八個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)以8個(gè)10位物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)80位片。這八個(gè)物理數(shù)位不是由片的四個(gè)塊中每一個(gè)塊的第一半和第二半簡(jiǎn)單地組成。為了滿足CRC算法的要求，用于半寬度鏈路的片格式交織該片的位，使得八個(gè)CRC位處在八個(gè)物理數(shù)位的每一個(gè)的第一位位置中。圖2根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為八個(gè)物理數(shù)位的80位片的片格式，用以在半寬度鏈路上傳輸。如圖2所示，八個(gè)物理數(shù)位的第一個(gè)，即物理數(shù)位0由該片的第一塊的交替的位組成；八個(gè)物理數(shù)位的第二個(gè)，即物理數(shù)位1由該片的第二塊的交替的位組成；八個(gè)物理數(shù)位的第三個(gè)，即物理數(shù)位2由該片的第一塊的剩余的交替的位(那些沒(méi)有包括在物理數(shù)位0中的)組成；等等。就是說(shuō)，物理數(shù)位0包括塊0的偶數(shù)列，物理數(shù)位1包括塊1的偶數(shù)列。接下來(lái)的兩個(gè)物理數(shù)位，物理數(shù)位2和物理數(shù)位3相應(yīng)地包括塊0和塊1的奇數(shù)列。因此，物理數(shù)位0—物理數(shù)位3用于完整地傳輸塊0和塊1。而物理數(shù)位4—物理數(shù)位7通過(guò)重復(fù)該過(guò)程用于傳輸塊2和塊3。這種排序允許八個(gè)CRC位被置于所示的八個(gè)物理數(shù)位的每一個(gè)的第一位位置中。
對(duì)于半寬度鏈路，只使用四個(gè)通道四分體中的兩個(gè)。使用的兩個(gè)四分體可以是四個(gè)四分體的任意組合<x，y>，如圖2所示。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所選擇的兩個(gè)四分體中具有較低“q”值的四分體傳輸具有較低列序號(hào)(物理數(shù)位中的位位置)的位。例如，對(duì)于圖2中所示的片格式，y＞x。
四分之一寬度鏈路使用任何一個(gè)通道四分體，在十六個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，以十六個(gè)5位物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)80位片。同樣，為了滿足CRC要求，片中的位必須被專門地排序。圖3根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了被劃分為十六個(gè)物理數(shù)位的80位片的片格式，用以在四分之一寬度鏈路上傳輸。如圖3所示，八個(gè)CRC位處于物理數(shù)位的交替對(duì)的第一位位置。通過(guò)與上述參考圖2的過(guò)程相似的過(guò)程形成這十六個(gè)物理數(shù)位。就是說(shuō)，物理數(shù)位0由來(lái)自塊0從第0列開始并包括每隔四位的共五位組成。物理數(shù)位1由來(lái)自塊1從第0列開始并包括每隔四位的共五位組成。物理數(shù)位2—物理數(shù)位7交織塊0及塊1的位，包括每一塊中按照特定的順序從第2列、第1列及第3列開始，每隔四位選出的五位。因此，物理數(shù)位0-物理數(shù)位1用來(lái)完整地傳輸塊0及塊1。然后物理數(shù)位8—物理數(shù)位15通過(guò)重復(fù)該過(guò)程用來(lái)傳輸塊2和塊3。
半字節(jié)多路復(fù)用(NIBBLE MUXING)按照CRC所要求的順序直接進(jìn)行位布線將導(dǎo)致長(zhǎng)的路線長(zhǎng)度，這會(huì)引起布線擁塞及可變的延遲。圖4根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了提供可變寬度鏈路的直接布線方案中所固有的片上布線擁塞及可變延遲。如圖4所示，來(lái)自20個(gè)通道的位被劃分到每個(gè)有五個(gè)通道的四分體中。來(lái)自四分體Q1-Q4每一個(gè)的一位被直接導(dǎo)向多路復(fù)用器1-多路復(fù)用20這20個(gè)多路復(fù)用器中的四個(gè)。例如圖4中所示，位0、5、10及15(每個(gè)四分體的第一位)被直接導(dǎo)向多路復(fù)用器1、6、11及16的每一個(gè)。繼續(xù)這種模式，位1、6、11及16(每個(gè)四分體的第二位)被直接導(dǎo)向多路復(fù)用器2、7、12及17的每一個(gè)，等等。多路復(fù)用器的每一個(gè)接收四個(gè)輸入位，并且基于鏈路寬度提供輸出，就是說(shuō)，對(duì)于全寬度(20位)鏈路，這20個(gè)多路復(fù)用器的每一個(gè)提供一個(gè)輸出，如多路復(fù)用器1提供位0輸出等。對(duì)于半寬度鏈路，每一時(shí)鐘周期只有這20個(gè)多路復(fù)用器的10個(gè)提供輸出，即每一時(shí)鐘周期共10位輸出。例如，多路復(fù)用器1可以在兩個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的每一個(gè)上分別提供位0和位10的輸出，多路復(fù)用器6可以在兩個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的每一個(gè)上分別提供位5和位15的輸出，在這里使用了四分體Q1及Q2。在使用Q3及Q4時(shí)，多路復(fù)用器11可以在兩個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的每一個(gè)上分別提供位0和位10的輸出，多路復(fù)用器16可以在兩個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的每一個(gè)上分別提供位5和位15的輸出。對(duì)于四分之一寬度路徑，每一時(shí)鐘周期內(nèi)只有這20個(gè)多路復(fù)用器中的5個(gè)提供輸出，即每一時(shí)鐘周期共5位輸出。例如，多路復(fù)用器1可以在四個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期的每一個(gè)上分別提供位0、位5、位10及位15的輸出(在使用Q1時(shí))。
根據(jù)這種方案的路線長(zhǎng)度的比較說(shuō)明了可變的延遲。這種路線長(zhǎng)度的可變性可以使緩沖成為必要。
為了既實(shí)現(xiàn)CRC所要求的位傳輸順序，又避免這些缺點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為PLI的每一個(gè)通道設(shè)置了一個(gè)集成多路復(fù)用器(MUX)。對(duì)于一個(gè)20通道PLI，集成20個(gè)多路復(fù)用器。
圖5根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了一種多路復(fù)用器輸入方案，用于產(chǎn)生所要求的物理數(shù)位及位傳輸順序。多路復(fù)用器輸入方案500將20位塊劃分到半字節(jié)0—半字節(jié)4這五個(gè)每個(gè)四位的半字節(jié)中。針對(duì)半字節(jié)0來(lái)討論解決由CRC帶來(lái)的傳輸順序限制的多路復(fù)用方案。
對(duì)于全寬度鏈路，多路復(fù)用輸入選擇是直通式的；為奇數(shù)塊和偶數(shù)塊的每一個(gè)實(shí)現(xiàn)20個(gè)多路復(fù)用器。對(duì)于全寬度鏈路，20個(gè)多路復(fù)用器的每一個(gè)(一個(gè)多路復(fù)用器與每一個(gè)輸入都相關(guān))都是活動(dòng)的，并且每個(gè)多路復(fù)用器逐個(gè)半字節(jié)地接收其對(duì)應(yīng)的輸入。如圖5所示，半字節(jié)0的位0—位3中的每一位被輸入到多路復(fù)用器0—多路復(fù)用器3四個(gè)對(duì)應(yīng)的多路復(fù)用器。這些位在每一四分體中的偏移為0。塊0的所有半字節(jié)(由塊0的半字節(jié)0例示)被作為物理數(shù)位0傳輸，塊1的所有半字節(jié)(由塊1的半字節(jié)0例示)被作為物理數(shù)位1傳輸。
對(duì)塊2及塊3重復(fù)所述操作，以生成接下來(lái)的兩個(gè)物理數(shù)位。
對(duì)于半寬度鏈路，使用指定為Qy和Qx的兩個(gè)四分體，因此，只使用和每一個(gè)半字節(jié)相關(guān)聯(lián)的四個(gè)多路復(fù)用器中的兩個(gè)，共十個(gè)活動(dòng)的多路復(fù)用器。在八個(gè)物理數(shù)位的前四個(gè)中，使用位<x，0>和<y，0>來(lái)傳輸塊0和塊1的半字節(jié)0。在物理數(shù)位0中，Qx Qy分別傳輸塊0的位0和位2(也傳輸位4、8、12和16，以及位6、10、14和18)。在物理數(shù)位1中，Qx及Qy切換到塊1并且分別傳輸位0及位2(也傳輸位4、8、12和16，以及位6、10、14和18)。對(duì)塊0和塊1的位1和位3(以及位5、9、13和17，以及位7、11、15和19)重復(fù)上述操作，總共有四個(gè)物理數(shù)位。對(duì)塊2和塊3，接下來(lái)的四個(gè)物理數(shù)位重復(fù)該操作。
如上面提到的，對(duì)于四分體對(duì)Qy和Qx，x的值小于y的值。例如，如果四分體1和四分體0被用來(lái)形成半寬度鏈路，那么四分體0在連續(xù)的物理數(shù)位中傳輸每個(gè)塊的位0和位1，四分體1在連續(xù)的物理數(shù)位中傳輸位2和位3。另一方面，如果使用四分體1和四分體2，那么四分體1在連續(xù)的物理數(shù)位中傳輸每個(gè)塊的位0和位1，并且四分體2在連續(xù)的物理數(shù)位中傳輸位2和位3。
對(duì)于四分之一寬度鏈路，使用四分體之一的Qx，因此，只使用和每一個(gè)半字節(jié)相關(guān)聯(lián)的四個(gè)多路復(fù)用器的一個(gè)，共計(jì)五個(gè)活動(dòng)的多路復(fù)用器。在使用<x，0>的十六個(gè)物理數(shù)位的前八個(gè)中傳輸塊0和塊1的半字節(jié)0。在物理數(shù)位0中傳輸塊0的位0(也傳輸位4、8、12和16)并且在物理數(shù)位1中傳輸塊1的位0(也傳輸位4、8、12和16)。在對(duì)兩個(gè)塊的總共八個(gè)物理數(shù)位來(lái)交織塊0和塊1時(shí)，對(duì)于每一次疊代，分別使用半字節(jié)0的位2、位1及位3(以及其它每個(gè)半字節(jié)的對(duì)應(yīng)位)重復(fù)三次上述操作。對(duì)于塊2和塊3，使用接下來(lái)的八個(gè)物理數(shù)位重復(fù)所述操作。
傳輸后，在Rx端口處使用與所述復(fù)用方案產(chǎn)生相反效果，并提供位及物理數(shù)位的解復(fù)用的方案來(lái)解復(fù)用所接收的位。
重組(SWIZZLING)以上描述了本發(fā)明實(shí)現(xiàn)半字節(jié)多路復(fù)用的實(shí)施例，該實(shí)施例相對(duì)于它們的關(guān)聯(lián)輸入通過(guò)提供高度局部化的、片上的多路復(fù)用，減少了片上布線擁塞及可變的路徑長(zhǎng)度。因?yàn)楫?dāng)操作寬度減小的鏈路(或者本發(fā)明實(shí)施例的半寬度鏈路，或者本發(fā)明實(shí)施例的四分之一寬度鏈路)時(shí)，物理數(shù)位沒(méi)有通過(guò)鄰近物理通道上的鏈路進(jìn)行傳輸，所以維持所要求的物理數(shù)位及每一物理數(shù)位中的位的傳輸順序，可能會(huì)相對(duì)困難。就是說(shuō)，半字節(jié)多路復(fù)用方案的實(shí)現(xiàn)將對(duì)應(yīng)于給定半字節(jié)的四個(gè)多路復(fù)用器的每一個(gè)的輸出直接導(dǎo)向不同的四分體。這在支持多種特性的系統(tǒng)中可能是成問(wèn)題的。
例如，考慮所支持的端口分叉特性。端口分叉允許一個(gè)全寬度的代理被分為兩個(gè)各具有半寬度鏈路的代理。例如，對(duì)于某些系統(tǒng)平臺(tái)，I/O上的流量與處理器之間的流量不一樣多。因此，對(duì)于有兩個(gè)處理器的系統(tǒng)，不是每個(gè)處理器都有其自己的專用I/O組件，而是在互連方面這兩個(gè)處理器可能共享單個(gè)I/O組件。在這種情形中，這兩個(gè)處理器使用20位寬的互連(20個(gè)通道)相互通信，但是I/O代理分配它的20個(gè)通道中的10個(gè)來(lái)與一個(gè)處理器通信，分配另外10個(gè)通道來(lái)與另一個(gè)處理器通信。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)先于鏈路初始化的引腳捆綁(pin straps)實(shí)現(xiàn)端口分叉，并且這種配置仍舊是靜態(tài)的。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，分叉的端口在引腳區(qū)的中央有兩個(gè)時(shí)鐘通道(每個(gè)半寬度鏈路一個(gè))。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，能夠分叉的端口也能夠作為單個(gè)全寬度鏈路運(yùn)行。對(duì)于這樣一個(gè)實(shí)施例，外部時(shí)鐘引腳可能沒(méi)有被連接，或者被硬連線接到Vcc或Vss二者之一。
圖6根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了以下系統(tǒng)的電路板布圖，該系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)半字節(jié)多路復(fù)用以產(chǎn)生期望的位傳輸順序，同時(shí)可支持分叉端口。圖6中所示的系統(tǒng)600包括Tx代理605，其實(shí)現(xiàn)如參考圖5所述的，由半字節(jié)多路復(fù)用產(chǎn)生的期望的傳輸順序。如所示的，代理605有分叉的端口。系統(tǒng)600還包括兩個(gè)代理610A和610B，每個(gè)具有一個(gè)半寬度端口。在代理610A和610B的每一個(gè)上可用的20個(gè)通道中有一半是不活動(dòng)的。在代理610A上，半寬度端口使用通道0-9，而在代理610B上，半寬度端口使用通道10-19。如圖6中所示，代理605的四分體0及四分體1被導(dǎo)向代理610A，而四分體2及四分體3被導(dǎo)向代理610B。這種布圖在電路板上會(huì)有如圖6所示的過(guò)多的線路交叉，或者，需要額外的布線層，二者都不可取。
為了解決這種情況，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在內(nèi)部邏輯與物理通道之間實(shí)現(xiàn)了位重組層。
圖7根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖示了位重組方案的實(shí)現(xiàn)。如圖7所示的系統(tǒng)700包括代理705，其具有在內(nèi)部邏輯與物理引腳706之間實(shí)現(xiàn)的位重組方案。位重組的結(jié)果是產(chǎn)生了讓所有的位在鄰近物理通道上傳輸?shù)乃姆煮w。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)管芯上的硬接線實(shí)現(xiàn)位重組，因此不需要額外的邏輯。如圖7所示，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使用接下來(lái)的重組公式將用序偶<q，o>表示的位映射到物理通道“n”。
通道n＝(NL/4)*(1+q)-o-1對(duì)于q＜2；并且＝(NL/4)*(5-q)+o對(duì)于q＞＝2；這里，“n”是通道號(hào)(0到NL-1)，“NL”是全寬度鏈路通道數(shù)量(例如20個(gè)通道)，“q”是四分體號(hào)(0到3)，并且“o”是四分體“q”內(nèi)的位偏移(0到4)。通過(guò)內(nèi)部重組位，從而迫使四分體的所有位在鄰近的物理通道上傳輸，緩和了分叉端口的板上布線擁塞。如所示的，代理705的端口可以是分叉的，四分體0與四分體1被導(dǎo)向代理710A的半寬度端口，四分體2與四分體3被導(dǎo)向代理710B的半寬度端口。在物理引腳706處，實(shí)施所述重組方案后的四分體順序并不是按順序排列的，但是無(wú)需額外的布線層就可以直接連接到代理710A及710B。
一般問(wèn)題(GENERAL MATTERS)本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于將鏈路劃分為一個(gè)或多個(gè)寬度減小的鏈路的算法。盡管在上面參考PLI作了描述，該P(yáng)LI具有20個(gè)通道的全寬度鏈路、80位的片大小以及半寬度及四分之一寬度的減小寬度鏈路，但是本發(fā)明可選的實(shí)施例同樣地使用具有不同大小的鏈路、片以及提供多種減小寬度鏈路的PLI。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，高度局部化的多路復(fù)用器減輕了在芯片的高度擁塞區(qū)域中的片上擁塞，該多路復(fù)用器是通過(guò)以上參考圖5描述的半字節(jié)多路復(fù)用處理產(chǎn)生的。上面參考圖6描述的位重組增加了片上擁塞(在可以容忍擁塞加重的不太擁塞的區(qū)域中)，但是減輕了板上擁塞，允許系統(tǒng)更好地支持端口分叉及通道倒序的特性。
通道倒序在通道倒序方面，上述多路復(fù)用及重組方案的實(shí)現(xiàn)提供了附加的好處。
理想情況中，在兩個(gè)被互連的代理的每一個(gè)上提供物理信號(hào)的引腳被連接到另一個(gè)代理上對(duì)應(yīng)的引腳。就是說(shuō)，對(duì)于一對(duì)20引腳的代理，一個(gè)代理上的引腳0-19被連接到另一個(gè)代理上的引腳0-19。對(duì)于某些拓?fù)?，這種連接可能導(dǎo)致過(guò)多的電路板布圖擁塞或復(fù)雜性。本發(fā)明的實(shí)施例允許在一個(gè)端口上的引腳對(duì)另一個(gè)端口上的引腳倒序。這種通道倒序由下面的A和B兩個(gè)端口之間的引腳連接方程定義。
引腳kcomponentA＝＞引腳(NL-k-1)componentB由Rx端口自動(dòng)地檢測(cè)并補(bǔ)償通道倒序。只要代理通過(guò)對(duì)應(yīng)的引腳(直接連接)或者通過(guò)上面提到的用于通道倒序的引腳連接方程被連接起來(lái)，在板上就不需要額外的步驟。
對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中除端口分叉之外還支持通道倒序特性，20通道的分叉端口的通道0-9被連接到第一半寬度端口的通道19-10(按照該特定的順序)，而20通道的分叉端口的通道10-19被連接到第二半寬度端口的通道9-0(按照該特定的順序)。
對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)使用上述多路復(fù)用及重組方案的實(shí)施例，直接連接的每一通道的通道標(biāo)識(shí)符與倒序后的通道連接的通道標(biāo)識(shí)符只有一位不同。就是說(shuō)，由于通道被限制在僅僅兩個(gè)位置的其中之一，所以它們的標(biāo)識(shí)符除了一位外，全都可以相同。在這種實(shí)施例中，通過(guò)比較該單個(gè)位可以檢測(cè)出通道倒序。通過(guò)參考通道標(biāo)識(shí)符的單個(gè)位可以指示通道倒序，這節(jié)省了時(shí)間及芯片空間，因此僅僅需要在片上實(shí)現(xiàn)一位比較器來(lái)支持通道倒序。相反，現(xiàn)有技術(shù)的方案要求通道標(biāo)識(shí)符的所有五位都進(jìn)行比較，因此就需要五位比較器。
本發(fā)明的實(shí)施例所提供的多路復(fù)用及重組處理在支持其它期望的特性的同時(shí)，產(chǎn)生期望的位傳輸順序并且為減小寬度鏈路提供了方便。這些處理包括各種操作并且被按照它們最基本的形式作了描述，但是可以向這些處理的任何一個(gè)添加操作或從這些處理的任何一個(gè)中刪除操作，而不背離本發(fā)明的基本范圍?？梢酝ㄟ^(guò)硬件組件實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例的操作，或者包括在上述機(jī)器可執(zhí)行指令中?；蛘呖梢酝ㄟ^(guò)硬件與軟件的組合來(lái)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的操作。本發(fā)明的實(shí)施例可以作為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)提供，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括在其上存儲(chǔ)有指令的機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)，其可以被用來(lái)使計(jì)算機(jī)(或者其它電子器件)按程序執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述處理。
機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)包括任何以可由機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人數(shù)字助手、制造工具、任何有一組一個(gè)或多個(gè)處理器的器件等)訪問(wèn)的形式來(lái)提供(例如，存儲(chǔ)和/或傳輸)信息的機(jī)制。例如，機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)包括可記錄/不可記錄介質(zhì)(例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)；隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)；磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)；光存儲(chǔ)介質(zhì)；閃存器件等)，以及電、光、聲或者其它形式的傳播信號(hào)(例如載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)等。
雖然已經(jīng)結(jié)合幾個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，可以進(jìn)行修改和變化。因此，以上描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是解釋性的，而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括將片的多個(gè)位劃分為若干組，每一組有相同數(shù)目的位；以及通過(guò)把一個(gè)組的每一位輸入到一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的多路復(fù)用器中，獨(dú)立地多路復(fù)用每一組的位，以產(chǎn)生期望的傳輸順序。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將傳輸通道劃分為多個(gè)傳輸通道分區(qū)，使得來(lái)自每一組的被多路復(fù)用的位形成物理數(shù)位，所述物理數(shù)位所具有的位的數(shù)量對(duì)應(yīng)于每一傳輸通道分區(qū)中的傳輸通道的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的多路復(fù)用器中的每一個(gè)與所述傳輸通道分區(qū)中的一個(gè)不同分區(qū)相關(guān)聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每一組有四位。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，每一傳輸通道分區(qū)是傳輸通道四分體。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，每一傳輸通道四分體有五個(gè)傳輸通道。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，重組所述被多路復(fù)用的位，使得從鄰接的物理傳輸通道傳輸每一輸出位。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述期望的傳輸順序有助于實(shí)現(xiàn)特定的循環(huán)冗余校驗(yàn)。
9.一種用于提供可變寬度鏈路的系統(tǒng)，包括端口劃分單元，用于將鏈路端口的數(shù)據(jù)傳輸通道劃分為多個(gè)四分體，所述四分體中至少有一個(gè)是活動(dòng)的；和傳輸單元，用于以多個(gè)物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)片，每一物理數(shù)位所具有的位的數(shù)量與所有活動(dòng)四分體內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸通道的總數(shù)相等。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，按照指定的位傳輸順序，通過(guò)所述鏈路來(lái)傳輸一個(gè)片的多個(gè)物理數(shù)位和一個(gè)物理數(shù)位的多個(gè)位。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，選擇所述指定的位傳輸順序以實(shí)現(xiàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括多組多路復(fù)用器，每一組多路復(fù)用器與一組位相關(guān)聯(lián)，每一組中的位都被輸入到所述關(guān)聯(lián)的多路復(fù)用器組中的每一個(gè)多路復(fù)用器。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，每組多路復(fù)用器的輸出形成物理數(shù)位。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，重組輸入到所述每一個(gè)多路復(fù)用器的位，使得從一組鄰接的物理傳輸通道傳輸來(lái)自所述多路復(fù)用器的一組輸出位。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述端口是分叉的。
16.一種產(chǎn)品，包括機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)，其具有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，其中當(dāng)所述數(shù)據(jù)被訪問(wèn)時(shí)，導(dǎo)致機(jī)器執(zhí)行操作以在兩個(gè)代理之間實(shí)現(xiàn)物理層鏈路的初始化，所述操作包括將鏈路端口的數(shù)據(jù)傳輸通道劃分為多個(gè)四分體，所述四分體中至少有一個(gè)是活動(dòng)的；以及以多個(gè)物理數(shù)位來(lái)傳輸一個(gè)片，每一物理數(shù)位所具有的位的數(shù)量與所有活動(dòng)四分體內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸通道的總數(shù)相等。
17.如權(quán)利要求16所述的產(chǎn)品，其中，按照指定的位傳輸順序，通過(guò)所述鏈路來(lái)傳輸一個(gè)片的多個(gè)物理數(shù)位和一個(gè)物理數(shù)位的多個(gè)位。
18.如權(quán)利要求16所述的產(chǎn)品，其中，選擇所述指定的位傳輸順序以實(shí)現(xiàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)。
19.如權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，還包括多組多路復(fù)用器，每一組多路復(fù)用器與一組位相關(guān)聯(lián)，每一組中的位被輸入到所述關(guān)聯(lián)的多路復(fù)用器組中的每一個(gè)多路復(fù)用器。
20.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中，每組多路復(fù)用器的輸出形成物理數(shù)位。
21.如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中，重組輸入到所述每一個(gè)多路復(fù)用器的位，使得從一組鄰接的物理傳輸通道傳輸來(lái)自所述多路復(fù)用器的一組輸出位。
22.一種系統(tǒng)，包括傳輸代理，其具有多個(gè)被劃分為多個(gè)四分體的數(shù)據(jù)傳輸通道，至少一個(gè)四分體是活動(dòng)的，并且其中采用多組多路復(fù)用器來(lái)接收數(shù)據(jù)、多路復(fù)用所述數(shù)據(jù)以及輸出所述數(shù)據(jù)，每一組多路復(fù)用器的輸出形成物理數(shù)位，在相應(yīng)的時(shí)鐘周期中，在所述活動(dòng)四分體的傳輸通道上傳輸每個(gè)物理數(shù)位；和接收代理，其通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)基于鏈路的互連方案與所述傳輸代理互連，用于接收所傳輸?shù)奈锢頂?shù)位。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述傳輸代理及所述接收代理是從以下組中選出的組件，該組由處理器、存儲(chǔ)器控制器、輸入/輸出集線器組件、芯片組及其組合組成。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)被多路復(fù)用來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)冗余校驗(yàn)。
25.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，重組每一組多路復(fù)用器的輸出，使得從一組鄰接的物理傳輸通道傳輸來(lái)自每一組所述多路復(fù)用器的輸出位。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述接收代理的多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道被倒序連接到所述傳輸代理的所述多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，由每一數(shù)據(jù)傳輸通道的數(shù)據(jù)傳輸通道標(biāo)識(shí)符中的單個(gè)位來(lái)指示所述倒序。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述接收代理包括其中采用的多組多路復(fù)用器，所述多路復(fù)用器用于接收數(shù)據(jù)并且解復(fù)用所述數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于將鏈路劃分為一個(gè)或多個(gè)寬度減小的鏈路的算法。對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種多路復(fù)用方案被用來(lái)實(shí)現(xiàn)由特定的循環(huán)冗余校驗(yàn)所要求的位傳輸順序。然后在片上重組多路復(fù)用的輸出位，從而減少板上布線擁塞。
文檔編號(hào)G06F13/40GK1700700SQ20041009657
公開日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者莫里斯·B·斯坦曼, 拉胡爾·R·沙阿, 納韋恩·謝呂庫(kù)里, 阿龍·T·斯平克, 艾倫·J·鮑姆, 桑賈伊·達(dá)布羅, 提姆·弗羅德沙姆, 戴維·S·鄧寧, 西奧多·Z·舍恩博恩 申請(qǐng)人:英特爾公司