專利名稱:封裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及包括第一和第二管芯(die)的封裝體。
背景技術(shù):
硅技術(shù)中特征尺寸的發(fā)展趨勢是減小。例如,減小CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 硅處理中的特征尺寸允許數(shù)字邏輯在每個連續(xù)制作技術(shù)中縮小。例如,如果數(shù)字邏輯單元 以90 nm (納米)技術(shù)來實(shí)施,則相同單元將占用比以65 nm技術(shù)實(shí)施時小55%的面積。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種封裝體,該封裝體包括第一管芯;第二管芯; 連接所述第一管芯和所述第二管芯的接口(interface),所述第一和第二管芯中的至少一 個包括存儲器,所述接口被配置用于傳輸控制信號和存儲器事務(wù)(memory transaction); 用來于在所述接口上傳輸所述控制信號之前對所述控制信號采樣的采樣裝置;和用來根據(jù) 與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制該采樣裝置的裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種用在封裝體中的管芯,所述封裝體包括所述管 芯和至少一個另外的管芯,所述管芯包括用于提供存儲器事務(wù)的存儲器電路;連接所述 管芯和所述另外的管芯的接口,所述接口被配置用于傳輸控制信號和所述存儲器事務(wù);用 來對所述控制信號采樣的采樣裝置;和用來根據(jù)與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì) 量參數(shù)來控制該采樣裝置的裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種用在封裝體中的方法,所述封裝體包括第一管 芯和第二管芯,所述方法包括提供存儲器事務(wù);對控制信號采樣;根據(jù)與相應(yīng)控制信號相 關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制所述采樣;以及在公共接口上傳輸所述被采樣的控制 信號和所述存儲器事務(wù)。上述方面中的一個或多個可以,但不一定,解決或減輕下述問題中的一個或多個。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到,當(dāng)納米技術(shù)的尺寸減小時,模擬單元和IO (輸入/輸出)單元 可能比數(shù)字單元縮小得少(如果真有的話)。這可能導(dǎo)致的情形是,對于集成電路上的更復(fù) 雜的系統(tǒng)來說,設(shè)計日益受到焊盤(pad)限制。受焊盤限制的設(shè)計可能是不利的,因?yàn)閿?shù)字 邏輯可能不能像其是器件面積中的決定因素的情況時那樣被密集地實(shí)現(xiàn)。發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到另一問題。例如,到更小設(shè)計的轉(zhuǎn)變(例如到32納米以 下的轉(zhuǎn)變)在支持低電壓、高速輸入/輸出邏輯和較高電壓互連技術(shù)之間引入二分法 (dichotomy)。低電壓、高速輸入/輸出邏輯的一個示例可以例如是DDR3 SDRAM(第三代雙 倍數(shù)據(jù)速率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器)。這可能需要1.5 V的電壓。僅作為示例,較高電壓 互連技術(shù)可以是HDMI (高清晰度多媒體接口)、SATA (串行高級技術(shù)附件)或USB3 (通用串 行總線3)。例如,較低電壓的DDR3接口可能需要具有30埃厚度的晶體管柵極氧化物,而 HDMI接口將需要厚度為50埃的晶體管柵極氧化物。這些不同厚度的晶體管柵極氧化物與 標(biāo)準(zhǔn)處理不兼容。
本發(fā)明者認(rèn)識到的另一問題是將高速模擬接口移植到新工藝在時間和專家注意 力方面會消耗大量資源。
為了理解本發(fā)明的一些實(shí)施例并且理解這些實(shí)施例可以被如何實(shí)施,現(xiàn)在將僅以 示例的方式來參考附圖,在附圖中
圖Ia示出并入了兩個管芯的封裝體和與該封裝體連接的電路的示意平面圖; 圖Ib示出圖Ia的并入了兩個管芯的封裝體的示意側(cè)視圖; 圖2示意性地示出圖1的兩個管芯之間的接口 ; 圖3示意性地示出從一個管芯發(fā)送到另一個管芯的不同類型的分組; 圖4示意性地示出分組的多路復(fù)用;
圖5示意性地示出一個管芯中的用于產(chǎn)生將從該管芯發(fā)送到另一個管芯的分組的電
路;
圖6示意性地示出分組從一個管芯發(fā)送到另一個管芯的優(yōu)先次序; 圖7示出從一個管芯到另一個管芯的鏈路上的分組的多路復(fù)用; 圖8示意性地示出用于保持一組信號和相應(yīng)束寄存器(bundle register)之間的映射 的電路;
圖9示意性地示出實(shí)施寫消息的邊沿觸發(fā)編碼所需的硬件的各元件; 圖10示意性地示出用于控制從一個管芯到另一個管芯的業(yè)務(wù)流量的電路; 圖11示意性地示出同步機(jī)制;
圖12示意性地示出其中給定時隙被保留用于特定束的布置; 圖13示意性地示出中斷電路; 圖14示意性地示出線到束的映射和束的反映射;以及 圖15示意性地示出用于邊沿觸發(fā)的中斷的電路。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的實(shí)施例中,多個集成電路管芯被并入單個封裝體內(nèi)。在下列示例中,描 述具有兩個管芯的單個封裝體。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,這僅作為示例并且在本發(fā)明的一些實(shí) 施例中可以提供兩個以上的管芯。在不同硅管芯上的系統(tǒng)之間提供通信信道。通信信道或片上互連可以提供高帶寬 和少的等待時間。在一些實(shí)施例中,各種信號被整合到通信信道上以便減少引腳數(shù)和功耗。 本發(fā)明的一些實(shí)施例可以提供通用通信信道,該通用通信信道允許接口保留它們與為接口 的不同實(shí)施方式留出余地的信道的兼容性。通過在單個封裝體內(nèi)允許一個以上的管芯,可以實(shí)現(xiàn)模擬塊與數(shù)字塊的去耦。例 如,模擬電路可以設(shè)置在一個管芯上并且數(shù)字電路可以設(shè)置在不同的管芯上。這樣,模擬管 芯可以具有它需要的電壓和/或晶體管柵氧化物厚度,而管芯的數(shù)字部分可以使用不同的 電壓和/或晶體管柵氧化物厚度。應(yīng)當(dāng)理解的是,在一些實(shí)施例中,數(shù)字管芯可以主要包括 數(shù)字電路和相對少量的模擬電路和/或模擬管芯可以主要包括模擬電路和相對少量的數(shù) 字電路。
可替換地或另外地,每個管芯可以被設(shè)計成提供特定功能,在該特定功能的實(shí)現(xiàn) 過程中該特定功能可能需要模擬和數(shù)字電路的各種不同混合。在一些實(shí)施例中,這可能意 味著在不同的封裝體中可以使用相同的管芯或用于管芯的相同設(shè)計。通過引入該模塊性, 可以減少設(shè)計時間。在下面,包括兩個或更多個管芯的單個封裝體將被稱作系統(tǒng)級封裝體(system in package)ο僅作為示例,一個系統(tǒng)級封裝體可以包括包括高速CPU (中央處理單元)的32納 米管芯、一個或多個DDR3控制器和其它元件、以及包括模擬PHY (物理層裝置)的55納米 管芯。由于模擬電路被包含在與包含數(shù)字電路的管芯不同的管芯上,所述32納米管芯能夠 將由尺寸減小得到的好處最大化。在下列示例中,針對機(jī)頂盒來描述系統(tǒng)級封裝體實(shí)施例。特別地,機(jī)頂盒應(yīng)用管芯 和媒體處理引擎4是在相同的封裝體中。然而,這僅作為示例。例如,一個封裝體可以包括 RF (射頻)管芯和TV調(diào)諧器管芯?;蛘?,無線連網(wǎng)PHY層管芯可以被并入與RF管芯相同的 封裝體中??梢栽诙喾N不同的情況下使用替換實(shí)施例。以下是其中可以使用本發(fā)明的實(shí)施例 的非窮舉性列表移動電話芯片、自動化產(chǎn)品、電信產(chǎn)品、無線產(chǎn)品、游戲(gaming)應(yīng)用芯 片、個人計算機(jī)芯片、以及存儲器芯片。在一個封裝體中有兩個或更多個管芯并且所述管芯以不同技術(shù)來制作的情況下 可以使用本發(fā)明的實(shí)施例??商鎿Q地或另外地,可以在至少管芯之一要被獨(dú)立地鑒定、驗(yàn)證 或測試以符合某種標(biāo)準(zhǔn)是有利的情況下,可以使用本發(fā)明的實(shí)施例。可替換地或另外地,在 管芯中的一個包括驅(qū)動特定無線接口、光學(xué)接口或電接口的專用邏輯使得其它(一個或多 個)管芯可以被獨(dú)立制造并且不發(fā)生與該專用邏輯有關(guān)的任何費(fèi)用的情況下,可以使用本 發(fā)明的實(shí)施例??商鎿Q地或另外地,在管芯中的一個包括將由其它管芯的設(shè)計者/制造者 扣留(withheld)的信息(例如加密信息)的情況下,可以使用本發(fā)明的實(shí)施例。可替換地或 另外地,在管芯中的一個包括高密度RAM或ROM并且因?yàn)橹谱鞒善仿屎?或產(chǎn)品靈活性優(yōu) 選把其和標(biāo)準(zhǔn)高速邏輯分開的情況下,可以使用本發(fā)明的實(shí)施例?,F(xiàn)在參考示出系統(tǒng)級封裝體12的圖Ia和lb。系統(tǒng)級封裝體12包括機(jī)頂盒應(yīng)用 管芯2和媒體處理引擎管芯4。該兩個管芯2和4通過接口 6彼此連接。接口 6包括雙向 點(diǎn)到點(diǎn)接口 8、從媒體處理引擎4到機(jī)頂盒應(yīng)用管芯2的HD (高清晰度)視頻輸出10和SD (安全數(shù)字)視頻輸出11。管芯2和4被連接到在系統(tǒng)級封裝體外部的電路。機(jī)頂盒應(yīng)用管芯2被連接到 Wi-Fi芯片組14和快閃存儲器18。機(jī)頂盒應(yīng)用管芯2還包括輸入/輸出16。應(yīng)當(dāng)理解的 是,示出的輸入/輸出的數(shù)目僅是作為示例,并且可以提供六個以上或以下的輸入/輸出。 這些輸入/輸出中的每一個可以是輸入和輸出、僅僅是輸入或僅僅是輸出。機(jī)頂盒應(yīng)用管 芯2還被連接到三個解調(diào)器20a、20b和20c。所述解調(diào)器中的每一個被連接到相應(yīng)的調(diào)諧 器 22a,22b 和 22c。媒體處理引擎管芯4被連接到DDR3 — DRAM 24。參考圖lb,其示出圖Ia的系統(tǒng)級封裝體,但是是從側(cè)面示出的。這也是系統(tǒng)級封 裝體12的示意性表示。系統(tǒng)級封裝體12包括PCB (印刷電路板)層200,所述PCB層200具有貫穿其延伸的通路202。襯底結(jié)構(gòu)206由焊料球204支撐,焊料球204在PCB 200和襯 底結(jié)構(gòu)206之間。襯底結(jié)構(gòu)206被提供有貫穿其的通路208。襯底結(jié)構(gòu)206可以由玻璃纖 維制成。襯底結(jié)構(gòu)206具有接觸焊料球204的標(biāo)注為207d的層0。接下來是第二層,即標(biāo) 注為207c的層1,該層是功率層。接下來是第三層,即標(biāo)注為207b的層2,該層是接地層。 最后是第四層,即標(biāo)注為207a的層3,該層是與焊料球210接觸的信號層。在與襯底結(jié)構(gòu)的面對PCB層200的側(cè)相對的襯底結(jié)構(gòu)的一側(cè)上的焊料球210支撐 管芯2和4。正如已知的,通過焊料球和通路提供電路徑。由從一個管芯到另一個管芯的路 徑限定接口 8,所述路徑包括連接到該一個管芯的焊料球;連接到該一個管芯的焊料球連 接到襯底結(jié)構(gòu)206的信號層,襯底結(jié)構(gòu)的信號層連接到與另一個管芯相關(guān)的相應(yīng)焊料球。 在一些實(shí)施例中,連接路徑可以包括襯底結(jié)構(gòu)中的通路。應(yīng)當(dāng)理解的是,這僅是接口的可能 實(shí)施方式的一個示例,并且接口 8的各連接可以以多種替換方式來實(shí)施。被PCB層200支撐的元件然后被封裝在塑料鑄模212中以提供系統(tǒng)級封裝體。本發(fā)明的實(shí)施例使用公共接口,這避免了需要專用于特定控制信號的相對大量的 線路(wire)。一些實(shí)施例使得簡化了將新的或不同的控制信號考慮在內(nèi)的對管芯的修改。 本發(fā)明的一些實(shí)施例使得簡化了管芯的測試、驗(yàn)證和封裝,并且能夠簡化管芯間的通信。本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例可以利用所謂的子系統(tǒng)方法來解決所述問題。現(xiàn)在參考圖2-4。在下面,描述了虛管道,其中可以利用標(biāo)準(zhǔn)存儲器事務(wù)來多路復(fù) 用控制信號,例如中斷信號、握手信號、復(fù)位信號和其它窄信號。在典型的片上系統(tǒng)(SoC)系 統(tǒng)中,大多數(shù)的通信是經(jīng)由總線互連、通過存儲器映射事務(wù)而被執(zhí)行的。Bus/NoC (片上網(wǎng) 絡(luò))是寬的(例如,對于NoC是80比特,對于總線是100+比特)。這些窄的‘帶外’信號通常 在少量固定功能線路上傳達(dá)信息;然而,在SoC內(nèi)可以存在很多這種功能線路。應(yīng)當(dāng)理解, 這些數(shù)目僅是作為示例。存儲器映射事務(wù)一般從發(fā)起方端口等發(fā)出。從發(fā)起方端口發(fā)出的事務(wù)將包括被路 由器用于路由這些事務(wù)的地址。在接收側(cè),事務(wù)被目標(biāo)端口等接收,然后被路由器根據(jù)地址 信息路由到目的地。存儲器事務(wù)可以被認(rèn)為是被路由的點(diǎn)對點(diǎn)事務(wù)。相比之下,控制信號 是點(diǎn)對點(diǎn)的,而不需要任何路由。換句話說,一個管芯上的導(dǎo)線或線路被映射到另一個管芯 上的相應(yīng)的導(dǎo)線或線路。對于控制信號,在一個管芯中的線路上的信號變化通過接口和相關(guān)電路以對于使 用該線路進(jìn)行通信的實(shí)體在功能上透明的方式被傳送使得在另一個管芯中的相應(yīng)線路上 存在相應(yīng)的信號變化??刂菩盘柕氖纠?,但不限于中斷、握手(例如請求、應(yīng)答對)、復(fù)位、功率狀態(tài) 改變請求、啟用/停用信號、報警信號、同步信號、時鐘信號、狀態(tài)信號、功能模式設(shè)置信號、 感測信號、存在檢測信號、功率狀態(tài)信號、結(jié)束信號、安全模式信號、LED (發(fā)光二極管)控制、 外部芯片控制(例如芯片選擇、寫保護(hù)、芯片啟用等)以及從芯片外(即在封裝體外部)獲得 的用于控制相關(guān)電子物品的信號。應(yīng)當(dāng)理解,圖2-4用于說明圖1的管芯2和4之間的通信。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,通過管芯間接口 8連接的兩個管芯2和4之間的大多 數(shù)通信將是對與相應(yīng)管芯相關(guān)的存儲器地址空間的讀事務(wù)和寫事務(wù)。該業(yè)務(wù)(traffic)通 常是雙向業(yè)務(wù)。然而,還可以存在中斷線、DMA (直接存儲器存取)握手、復(fù)位請求和應(yīng)答、
7掉電(power down)請求等等的斷言(assertion)和/或解除斷言(deassertion)形式的通 信。這些信號可以另外或可替換地包括上述控制信號中的任何一個或多個。后面的這些信 號是前面討論的控制信號并且有時被稱為帶外信號(00B)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,存儲器事務(wù)(例如讀和寫)通過管芯間接口 8由分組序 列來載送。在這點(diǎn)上,參考示出管芯間接口的圖2。分組多路復(fù)用器沈被設(shè)置在每個管芯上。它連接到管芯間接口 8,在管芯間接口 8 的另一端是相應(yīng)的分組多路分解器觀。每個管芯由此包括用于進(jìn)入到另一管芯的業(yè)務(wù)的分 組多路復(fù)用器和用于從另一管芯接收的業(yè)務(wù)的分組多路分解器。為了簡便起見,僅示出了 一個分組多路復(fù)用器和多路分解器。正如可以看到的,分組多路復(fù)用器從相應(yīng)的束3(^-30, 接收輸入。在所示的示例中,存在N+1個束,每個束具有b個線路。在該示例中,每個束具 有相同數(shù)目的線路。然而,在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,每個束可以具有不同數(shù)目的線路。每 個線路連接到相應(yīng)的寄存器31^,該寄存器保存與該線路相關(guān)的當(dāng)前信號值。每個線路被分配一個束內(nèi)的預(yù)定位置。一個或多個相應(yīng)信號與特定線路相關(guān)聯(lián)。 由此,特定信號將被分配線路的特定束中的特定線路。例如,掉電請求將被分配束1中的線 路號b+1。每個束被布置成作為單個分組與束標(biāo)識符一起被發(fā)送,該束標(biāo)識符被稱為虛信道 標(biāo)識符。分組可以是極微的(atomic)。分組多路復(fù)用器沈從所述束中的一個或多個接收分組形式的輸入。分組多路復(fù) 用器還接收已經(jīng)被分成分組的存儲器事務(wù)。分組多路復(fù)用器多路復(fù)用通過所述束輸出的所 述分組和存儲器事務(wù)并且然后跨越點(diǎn)對點(diǎn)接口 6將它們發(fā)送給分組多路分解器觀。分組多路分解器觀使用束分組的束標(biāo)識符來將每個接收到的束分組指引到相應(yīng) 的輸入束電路3 — 32n。存在與來自發(fā)送側(cè)的每個束相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)束電路32。該相應(yīng)輸 入束電路32將所接收的分組中的每個比特與相關(guān)輸出線路相關(guān)聯(lián)并且將關(guān)聯(lián)值輸出到相 關(guān)輸入束寄存器33。在圖2中,為了簡便起見,束寄存器33被示為單個塊。實(shí)際上,寄存器 與每個線路相關(guān)聯(lián)??梢源嬖谝粚σ挥成?。例如,如果束0上的線路1在發(fā)送側(cè)具有特定信號值,則用 于束0的寄存器的輸出1將具有該信號值。在替換實(shí)施例中,在特定線路的特定線路上的 輸入和寄存器的輸出之間可以存在更復(fù)雜的映射。例如,在特定束的各線路和給定寄存器 之間可以不存在一一對應(yīng)。一個束的各線路可以對應(yīng)于不同寄存器的相應(yīng)輸出。在一個實(shí)施例中,兩個或更多個線路可以映射到更少數(shù)目的線路??商鎿Q地,一個 或多個線路可以映射到更多數(shù)目的線路。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,束中的每個線路的狀態(tài)不是被連續(xù)發(fā)送的。以規(guī)則間 隔對線路的狀態(tài)進(jìn)行采樣,并且這些樣本在相應(yīng)線路分組中與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起跨越接口 8發(fā) 送。樣本可以用于規(guī)定相應(yīng)寄存器31的狀態(tài),該寄存器31保存接口發(fā)送側(cè)的每個帶外信 號的狀態(tài)。在所示實(shí)施例中,存在n+1個寄存器31_。寄存器的數(shù)目可以與線路的數(shù)目相同或者小于線路的數(shù)目。在一個實(shí)施例中,每 個寄存器連接到單個線路。可替換地或者另外地,一個寄存器可以連接到兩個或更多個線 路。在寄存器連接到多于一個線路的情況下,多個比特可用于表示諸如狀態(tài)等的信息。在一個實(shí)施例中,接口 8中的發(fā)送被雙向執(zhí)行,使得各線路可以實(shí)際上(virtually)從任一側(cè)被連接。如所提到的,每個管芯具有分組多路復(fù)用器和分組多路分 解器。分組多路復(fù)用器和多路分解器可以共享相同的物理接口,使得管芯將通過公共接口 (即在相同的物理連接上)進(jìn)行接收和發(fā)送??商鎿Q地,在一個管芯上的分組多路復(fù)用器和 多路分解器具有單獨(dú)的接口。換句話說,管芯將在不同的接口上進(jìn)行接收和發(fā)送。接口可以被看作是在兩個管芯之間延伸的一組線路或連接器。這些線路可以被細(xì) 分成一個或多個通道(lane)。在這些線路被細(xì)分成通道的情況下,該通道或每個通道可以 被布置用于載送分組。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在本發(fā)明的實(shí)施例中,載送存儲器事務(wù)分組的相同連接器或線路還 載送束分組。接口 8在某種意義上可被認(rèn)為是通用的,并且能夠載送不同類別的通信,例如 信號(控制信號)和總線(存儲器事務(wù))。接口 8可以以串行或并行形式來實(shí)施。分組中的數(shù)據(jù)可以被串行發(fā)送或并行發(fā) 送。優(yōu)選地,接口 8是高速鏈路。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中,采樣速率、被發(fā)送的束數(shù)和/或這些束的發(fā)送優(yōu)先級 可以根據(jù)需要來配置。在一個實(shí)施例中,包括每個線路束的信號的狀態(tài)可以以可針對每個束單獨(dú)配置的 速率被周期性地采樣。換句話說,每個束可以具有與其相關(guān)聯(lián)的不同采樣速率。每個束樣本被格式化成分組,如圖3所示。束樣本可以在相應(yīng)的束30中被格式化, 在該相應(yīng)的束30中添加對束樣本進(jìn)行分包(packetize)的附加信息。在替換實(shí)施例中,多 路復(fù)用器可以并入被配置成執(zhí)行或完成所述分包的電路。束樣本分組被標(biāo)注為34。束樣本分組34的第一字段36a包括識別到接收邏輯的 分組為線路束分組的信息。在該示例中,分組的該字段包括兩個比特。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到, 在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,兩個以上或以下的比特可用于該字段。該字段之后是束標(biāo)識字 段36b。該束標(biāo)識字段允許分組被路由到接收管芯上的適當(dāng)束電路32。這因此標(biāo)識該分組 源于的束。在該示例中,該字段包括8比特。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,可以使用8個以上或以下 的比特。分組有效載荷36c包括b個比特,一個比特用于至發(fā)送側(cè)上的束的一個輸入線路。僅作為示例,b可以是例如80個比特。在一個實(shí)施方式中,可以存在四個束。使 用束標(biāo)識,適當(dāng)?shù)挠行лd荷被路由到圖2所示的接收側(cè)的適當(dāng)?shù)氖娐?2。束電路32將把 束有效載荷映射到適當(dāng)?shù)妮斎胧拇嫫?3。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在本發(fā)明的不同實(shí)施例中,分組的相應(yīng)字段的尺寸可以改變。應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識到,在本發(fā)明的不同實(shí)施例中,字段的次序也可以改變。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,每個束以(CLK)/2n的速率被采樣,其中CLK是時鐘速 率,N是0,3,4···. 31)中的一個。例如,400 MHz的時鐘CLK以及用N=8配置的束將以 1. 56 MHz采樣該束并且將每640納秒為該束產(chǎn)生一個線路分組。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,在任何給定的時間,可以不存在準(zhǔn)備好用于發(fā)送的分 組,也可以存在一個或一個以上的準(zhǔn)備好用于發(fā)送的分組。圖2中所示的分組多路復(fù)用器 26將包括對分組的發(fā)送次序作出仲裁(如果需要)和決定的邏輯。這一般會產(chǎn)生在第一和 第二管芯之間的接口上的物理傳輸上的束分組和存儲器分組的時分多路復(fù)用。這在圖4中 示出。如前面提到的,接口 8還用于存儲器事務(wù),例如存儲器讀和/或?qū)憽?缭较嗤涌?br>
98被發(fā)送的存儲器事務(wù)分組38的示例還在圖3中示出并且被標(biāo)注為38。第一字段指示分 組是NoC (片上網(wǎng)絡(luò))分組。第二字段40b指示FIFO-ID (先進(jìn)先出標(biāo)識符)。如圖2所示, 管芯包括通過FIFO實(shí)施的隊(duì)列。在圖2所示的實(shí)施例中,存在兩個FIFO,其提供高優(yōu)先級 隊(duì)列35和低優(yōu)先級隊(duì)列37?;ミB根據(jù)存儲器事務(wù)屬于哪個隊(duì)列來將該存儲器事務(wù)遞送到 適當(dāng)?shù)腇IFO。在替換實(shí)施例中可以存在兩個以上的隊(duì)列類別。第三字段40c指示分組是報 頭分組、尾部分組或中間分組。一個存儲器指令可以在多個不同分組中被發(fā)送。最后字段是有效載荷字段40d,其包括將被寫或讀的地址和/或數(shù)據(jù)、和/或相關(guān) 指令、和/或?qū)儆谠谛酒嫌糜趫?zhí)行存儲器事務(wù)的協(xié)議的事務(wù)屬性。NoC字段被分配2比 特,F(xiàn)IFO-ID字段被分配6比特,關(guān)于分組是報頭、尾部還是中間分組的信息被分配2比特, 并且有效載荷被分配B比特。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,各個字段的實(shí)際尺寸僅是作為示例,并且替換實(shí) 施例可以具有不同尺寸的字段。如可以看到的,線路分組34和NoC 38分組具有與由通用分組格式42所表示的相 同的格式。前2比特4 表示分組類型。第二 6比特表示VC-ID 44b (虛信道標(biāo)識)。這之 后是段標(biāo)識符Mc和有效載荷44d。類型被分配2比特,VC-ID 44b被分配6比特,分組ID 段ID 44c被分配2比特,有效載荷44d被分配B比特。在圖4中,示出四個多路復(fù)用分組46ει,46b, 46c和46d。分組46ει,46b和46d 是NoC分組并且在該示例中涉及一個操作。第三分組是與例如束k相關(guān)聯(lián)的線路分組46c。在一個修改中,可以使用時隙結(jié)構(gòu),其中分組被分配到特定時隙。這可以由分組多 路復(fù)用器或與其相關(guān)聯(lián)的控制電路來控制。時隙可以被分派給屬于特定優(yōu)先級隊(duì)列的存儲 器事務(wù)分組或特定線路束分組。在本發(fā)明的實(shí)施例中,分組可以被串行發(fā)送或者被并行發(fā)送。本發(fā)明的一個實(shí)施 例涉及利用例如七個或十五個線路以窄并行形式發(fā)送分組。當(dāng)被接收時分組被鎖存到接收側(cè)的束電路32。一旦被鎖存,輸入束電路32使得這 些值被存儲到適當(dāng)?shù)募拇嫫?3。然后信號可以被斷言在輸入管芯上輸入信號需要被映射到 哪里。例如,中斷一般被直接映射到主CPU的中斷控制器。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,分組/束映射以簡單的一對一方式來執(zhí)行而不用變 換。這意味著對于所有被實(shí)現(xiàn)的W值和B值,輸出(outgoing)束上的束B的線路W被映射 到輸入束電路32上的束B的線路W。在一個實(shí)施例中,接收器保留在任何時候接受用于每個束的線路分組的能力。因 此在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,束發(fā)送不需要以與存儲器分組相同的方式被流控,所述束發(fā) 送與所述存儲器分組共享鏈路。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,NoC存儲器分組具有通過特定 流控制分組交換來被調(diào)節(jié)(mediated)的流控制。這些將給發(fā)送管芯指示接收管芯接受未 來分組的能力。當(dāng)然,在本發(fā)明的替換實(shí)施例中可以使用其它機(jī)制。在一個實(shí)施例中,由于有限等待時間和有限抖動可以獲得適于載送同步信號和時 鐘信號的傳輸,因此提供服務(wù)質(zhì)量保證。如前面所提到的,兩個管芯之間的接口將傳達(dá)涉及例如用于控制DMA的中斷、復(fù) 位、功率狀態(tài)改變請求、握手的信號和許多其它類型的控制信號,例如前面提到的那些。信 號發(fā)送和接收的服務(wù)質(zhì)量(QM)可能受到下面五個參數(shù)中的一個或多個的影響
1.延遲2.抖動
3.有保證的遞送
4.遞送次序
5.錯誤。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,線路被以有限速率進(jìn)行采樣,并且線路束分組被跨越 鏈路多路復(fù)用并且因此可以根據(jù)什么其它分組可以嘗試同時使用該鏈路而在發(fā)送中被延 遲一定量的時間。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,束分組可以被保證以它們被發(fā)送的順序來被遞送,而 沒有任何超越(overtaking)。由于這在非常受控的電氣環(huán)境中被實(shí)施,在相同封裝體內(nèi)的 硅管芯之間或者硅上被實(shí)施,可以假定該發(fā)送基本上無錯誤。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,電路被布置成在發(fā)送管芯上的束存儲區(qū)寄存器(bank register)處的輸入信號改變狀態(tài)和接收管芯上的相應(yīng)束存儲區(qū)寄存器的等效信號改變狀 態(tài)之間具有有限延遲。本發(fā)明的一些實(shí)施例還可以承諾上面討論的延遲的受約束變化。例 如,服務(wù)質(zhì)量承諾將包括能夠保證對于接口的延遲將不多于D納秒并且抖動將不多于J納秒。正如將更詳細(xì)討論的,本發(fā)明的一些實(shí)施例控制采樣速率S,在該采樣速率下信號 被轉(zhuǎn)換成束分組??商鎿Q地或者另外地,可以控制在接口處的隊(duì)列的優(yōu)先次序P,其仲裁準(zhǔn) 備好發(fā)送的哪個線路分組將被發(fā)送。本發(fā)明的實(shí)施例可能能夠不基于規(guī)則采樣而對束采樣 并且發(fā)送分組,但是無論何時都存在與束相關(guān)聯(lián)的任何單個信號的狀態(tài)改變。這可以在預(yù) 先確定的時間幀內(nèi)。在本發(fā)明的一個替換實(shí)施例中,當(dāng)信號改變狀態(tài)時,這開始一周期。當(dāng)該周期終止 時,束分組被發(fā)送到仲裁器(arbiter)。這樣,將捕獲任何其它在該周期內(nèi)改變狀態(tài)的信號。通過控制采樣速率S、采樣方法和/或優(yōu)先次序P,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中可以 實(shí)現(xiàn)對延遲D和抖動J的控制。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在一些實(shí)施例中,規(guī)則采樣速率可能是優(yōu)選的,而在其它實(shí)施例中, 基于活動的采樣(activity based sampling)可能是期望的。實(shí)際上,在本發(fā)明的一些實(shí) 施例中,相同系統(tǒng)可以使用基于采樣的束和基于活動的束,這取決于環(huán)境。例如,在一些情 形下,為了具有滿意的低延遲和抖動,利用基于采樣的束,這可能需要相對高的采樣速率S。 在一些實(shí)施例中,這可能引起問題,因?yàn)殒溌房赡茏兊贸錆M了線路束分組,所述線路束分組 中的許多分組可能實(shí)際上沒有載送狀態(tài)改變并且因此是冗余的。這可能給由鏈路的其它用 戶接收的服務(wù)帶來問題。因此,在一些實(shí)施例中,可以提供邏輯電路,其僅在它檢測到被束 寄存器鎖存的信號中的任何一個上的邊沿時才觸發(fā)該束寄存器的采樣。在這種情況下,分 組不具有采樣間隔等待周期并且因此端到端延遲僅通過增加產(chǎn)生和接收分組時涉及的各 種電路的性能而被計算,使得該延遲是有限的。該機(jī)制意味著鏈路沒有飽和。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在一些實(shí)施例中,激活觸發(fā)的分組可能導(dǎo)致分組的激增 (proliferation),其中各線路在時間上接近地被激活,但是卻被包括在分開的分組中。因 此,不同情形可以使用基于采樣的束或者基于激活的束。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,一些束 可以是基于采樣的,一些束可以是基于激活的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在一些實(shí)施例中,相同束的樣 本可以在某一時間是基于采樣的,并且在另一時間是基于激活的。
現(xiàn)在參考圖5-7。圖5示出根據(jù)控制寄存器60中的設(shè)置,在減法計數(shù)器56或邊沿 檢測器52的控制下,線路的采樣和分組的生成。特別地,在圖5中,示出一個束寄存器30。 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,每個束寄存器或僅其中一些(或者甚至其中一個)束寄存器可以被提供有圖5 中所示的電路。束寄存器30的輸出連接到分組格式器50。圖2的多路復(fù)用器沈?qū)Ω袷狡鞯妮敵?34進(jìn)行操作。分組格式器50通過將類型ID和束ID添加到表示束的線路狀態(tài)的B比特而 將束寄存器30的輸出配置成線路分組34。邊沿檢測器52連接到與束寄存器相關(guān)聯(lián)的每個線路M。邊沿檢測器52被布置 成每當(dāng)在相應(yīng)線路上的信號上存在轉(zhuǎn)變時進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測到線路中的任何一個上的邊沿 時,邊沿檢測器將輸出提供到分組多路復(fù)用器25。附連到多路復(fù)用器25的是減法計數(shù)器56,每當(dāng)計數(shù)達(dá)到0時其將輸出提供到多路 復(fù)用器25。減法計數(shù)器56連接到重裝載寄存器(reload register) 58。在本發(fā)明的替換 實(shí)施例中可以使用其它類型的計數(shù)器或替換的計時電路。重裝載寄存器58和減法計數(shù)器 56的功能是控制對束寄存器采樣的速率。因此,通過控制重裝載寄存器58中的值,采樣速 率可以降低或者提高。多路復(fù)用器25還連接到配置寄存器60。配置寄存器60將控制多路 復(fù)用器25是否被布置成由于計數(shù)已經(jīng)達(dá)到0或者由于已經(jīng)檢測到邊沿而對束進(jìn)行采樣。在本發(fā)明的一些僅提供基于采樣的分組的實(shí)施例中,可以省略配置寄存器和邊沿 檢測器。類似地,在那些僅使用基于活動的采樣的實(shí)施例中,減法計數(shù)器和配置寄存器全都 可以省略。現(xiàn)在參考圖6,其示出優(yōu)先級仲裁器62。該仲裁器62被設(shè)置在圖2所示的分組多 路復(fù)用器26中。優(yōu)先級仲裁器被布置成從N個束3(^-30,中的每一個接收輸出。優(yōu)先級 仲裁器62還被布置成從第一片上網(wǎng)絡(luò)分組隊(duì)列35和第二片上網(wǎng)絡(luò)分組隊(duì)列37接收輸出。 第一隊(duì)列35用于相對高優(yōu)先級的存儲器事務(wù),而第二隊(duì)列37用于相對低優(yōu)先級的存儲器 事務(wù)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以存在用于存儲器事務(wù)的單個隊(duì)列。在本發(fā)明的替換 實(shí)施例中,可以存在用于存儲器事務(wù)的兩個以上的隊(duì)列。在另一實(shí)施例中,多個隊(duì)列可以被 束分組和存儲器事務(wù)共享。圖7示意性地示出利用存儲器事務(wù)分組對線路(束)分組進(jìn)行多路復(fù)用。如可以從圖7看出的,接口可以被看作是由虛線路分組信道68和片上網(wǎng)絡(luò)分組信 道70構(gòu)成。這些信道被一起多路復(fù)用。這些分組以下面的次序被多路復(fù)用
第一線路分組72之后是第二和第三片上網(wǎng)絡(luò)事務(wù)分組74和76。后兩個分組來自高優(yōu) 先級隊(duì)列。然后這之后是第四分組,該第四分組是具有低優(yōu)先級的片上網(wǎng)絡(luò)分組78。第二 線路分組80跟隨,并且最后存在第二低優(yōu)先級片上網(wǎng)絡(luò)事務(wù)分組82。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,該示例 僅是說明性的,當(dāng)然在不同實(shí)施例可以改變這些分組的次序。特別地,用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)使用配置寄存器61用于鏈路。該配置寄存器61 允許下述中的一個或多個的規(guī)范
每個束的優(yōu)先級;
如果束將被規(guī)則采樣或者如果將使用基于激活的采樣;
對于每個束的采樣速率;
對于每個束的允許位(enable bit);高優(yōu)先級片上網(wǎng)絡(luò)(其是存儲器事務(wù))分組隊(duì)列的優(yōu)先級;以及 低優(yōu)先級片上網(wǎng)絡(luò)分組隊(duì)列的優(yōu)先級。如前面提到的,可以存在兩個以上的隊(duì)列/優(yōu)先級。所分派的優(yōu)先級被仲裁器62用于當(dāng)一個以上的束分組或片上網(wǎng)絡(luò)分組準(zhǔn)備好被 發(fā)送時確定發(fā)送序列。當(dāng)兩個或更多個分組具有相同優(yōu)先級時,則仲裁器可以使用輪循優(yōu) 先級(round robin priority)或隨機(jī)選擇。每個束的采樣速率指示對于分組產(chǎn)生樣本的時鐘速率。配置寄存器61被布置成 包含在上面討論的公式CLK/2n中使用的值N。特別地,值2n被放置在重裝載寄存器58中。 該值用作減法計數(shù)器的開始值,其減小時鐘速率使得在已經(jīng)過去2N個循環(huán)之后,計數(shù)器56 將處于0并且將用信號通知多路復(fù)用器25樣本到期。當(dāng)減法計數(shù)器已經(jīng)達(dá)到0時,減法計 數(shù)器被重裝載重裝載寄存器的內(nèi)容,并且過程重新開始。在一個修改型式中,對于每次采樣,與先前發(fā)送的束進(jìn)行比較。如果在兩個束之間 不存在差別,則沒有分組呈現(xiàn)為被發(fā)送。這樣,束樣本可以在它們包含虛線路中的一個或多 個上的狀態(tài)轉(zhuǎn)變時僅作為分組被發(fā)送。這可以省電。然而,這將要求分組格式器存儲先前 分組并具有比較器來比較先前分組與當(dāng)前分組。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,如果配置寄存器61包含N°,則該值被以特殊的方式解 釋。這指示束不會被以規(guī)則間隔采樣。而是,這指示束寄存器僅在由邊沿檢測器52檢測到 邊沿時才將被采樣。該邊沿檢測器52尋找每個循環(huán)上的邊沿,并且只要這種采樣到期,邊 沿檢測器就用信號通知多路復(fù)用器。這樣,不再需要在配置寄存器中具有分開的字段來指 示要使用規(guī)則采樣還是使用基于激活的采樣。關(guān)于是規(guī)則地對束進(jìn)行采樣還是依賴于活動 對束進(jìn)行采樣的信息被傳遞給配置寄存器60,其控制多路復(fù)用器25。可替換地,配置寄存 器60本身連接到多路復(fù)用器25來控制該多路復(fù)用器的操作。提供束啟用信令,其指示特定束是否被啟用以產(chǎn)生任何分組。束啟用信令可以采 用束允許位的形式。當(dāng)被啟用時,束將使用由采樣速率字段確定的過程來產(chǎn)生分組。當(dāng)沒 有被啟用時,將不產(chǎn)生分組并且在相關(guān)聯(lián)的信號上的任何活動將不被跨越接口發(fā)送。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,對于每個束分別寫允許位。當(dāng)束被啟用時采樣減法計 數(shù)器開始。這意味著可以單獨(dú)地處理束并且這些束可以被布置成使得束采樣可以被控制以 使電路不總是在相同的循環(huán)中產(chǎn)生分組。在一個實(shí)施例中,電路57被布置成使束采樣交錯,這在典型等待時間可被移動得 更接近最好情況并且遠(yuǎn)離最壞情況的一些實(shí)施例中可能是有利的。電路57可以由在適當(dāng) 處理器上運(yùn)行的軟件來實(shí)施并且被配置成控制每個束,并且特別地提供啟用信令來開始減 法計數(shù)器和/或?qū)⒂眯帕钐峁┙o邊沿檢測器。在替換實(shí)施例中,電路57可以被省略并且 可以由配置寄存器61和/或配置寄存器60來提供允許位。保證的延遲可以是最大延遲,即對于虛線路來說的最壞情況。如果束被唯一地給 定最高優(yōu)先級,則通過簡單地將各個塊從樣本生成到分組產(chǎn)生的速度與它跨越接口所采用 的時間相加來導(dǎo)出延遲,并且將該延遲解包并復(fù)制到接收側(cè)的束寄存器中。如果束共享最 高優(yōu)先級,則該計算可以被改變成假定分組必須在可以發(fā)送該分組之前等待具有該優(yōu)先級 的所有其它分組的單個發(fā)生。在輪循優(yōu)先級仲裁的情況下,這將給出單個分組將遭受的延 遲的上限。
抖動值是保證的最壞情況等待時間的結(jié)果,即抖動=最大延遲(最大等待)一最小 延遲(沒有等待)。在所描述的實(shí)施例的一個修改型式中,可以對于采樣束來實(shí)施等時 (isochronous)分組。在該實(shí)施方式中,對于特定束在發(fā)送過程中以規(guī)則間隔預(yù)備時隙。這 將保證沒有抖動,因?yàn)椴蓸雍桶l(fā)送將被保證固定的時間關(guān)系,并且將因此不經(jīng)歷排隊(duì)、仲裁 或被其它接口請求器阻擋,所述其它接口請求器是其它虛線路或片上網(wǎng)絡(luò)請求。在這一點(diǎn) 上,現(xiàn)在參考圖12,其示出用于提供等時分組的電路。仲裁器2M在該修改型式中被示為具 有四個束220,該四個束向其提供分組輸入。這是作為示例并且輸入到仲裁器2M的束的數(shù) 目可以是四個以上或以下。定時器222被提供用來控制時隙的定時。仲裁器中的時隙寄存器2 被配置用來 存儲限定哪些時隙被預(yù)備并且用于哪個束的信息??刂齐娐? 被配置用來將該數(shù)據(jù)提供 給時隙寄存器226??刂齐娐? 可以至少部分地由在適當(dāng)處理器上運(yùn)行的算法來實(shí)施。 控制電路2 可以被布置成在設(shè)置管芯時配置時隙分配和/或可以被布置成在器件使用期 間改變時隙分配的配置。控制電路可以將時隙分配給僅一個束、束的子集或允許任何束來使用時隙。在一 個以上的束已經(jīng)被分配了時隙并且一個以上的束提供同時要發(fā)送的分組的情況下,仲裁器 將選擇哪個束來分配到特定時隙。在圖12中,僅借助示例示出五個時隙232- 2420第一時隙232被分配給第二束。 第二時隙234可以被任何一個束使用,第三時隙236、第四時隙238和第五時隙242也可以 被任何一個束使用。第四時隙232還被分配給第二束。對于第二和第四時隙,如果第二束 不具有要發(fā)送的分組,則該時隙可以被任何一個其它束使用。在一個實(shí)施例中,對各個信號向特定束的分配進(jìn)行選擇以便改善接口性能。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,特定信號分配給束可以為了硬件設(shè)計方便或芯片的特 定用途的良好性能而進(jìn)行。然而,通常芯片會具有多個用途。因此,為了一個用途將線路分 發(fā)給特定束,可能對于另一用途是效率差的,并且可能導(dǎo)致每次發(fā)送所捕獲的信號轉(zhuǎn)變的 平均數(shù)看起來較低,并且例如可能需要較高的采樣速率。例如,其中最活躍線路在多個束之 間均勻分布而不是被分組成一個或幾個束的用途情況,可能導(dǎo)致效率差的傳輸。在這一點(diǎn)上,參考圖8,其示出允許配置信號和束之間的聯(lián)系的束配置控制電路 84。當(dāng)芯片正被配置用于特定用途時或者在集成電路工作期間,可以進(jìn)行由束配置控制電 路執(zhí)行的這種配置。例如,系統(tǒng)可在運(yùn)行時間或者在任何其它適當(dāng)?shù)臅r間被配置,而不是具 有通過硬件強(qiáng)加的固定映射。該聯(lián)系可以對于特定芯片的特定應(yīng)用是固定的,或者在本發(fā) 明的替換實(shí)施例中其在芯片工作期間可以改變。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,束配置控制電路84包括軟件,在配置接口時可以使用 該軟件以基于束的預(yù)期活動將信號分配給這些束并且因此對這些束進(jìn)行優(yōu)先級排序。例 如,在一個實(shí)施例中,B個最活躍信號被分配給束0,且接下來的B個最活躍信號被分配給束 1,等等。每個束的單獨(dú)采樣速率將被調(diào)整,使得它與給定束中的任何信號的最高服務(wù)質(zhì)量 要求相稱。優(yōu)先級可以被類似地配置。這在本發(fā)明的一些實(shí)施例中具有的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生比 其它情況下高的每一分組的信號轉(zhuǎn)變聚集。 可以通過預(yù)期優(yōu)先級來將線路成束,而不是基于預(yù)期活動將線路成束。在一個實(shí)施例中,線路的成束可以考慮預(yù)期優(yōu)先級和預(yù)期活動。圖8示出圖2所示的電路的修改型 式。與圖2中相同的那些元件被賦予相同的參考標(biāo)記。交叉開關(guān)(crossbar) 80被設(shè)置在 第一管芯上。該交叉開關(guān)80具有來自每個線路的輸入和對于每個束的每個線路的輸出。對 于每個輸入線路,制作到特定束的特定輸入的連接。交叉開關(guān)80以及特別是其在相應(yīng)輸入 和輸出之間的連接配置由束配置控制器84來控制。類似地,在第二管芯上,提供第二交叉開關(guān)82,其每個輸入接收來自束寄存器32 的相應(yīng)輸出。交叉開關(guān)82的輸出被束控制電路86控制使得各輸出被指引到所需的電路元 件。由此束控制電路86控制從各個束接收的輸入被指引到哪里。在所描述的實(shí)施例中,(η+1) χ b個輸入線路信號被呈現(xiàn)給第一管芯上的交叉開 關(guān)80,其能夠?qū)⒚總€信號路由到(η+1)個束的任何束中的任何比特。在該實(shí)施例中,η大于 或等于1。該實(shí)施例僅考慮了置換映射(permutation mapping)或路由,然而還可以使用其 它映射或路由。映射由束控制電路的虛束控制寄存器85控制。這可以被認(rèn)為是線路信號和束比 特位置之間一組(η+1) χ b個配對。這些束可以以任何一種前述方式被采樣以便制造將把 線路分組發(fā)送到接收管芯的系統(tǒng)。如前所述,接收管芯的接收電路引起分組中的比特狀態(tài)被復(fù)制到接收管芯上的相 應(yīng)束32中。束32然后將提供呈現(xiàn)給第二交叉開關(guān)82的信號,第二交叉開關(guān)82執(zhí)行與由 輸出管芯的束交叉開關(guān)執(zhí)行的映射相反的映射。該相反映射導(dǎo)致來自輸出管芯的信號驅(qū)動 輸入管芯上相同的信號,就好像不存在任何交叉開關(guān)一樣。在接收側(cè)的控制電路86包括束 控制寄存器87,其存儲束中的每個位置和該線路的目的地之間的映射。為了清楚起見,發(fā)送管芯和接收管芯上的束寄存器已經(jīng)被省略。在本發(fā)明的一種修改型式中,一些束被布置成具有固定配置,并且分配給特定束 的線路不改變,而不管管芯的應(yīng)用如何。其它束可以如上面討論的那樣來配置?,F(xiàn)在參考圖14,其示意性地示出虛映射。在該簡化示例中,兩個束250a和250b被 設(shè)置在發(fā)送側(cè)。提供七個線路254。這七個線路邪4被輸入到交叉開關(guān)80,交叉開關(guān)80在 映射控制器84的控制下使得線路被分配給兩個束250之一并分配給束中的特定比特位置。 在該說明性示例中,第一個、第二個、第五個和第七個線路2M被分配給第一束250a。第三 個、第四個和第六個線路被分配給第二束250b。在接收側(cè),所接收的束25 和252b(其與被發(fā)送的束相同)被輸入到交叉開關(guān)82。 交叉開關(guān)82在映射控制器86的控制下使得束中的信號被分配給相應(yīng)線路。通過下述來規(guī)定可配置的成組(grouping)
通過例如將停用值(disable value)寫入到接口兩側(cè)的控制寄存器256和258來停用 線路的發(fā)送;
對配置寄存器(例如圖8的寄存器85和87)進(jìn)行寫入,所述配置寄存器規(guī)定線路和束 以及線路中的位置之間的映射一也是在兩個管芯(輸入管芯和輸出管芯)上。在本發(fā)明的一 些實(shí)施例中這些配置是對稱的,因此這些線路的成組和不成組正是所預(yù)期的;以及 通過例如將啟用值寫入到控制寄存器256來啟用線路的發(fā)送。可替換地或者另外地,可以在配置寄存器的一個或多個字段中提供啟用/停用 值。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在替換實(shí)施例中,可以使用用于防止在配置期間束跨越接口的發(fā)送的任何適當(dāng)機(jī)制。對于每個線路,配置寄存器可以具有標(biāo)識被分配的束的字段和指示束中的位置的 字段。此外,可以存在指示發(fā)送是被啟用還是被停用的字段。在一個修改型式中,邊沿觸發(fā)的中斷被處理。許多中斷是電平敏感中斷。這意味著 一旦它們被斷言,則中斷停留在被斷言直到中斷服務(wù)代理處理該中斷為止。相比之下,邊沿 觸發(fā)的中斷信號可以被斷言以及被解除斷言而不用中斷代理等待服務(wù)代理處理信號中斷。 邊沿觸發(fā)中斷的一個特征是中斷線可以在中斷沒有被處理的情況下返回其靜止?fàn)顟B(tài)。邊沿 的相對定時可以形成由服務(wù)代理用來適當(dāng)?shù)靥幚碇袛嗟男畔⒌囊徊糠?。?yīng)當(dāng)注意,除了所描述的邊沿觸發(fā)的中斷以外,存在其它類型的異步信號。它們可 以以類似于下面所概述的方式而被支持。電平靈敏和邊沿觸發(fā)的中斷可以被不同地發(fā)送。在下面的實(shí)施例中,存儲在RAM 中的數(shù)據(jù)可以使得邊沿發(fā)送歷史能夠被捕獲一并且因此保持邊沿語義(edge semantics)。在一個實(shí)施例中,邊沿觸發(fā)的中斷作為簡單寫命令被跨越接口發(fā)送到所配置的地 址。應(yīng)當(dāng)注意,邊沿可以表示被斷言的中斷或者被解除斷言的中斷。被寫入的值包含被捕 獲的邊沿的指示,即從0到1的上升沿或從1到0的下降沿,并具有時間戳。時間戳允許中 斷服務(wù)程序(routine)重新創(chuàng)建數(shù)字波,如果存在幾個被檢測到邊沿的話,因?yàn)橹袛嘧詈笸?過讀取在該地址處的存儲器的內(nèi)容來被處理。邊沿的類型和/或數(shù)目允許中斷服務(wù)程序確 定中斷是被斷言還是被解除斷言。在這一點(diǎn)上,參考圖9,其示出在發(fā)送管芯上實(shí)施在接口上的寫消息的邊沿觸發(fā)編 碼所需的電路。提供寄存器組(register bank) 102。寄存器組102被配置成保存在電路 可以被使用之前需要由軟件配置的信息。寄存器組包括開始地址寄存器104,其規(guī)定第一這 種寫事務(wù)將被發(fā)送到的地址。結(jié)束寄存器108指定寫事務(wù)將被發(fā)送到的最后地址。開始寄 存器104和結(jié)束寄存器108在它們之間對消息可以被發(fā)送到的存儲器中的緩沖區(qū)(或寄存 器空間)進(jìn)行劃界。該寄存器還可以包括當(dāng)前地址寄存器106,其具有下一寫事務(wù)將被發(fā)送 到的地址或者包含最后事務(wù)被發(fā)送到的地址。還提供配置寄存器110。配置寄存器包括三個字段。第一字段112指示當(dāng)前地址 寄存器的增量模式。在每個消息上地址例如增加一個單位,例如增加一個字(4字節(jié)),或者 在每個消息上地址例如減少一個單位。當(dāng)當(dāng)前地址寄存器106中的當(dāng)前地址達(dá)到結(jié)束地址 寄存器中的值時,下一地址將又是開始地址。這樣,可以限定環(huán)形緩沖器。第一字段112中 的第三個選項(xiàng)是“一個也沒有(none)”,其指示所有消息將被發(fā)送到相同地址。換句話說, 字段指示當(dāng)前地址寄存器是要增加、減少還是總是被發(fā)送到相同地址。第二字段114是除數(shù)(divisor)字段,其指示時鐘被劃分成多少以便產(chǎn)生時間戳。 如可以從圖9看出的,計數(shù)器118接收來自時鐘分頻器120的輸入。時鐘分頻器120接收 時鐘。輸入時鐘被控制計數(shù)器110的時鐘分頻器120劃分。除數(shù)字段由此指示在產(chǎn)生時間 戳的計數(shù)器中時鐘被劃分成多少。這將會防止時間戳在太短的時間內(nèi)溢出并且還設(shè)定時間 戳的位置。最后字段是允許位字段116,其指示該機(jī)制是否被啟用以在接口上發(fā)送分組。在該情形下,由單個封裝體內(nèi)的兩個管芯之間的寫事務(wù)來載送中斷和/或邊沿編 碼信號。寫事務(wù)被布置成把例如中斷控制器中的目標(biāo)存儲器或寄存器作為目標(biāo)。
當(dāng)邊沿檢測塊100感測輸入信號上的轉(zhuǎn)變,該輸入信號可以是中斷、握手、調(diào)步信 號等,它引起圖9中所示的分組112的構(gòu)造。該分組包括四個字段。第一字段IM是寫報 頭,其規(guī)定分組是寫字事務(wù),例如4字節(jié)的存儲。報頭還可以包含事務(wù)標(biāo)識、安全憑證、發(fā)送 優(yōu)先級、高速緩存能力、合并能力、寫緩沖能力(write-postability)、緩沖能力和/或其它 對互連的建議。在一個實(shí)施例中寫報頭的主要目的是標(biāo)識分組意義以實(shí)施到所選地址的字 寫入。第二字段1 是地址。其規(guī)定數(shù)據(jù)將被寫到的字地址。這還暗示最低有效2比特 未被使用。在示例中,單位是4字節(jié)字。由于最小的地址增量是二進(jìn)制形式的四,這意味著 不需要該最低有效2比特,因?yàn)樗鼈兏采w了范圍0,1,2,3。第三字段1 是包括兩個字段的數(shù)據(jù)字段。第一子字段130是時間戳字段,其包 含在檢測到邊沿時計數(shù)器的值。計數(shù)器以由除數(shù)劃分的時鐘確定的速率增加。如前面所提 到的,該除數(shù)是可編程的,因此可以控制計數(shù)器的回繞(wrap around)速率和時間戳精度。 計數(shù)器可以是任何適當(dāng)?shù)拇笮?,但是在本發(fā)明的一個實(shí)施例中其可以是31比特。數(shù)據(jù)字段的第二子字段是信號狀態(tài)子字段132,其指示分組是產(chǎn)生在下降轉(zhuǎn)變上 還是產(chǎn)生在上升轉(zhuǎn)變上。作為示例,下降轉(zhuǎn)變可以由值0表示,而上升轉(zhuǎn)變可以由值1表示。 然而,在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,下降轉(zhuǎn)變可以由值1表示,上升轉(zhuǎn)變可以由值0表示。從配置寄存器組102中的四個寄存器來計算地址字段。第一分組將使用在開始地 址寄存器104中規(guī)定的地址。隨后的地址將依賴于包含在尋址模式字段112中的值。如前 面所提到的,這將規(guī)定隨后的地址是增加一個字節(jié),減少一個字節(jié)還是根本不增加。當(dāng)前地 址,即將被下一分組使用并且被包括在當(dāng)前地址字段106中的地址,將反映該模式。例如, 如果尋址模式字段112規(guī)定地址將被增加或減少,則這將繼續(xù)直到當(dāng)前地址等于在結(jié)束地 址寄存器108中規(guī)定的結(jié)束地址為止。當(dāng)這發(fā)生時,下一地址將是開始地址。這被布置成在地址序列中實(shí)施回繞,并且確 保該機(jī)制僅在指定的區(qū)域內(nèi)寫入。該機(jī)制可以用作替換方式或者結(jié)合前面所描述的束寬度 管道一起使用,以便支持中斷。如果地址規(guī)定RAM (隨機(jī)存取存儲器)區(qū)域,則可以看出信號波形可以從RAM中的 樣本重復(fù)。因此,中斷服務(wù)程序(ISR)能夠?qū)呇赜|發(fā)的中斷序列進(jìn)行解碼和服務(wù)。在其 它字和中斷中,斷言或解除斷言可以根據(jù)包括在多個分組中的信息來確定。地址還可以規(guī)定寄存器,例如門鈴或FIFO實(shí)施的硬件。這可以是這樣的應(yīng)用,即 在該應(yīng)用中沒有增量的尋址模式可能是適當(dāng)?shù)?。地址?yōu)選是在共享存儲器中,例如在RAM中。RAM被至少一個其它功能或應(yīng)用使 用。共享存儲器可以是可由CPU使用的通用數(shù)據(jù)緩沖器。任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)制可以用于觸發(fā)CPU讀取存儲器中的數(shù)據(jù)。例如,CPU可以被布置 成周期性地讀取存儲器。CPU可以被觸發(fā)以在接收每η個分組之后讀取存儲器,其中η大于 或等于1。發(fā)送管芯可以被布置成通過束機(jī)制發(fā)送中斷信息信號,其觸發(fā)CPU讀取存儲器。 中斷信息信號可以采用電平類型(level type)信號的形式?,F(xiàn)在參考圖15。在第一個管芯2上提供總線路300,多個功能(function)(其可 以包括圖10的多個請求器)302連接到該總線路。這些功能可以是存儲器事務(wù)提供器和/ 或接收器。功能302提供被加到總線路300上的讀/寫業(yè)務(wù)308。該業(yè)務(wù)可以使用如前面所描述并且圖解地用參考標(biāo)記312表示的存儲器事務(wù)邏輯被加到接口 8上。由功能302產(chǎn) 生的任何電平中斷304被使用如前面所描述的并且圖解地用參考標(biāo)記314表示的束邏輯加 到接口上。由功能302產(chǎn)生的任何邊沿中斷306被使用如前面所描述的并且圖解地用參考 標(biāo)記316表示的邏輯加到接口上。在第二個管芯4上提供如前面所描述的并且圖解地用參考標(biāo)記320表示的相應(yīng)束 邏輯。該邏輯將引起電平中斷304傳遞到中斷控制器沈0,該中斷控制器向CPU 262發(fā)出中 斷請求。存儲器請求和被打包的邊沿中斷由第二管芯上的存儲器事務(wù)邏輯來處理。該邏輯 是如前面所描述的那樣,但是用參考標(biāo)記3M表示。存儲器事務(wù)和被打包的邊沿中斷被加 到總線310上,該總線允許在DMA控制器312的控制下邊沿中斷信息被寫到DRAM 314中的 地址,其是在邊沿中斷分組中。該DRAM在該實(shí)施例中是在芯片外,但是在替換實(shí)施例中,邊 沿中斷信息可以被寫到芯片上的存儲器。存儲在DRAM中的信息可以被CPU讀取,其能夠標(biāo)識中斷是否被斷言/解除斷言。在結(jié)合采樣束機(jī)制使用上述布置的那些實(shí)施例中,然后可能將采樣速率設(shè)定為較 慢值。這代表脈沖串(burst)的頻率,而不是將產(chǎn)生傳統(tǒng)中斷的脈沖串內(nèi)的邊沿轉(zhuǎn)變的高 頻。脈沖串內(nèi)的轉(zhuǎn)變記錄可以使用該機(jī)制從RAM檢索。在替換實(shí)施例中,可以提供在使用該機(jī)制的所有中斷之間共享的單個寄存器組。 在該示例中,寫操作數(shù)可以更大,例如是64比特,具有附加中斷標(biāo)識符。中斷標(biāo)識符可以由 32比特提供。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,就比特而言字段大小的特定示例僅是作為示例,并且本發(fā)明的替 換實(shí)施例可以對字段使用不同的比特大小。在存在單個寄存器組的該示例中,在包含來自 所有這種中斷的轉(zhuǎn)變樣本的存儲器中可以存在單個環(huán)形緩沖器,但是每個轉(zhuǎn)變將關(guān)于其屬 于哪個中斷而被明確標(biāo)記。在前面描述的實(shí)施例中,可以存在用于每個中斷的單獨(dú)環(huán)形緩沖器,因此樣本的 標(biāo)識將由地址來確定,該環(huán)形緩沖器是該地址是其組成部分的緩沖器。在一個修改型式中,管芯和接口被配置成以與電平敏感中斷相同的方式處理邊沿 觸發(fā)的中斷。在一些實(shí)施例中,可能需要使用相對高的采樣速率以便最小化錯過邊沿的可 能性。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中,可以使用用于邊沿觸發(fā)的中斷的基于激活的采樣。 下面的實(shí)施例可以與接口上的任何業(yè)務(wù)分組一起使用?,F(xiàn)在將參考圖10描述前述實(shí)施例的一種修改型式。滿足服務(wù)質(zhì)量承諾可能是功 率低效的,因?yàn)橥ǔ5那闆r是通常使用足以覆蓋未知情形的資源的過度供應(yīng)。然而,圖10 所示的實(shí)施例在一些情況下可能能夠最小化發(fā)送的電力費(fèi)用,同時仍支持端到端服務(wù)質(zhì)量 承諾。在該實(shí)施例中,業(yè)務(wù)要求塊141中的軟件通過將所需參數(shù)寫入到相應(yīng)業(yè)務(wù)控制塊145 中的配置寄存器142中而聲明業(yè)務(wù)要求,即對于來自每個存儲器事務(wù)請求器140的流的流 量。在該示例中,每個存儲器事務(wù)請求器被提供有配置寄存器。在一個實(shí)施例中,配置 寄存器與單個請求器相關(guān)聯(lián)。在替換實(shí)施例中,配置寄存器可以與兩個或更多個請求器相 關(guān)聯(lián)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,與給定寄存器相關(guān)聯(lián)的請求器的數(shù)目可以針對不同的寄 存器是不同的。在該替換實(shí)施例中請求器的數(shù)目可以從1變化到多個請求器??商鎿Q地或 者另外地,這一相同技術(shù)可用于處理束。
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一個控制塊145可以與單個寄存器相關(guān)聯(lián)或者可以被提供有多個寄存器。在一個 實(shí)施例中,可以提供單個控制塊,其與所有寄存器相關(guān)聯(lián)。該控制塊145或每個控制塊145具有隊(duì)列控制器143,其將來自每個配置寄存器的 配置信息轉(zhuǎn)換成優(yōu)先級、接口速度和通道數(shù)目,并且將特定線路連接到特定隊(duì)列132-138, 以便最小化功耗。通道被認(rèn)為是接口 8的連接器或線路的子集。在一個實(shí)施例中,這被動 態(tài)地進(jìn)行并且被周期性地重新估計。仲裁器模塊130被布置成監(jiān)控進(jìn)入隊(duì)列的分組和對跨 越接口的分組的發(fā)送進(jìn)行調(diào)度之前的每個分組的等待時間。如圖10所示,提供仲裁器模塊130。仲裁器模塊被布置成從四個隊(duì)列132,、134、 136和138接收輸入。在該實(shí)施例中,提供四個隊(duì)列。然而,這僅是作為示例,可以提供多于 四個或少于四個的隊(duì)列。第一隊(duì)列132代表用于盡力而為(best effort)和低帶寬的隊(duì)列。第二隊(duì)列134 用于盡力而為和高帶寬。第三隊(duì)列136用于低等待時間和緩慢帶寬,而第四隊(duì)列138用于 低等待時間和高帶寬。保證滿足第三和第四隊(duì)列136和138的等待時間要求,例如對于實(shí) 時要求。相比之下,第一和第二隊(duì)列132和134使得存在較少的等待時間承諾,因?yàn)榻涌趯?嘗試(但不一定)滿足它們的等待時間要求。四個隊(duì)列有效地規(guī)定了四個不同的服務(wù)等級。 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,不同隊(duì)列的特性可以以與所描述的方式不同的方式來設(shè)置。在一個實(shí)施例中, 可以考慮沿相同方向行進(jìn)的存儲器請求的響應(yīng),因?yàn)槭聞?wù)和響應(yīng)可以共享相同鏈路。如所示的,存在R個請求器140。由相應(yīng)請求器140發(fā)出存儲器事務(wù),例如讀取和 寫入。每個請求器140與配置寄存器142之一相關(guān)聯(lián)。每個配置寄存器包括服務(wù)質(zhì)量信息, 例如等待時間、帶寬(峰值和/或平均值)以及該請求器的存儲器業(yè)務(wù)所要求的服務(wù)等級。 在替換實(shí)施例中,可替換地或者另外地,可以使用不同的服務(wù)質(zhì)量信息。在本發(fā)明的替換實(shí) 施例中,可以使用少于三個的參數(shù),即兩個或一個參數(shù)。在另一個實(shí)施例中,可以使用多于 三個的參數(shù)。根據(jù)帶寬是被注冊為高還是低以及請求器140是被注冊為要求等待時間保證還 是滿足于盡力而為基礎(chǔ)上的遞送,事務(wù)將被轉(zhuǎn)發(fā)給隊(duì)列之一。每個業(yè)務(wù)控制塊145的輸出被輸出到四個多路復(fù)用器147中的每一個。多路復(fù)用 器147中的每一個與隊(duì)列之一相關(guān)聯(lián)。多路復(fù)用器147允許每個業(yè)務(wù)控制塊的輸出被輸入 到與相應(yīng)的多路復(fù)用器關(guān)聯(lián)的隊(duì)列。隊(duì)列132可以由相應(yīng)緩存器來實(shí)施?;诜?wù)質(zhì)量因素,仲裁器模塊130將選擇在特定情況下被格式化為分組的哪個 存儲器事務(wù)被發(fā)送到另一管芯。在另一管芯處,重構(gòu)的分組將在內(nèi)部總線網(wǎng)絡(luò)和/或芯片 網(wǎng)絡(luò)上使用適當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量來發(fā)送。仲裁器模塊130將提供根據(jù)注冊的業(yè)務(wù)流量使用的時 鐘速率和物理連接通道的數(shù)目。該信息被跨越接口發(fā)送或者從另一管芯接收,使得兩個管 芯以相同的方式進(jìn)行工作。由此,軟件141對該請求器確保適當(dāng)?shù)闹翟谶m當(dāng)?shù)募拇嫫?42中。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,該 軟件可以被兩個或更多個請求器共享??商鎿Q地或者另外地,一個或多個請求器可以均具 有它們自己的軟件,該軟件使得適當(dāng)?shù)闹抵糜谶m當(dāng)?shù)募拇嫫髦小\浖?41將提供注冊業(yè)務(wù) 流量而對請求器要求的性能特性。如前面所提到的,這需要存儲器存取所需要的等待時間 的規(guī)范,例如從請求到存儲器完成響應(yīng)所花費(fèi)的時鐘周期的最大準(zhǔn)許數(shù)目。另外地或者可 替換地,可以規(guī)定帶寬,即峰值帶寬和/或平均帶寬。平均帶寬可以被認(rèn)為是在器件被啟用用于當(dāng)前用途情況的持續(xù)時間的時段內(nèi)的算術(shù)平均帶寬。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在本發(fā)明的替換實(shí) 施例中,所述性能特性可以是單個限定的特性。該一個或多個服務(wù)質(zhì)量要求可以包括相對 于上述討論的那些來說另外的或者替換的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。這些服務(wù)質(zhì)量參數(shù)可以包括下述 中的一個或多個延遲、抖動、有保證的遞送、遞送次序和錯誤。仲裁器130被配置成使用來自所有寄存器業(yè)務(wù)流量的合計平均帶寬來提供使用 中的通道數(shù)目和時鐘速率。時鐘速率可以是可調(diào)整的,通道也可以是可調(diào)整的。(通道是管 芯之間的物理鏈路的邏輯名稱。例如通道可以包括一個或多個線路)。例如,在一個簡單實(shí) 施方式中,時鐘速率可以在1 MHz和400 MHz之間調(diào)整。通道數(shù)目可以是1個(8比特)或者 2個通道(每個通道均是8比特)。這將意味著鏈路的容量是16 Mbits/sec到12. 5 Gbits/ sec0在一個實(shí)施例中,接口能夠使用單個時鐘邊沿。一個高速操作模式可以將使在通道上 的數(shù)據(jù)在相關(guān)時鐘的上升沿和下降沿(被稱為雙時鐘沿)兩者上都變化;較慢、較低的功率 模式將僅改變上升沿上的數(shù)據(jù)。這假定物理鏈路具有與其相關(guān)聯(lián)的物理時鐘。然而,存在 可以與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用的其它不使用時鐘的技術(shù),例如可以具有從8 Mbits/sec 到12. 5 (ibits/sec的范圍的異步發(fā)送。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,通道數(shù)目和時鐘速率在不同的實(shí)施方 式中可以是不同的。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以改變通道數(shù)目和時鐘速率之一或者改 變兩者。在操作中,來自請求器的存儲器事務(wù)在由存儲在適當(dāng)?shù)募拇嫫髦械淖缘姆?wù)等 級確定的適當(dāng)?shù)年?duì)列處被指引。每個分組被時間加戳器146加戳,以指示它何時進(jìn)入隊(duì)列, 從而仲裁器130能夠判斷分組已經(jīng)排隊(duì)多久。發(fā)送優(yōu)先級將按照等待時間要求的順序。由 此,具有最緊時限的那些將首先被排定時間。時限可以被定義為在等待時間要求終止之前 的平均時間。仲裁器模塊被布置成不斷地監(jiān)控所有四個隊(duì)列的長度以確定時鐘速率和通道供 應(yīng)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,該監(jiān)控可以每一微秒發(fā)生一次。然而,該監(jiān)控可以在本發(fā)明 的不同實(shí)施例中是不同的。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中,監(jiān)控頻率可以根據(jù)芯片的工作條件 而改變。當(dāng)特定請求器的操作模式改變時,與該請求相關(guān)聯(lián)的值可以在寄存器中改變。例 如,如果帶寬參數(shù)被設(shè)置為0,則這將指示特定請求器已經(jīng)進(jìn)入低功率模式。已經(jīng)關(guān)于存儲器事務(wù)分組描述了該實(shí)施例。然而,該技術(shù)也可以應(yīng)用于束。束將 具有存儲在一個或多個寄存器中的服務(wù)質(zhì)量值。這些值可以是束允許位和采樣速率,由它 們可以確定所需的帶寬量。束可以具有它們自己的隊(duì)列(如前面所描述的)或者共享一個或 多個存儲器事務(wù)隊(duì)列。參考圖13,其示意性地示出中斷電路。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,該電路可用于電平敏感中斷 和/或邊沿敏感中斷。管芯之一 4被提供有具有控制寄存器276的外圍器件274。外圍器 件274可以提供中斷信號270。中斷信號可以是中斷信號的斷言或解除斷言。中斷可以是 電平敏感中斷或邊沿敏感中斷。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,實(shí)際上管芯將具有產(chǎn)生中斷的多個功能塊等。 中斷信號270被設(shè)置在專用線路上,其被輸入到束30中的一個。中斷信號270的值被控制 寄存器276中的值控制。外圍器件274可以被配置用于提供存儲器事務(wù)和/或經(jīng)由連接266接收存儲器事 務(wù)。連接266被提供到接口 8。如前面所討論的,存儲器事務(wù)分組和束分組之一中的中斷信號以多路復(fù)用的方式跨越接口被發(fā)送/接收。在另一管芯2處,束32被分割并且中斷信號270被輸入到中斷控制器沈0。中斷 控制器260被配置成產(chǎn)生到CPU 262的中斷請求272。CPU被配置成將存儲器事務(wù)提供到 接口 8和/或從接口 8接收存儲器事務(wù)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,提供如圖11中所示的同步寄存器170。該寄存器也可 以在圖13中看到。該同步寄存器170能夠解決在軟件讀取功能模塊中的寄存器以確定模 塊中斷狀態(tài)和將承載相關(guān)中斷信號的虛管道(即接口)狀態(tài)傳播到CPU之間存在的競爭冒險 的可能性。特別地,模塊可以斷言中斷,并且CPU可以接收該中斷并且隨后使用中斷服務(wù)程 序來處理該中斷。最后服務(wù)于該中斷的活動之一可能將通知模塊CPU已經(jīng)將中斷條件除去 并且該模塊被命令通過清除該模塊的寄存器之一中的一些狀態(tài)位來解除斷言其中斷信號。本發(fā)明的實(shí)施例能夠解決,在所述條件在模塊的寄存器中被清除和相關(guān)信號解除 斷言傳播回到CPU中斷控制器之間通常存在時間滯后的難題。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,對同步寄存器170的讀取將迫使所有束樣本周期向前 到達(dá)下一時鐘循環(huán),并且寄存器在將要被發(fā)送的所有線路分組已經(jīng)完成它們的發(fā)送之前不 會給讀取請求返回值。對同步寄存器的讀取具有刷新束外的所有未處理的(pending)信號活動以及跨越 接口刷新束的作用。由此,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,寄存器可以被軟件用來保證特定事件 的排序。寄存器170可以用于保證跨越接口的服務(wù)中斷信號發(fā)送的任何延遲可以通過中斷 服務(wù)程序而被處理。在另一修改型式中,該機(jī)制還可以用于通過停止束的采樣并且將該功能移動到軟 件中來支持低功率模式,該軟件通過使用同步寄存器可以對中斷信號的更新排定時間。這 使得束的生成僅在軟件控制下發(fā)生,而不是只要由硬件檢測到變化就發(fā)生。這會帶來功率 節(jié)省,如果在該操作模式期間不需要束中的線路的實(shí)時狀態(tài)的話。更詳細(xì)地,圖11示出同步寄存器170。同步寄存器170是可以被在CPU上運(yùn)行的 軟件讀取的管芯上的只讀寄存器。如可以從13看出的,同步寄存器在與斷言中斷的模塊相 同的管芯上。當(dāng)寄存器170被讀取時,它用信號通知同步邏輯塊172。同步邏輯塊172將信 號發(fā)送給每一個束控制邏輯173。束控制邏輯可以包括圖5的電路。束控制邏輯被配置成 確保所有束寄存器31被立即采樣并且任何未處理的束更新被發(fā)送到束30,其被實(shí)施為緩 沖器。在圖11中,束和束寄存器被標(biāo)記為130,但是它們具有圖2所示的一般結(jié)構(gòu)。當(dāng)所有未處理的束發(fā)送已經(jīng)被完成時,線路束控制邏輯173用信號通知同步邏輯 塊。僅在這些確認(rèn)之后,同步邏輯塊172才格式化對同步寄存器讀取請求的讀取響應(yīng)。讀 取響應(yīng)照常被發(fā)送回CPU。現(xiàn)在參考圖5,其功能被修改以便允許同步邏輯塊起作用。確定樣本何時產(chǎn)生以及 如何產(chǎn)生的邏輯被修改,使得如果束接收來自同步邏輯塊172的信號并且其已經(jīng)被配置為 樣本束,則它將立即產(chǎn)生樣本。檢查該樣本是否需要發(fā)送,換句話說,檢查線路中的任何一 個上的值是否不同于該束的先前發(fā)送的信號值。特別地,圖5的布置被修改使得多路復(fù)用 器接收來自同步邏輯塊的控制信號。因此,多路復(fù)用器被控制使得如果計數(shù)器等于0或者 同步邏輯信號已經(jīng)被斷言并且束樣本不等同于先前的束樣本,則分組將通過分組格式器50 被輸出。同步寄存器連接到該管芯上的所有輸入束。
在該修改型式中,同步寄存器170提供軟件接口以提供該功能并且邏輯塊172對 執(zhí)行該功能所需的邏輯活動進(jìn)行編排組合(choreograph)。同步寄存器170的讀取使得同步邏輯塊172啟動其狀態(tài)機(jī)。同步邏輯塊將斷言信 號到每一個束控制邏輯173,其控制束來在下一個時鐘周期上產(chǎn)生樣本并且如果分組滿足 被發(fā)送的其它標(biāo)準(zhǔn)則發(fā)送該分組。然后當(dāng)對于先前未處理的或者由于同步邏輯塊信號的作 用剛剛產(chǎn)生的束分組已經(jīng)派遣束分組時,同步邏輯塊172從控制邏輯173得到確認(rèn)。在同 步寄存器被寫入之前所有信號變化呈現(xiàn)的確認(rèn)信號將已經(jīng)跨越接口被發(fā)送。該發(fā)送之后, 同步邏輯塊綜合處理(synthesize)對讀取同步寄存器的響應(yīng)。同步功能不依賴于發(fā)送回 的值。然而,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,同步功能可用于在返回的值中添加附加信息,例如 該同步是否引起任何分組被刷新掉(flush out)或者如此刷新的分組的數(shù)目。該信息可用 于調(diào)整系統(tǒng)和/或調(diào)試。響應(yīng)分組以與束分組或存儲器事務(wù)分組相同的方式被排隊(duì)并且跨 越接口被派遣。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,由于該響應(yīng)在與束相同的鏈路上被載送,束將在由軟件接收到該響 應(yīng)時被更新。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,可以提供由同步機(jī)制在開始同步程序時識別的特 殊類型的分組。該特殊類型的分組可以通過從啟動器管芯上的寄存器的讀取或者通過鏈接 到CPU中的特定障礙指令來產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,與圖Ib中所示的倒裝芯片取向相比,各個管芯相對于襯底的取向可 以改變。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,管芯可以布置成堆疊結(jié)構(gòu),即一個在另一個上面。兩個管芯之間的接口在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中被描述為有線接口,其是由一系列 有線連接或線路圖案化連接來提供的。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中,可以由任何適當(dāng)?shù)难b置 (例如光學(xué)接口或無線接口)來提供所述接口。為了清楚起見,所描述的多個實(shí)施例將管芯之一示為發(fā)送到接收信號的另一管 芯。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,兩個管芯都可以具有電路的“發(fā)送”部分和電 路的“接收”部分,使得該接口是雙向的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,在一些實(shí)施例中,線路中的至少一些 或其它接口機(jī)制是雙向的。在替換實(shí)施例中,接口可以包括兩個單獨(dú)路徑,一個路徑用于接 收的分組且另一個路徑用于發(fā)送的分組。
權(quán)利要求
1.一種封裝體,包括第一管芯;第二管芯;連接所述第一管芯和所述第二管芯的接口,所述第一和第二管芯中的至少一個包括存 儲器,所述接口被配置用于傳輸控制信號和存儲器事務(wù);采樣裝置,用來于在所述接口上傳輸所述控制信號之前對所述控制信號采樣;以及用來根據(jù)與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制該采樣裝置的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝體,其中所述接口被配置用于以分組的方式傳輸所述 控制信號和存儲器事務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封裝體,包括多路復(fù)用裝置,該多路復(fù)用裝置用于將所 述控制信號和所述存儲器事務(wù)多路復(fù)用到所述接口上使得所述接口的多個連接被所述控 制信號和所述存儲器事務(wù)共享。
4.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的封裝體,所述封裝體包括用于將多個控制信號捆束 在一起以形成組的裝置,所述捆束裝置提供多個組。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝體,其中每個組具有與其相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量 參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的封裝體,包括仲裁器裝置,所述仲裁器裝置被配置成,當(dāng) 一個以上的組準(zhǔn)備好發(fā)送時,根據(jù)所述相應(yīng)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)跨越接口來發(fā)送所述 相應(yīng)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的封裝體,其中至少一個組在所述接口上被分配為該組 保留的時隙以便發(fā)送所述組的所述控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7中的任一項(xiàng)所述的封裝體,包括用來指示組是否能夠提供跨越 所述接口被發(fā)送的信號的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求4到8中的任一項(xiàng)所述的封裝體,其中所述采樣裝置被配置用來響應(yīng) 于檢測到控制信號的狀態(tài)變化來對所述控制信號采樣。
10.根據(jù)權(quán)利要求4到9中的任一項(xiàng)所述的封裝體,包括用于確定一組的所述控制信 號中的任何一個是否已經(jīng)改變的裝置,其中只有在所述組的至少一個控制信號已經(jīng)改變時 所述組才跨越所述接口被發(fā)送。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的封裝體,其中所述采樣裝置被配置用于對至少兩個不同 組的控制信號進(jìn)行采樣,每一組在不同時間進(jìn)行。
12.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的封裝體,其中所述控制裝置被配置用于根據(jù)所述至 少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制采樣速率。
13.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的封裝體,其中所述服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括下述中的至少 一個優(yōu)先級信息、采樣速率信息、延遲、抖動、有保證的遞送、遞送次序和錯誤。
14.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的封裝體,其中所述控制信號包括下述中的一個或多個中斷、握手;請求、應(yīng)答對、復(fù)位、功率狀態(tài)改變請求、啟用/停用信號、報警信號、同步 信號、時鐘信號、狀態(tài)信號、功能模式設(shè)置信號、感測信號、存在檢測信號、功率狀態(tài)信號、結(jié) 束信號、安全模式信號、LED控制、外部芯片控制;芯片選擇、寫保護(hù)、芯片啟用、從芯片外獲得的用于控制相關(guān)電子物品的信號。
15.一種用在封裝體中的管芯,所述封裝體包括所述管芯和至少一個另外的管芯,所 述管芯包括用于提供存儲器事務(wù)的存儲器電路;連接所述管芯和所述另外的管芯的接口,所述接口被配置用于傳輸控制信號和所述存 儲器事務(wù);用來對所述控制信號采樣的采樣裝置;以及用來根據(jù)與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制該采樣裝置的裝置。
16.一種用在封裝體中的方法,所述封裝體包括第一管芯和第二管芯,所述方法包括提供存儲器事務(wù); 對控制信號采樣;根據(jù)與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制所述采樣;以及 在公共接口上傳輸所述被采樣的控制信號和所述存儲器事務(wù)。
全文摘要
一種封裝體,所述封裝體包括第一管芯;第二管芯;連接所述第一管芯和所述第二管芯的接口,所述第一和第二管芯中的至少一個包括存儲器,所述接口被配置用于傳輸控制信號和存儲器事務(wù);用來于在所述接口上傳輸所述控制信號之前對所述控制信號采樣的采樣裝置;和用來根據(jù)與相應(yīng)控制信號相關(guān)聯(lián)的至少一個服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來控制該采樣裝置的裝置。
文檔編號H01L25/00GK102122652SQ20101057676
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者A·M·瓊斯, A·斯坎杜拉, S·瑞安 申請人:意法半導(dǎo)體(研發(fā))有限公司, 意法半導(dǎo)體股份有限公司