專利名稱：群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓撲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請總的涉及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲，并且更具體地涉及改進的環(huán)形拓撲，稱為群集環(huán) 拓撲，其中從裝置組被并行訪問，從而降低等待時間同時改進容錯性和其他性能。
背景技術(shù)：
在環(huán)形拓撲互連網(wǎng)絡(luò)中，子系統(tǒng)中的所有裝置以環(huán)形或者回路形配置來布置，并 且典型地所有通信是圍繞該環(huán)的單向通信。因此，該環(huán)中的每個裝置僅具有一個緊接在其 前面的其他裝置和僅一個緊接其后的裝置。在許多環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)中，該環(huán)被其中每個裝置物理斷開和電斷開。在這些網(wǎng)絡(luò)中， 環(huán)本身由多個連接環(huán)中裝置的環(huán)形段組成。段的數(shù)量等于環(huán)中裝置的數(shù)量。每一段上的通 信是單向的并且每一段具有驅(qū)動端和接收端，在驅(qū)動端處僅一個裝置驅(qū)動信息到該段上， 在接收端處僅一個裝置接收來自驅(qū)動裝置的信息。從環(huán)上的裝置的角度看，在其上接收信 息的環(huán)段稱為輸入段，而將信息驅(qū)動到其上的段稱為輸出段。典型地，由于環(huán)中的一個裝置是主裝置，所以該裝置是特殊的。其通常并且也可以 稱為控制器。例如在通過這樣的環(huán)形拓撲互連構(gòu)建的存儲器子系統(tǒng)中，主裝置或者控制器 典型地負責發(fā)出讀出、寫以及其它命令到其控制下的環(huán)上的存儲器，并且負責協(xié)調(diào)圍繞該 環(huán)的數(shù)據(jù)通信。環(huán)中的其他裝置是從裝置并且典型地但不唯一地是存儲器。這些從裝置響 應(yīng)于由控制器在環(huán)上發(fā)送的命令，并且在讀出和其他命令的情況中，還在環(huán)上發(fā)送數(shù)據(jù)返 回控制器。通常，環(huán)上的通信的時序由控制器來決定并且不由從裝置隨意發(fā)起。環(huán)形拓撲由于其概念簡單、通?？蓴U展并且僅要求每個裝置具有很少引腳而為人 熟知。此外，由于僅使用點對點通信，相比于許多其他互連拓撲，信號完整性和段長度的問 題更加容易處理。然而，此類環(huán)形拓撲互連明顯的三個顯著缺陷涉及等待時間、容錯性以及 功耗。關(guān)于等待時間，對于此類的所有網(wǎng)絡(luò)，從控制器到所訪問的裝置再返回控制器的 唯一路徑要通過環(huán)中所有的其他裝置。由此，在控制器訪問從裝置并且命令其通過遞送數(shù) 據(jù)返回控制器來做出響應(yīng)的情況中，操作的等待時間具有兩個主要部分在從裝置中進行 操作的固有等待時間，和圍繞該環(huán)的通信等待時間。由于該環(huán)經(jīng)過每個裝置，這些裝置的每 一個都給圍繞環(huán)流動的命令和數(shù)據(jù)帶來一些小的等待時間。此外，環(huán)形段自身會給通信等 待時間增加一個不小的量。該類環(huán)形拓撲互連的內(nèi)在特性是繞該環(huán)的總的等待時間是通過裝置的所有等待 時間加上連接這些裝置的環(huán)形段的等待時間的總和。由于從控制器到裝置再返回的總的從 裝置讀取訪問時間是總的環(huán)等待時間加上從裝置的內(nèi)部讀出訪問等待時間的總和，所以繞該環(huán)的總的等待時間是很重要的。對于那些總的訪問等待時間是影響系統(tǒng)級性能的重要部 分的環(huán)境而言，降低總的環(huán)形等待時間具有重要的額外益處。因此，在一些公知例子中，盡 管環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)可以支持大量的裝置，但是僅根據(jù)等待時間，對于包括不只一個小數(shù)目的 裝置的所有應(yīng)用而言其是不實用的。環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的另一個顯著問題是它們不容錯。如果環(huán)上的任一裝置或者段發(fā)生 故障，則圍繞該環(huán)的通信就是不可能實現(xiàn)的，即使其他裝置都還完全可以運行。環(huán)形拓撲網(wǎng) 絡(luò)的該特征在一些系統(tǒng)環(huán)境中是顯著的而在另一些系統(tǒng)環(huán)境 中則不顯著。然而，特別對于 存儲器系統(tǒng)而言，存在需要存儲器子系統(tǒng)即使在出現(xiàn)單個故障裝置時依然能夠正常運行的 許多系統(tǒng)應(yīng)用。環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的第三個顯著問題是環(huán)中每個裝置要消耗功率來圍繞該網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 每個包。取決于信令技術(shù)，環(huán)中每個從裝置為每個命令包(不考慮接收器)和每個讀出數(shù) 據(jù)包(不考慮源)都消耗功率。相反，對于一些其它網(wǎng)絡(luò)拓撲，從裝置僅消耗功率來將讀出 數(shù)據(jù)發(fā)送返回控制器。因而，對于點對點通信，即使從裝置消耗在所傳輸?shù)拿總€比特上的功 率可能較低，但環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的總的功率效率還是明顯低于一些非環(huán)形的替代網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)在之前嘗試消除或者避免環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的一些負面特征。這些努力可以分為 四類。在第一類中，通過將每個裝置的等待時間保持得盡可能小來最小化總的等待時間。該 方法在美國專利 5，778，419 和 Ramlink 存儲器接口(IEEE Standard for High-bandwidth Memory Interface Based onScalable Coherent Interface (SCI)Signaling (RamLink)(用 于基于可擴展一致性接口(SCI)信令(RamLink)的高帶寬存儲器接口的IEEE標準)，IEEE 標準1596. 4-1996)中披露。另一種方法是通過人工限制環(huán)中的裝置的數(shù)量來限制圍繞該 環(huán)的總的等待時間。這可以參考美國專利5，778，419，其中環(huán)中的設(shè)備數(shù)量限制為五個(一 個主裝置和四個從裝置)。第三種方法來建立分層環(huán)，其中初級環(huán)(S卩，由總的主裝置控制的環(huán))上的每個裝 置是一個代理，其用作從裝置的子環(huán)的主裝置(參考圖1)。發(fā)往特定從裝置的命令由合適 的代理攔截并且翻譯為在包括該目標從裝置的單個特定子環(huán)上的命令。解決該缺陷的第四 種方法是具有一個由代理形成的環(huán)，再由這些代理控制基于非環(huán)的裝置。例如圖2中，每個 代理控制傳統(tǒng)的并行存儲器子系統(tǒng)。這些現(xiàn)有解決方法不能完全利用環(huán)形拓撲的內(nèi)在優(yōu)勢或者不能充分解決上述環(huán) 形拓撲網(wǎng)絡(luò)的問題。例如，已經(jīng)計算出，由多個環(huán)構(gòu)成的環(huán)(thering of rings)的拓撲可 將具有η個從裝置的系統(tǒng)的通信等待時間降低到2加上代理中的任一附加調(diào)度延遲。降 低每個從裝置的延遲降低了比例常數(shù)，但總的通信等待時間仍保持和該環(huán)中裝置的數(shù)量成 比例。將該環(huán)中裝置數(shù)量限制到小的數(shù)量可限制通信等待時間的上限，但也限制了較大系 統(tǒng)中的互連的可用性。用來改進環(huán)形網(wǎng)絡(luò)性能的一些方法包括使用多芯片模塊。多芯片模塊是封裝結(jié) 構(gòu)，其中超過一個的集成電路封裝在一起，并使用一組公共信號引腳連接到多芯片模塊所 安裝的板或者載體上。在具體實施方式
中提供更準確的定義。將多芯片模塊形式的集成電 路直接應(yīng)用到環(huán)形拓撲互連是為了將多芯片模塊中的所有裝置串行連接成環(huán)。該配置的拓 撲和等待時間如同每個集成電路位于其自身封裝中并且這些封裝串行連接成環(huán)。該結(jié)果 是導(dǎo)致類似于圖3所示的封裝橫截面部分，其中可以看到鏈路在焊接線上進入最底部的裝置，離開最底部的裝置并且進入其上的裝置，并且如此沿堆疊向上，最終焊接線將最頂部的 裝置連接到封裝，從而形成輸出環(huán)形段。圖3中的配置由于多個原因而并不理想。第一，盡管這些裝置顯示為單個封裝，但 它們邏輯上呈現(xiàn)為五個裝置，提供相當于五個裝置的等待時間。第二，在裝置的相對側(cè)上布 置輸入和輸出段的該特定布置并不易于實現(xiàn)?？偟膩碚f，由η個裝置構(gòu)成的多芯片模塊物 理上提供為一個裝置但邏輯為η個裝置。該配置不能充分利用多芯片封裝中的集成電路的 緊密接近的特點來克服沒有采用多芯片模塊方法的大的環(huán)的一些限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例在于改進的環(huán)形拓撲，稱為群集環(huán)拓撲，其中從裝置各個組(稱 為群集)被并行訪問。在一些方面，該群集相當于環(huán)中的單個節(jié)點。由于該配置，繞該環(huán)的 等待時間和群集的數(shù)量成比例而不是和集成電路的數(shù)量成比例。和數(shù)據(jù)通信相關(guān)的功耗低 于類似的傳統(tǒng)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并且該實施例提供高度的容錯性。該拓撲互連非常適于多芯片模 塊和/或單獨封裝的集成電路的使用。根據(jù)本發(fā)明實施例，裝置組并行連接，共享輸入和輸出環(huán)形段。群集包括一個或者 多個裝置，并且實際上每個群集的裝置數(shù)量相對小。在多個披露的實施例中，群集中的所有 裝置接收和解釋到達輸入段上的包。在其他實施例中，除了 一個從裝置之外，每個群集中的 一些從裝置或者全部從裝置處于休眠，而其他從裝置則被禁止，這使得它們不能輸入和解 釋輸入包。無論如何，在所有實施例中，群集中的各從裝置可能在控制器的指導(dǎo)下協(xié)作，來 確保在任一給定時間最多其中一個從裝置主動驅(qū)動該輸出段。根據(jù)本發(fā)明實施例的群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓撲包括和互連到環(huán)配置中輸入和輸出段的多 個從裝置進行打包通信的控制器裝置，其中至少一些從裝置并行連接，形成共享相同輸入 和輸出段的群集。在至少一個實施例中，裝置可通過群集ID和裝置ID的組合來尋址，從而 顯著降低了所需的位的數(shù)量和相關(guān)等待時間。在至少一個群集中，指定為群集主裝置的裝置可操作地協(xié)調(diào)該群集中的各從裝 置，使得群集中的至多一個從裝置正在驅(qū)動輸出段。群集的各從裝置可以在單個線路上向 群集主裝置通知特定的從裝置已準備好將數(shù)據(jù)從輸入段傳送到輸出段。例如，群集的從裝 置可以在單個多源單目標導(dǎo)體上和群集主裝置通信。此外，群集主動裝置解釋發(fā)往群集中 所有從裝置的所有命令，使得該群集主裝置確定哪個從裝置準備好而無需接收直接來自從 裝置的信息。在任一情況中，群集主裝置可操作地將命令包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段，而不考 慮如果有的話哪些從裝置準備好。雖然可以使用任一合適的構(gòu)形或者集成，但本發(fā)明的一些實施例適合使用多芯片 模塊實現(xiàn)和垂直堆疊的其他構(gòu)形，這是由于單個群集可以分配給堆疊中的不同級。這允許 輸入段從一側(cè)到達堆疊的所有裝置并且輸出段從堆疊的另一側(cè)離開?；蛘?，焊接線可以將 一個裝置上的輸入段焊盤連接到垂直鄰接裝置的焊盤，并且堆疊的輸出段上具有類似的一 組連接。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)中的多個裝置可以是存儲器裝置，盡管本發(fā)明沒有這樣限制。


通過示例來參考以下附圖。相似或者相同附圖標記可以在不同圖中標識類似部件。
圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的拓撲的由多個環(huán)構(gòu)成的環(huán)的示意圖；圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓撲的子系統(tǒng)的環(huán)的示意圖；圖3以橫截面方式示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有傳遞通過每個裝置的環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò) 的多芯片模塊的示意圖；圖4示出環(huán)形拓撲互連網(wǎng)絡(luò)的例子的示意圖，網(wǎng)絡(luò)中的裝置的其中一個是控制器 或者主裝置；圖5示出環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的進一步示意圖，該示意圖示出和輸入和輸出段相關(guān)的信 號；圖6示出流入和流出圖5的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的從裝置的命令包和數(shù)據(jù)包的時序圖；圖7示出命令包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8示出根據(jù)示例實施例的網(wǎng)絡(luò)拓撲的群集環(huán)的第一例子的示意圖；圖9示出群集環(huán)的第二例子的示意圖，其群集內(nèi)通信信號布置不同于圖8 ；圖10示出用來仲裁臨時群集主裝置狀態(tài)的群集內(nèi)環(huán)如何用來發(fā)送裝置ID ；圖IlA以橫截面方式示出多芯片模塊的示意圖，其中裝置垂直堆疊并且堆疊中所 有裝置形成群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的單個群集；圖IlB以橫截面方式示出替代多芯片模塊的示意圖，其中裝置垂直堆疊并且堆疊 中所有裝置形成群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的單個群集；圖12示出根據(jù)至少一個例子的群集環(huán)拓撲互連網(wǎng)絡(luò)中的群集的示意圖；圖13示出用于之前所示環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的單個從裝置的示意圖；以及圖14示出群集環(huán)的第三例子的示意圖，群集環(huán)具有不同于第一例子和第二例子 的群集環(huán)內(nèi)通信信號布置。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例解決當許多裝置包括在環(huán)中時環(huán)形拓撲互連具有的長等待時間 會限制互連的實用性或者有效性的問題。本發(fā)明的實施例還解決和現(xiàn)有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓撲相關(guān) 的高功耗和差的容錯性問題。本發(fā)明的實施例涉及環(huán)形拓撲電子互連，其中環(huán)中的一個裝置是控制器，但本發(fā) 明不限于該方面并且可以同樣應(yīng)用到環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)的其他變型和其他系統(tǒng)和子系統(tǒng)類型。 在此說明書，術(shù)語“主裝置”和“控制器”同義使用。類似地，從裝置和存儲器同義使用，但本 發(fā)明的實施例沒有將從裝置限制為主要是存儲器裝置?？梢岳斫獗景l(fā)明同樣應(yīng)用到也包括 所有或者一些非存儲器的從裝置的環(huán)。此外，在此說明書中，“互連”、“網(wǎng)絡(luò)”和“互連網(wǎng)絡(luò)” 同義使用，來表示用于直接或者間接連接電裝置或者類似裝置的集合的線的任意集合(全 部或者部分集中到一個或者多個總線中)。本發(fā)明的實施例還涉及在電子系統(tǒng)中使用多芯片模塊。在許多例子中，多片硅一 起封裝在單個襯底或者封裝中。這通常垂直或者水平實現(xiàn)，垂直情況中，硅片在堆疊中以 一個置于另一個頂部上的方式布置，在水平情況中硅片在單個封裝或者模塊中互相并排布 置。一種變化是多個硅片單獨封裝(或者更普遍地，在至少一個表面上制造有電子元件的 半導(dǎo)體材料的薄片)并且隨后各封裝在堆疊中垂直布置。盡管所披露的一個實施例是以封裝在一些硅片的堆疊來描述的，但是至少一些示例實施例可應(yīng)用到所有這些情況中。在本申請中，表述“多芯片模塊”限定為總的指所有這樣的封裝或者安裝技術(shù)，并 且不限于任一樣式或者類型的這樣的結(jié)構(gòu)。此外，在本申請中，集成電路限定為硅片或者其 它半導(dǎo)體材料，且在材料的一個或者多個表面中或者表面上制造有諸如線、晶體管、二極管 和傳感器的電子元件。術(shù)語裝置和集成電路在此處同義使用。術(shù)語“模塊”限定為集成電路安裝到其中或者其上 的封裝或者襯底或者類似結(jié)構(gòu)， 并且其利于將這些集成電路連接到該模塊自身最終安裝到的介質(zhì)上的導(dǎo)體。模塊自身可以 包括或者不包括不同于互連的其他結(jié)構(gòu)并且可以具有或者不具有安裝到其上或者其中的 不同于集成電路的其他部件。在一些多芯片模塊中，焊接線將集成電路互相連接和/或連 接到模塊本身。在其他模塊中，集成電路直接連接到作為模塊一部分的導(dǎo)體。例如，多芯片 模塊的一個普通構(gòu)形是如下這種封裝其中多個集成電路以一個安裝在另一個頂部上的方 式形成垂直堆疊并且其中焊接線將集成電路連接到模塊中的導(dǎo)體并且互相連接?，F(xiàn)在參考圖4，圖4示出示例環(huán)形拓撲互連網(wǎng)絡(luò)400的示意圖。在網(wǎng)絡(luò)400中，信 息從裝置到裝置流動繞單向環(huán)來流動。在此情況中，該圖示出其中一個裝置是用于存取存 儲器或其他存儲器或非存儲器的從裝置411-415的控制器或者主裝置410411-415的環(huán)。 地址、數(shù)據(jù)和控制信息都繞該環(huán)以相同方向流動，典型地具有相同的時序，并且典型地部分 位于相同導(dǎo)體上。圖5示出一個這樣的環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)500的信號。在所示例子中，將裝置 510-513連接成環(huán)的環(huán)形段包括四個導(dǎo)體和兩個選通信號的數(shù)據(jù)路徑。信息以包形式繞該 環(huán)流動。圖4還示出環(huán)中每個從裝置具有唯一的地址。在所示情況中，從裝置地址以從控 制器接收包的第一從裝置的從裝置地址零開始，并且從該處到最后一個從裝置順序增加。在所示網(wǎng)絡(luò)的至少一些例子中，該包包括源自從裝置且流回控制器的數(shù)據(jù)或者源 自控制器并且流到一個或者多個從裝置的命令包。這兩個類型的包分別稱為讀出數(shù)據(jù)包和 命令包。命令包包括裝置地址和該一個或者多個從裝置執(zhí)行的命令。命令包的裝置地址部 分是該包的第一字節(jié)并且其指定哪個裝置或者哪些裝置執(zhí)行該命令?；诿畹恼Z義，命 令包的剩余部分可以包括目標裝置中的一些數(shù)據(jù)存儲裝置的地址以及可能還有一些數(shù)據(jù)。在所示網(wǎng)絡(luò)的至少一些例子中，數(shù)據(jù)在公共時鐘的每個沿上傳輸。由于存在四根 數(shù)據(jù)線，所以每時鐘周期傳送一個字節(jié)。圖6示出流入或者流出單個從裝置的兩個選通和 命令或者數(shù)據(jù)包之間的關(guān)系。當命令包正在由從裝置接收時，命令選通輸入(CSI)信號界 定包的開始和結(jié)尾。當正在接收數(shù)據(jù)包時，輸入包由數(shù)據(jù)選通輸入(DSI)來劃界。對于數(shù)據(jù)和命令包，通過每個裝置的等待時間是少量的時鐘周期并且其可能但不 是必須固定為裝置設(shè)計的一部分，盡管環(huán)上不同的裝置可以具有不同的流過等待時間。由 于命令和數(shù)據(jù)包在被鎖存到輸入段上一個完整周期后出現(xiàn)在輸出段數(shù)據(jù)線路(90···3)上， 所以在圖6的例子中暗含示出的從裝置具有為一個周期的流過等待時間。在輸出段上，從 裝置通過對應(yīng)地驅(qū)動命令選通輸出和數(shù)據(jù)選通輸出來將在輸出數(shù)據(jù)線路上的包進行劃界。從裝置以命令包形式發(fā)送命令。圖7示出對應(yīng)于圖6中所示命令包的命令包的結(jié) 構(gòu)。第一字節(jié)包括執(zhí)行該命令的從裝置的裝置地址。第二字節(jié)是一字節(jié)命令。隨后字節(jié)的 數(shù)量和語義依賴于所指定的該實際命令，因為控制器確定隨后的字節(jié)依賴于第二字節(jié)中指 定的特定命令。更具體地，當控制器期望寫數(shù)據(jù)到從裝置的存儲裝置中時，隨后的字節(jié)包括 該存儲裝置的從裝置本地地址和寫數(shù)據(jù)。圖7中所示命令包首先發(fā)送最高半字節(jié)。在第一上升沿上，最高半字節(jié)，即位4、5、6和7在數(shù)據(jù)線路D0、D1、D2和D3上發(fā)送。在第一時鐘周 期的后半部分期間，第一字節(jié)的最低半字節(jié)，即位O、1、2和3，在對應(yīng)的數(shù)據(jù)線路上發(fā)送。對 于命令的所有隨后的字節(jié)，遵從該同樣的模式。在具有超過8位的地址的情況中，諸如圖7 的三個命令特定字節(jié)中所示，半字節(jié)和字節(jié)的順序?qū)?yīng)于首先最低半字節(jié)和首先最高半字 節(jié)。 數(shù)據(jù)包可用來將所有類型的數(shù)據(jù)從從裝置發(fā)送返回控制器。當控制器期望該從裝 置將數(shù)據(jù)返回到其處時，其發(fā)送讀出數(shù)據(jù)傳送命令來使得該從裝置為數(shù)據(jù)包的到達做好準 備。讀出數(shù)據(jù)傳送命令指示控制器期望從裝置返回的數(shù)據(jù)內(nèi)容。當控制器準備好接收所請 求的數(shù)據(jù)時，其沿著環(huán)下行發(fā)送其中存有任意數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)選通信號上的上升和下 降沿(對應(yīng)CSO和CSI)指示出該數(shù)據(jù)包的開始和結(jié)尾。當準備好的從裝置檢測到讀出數(shù) 據(jù)包的到來時，其忽略包中的輸入數(shù)據(jù)并且不將其復(fù)制到輸出段，而是驅(qū)動之前通過數(shù)據(jù) 請求的數(shù)據(jù)。在至少一個例子中，待傳送的數(shù)據(jù)量未在讀出數(shù)據(jù)傳送命令中指定，而是由數(shù) 據(jù)選通輸入/輸出的上升沿和下降沿之間的時鐘周期的數(shù)量來指定。在根據(jù)本發(fā)明實施例的群集環(huán)(集群環(huán))拓撲網(wǎng)絡(luò)中，裝置并行連接，共享輸入和 輸出環(huán)形段。群集包括一個或者多個裝置，并且實際上每個群集的裝置的數(shù)量相對小。在 多個實施例中，到達輸入段上的包由群集中的所有裝置接收和解釋。在其他實施例中，每個 群集中一些從裝置、或者除了一個之外的全部從裝置或者沒有任何從裝置處于休眠狀態(tài)或 者以其他方式停用，從而使得它們不能輸入和解釋輸入包?？偟膩碚f，群集中的各個從裝置 可能在控制器的指導(dǎo)下進行協(xié)作，以確保在任一給定時間最多其中一個從裝置主動驅(qū)動輸 出段。此處披露的本發(fā)明的實施例的不同例子基本上根據(jù)群集中的各裝置如何協(xié)作來實現(xiàn) 這一方法而變化。圖8是示出一個包括控制器810和四個群集811-814的環(huán)的示例性群集環(huán)網(wǎng)絡(luò) 800的示意圖。各群集分別具有在其中的四個從裝置820-823、三個從裝置830-832、一個從 裝置840和兩個從裝置850-851，但是本發(fā)明不限于群集或者每個群集的從裝置的任一特 定范圍。在至少一個實施例中，群集被給予唯一的群集ID。在圖8的例子中，第一群集具有 群集ID 0并且之后的群集具有群集ID 1、2和3。在每個群集中，各個裝置也被給予唯一 的裝置ID。再者，在此例中，群集中的第一從裝置被給予的裝置ID為0，并且隨后的從裝置 (如果有的話)被給予的裝置ID為1、2、3等等。注意到在本發(fā)明的所有實施例中詞匯“裝 置”不應(yīng)該限制為“分立的”。雖然多個實施例可以使用分立裝置來實現(xiàn)，該“裝置”還可以 集成到同一集成電路中。從而，環(huán)中的每個裝置由其群集ID和其裝置ID的組合唯一標識出。例如，支持多 達16個群集且每群集多達16個從裝置的網(wǎng)絡(luò)可以具有包括4位群集ID字段和4位裝置 ID字段的一個字節(jié)的裝置地址字段。在此例中，如果環(huán)中每個裝置具有一個周期的流過等 待時間，則完全配置(fullypopulated)的網(wǎng)絡(luò)具有16個周期的通信等待時間。相反，圖4 的具有相同數(shù)量的裝置和一個周期的流過等待時間的環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)，將具有256個周期的 通信等待時間。以此方式，群集環(huán)拓撲允許系統(tǒng)具有更多裝置，而不會線性合成它們的等待 時間。在圖8的實施例中，每個群集中具有裝置ID 0的裝置稱為群集主裝置(可以理解 一些其他裝置ID可用來識別該群集主裝置)。群集主裝置的作用是協(xié)調(diào)群集中的各從裝置，使得群集中的至多一個從裝置正在驅(qū)動輸出段。為此，可以存在從群集中的每個非群集 主裝置的從裝置到群集中的該群集主裝置的特定線路。該線路用來通知該群集主裝置特定 從裝置已準備好。除了在接收數(shù)據(jù)包和群集中的另一個從裝置已準備好的情況外，群集主 裝置負責驅(qū)動輸出段(選通以及輸出數(shù)據(jù)總線)。在此情況下，群集主裝置驅(qū)動數(shù)據(jù)選通輸 出信號但釋放數(shù)據(jù)輸出信號(即其輸出驅(qū)動器進入高阻抗狀態(tài))，使得準備好的從裝置可 以將其讀出數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)包中。
在另一個實施例中，單個導(dǎo)體連接群集中的所有從裝置。在這樣的實施例中，需要 保證以下條件每次整個環(huán)中至多一個從裝置準備好，使得在每個群集中存在至多一個準 備好的從裝置。從而單個多源單目標導(dǎo)體(也稱為n: 1通信)可以用來向主動裝置指示一 個從裝置已經(jīng)準備好。在又一個實施例中，群集主裝置解釋發(fā)往其群集中的所有從裝置的所有命令，使 得其能夠知道其群集中的任意其它從裝置何時準備好，并且不需要從群集中的其它從裝置 接收表明它們各自是否準備好的指示。在群集主裝置先驗地知道群集中所有其他從裝置的 命令集的情況中，該實施例是有價值的。同類群集中的情況如此，但是在一起耦合到群集中 的裝置具有完全不同的類型或者是相同類型的不同版本的異類群集中則不可能如此。在所有上述實施例中，準備好的從裝置還可以在其準備好且數(shù)據(jù)包到達時負責用 于驅(qū)動數(shù)據(jù)選通輸出信號和數(shù)據(jù)輸出信號。然而，群集主裝置還可以依然負責將命令包從 群集的輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到其輸出段，而不考慮哪些從裝置已經(jīng)準備好(如果有的話)。在另一組類似實施例中，準備好的從裝置成為臨時主裝置并且可負責將命令包和 數(shù)據(jù)包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段，而不考慮其是否當前正在插入讀出數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)包中。當準 備好的裝置不再準備好時，群集主裝置可以返回給群集的裝置0。基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特殊性， 這可以在數(shù)據(jù)包的末端，在準備好的從裝置已經(jīng)將讀出數(shù)據(jù)插入到其中的數(shù)據(jù)包的末端之 后的新的命令包的開始處，或者一些其他狀況下進行?？梢杂们笆鋈我环N方法將這種恢復(fù) 到未準備好狀態(tài)的狀況通知給群集主裝置，或者隱含地為群集主裝置所了解。在另一個替代實施例中，準備好的裝置即使在處于未準備好狀態(tài)之后依然保持臨 時主裝置狀態(tài)，直到群集中的一些其它從裝置變成準備好狀態(tài)時為止。此時，臨時主動裝置 的狀態(tài)被轉(zhuǎn)讓給新的準備好裝置并且保持在該裝置上直到群集中的一些其他裝置變成準 備好裝置為止。對于該組實施例，傳送準備好狀態(tài)可以通過單個導(dǎo)體環(huán)或者通過共享線路 來進行。在前一種情況中，新準備好的裝置沿著群集內(nèi)單個導(dǎo)體環(huán)(圖9)下行發(fā)送一個上 升沿。鏈路中的每個裝置將上升沿轉(zhuǎn)發(fā)到群集內(nèi)環(huán)中的下一個從裝置。當該上升沿到達 當前臨時主裝置時，其放棄臨時群集主裝置狀態(tài)并且將上升沿轉(zhuǎn)發(fā)到群集中的下一個從裝 置。當上升沿返回到新準備好的從裝置時，其確定其現(xiàn)在具有臨時群集主裝置狀態(tài)并且其 當前負責將命令和數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到群集的輸出段。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，用于 發(fā)送和仲裁準備好狀態(tài)和臨時群集主裝置狀態(tài)的其他信令規(guī)則和互連拓撲也是顯而易見 的。在至少一個實施例中，一個數(shù)據(jù)包的開始和之前包的末端之間有至少半個周期。 該間隙確保群集有機會在沒有數(shù)據(jù)正在傳送的情況下轉(zhuǎn)換用于驅(qū)動群集輸出段的所有或 一些部件的職責?；蛘撸谳敵龆紊鲜褂玫男帕罴夹g(shù)是線與(wired-AND)類型。使用該類型的信令技術(shù)，如果超過一個的裝置驅(qū)動信號，則所接收的值是兩個驅(qū)動值的邏輯AND(邏輯 與)。例如，具有外部上拉電阻的集電極開路的驅(qū)動器是線與信令技術(shù)的例子如果兩個 驅(qū)動裝置的其中一個將輸出信號拉低，則所接收的值為低。其他的線與和它們相應(yīng)的線或 (wired-OR)信令技術(shù)為本領(lǐng)域內(nèi)公知。在這 些實施例中，群集主裝置連續(xù)地驅(qū)動輸出段，將輸入的命令和數(shù)據(jù)包復(fù)制到 輸出段，完全如在圖8的網(wǎng)絡(luò)中一樣。非群集主裝置的從裝置僅驅(qū)動讀出數(shù)據(jù)到輸出段數(shù) 據(jù)輸出線路上，覆蓋由控制器置于該處的數(shù)據(jù)?？刂破饔?填充所有輸出數(shù)據(jù)包，使得當該 數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)和來自準備好的從裝置的讀出數(shù)據(jù)進行邏輯AND之后，到達控制器的結(jié)果 數(shù)據(jù)正是來自準備好裝置的讀出數(shù)據(jù)。從裝置不需要和其群集中的伙伴通信。它們僅需要 知道它們是否是群集主裝置。對于使用其他線類型信令技術(shù)的類似實施例，從控制器插入 到輸出數(shù)據(jù)包的初始值使用針對通過該信令技術(shù)實現(xiàn)的邏輯功能的標識(identity)值來 填充。在所有實施例中，環(huán)中的每個裝置使用地址唯一標識。在至少一個實施例中，如上 所述，從裝置具有在每個群集中唯一的裝置ID。在至少一個實施例中，通過讀取專用的ID 輸入線路(數(shù)量等于群集ID和裝置ID的組合中的位數(shù))上的電壓，每個從裝置可以確定 其群集ID和裝置ID。注意到，裝置ID可以在通過利用以菊花鏈傳遞通過群集中的每個裝置的復(fù)位信 號來復(fù)位之后進行設(shè)置。每個從裝置具有復(fù)位輸入信號和復(fù)位輸出信號。作為群集主裝置 的從裝置的復(fù)位輸入可以連接到全局系統(tǒng)復(fù)位。每個群集主裝置的復(fù)位輸出信號可以連接 到以裝置ID為1結(jié)束的相應(yīng)的群集中的各個從裝置的復(fù)位輸入信號上。通過復(fù)位信號高 到低的簡單轉(zhuǎn)變，環(huán)形子系統(tǒng)中脫離復(fù)位狀態(tài)。每個群集中的第一裝置將復(fù)位輸入上的這 個簡單的單個轉(zhuǎn)變，識別為指示其是對應(yīng)的群集主裝置和其裝置ID為0。每個群集主裝置 隨后使用一連串的三個轉(zhuǎn)變來確立復(fù)位輸出無效即，高到低、低到高隨后再次高到低。下 一個裝置將復(fù)位上的該一連串的三個轉(zhuǎn)變識別為指示其是群集中第二裝置并且從而其裝 置ID是1。該模式繼續(xù)，每個裝置對復(fù)位輸入中的轉(zhuǎn)變數(shù)量進行計數(shù)來確定其自身裝置ID， 并且隨后將轉(zhuǎn)變數(shù)量加二，以確保下一個裝置分配到比其裝置ID大一的裝置ID。在裝置 ID全部設(shè)置之后，群集ID值可以和設(shè)置裝置ID—樣的方式來設(shè)置在環(huán)復(fù)位之后，控制器 沿著環(huán)下行發(fā)送全零的特殊包。整個網(wǎng)絡(luò)中的每個從裝置將該值作為自己的群集ID。每個 群集的群集主裝置在將該特殊包發(fā)送到下一個群集之前將該值加一?；蛘撸刂破骺梢允?用一些其他值填充該特殊包，并且群集主裝置可以對該特殊包中的值進行加一、減一或者 其他操作，來創(chuàng)建下一群集的群集ID。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以認識到讀取復(fù)位信號 不是本發(fā)明的顯著特征。圖10示出根據(jù)另一個示例實施例的群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)1000的另一個環(huán)的示意圖。網(wǎng) 絡(luò)1000包括控制器1010和三個群集1011-1013。這些群集分別具有在其中的四個從裝置 1020-1023、三個從裝置1030-1032和兩個從裝置1040-1041，盡管還要指出本發(fā)明不限于 群集或者每個群集中的從裝置的任一特定范圍。在圖10的配置中，用來仲裁臨時群集主裝 置狀態(tài)的群集內(nèi)部環(huán)用于發(fā)送裝置ID。所有的從裝置具有復(fù)位輸入。作為非群集主裝置的 所有從裝置的該輸入均接地。群集主裝置的復(fù)位輸入連接到全局環(huán)復(fù)位。識別到復(fù)位輸入從高到低轉(zhuǎn)變時，群集主裝置將其狀態(tài)識別為群集主裝置狀態(tài)，設(shè)置其裝置ID為零，并且 沿著群集內(nèi)部環(huán)下行發(fā)送類似的增加脈沖流以順序初始化群集中所有其他裝置的群集ID。在另一個實施例中，關(guān)于每個群集中哪個裝置是群集主裝置的指示是通過使用專 用信號來硬連線的。通過上述用于設(shè)置群集ID的方法，首先設(shè)置群集ID，然后通過上述用 于設(shè)置裝置ID的方法來設(shè)置裝置ID。在另一個實施例中，和復(fù)位信號以及臨時群集主裝置 仲裁信號獨立的專用信號集被用來根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員公知技術(shù)初始化裝置ID。
現(xiàn)在參考圖11A，示出垂直堆疊的多芯片模塊1100，其中堆疊中所有裝置 1110-1113組成單個群集。輸入段在一側(cè)上連接到所有裝置，并且輸出段在模塊的另一側(cè)上 離開。圖IlB示出不同于模塊1100的替代模塊1150中的裝置1110-1113的相同堆疊，其 中焊接線將一個裝置上的輸入段焊盤連接到垂直鄰接裝置的焊盤，并且在堆疊的輸出段上 具有類似一組連接。注意，在此實現(xiàn)中，堆疊可以包括多于一個的群集、一個或多個群集和 控制器等等。在至少一個公知環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，如果任一裝置發(fā)生故障，控制器和所有裝置之間的 環(huán)形通信停止。然而根據(jù)本發(fā)明的實施例，如果非群集主裝置徹底失效，則通信會暢通無阻 地持續(xù)。故障裝置不再確立其指示器表示其已經(jīng)準備好。如果故障裝置以繼續(xù)確立其已經(jīng) 準備好的方式失效，則和該群集中的各個裝置的通信能力會被禁止。然而，和其他群集的通 信能力不受影響。如果群集主裝置發(fā)生故障，則環(huán)路通信中斷。圖12示出即使在環(huán)中任一裝置發(fā)生故障的情況下依然能夠運行的替代實施例。 其中，每個從裝置具有兩個群集內(nèi)輸出(稱為緊鄰輸出(NextOut)和跳躍輸出(Skip Out)) 和兩個群集內(nèi)輸入(稱為緊鄰輸入(Next In)和跳躍輸入(Skip In))。每一個裝置的緊鄰 輸出連接到群集中邏輯上的下一個裝置的緊鄰輸入，并且最后一個裝置的緊鄰輸出連接到 第一個裝置的緊鄰輸入，該第一個裝置通常是群集主裝置。從而，緊鄰信號形成單個群集內(nèi) 環(huán)。每個裝置的跳躍輸出連接到群集中隔一個裝置的跳躍輸入。倒數(shù)第二個從裝置的 跳躍輸出連接到群集中第一個從裝置的跳躍輸入，并且群集中最后一個從裝置的跳躍輸出 連接到群集中第二個從裝置的跳躍輸入。在此容錯實施例中，每個容錯群集具有在其中的 至少兩個從裝置，并且從而總是明確哪個裝置是經(jīng)由跳躍信號連接到的某個從裝置的隔一 個的從裝置。群集中前兩個從裝置的復(fù)位輸入信號連接到兩個環(huán)形全局信號，稱為初級復(fù) 位和備用復(fù)位。裝置ID的初始化和分配如下進行?？刂破鲗⒊跫墢?fù)位升高并且將其保持為高足 夠長的時間以便每個群集中的第一從裝置能夠識別到初級復(fù)位信號。第一從裝置隨后將其 自身分配為群集主裝置并且將其裝置ID設(shè)置為0。隨后該第一從裝置升高緊鄰輸出和跳躍 輸出，并且群集中的所有其他從裝置將在跳躍輸入或者緊鄰輸入上的高電平傳遞給跳躍輸 出和緊鄰輸出，并且使其自身置于復(fù)位狀態(tài)。當初級復(fù)位下降時，群集主裝置識別到該下降沿并且在緊鄰輸出上發(fā)送包括三個 轉(zhuǎn)變的脈沖序列(高到低、低到高，隨后再次高到低)給第二裝置，并且在跳躍輸出上發(fā)送 包括五個轉(zhuǎn)變的脈沖序列。群集中的每個其它從裝置遵從以下規(guī)則當緊鄰輸入或者跳躍 輸出在一段延長的時間段內(nèi)為高時，進入復(fù)位狀態(tài)并且清除從裝置的裝置ID和群集ID;當 處于復(fù)位狀態(tài)時，尋找在緊鄰輸入和跳躍輸入上是否出現(xiàn)轉(zhuǎn)變序列。如果轉(zhuǎn)變序列出現(xiàn)在這兩個中任一信號上，則對轉(zhuǎn)變的數(shù)量進行計數(shù)，減一并且除以二并且以此結(jié)果來設(shè)置裝 置ID。忽略每個輸入上的隨后的轉(zhuǎn)變序列。當裝置ID被設(shè)置時，在緊鄰輸出上發(fā)送長度 為2X裝置ID+ 3個轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變序列，并且在跳躍輸出上發(fā)送長度為2X裝置ID+5個轉(zhuǎn)變 的轉(zhuǎn)變序列。然后，進入正常操作模式，并且尋找用于特殊包的輸入段來按如上所述設(shè)置群 集ID。群集主裝置可以在其緊鄰輸入和跳躍輸入上尋找轉(zhuǎn)變序列，以便獲知其群集中的裝 置數(shù)量。如果此后控制器不能觀察到繞環(huán)經(jīng)過所有路徑的包，則可能是其中一個初級群集 主裝置因已經(jīng)以妨礙正常操作的方式發(fā)生了故障而失靈。在該情況中，應(yīng)該使用備用設(shè)置 來重新初始化。這將每個群集中的第二從裝置設(shè)置為裝置ID為0的群集主裝置。該實施例有利于在每個環(huán)上具有一個失靈的從裝置的情況下的操作。除了控制器 有能力逐個群集地使用初級或者備用復(fù)位之外，即使每個群集中有多達一個的從裝置發(fā)生 故障依然能夠運行的相關(guān)實施例是相同的。由此，如果第一群集上的第一從裝置和第二群 集中的第二裝置都發(fā)生故障，則控制器仍可以分別在兩個群集中分配群集主裝置。利用該 原理的擴展的附加實施例也可以利于每群集多個裝置發(fā)生故障的操作。由于圖12的容錯群集和環(huán)中前一個群集(或者控制器)以及下一群集(或者控 制器)使用相同的上述協(xié)議通信，則單個環(huán)可以包括容錯群集和非容錯群集的混合。圖13是裝置1300的示意圖，其可以用在根據(jù)示例實施例的網(wǎng)絡(luò)中，并且其在美國 臨時專利申請No. 60/902003的“非易失性存儲器系統(tǒng)”中更具體地披露。在此情況下，該 裝置1300具有包括輸入數(shù)據(jù)總線和兩個輸入選通信號的輸入端口，該輸入選通信號用來 指示信息何時流到輸入數(shù)據(jù)總線上。盡管數(shù)據(jù)總線段所示為4位寬，然而數(shù)據(jù)寬度可以是 大于或者等于一位的任一寬度，因為本發(fā)明可以不考慮數(shù)據(jù)總線寬度來操作。該裝置具有 包括輸出數(shù)據(jù)總線和兩個輸出選通信號的輸出端口，該輸出選通信號指示何時數(shù)據(jù)開始由 該從裝置驅(qū)動到輸出數(shù)據(jù)總線上。此外，在此處以及所有其他附圖中的4位輸出數(shù)據(jù)總線 寬度僅是示例性地并且并不指示本發(fā)明的范圍。除了輸入端口、輸出端口，該特定裝置具 有少量附加非電源信號。該裝置還具有時鐘輸入(此次情況中是單端的，但也可以是差分 的)、復(fù)位輸入來將該裝置初始化為公知初始狀態(tài)，以及用來開啟輸入和輸出端口的片選輸 入，從而啟用繞該環(huán)的通信。圖14示出根據(jù)另一個示例實施例的群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)1400的示意圖。網(wǎng)絡(luò)1400包括 控制器和四個群集1411-1414。這些群集分別具有在其中的四個從裝置1420-1423、三個從 裝置1430-1432、一個從裝置1440和兩個從裝置1450-1451，盡管還要指出本發(fā)明不限于群 集和每個群集中從裝置的任一特定范圍。根據(jù)圖14的例子的特征在于從裝置尋址是線性 的并且不包括群集號和群集內(nèi)的裝置ID。如果可用于裝置地址的位的數(shù)量較小以至于將其 分為兩個不同部分會過度地限制群集的最大數(shù)量和每個群集的裝置的最大數(shù)量，則該替代 實施例是優(yōu)選的。在此情況中，在通過單個位串行掃描鏈進行復(fù)位之后設(shè)置裝置地址，該串 行掃描鏈以菊花鏈方式通過環(huán)中所有裝置，當然其它這樣的機制對于本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人 員在不需要過度實驗的情況下也是顯而易見的。在此實施例中，拉高的專用信號指示每個 群集中哪個裝置是初始的或者永久群集主裝置。該控制器可以使用掃描鏈來初始化裝置地 址并且隨后查詢所有裝置其是否是群集主裝置，從而確定正確的網(wǎng)絡(luò)拓撲。可選地，一旦拓 撲確定，則控制器可以通知群集主裝置在其群集中各個裝置的裝置地址，使得它們獲知需要對哪些裝置地址做出響應(yīng)。在另一個替代實施例中，群集主裝置可以查詢該群集中非主 裝置的從裝置，來確定哪個裝置處于相應(yīng)的群集中。在另一個替代實施例中，群集主裝置無 需知道相應(yīng)群集中各個裝置的裝置地址，并且僅基于來自已經(jīng)準備好將數(shù)據(jù)輸出 到下一個 數(shù)據(jù)包上的那些從裝置的指示來改變它們的行為。 可以對所述實施例的進行特定修改和改變。從而，上述實施例僅是示意性的而非 限制性的。
權(quán)利要求
一種包括以群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)配置連接的多個裝置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括和互連到輸入和輸出段的多個從裝置進行打包通信的控制器裝置；以環(huán)形配置互連的所述輸入和輸出段；并且其中至少一些從裝置并行連接，從而形成共享相同輸入段和相同輸出段的從裝置的群集。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述控制器裝置使用裝置ID對所述從裝置尋址。
3.權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中，所述裝置ID在操作期間可以復(fù)位或者重新分配。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述控制器裝置使用群集ID和裝置ID的組合來尋址所述 從裝置。
5.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中，所述裝置ID、群集ID或者二者在操作期間可以復(fù)位或者 重新分配。
6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，包括具有指定為群集主裝置的裝置的群集，所述群集主裝置可 操作地協(xié)調(diào)該群集中的各從裝置，使得群集中的至多一個從裝置正在驅(qū)動其所連接到的輸 出段。
7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，群集的從裝置在單個線路上通知群集主裝置特定的從裝 置已啟用來驅(qū)動輸出段。
8.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，群集的從裝置在單個多源單目標導(dǎo)體上和群集主裝置通
9.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，群集主裝置對發(fā)往群集中所有從裝置的所有命令進行解 釋來使得群集主裝置能夠確定哪個從裝置準備好而無需接收直接來自從裝置的信息。
10.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，群集主裝置可操作地將命令包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段， 而不考慮如果有的話哪些從裝置被啟用。
11.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，群集主裝置可操作地將命令包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段， 而不考慮如果有的話哪些有從裝置被啟用。
12.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中，所啟用的裝置成為臨時群集主裝置并且負責將命令包和 數(shù)據(jù)包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中，即使在所啟用的裝置不再被啟用之后，臨時主動裝置的 狀態(tài)也保持在該所啟用的裝置上，直到在群集中一些其它從裝置被啟用。
14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，一個數(shù)據(jù)包的開始和之前包的結(jié)束之間有至少半個周 期，以允許群集在沒有數(shù)據(jù)正在傳送時轉(zhuǎn)換用于驅(qū)動群集輸出段的所有或者一些部件的職 責。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，群集中的各裝置以線與配置連接到輸出段。
16.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，群集內(nèi)的各裝置具有兩個群集內(nèi)輸出和兩個群集內(nèi)輸 入，形成容錯群集內(nèi)環(huán)。
17.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，一個或者多個從裝置物理上使用多芯片模塊(MCM)實現(xiàn)。
18.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中，MCM還包括控制器裝置。
19.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中MCM實現(xiàn)為具有多級的垂直集成堆疊；并且每個群集的裝置布置在不同級上。
20.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中MCM實現(xiàn)為具有多級的垂直集成堆疊；并且 堆疊中的所有裝置組成單個群集。
21.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，至少一些從裝置是存儲器裝置。
22.—種網(wǎng)絡(luò)通信的方法，包括步驟提供并行連接的多個從裝置，使得其共享公共輸入段和公共輸出段來在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中形 成從裝置的群集；以及使用裝置ID、群集ID或者二者組合來尋址從裝置，以繞該環(huán)發(fā)送命令或者數(shù)據(jù)包。
23.權(quán)利要求22的方法，包括步驟在操作期間復(fù)位或者重新分配群集ID、裝置ID或者二者ο
24.權(quán)利要求22的方法，包括步驟指定群集中的裝置為群集主裝置，以可操作地協(xié)調(diào) 該群集的各從裝置，使得群集中的至多一個從裝置被啟用來驅(qū)動由該群集共享的輸出段。
25.權(quán)利要求24的方法，其中，群集主裝置可操作地將命令包從輸入段轉(zhuǎn)發(fā)到輸出段， 而不考慮如果有的話哪些從裝置被啟用。
26.權(quán)利要求22的方法，包括步驟確保群集中至多一個從裝置正在驅(qū)動所共享的輸 出段。
27.一種在一類網(wǎng)絡(luò)拓撲的改進，其中在該類網(wǎng)絡(luò)拓撲中控制器裝置和互連到環(huán)形配 置中輸入和輸出段的多個從裝置進行打包通信，所述改進包括并行連接至少一些從裝置，從而形成共享相同輸入和輸出段的群集；以及 使用控制器裝置通過使用裝置ID、群集ID或者二者組合來尋址從裝置。
28.一種半導(dǎo)體裝置，包括 輸入端口 ；輸出端口 ；和 存儲器裝置，所述裝置可操作地作為群集環(huán)網(wǎng)絡(luò)中的群集主裝置，該群集主裝置能夠協(xié)調(diào)群集中的 作為非主裝置的從裝置，使得每次群集中至多一個裝置正驅(qū)動所共享的輸出段。
全文摘要
在群集環(huán)拓撲中，從裝置組被并行訪問，使得圍繞該環(huán)的等待時間和群集的數(shù)量成比例但和集成電路的數(shù)量不成比例。群集中的裝置共享輸入和輸出環(huán)形段，使得群集中的所有裝置來接收和解釋到達輸入段上的包。在其他實施例中，除了一個從裝置之外，每個群集中的一些從裝置或者全部從裝置處于休眠狀態(tài)，而其他從裝置被禁止，使得它們不能輸入和解釋輸入包。無論如何，在所有實施例中，群集的從裝置可能在控制器的指導(dǎo)下進行協(xié)作來確保最多其中一個從裝置在任一給定時間主動驅(qū)動輸出段。這些裝置可通過裝置ID、群集ID或者二者組合來加以尋址。本發(fā)明的實施例適于使用多芯片模塊實現(xiàn)方案和垂直電路堆疊的構(gòu)形。
文檔編號H04L12/42GK101971574SQ200880124561
公開日2011年2月9日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者S·A·璞理斯基 申請人:莫塞德技術(shù)公司