專利名稱：存儲(chǔ)器控制器中樞的制作方法
背景本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器控制器中樞。
微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括一個(gè)或多個(gè)控制器中樞，它們控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器、中央處理單元(CPU)與外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸?？梢杂杀环Q為圖形控制器的外圍設(shè)備來支持圖形應(yīng)用，圖形控制器要求存儲(chǔ)器控制器中樞在設(shè)備、系統(tǒng)存儲(chǔ)器和CPU之間傳輸數(shù)據(jù)。
與微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的一個(gè)設(shè)計(jì)考慮是二維(2D)、三維(3D)和視頻圖像(通常在下面統(tǒng)稱為“圖形”)處理的質(zhì)量。高性能圖形處理要求處理器深度的計(jì)算能力以及對(duì)大量數(shù)據(jù)的快速操控。已經(jīng)實(shí)施了若干設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)高性能圖形處理，并同時(shí)降低整個(gè)系統(tǒng)的成本以及使得能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)的能力進(jìn)行升級(jí)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括一耦接到本地存儲(chǔ)器的圖形控制器，用于存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，使得減少了圖形控制器與系統(tǒng)存儲(chǔ)器和/或CPU之間必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。增加提供給圖形控制器的本地存儲(chǔ)器量提高了圖形性能，但是也增加了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的成本，因?yàn)楸镜貓D形存儲(chǔ)器相對(duì)較貴。然而，若使用專用總線如加速圖形端口(AGP)來將控制器耦接到存儲(chǔ)器控制器，則只需要較少的本地存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)相同的圖形性能。AGP允許控制把部分系統(tǒng)存儲(chǔ)器處理成專用本地圖形存儲(chǔ)器，這減少了所需的本地存儲(chǔ)器量，并降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
還可以通過省略外圍圖形控制器并將其功能集成入存儲(chǔ)器控制器中樞來降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成本。在這樣的配置中，存儲(chǔ)器控制器中樞最好被描述成圖形/存儲(chǔ)器控制器中樞(GMCH)，因?yàn)槌舜鎯?chǔ)器控制和傳輸功能之外，它還完成圖形處理功能。此外，它包括一個(gè)或多個(gè)輸出端口來將圖形信號(hào)發(fā)送至外部設(shè)備，如陰極射線管(CRT)平板監(jiān)視器。隨后就可以省略本地圖形存儲(chǔ)器。
附圖簡述

圖1是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概要框圖。
圖2是圖形存儲(chǔ)器控制器中樞的概要框圖。
圖3是一圖形存儲(chǔ)器控制器中樞的加速圖形端口(AGP)接口的概要框圖。
圖4是耦接到AGP內(nèi)存儲(chǔ)器模塊(AIMM)的一圖形存儲(chǔ)器控制器中樞的概要框圖。
圖5是圖形存儲(chǔ)器控制器中樞的本地存儲(chǔ)器接口的概要框圖。
圖6a和6b是用于通過AGP接口和通過本地存儲(chǔ)器接口進(jìn)行通信的信號(hào)表。
圖7是圖形存儲(chǔ)器控制器中樞的內(nèi)部圖形組件的概要框圖。
圖8是選擇圖形存儲(chǔ)器控制器中樞所用的AGP模式或圖形模式的方法流程圖。
詳細(xì)描述1.概述在本發(fā)明的某些實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器控制器中樞與一內(nèi)部圖形控制器集成在一起，并且可以與一外部圖形設(shè)備通過AGP進(jìn)行接口。由于存儲(chǔ)器控制器中樞控制圖形和存儲(chǔ)器功能這兩者，所以它被稱為圖形/存儲(chǔ)器控制器中樞(GMCH)。GMCH通過AGP接口提供內(nèi)部圖形處理和可標(biāo)定的圖形性能。
GMCH可以用于兩個(gè)相互獨(dú)立的模式中的一個(gè)AGP模式，在此情況下GMCH利用它的能力來與外部圖形控制器接口，并且禁用了它的內(nèi)部圖形功能；或Gfx模式，在此情況下GMCH使用它的內(nèi)部圖形能力，且禁用了它與外部圖形控制器接口的能力。在Gfx模式下，GMCH仍然能夠與本地存儲(chǔ)器模塊通過AGP進(jìn)行接口，以提供內(nèi)部圖形功能所用的額外圖形存儲(chǔ)器。在計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)過程中能夠自動(dòng)地確定和設(shè)置GMCH是工作于AGP模式還是Gfx模式。
圖1展示了可以在其中實(shí)現(xiàn)GMCH的一示范計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1包括耦接至GMCH 3的微處理器(例如，中央處理單元，或“CPU”)2，它包含系統(tǒng)存儲(chǔ)器控制器中樞。GMCH 3還可以被稱為“芯片集”或“核心邏輯”。GMCH3提供了CPU 2和系統(tǒng)存儲(chǔ)器4之間以及CPU 2和一條總線之間(例如外圍部件互連(PCI)或HublinkTM總線5)的接口。各種輸入/輸出(I/O)設(shè)備6耦接至PCI總線5，PCI總線經(jīng)由輸入/輸出控制器中樞(ICH)11耦接至GMCH 3。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1還可以包括圖形設(shè)備7，它可以是耦接到本地存儲(chǔ)器8的圖形控制器，或者可以是為GMCH 3內(nèi)部圖形功能提供外部本地存儲(chǔ)器的AGP內(nèi)存儲(chǔ)器模塊(AIMM)。共享AGP/本地存儲(chǔ)器接口9在GMCH 3和圖形設(shè)備7之間提供一專用接口總線。如果在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中提供了一個(gè)圖形設(shè)備7，圖形和視頻信號(hào)可以從圖形設(shè)備7發(fā)送到顯示設(shè)備10，如果缺少圖形設(shè)備7信號(hào)可以從GMCH 3發(fā)送到顯示設(shè)備10。
圖2展示了GMCH 3的其他細(xì)節(jié)，包括耦接到AGP接口21的CPU接口20、本地存儲(chǔ)器接口22、輸入/輸出(I/O)中樞接口23以及系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口24。圖形功能可以由內(nèi)部圖形部件25來完成，內(nèi)部圖形部件包括數(shù)據(jù)流和分配控制器26以管理系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口24、CPU接口20、I/O中樞接口23、AGP接口21和本地存儲(chǔ)器接口22之間的數(shù)據(jù)流。
AGP接口21和本地存儲(chǔ)器接口22使得GMCH 3能夠經(jīng)由專用總線接口耦接到外部圖形設(shè)備7。AGP接口21將GMCH 3耦接到外部圖形控制器(未示出)，本地存儲(chǔ)器接口22將GMCH 3耦接到AIMM卡(未示出)以備內(nèi)部圖形控制器的使用。AGP接口21和本地存儲(chǔ)器接口22共享一個(gè)物理接口，但是通過該接口的通信協(xié)議和信號(hào)將取決于該接口是用于將數(shù)據(jù)流和分配控制器26耦接到AGP圖形適配器還是AIMM卡。
2.AGP接口GMCH 3的AGP接口21提供專用總線來傳輸圖形設(shè)備7和系統(tǒng)存儲(chǔ)器4之間的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)器訪問請求。AGP總線為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的圖形控制器提供了足夠的帶寬，以運(yùn)行復(fù)合3D圖形和全動(dòng)態(tài)視頻應(yīng)用，例如游戲以及結(jié)構(gòu)和工程模擬。在位于加利福尼亞州的圣克拉拉的英特爾公司所公布的2.0版加速圖形端口接口規(guī)范(此后稱之為“AGP規(guī)范”)中詳細(xì)描述了AGP。除了AGP兼容設(shè)備之外，PCI兼容設(shè)備也可以通過AGP接口21進(jìn)行通信。
圖3是展示了GMCH 3的AGP功能概要框圖。AGP交互以分立交互的方式進(jìn)行，其中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼埱蠹皶r(shí)地從數(shù)據(jù)傳輸本身斷開。AGP兼容圖形控制器(總線主管)7a用訪問請求來啟動(dòng)一次交互。AGP接口21通過在稍后的某個(gè)時(shí)刻引導(dǎo)相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸來響應(yīng)該請求，允許了AGP圖形控制器7a在等候發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)輸送若干訪問請求。作為輸送的結(jié)果，在請求隊(duì)列100中的若干讀和/或?qū)懺L問請求可以同時(shí)是未完成的。訪問請求能夠通過AGP地址/數(shù)據(jù)總線(AD總線)105、107來輸送，或者通過AGP 9的邊帶地址線107來傳輸，并由請求隊(duì)列100接收。
調(diào)度器102處理請求隊(duì)列100中的訪問請求。讀數(shù)據(jù)從系統(tǒng)存儲(chǔ)器4中獲得，并在調(diào)度器102的觸發(fā)下經(jīng)由讀數(shù)據(jù)返回隊(duì)列104通過AGP 9的AD總線105被返回。當(dāng)寫數(shù)據(jù)隊(duì)列108中的空間可用時(shí)，寫數(shù)據(jù)由AGP兼容圖形控制器7a在調(diào)度器102的引導(dǎo)下提供。因此，AGP交互通常包括交織的訪問請求和數(shù)據(jù)傳輸。
GMCH 3使用一分布式判決模型來將AGP兼容圖形控制器7a的功能與連接到GMCH的其他部件集成在一起。獨(dú)立總線和接口(即，CPU接口20、AGP接口21、本地存儲(chǔ)器接口22、中樞接口23以及系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口24)以及分布式判決使得可以同時(shí)發(fā)起多個(gè)交互。只要獨(dú)立判決的總線上的交互不爭奪公共資源，它們就能夠并行地進(jìn)行。判決算法和策略滿足了特定代理要求，并可以是系統(tǒng)性能的不同方面得到好處，例如，較低的總線/資源獲取延遲、優(yōu)化的瞬時(shí)峰值帶寬或優(yōu)化的持續(xù)帶寬。
AGP接口判決器106檢測外部請求信號(hào)109、從CPU接口20來的內(nèi)部請求信號(hào)111以及從調(diào)度器102來的數(shù)據(jù)隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)113。除了確定是AGP主管7a還是GMCH 3擁有該物理接口之外，判決器106向外部圖形設(shè)備7a(AGP主管)指出在它擁有該接口信號(hào)期間所能進(jìn)行的交互類型。在AGP規(guī)范中詳細(xì)描述了判決握手和AGP信號(hào)的功能。當(dāng)寫緩沖器108中的空間允許時(shí)，寫訪問請求將導(dǎo)致從調(diào)度器102發(fā)送寫數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入到判決器106。從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)并將其提供給讀隊(duì)列104以經(jīng)由AD總線105返回將導(dǎo)致從調(diào)度器102發(fā)送讀數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入到判決器106。
由于判決器106的決策依賴于讀緩沖器104和寫緩沖器108的狀態(tài)，所以判決器結(jié)合調(diào)度器102一起發(fā)生作用。調(diào)度器102內(nèi)部地將AGP非可探查請求分配給系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口4，并向AGP接口判決器106標(biāo)識(shí)出它在服務(wù)待決請求和接收新請求時(shí)所應(yīng)該使用的優(yōu)先級(jí)。調(diào)度器102加強(qiáng)了與AGP命令規(guī)則的兼容，并與系統(tǒng)存儲(chǔ)器判決邏輯(未示出)一起使得高優(yōu)先級(jí)的請求能夠作為系統(tǒng)中優(yōu)先級(jí)最高的事件而被處理。
3.本地存儲(chǔ)器接口參考圖4，GMCH 3的本地存儲(chǔ)器接口22提供一個(gè)專用的32位寬SDRAM信道，以傳輸GMCH 3的內(nèi)部圖形部件25和本地圖形存儲(chǔ)器202之間的圖形數(shù)據(jù)。本地存儲(chǔ)器接口22還管理此類傳輸?shù)目刂坪投〞r(shí)。本地存儲(chǔ)器接口22從內(nèi)部圖形核心25上去耦合，并且能夠用例如100兆赫茲(MHz)和133MHz的頻率來啟用，而這與圖形核心無關(guān)。
如同前面所指出的，AGP接口21和本地存儲(chǔ)器接口22是物理上共享的，為兩個(gè)接口使用的是相同的部件引腳，盡管在任一特定時(shí)刻只能支持一個(gè)接口。共享的接口減少了為了支持兩個(gè)獨(dú)立的接口所需的GMCH 3上的引腳數(shù)量，并且方便了路由主板的設(shè)計(jì)，其中GMCH 3和卡式本地圖形存儲(chǔ)器202被插在主板的四層中。這減少了GMCH成本和板的成本。作為共享接口的結(jié)果，幾乎所有的本地存儲(chǔ)器接口信號(hào)都可以被映射到AGP接口21上。當(dāng)GMCH 3被配置為AGP模式時(shí)，共享接口支持AGP接口21。當(dāng)GMCH 3被配置為Gfx模式時(shí)，接口變成本地存儲(chǔ)器接口22，但是本地存儲(chǔ)器是選擇性的，SDRAM設(shè)備不需要被連接至接口22。
本地存儲(chǔ)器能夠存在于遵從AGP波形因數(shù)的附加AIMM卡7b上。用戶可以在GMCH系統(tǒng)的AGP插槽上安裝AGP圖形卡7a，使得AGP模式的系統(tǒng)能夠利用AGP卡上的圖形功能，或者安裝AIMM卡以使得能夠達(dá)到Gfx模式下的最高可能內(nèi)部圖形性能。可替換地，AGP插槽可以保持空置，以獲取最低成本的Gfx模式解決方案。AIMM卡7b插入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主板上的標(biāo)準(zhǔn)AGP連接器中，但是代之以提供AGP/PCI功能，該卡包含有圖形存儲(chǔ)器，例如，一個(gè)2M×32 SDRAM器件或兩個(gè)1M×16 SDRAM器件202。
由于本地存儲(chǔ)器接口支持100MHz和133MHz這兩種頻率，所以可以用一跨接帶來確定選擇哪個(gè)頻率。當(dāng)AIMM卡7b被插入主板上的AGP插槽中時(shí)，它在本地存儲(chǔ)器接口22的引腳之一上將它的合適工作頻率通知給GMCH 3。GMCH 3在重啟期間采樣該引腳，但是該引腳上的值還可以有軟件經(jīng)由GMCH配置寄存器來支配。
由于當(dāng)前的SDRAM技術(shù)使用3.3伏(V)邏輯，而不是AGP支持的1.5V選項(xiàng)，所以AIMM卡7b在本地存儲(chǔ)器接口22的引腳上設(shè)定一個(gè)信號(hào)來指出它要求3.3V的電源。此外，AIMM卡應(yīng)該只向本地存儲(chǔ)器接口22提供3.3V的插鍵，而不是1.5V的插鍵，以防它被插入只支持1.5V的連接器中。
參考圖5，本地存儲(chǔ)器接口22中的讀隊(duì)列304和寫隊(duì)列308與AGP接口21的讀/寫隊(duì)列相類似地起作用。但是，對(duì)隊(duì)列304、308做了略微的修改來處理額外的本地存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)路徑。數(shù)據(jù)在本地存儲(chǔ)器接口22中通過AGP從AIMM卡7b寫到讀數(shù)據(jù)隊(duì)列304、從寫數(shù)據(jù)隊(duì)列308寫到AIMM卡7b。調(diào)度器302和本地存儲(chǔ)判決器306一起工作來控制經(jīng)過本地存儲(chǔ)器接口22的數(shù)據(jù)流。
在Gfx模式中，AGP接口21的特定引腳上被用來指出GMCH是否工作于AGP模式的信號(hào)應(yīng)該作為用于采樣3.3V本地存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)(LMD)輸入的基準(zhǔn)電壓而持續(xù)有效。該引腳上的電平與AGP模式中所用的電平相同。
4.AGP和本地存儲(chǔ)器信號(hào)引腳映射分配可以針對(duì)優(yōu)化AIMM卡布局的這一主要目標(biāo)而進(jìn)行。存在于標(biāo)準(zhǔn)AGP連接器上的AGP信號(hào)作為引腳映射的基礎(chǔ)，但是選通脈沖以及任何漏極開路信號(hào)等特殊類型的AGP信號(hào)可以被省略。同樣，存在于標(biāo)準(zhǔn)AGP連接器上的某些信號(hào)并不存在于GMCH的AGP接口上，因此這些將不用于LM信號(hào)。圖6A和6B所示的表中列出了AGP信號(hào)和LM信號(hào)的引腳映射分配。
AGP尋址信號(hào)包括PIPE#和SBA信號(hào)。PIPE#信號(hào)是從主管(即圖形控制器)到GMCH 3的持續(xù)三狀態(tài)信號(hào)，它觸發(fā)一次輸送讀取。當(dāng)前的主管維持PIPE#，以指出目標(biāo)將安排等候一個(gè)完整寬度的地址。在維持PIPE#時(shí)，主管在每一個(gè)時(shí)鐘上升沿安排等候一個(gè)請求。當(dāng)解除了PIPE#維持時(shí)，在AD總線上將不排列新的請求。SBA信號(hào)是通過邊帶總線107發(fā)送的邊帶地址信號(hào)，并被用于從AGP主管傳遞地址和命令信號(hào)給GMCH 3。
輸送讀取和邊帶尋址是用來從AGP安排請求等候的兩種相互獨(dú)立的機(jī)制。當(dāng)使用PIPE#來排列地址時(shí)，將不允許主管使用邊帶總線107來排列地址。在配置期間，若主管指出它能夠使用任一種機(jī)制，配置軟件將指出主管將使用哪一種機(jī)制。主管將一直使用所選的機(jī)制，直到它被重啟和重新編程為使用其它的模式。模式的改變不是動(dòng)態(tài)發(fā)生的，而是只在重啟后首次配置設(shè)備時(shí)才發(fā)生。
AGP流程控制信號(hào)包括RBF#、WBF#以及ST信號(hào)。RBF#(讀緩沖器滿信號(hào))指出主管是否準(zhǔn)備好接收之前請求的低優(yōu)先級(jí)讀數(shù)據(jù)。RBF#只在循環(huán)的開始被采樣，并且當(dāng)它被維持時(shí)，將不允許GMCH 3在第一個(gè)塊上返回低優(yōu)先級(jí)讀數(shù)據(jù)給AGP主管。WBF#(寫緩沖器滿信號(hào))指出主管是否準(zhǔn)備好從GMCH 3接收快速寫數(shù)據(jù)。WBF#只在循環(huán)的開始被采樣，并且當(dāng)它被維持時(shí)，將不允許GMCH3將快速寫數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)給AGP主管。ST信號(hào)從判決器106提供狀態(tài)信息給AGP主管。ST信號(hào)可以被用于指出之前請求的低或高優(yōu)先級(jí)讀數(shù)據(jù)正在被返回給主管、主管將為之前排隊(duì)等候的寫命令提供低或高優(yōu)先級(jí)寫數(shù)據(jù)或者已經(jīng)允許主管開始總線交互。ST信號(hào)總是從GMCH 3輸出，并被輸入到AGP主管。
AGP幀#(PCI)信號(hào)包括FRAME#、IRDY#、TRDY#、STOP#、DEVSEL#、REQ#、GNT#、AD、C/BE和PAR信號(hào)，它們是基于PCI部件規(guī)范2.1中所定義的PCI信號(hào)，但是可以在用于進(jìn)行AGP交互時(shí)被重新定義。
在快速寫期間GMCH 3維持FRAME#以指出數(shù)據(jù)傳輸交互的開始和持續(xù)時(shí)間。REQ#被用于請求訪問總線，以啟動(dòng)一個(gè)PCI或AGP請求。對(duì)于快速寫交互，GMCH3驅(qū)動(dòng)IRDY#以指出AGP主管準(zhǔn)備好為當(dāng)前交互提供所有寫數(shù)據(jù)。一旦為寫操作維持了IRDY#，將不允許主管插入等候狀態(tài)。IRDY#為讀取的維持指出了主管準(zhǔn)備好傳輸寫數(shù)據(jù)。主管可以在32字節(jié)數(shù)據(jù)分組的傳輸間插入等候狀態(tài)，但不在傳輸期間。GMCH 3解除IRDY#的維持來在數(shù)據(jù)分組之間插入等候狀態(tài)。AGP主管在快速寫交互期間用TRDY#來指出是否以及何時(shí)AGP主管能夠傳輸接下來的讀數(shù)據(jù)分組。若發(fā)送多個(gè)分組，將允許目標(biāo)在32字節(jié)數(shù)據(jù)分組傳輸之間插入等候狀態(tài)。STOP#被用于指出信號(hào)斷開或目標(biāo)放棄裝置。DEVSEL#被用于指出該交互不能在分組傳輸期間完成。REQ#被輸入AGP接口判決器106來請求訪問AGP總線，以啟動(dòng)AGP或PCI交互。若讀數(shù)據(jù)等候在讀數(shù)據(jù)返回隊(duì)列104中，或者接收到寫命令且寫數(shù)據(jù)隊(duì)列108中的空間允許，GNT#被維持。當(dāng)沒有到AGP接口判決器106的活動(dòng)輸入時(shí)，GNT#被解除維持。AD信號(hào)是通過AD總線105、107發(fā)送的地址和數(shù)據(jù)信號(hào)，并被用于從AGP主管傳遞地址和命令信號(hào)給GMCH3。當(dāng)在輸送傳輸期間排列了請求時(shí)，C/BE(命令/字節(jié)啟用)信號(hào)提供命令信息，并在AGP寫交互期間提供字節(jié)信息。在返回讀數(shù)據(jù)期間將不使用C/BE信號(hào)。PAR是通過AGP總線實(shí)現(xiàn)的用于PCI交互的奇偶信號(hào)，但不被用于AGP交互。
AGP時(shí)鐘和其他信號(hào)包括AD_STB、SB_STB、TYPEDET#、RST#、PME#和USB信號(hào)。AD_STB(AD總線選通脈沖)為AD總線105上作為AD信號(hào)和C/BE信號(hào)傳輸?shù)?x和4x定時(shí)數(shù)據(jù)提供定時(shí)。SB_STB(邊帶選通脈沖)為SB總線107上作為SBA信號(hào)傳輸?shù)?x和4x定時(shí)數(shù)據(jù)提供定時(shí)。TYPEDET#用來指出如果在AGP接口中插入了一塊AIMM卡，它應(yīng)該使用何種類型的邏輯信號(hào)。由于當(dāng)前的SDRAM技術(shù)總是3.3V的，而不是AGP也支持的1.5V選項(xiàng)，AIMM卡應(yīng)該正確地設(shè)置TYPEDET#信號(hào)(開路指示3.3V；接地指示1.5V)以指出它要求3.3V的電源(不接地)。此外，AIMM卡應(yīng)該只有3.3V的插鍵，而沒有1.5V的插鍵，以防它被插入只支持1.5V的連接器中。從ICH 11接收到RST#，RST#被用于重啟MCH內(nèi)的AGP接口邏輯。PME#(電源管理事件)被用于將該設(shè)備從掛起狀態(tài)中喚醒。USB信號(hào)是通用串行總線信號(hào)。
本地存儲(chǔ)器信號(hào)包括MA、MD、DQM、CS#、RAS#、CAS#、WE#、FREQ_SEL以及TCLK。MA(存儲(chǔ)器地址)信號(hào)從GMCH 3提供多元的行列地址給本地存儲(chǔ)器200。MD(存儲(chǔ)器數(shù)據(jù))信號(hào)被用于和本地存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線接口。DQM信號(hào)控制存儲(chǔ)器陣列，并作為在讀周期期間啟用的同步輸出以及在寫周期期間啟用的字節(jié)而起作用。CS#(芯片集選擇)信號(hào)在被維持時(shí)選擇本地存儲(chǔ)器SDRAM部件，并指出何時(shí)出現(xiàn)有效的SDRAM命令。RAS#和CAS#分別是行地址選通脈沖和列地址選通信號(hào)。在寫入到本地存儲(chǔ)器200期間維持WE#(寫啟用)信號(hào)。FREQ_SEL指出本地存儲(chǔ)器200工作在100MHz還是133MHz。TCLK是送至本地存儲(chǔ)器200的時(shí)鐘信號(hào)。
5.內(nèi)部圖形子系統(tǒng)參考圖7，顯示了GMCH 3內(nèi)部圖形功能25的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。GMCH 3和內(nèi)部圖形25從CPU 2、系統(tǒng)存儲(chǔ)器4以及AIMM卡200經(jīng)由存儲(chǔ)器接口24或本地存儲(chǔ)器接口22取回幾何、結(jié)構(gòu)和幀緩存數(shù)據(jù)。內(nèi)部圖形功能25還包括超高速緩沖34，以避免對(duì)最近使用的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的頻繁存儲(chǔ)器讀取。
覆蓋流控制器(OSC)402、顯示流控制器(DSC)404以及命令流控制器(CSC)406管理到與系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口通信的代理去的或者從那里來的數(shù)據(jù)流和請求。流控制器維持請求的相干性，執(zhí)行有限的數(shù)據(jù)緩存，并根據(jù)數(shù)據(jù)格式將地址翻譯到絕對(duì)存儲(chǔ)器地址或者將絕對(duì)存儲(chǔ)器地址翻譯到地址。
3D輸送子系統(tǒng)30進(jìn)行3D描繪加速。結(jié)構(gòu)圖被載入系統(tǒng)存儲(chǔ)器24中，并隨后經(jīng)由系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口24以及數(shù)據(jù)流和分配控制器26被讀入3D輸送子系統(tǒng)30。3D輸送子系統(tǒng)30隨后將每個(gè)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可用于在多邊形內(nèi)的任何像素上插入數(shù)據(jù)的梯度，例如，顏色、α值、z-深度、霧化、結(jié)構(gòu)坐標(biāo)等。3D輸送子系統(tǒng)30標(biāo)識(shí)多邊形覆蓋的像素，隨后計(jì)算每個(gè)像素的結(jié)構(gòu)地址。
位塊傳輸引擎31為數(shù)據(jù)的位塊傳輸(Blitting)提供硬件加速。位塊傳輸引擎31提供了從系統(tǒng)存儲(chǔ)器4復(fù)制源數(shù)據(jù)塊，并對(duì)內(nèi)部圖形25本地的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作(如，光柵操作)的能力。位塊傳輸引擎31加速了顯示設(shè)備上移動(dòng)對(duì)象的顯示，例如，動(dòng)畫、卷動(dòng)以及圖形用戶接口(GUI)中的移動(dòng)窗口。例如，當(dāng)位塊傳輸引擎31將文本作為鄰近的塊復(fù)制到顯示窗口的接下來的部分而不是在每一行上處理每個(gè)字符時(shí)，文本卷動(dòng)的速度更快。
在若干個(gè)功能引擎，例如，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、結(jié)構(gòu)濾波、覆蓋和伸展位塊傳輸(stretchblt)引擎之間共用一濾波塊410。伸展位塊傳輸引擎用于在源是透明的情況下將源數(shù)據(jù)移動(dòng)到目的地，目的地不需要是相同大小的。
GMCH 3的視頻輸出子部分包括主顯示引擎27、覆蓋引擎28以及光標(biāo)引擎29，它們都饋入一個(gè)顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)32。DAC 32提供模擬輸出給顯示設(shè)備。視頻同步和定時(shí)是可編程的，并且是GMCH 3內(nèi)部生成的。覆蓋引擎28提供了將全動(dòng)態(tài)視頻流與幀緩存數(shù)據(jù)組合在一起的能力。在與幀緩存數(shù)據(jù)組合之前，運(yùn)動(dòng)視頻數(shù)據(jù)能夠在水平和垂直方向上縮放。顯示光標(biāo)也和該子部分中的顯示流集成在一起。該視頻顯示部分支持從320×200到1600×1200像素的顯示分辨率，并且能夠?qū)σ曨l數(shù)據(jù)進(jìn)行γ校正。圖形數(shù)據(jù)還能夠通過數(shù)字視頻輸出端口33輸出，并且隨后被處理以驅(qū)動(dòng)平板或電視顯示設(shè)備。
圖形功能25的視頻捕獲子部分420提供了數(shù)字視頻的視頻捕獲。該捕獲引擎能夠捕獲YUV格式的數(shù)據(jù)。它將這些數(shù)據(jù)放入本地存儲(chǔ)器中，視頻顯示控制器能夠直接將這些數(shù)據(jù)用于它的覆蓋輸出，或者應(yīng)用程序能夠接收對(duì)這些數(shù)據(jù)的一個(gè)指針，以由它生成一個(gè)結(jié)構(gòu)圖。
6.啟動(dòng)時(shí)在AGP模式和Gfx模式間進(jìn)行選擇參考圖8，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被重啟時(shí)，它自動(dòng)地檢測是否由一個(gè)外部圖形控制器或AIMM卡被插入共享AGP/本地存儲(chǔ)器接口中，并以合適的圖形模式初始化該計(jì)算機(jī)。
當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開啟電源、被用戶重啟或由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)的重啟時(shí)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1能夠被重啟500。在早期加電自檢(POST)502過程中，該系統(tǒng)的基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)進(jìn)行各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件和軟件測試，包括檢測系統(tǒng)存儲(chǔ)器以及硬件和軟件的基本初始化。在POST期間，BIOS通過執(zhí)行讀到PCI總線上的配置來測試AGP圖形控制器是否被插入AGP插槽504。
如果有AGP兼容控制器，它將被系統(tǒng)BIOS檢測，并用作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形控制器。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在AGP模式510下初始化，配置寄存器中的AGP/Gfx選擇位被設(shè)置為0，以符合系統(tǒng)的該事實(shí)。將不需要發(fā)生內(nèi)部圖形的進(jìn)一步初始化。
若沒有發(fā)現(xiàn)AGP兼容控制器，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被初始化成工作在Gfx模式520下，以使用內(nèi)部圖形，AGP/Gfx選擇位被設(shè)置為1。在選擇了Gfx模式之后，BIOS測試522是否有AIMM卡。若沒有AIMM卡，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被初始化成使用內(nèi)部圖形功能和系統(tǒng)存儲(chǔ)器526。若檢測到了AIMM卡，則通過采樣本地存儲(chǔ)器接口引腳上的一個(gè)信號(hào)，確定本地存儲(chǔ)器接口的工作頻率(100MHz或133MHz)。系統(tǒng)BIOS隨后經(jīng)驗(yàn)地確定列地址選通脈沖延遲和行地址選通脈沖預(yù)充電周期等存儲(chǔ)器定時(shí)選項(xiàng)。BIOS通過編程較慢的定時(shí)、隨后功能性地測試存儲(chǔ)器而啟動(dòng)。BIOS隨后嘗試設(shè)置逐漸變快的定時(shí)，直到在存儲(chǔ)器的功能測試期間發(fā)生了數(shù)據(jù)不匹配。在包括功能的情況下優(yōu)化性能的設(shè)定被選擇。
其他實(shí)現(xiàn)也處于權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)器控制器中樞，包括數(shù)據(jù)流控制器，適配成使用系統(tǒng)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，以及控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器的功能；處理器接口；系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口；圖形子系統(tǒng)，耦接到數(shù)據(jù)流控制器，適配成在圖形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖形操作；以及圖形端口，適配成將存儲(chǔ)器控制器中樞耦接到外部圖形設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，進(jìn)一步包括視頻輸出端口，耦接到圖形子系統(tǒng)，適配成從存儲(chǔ)器控制器中樞輸出視頻信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，視頻輸出端口被適配成直接提供視頻信號(hào)到顯示設(shè)備。
4.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，視頻輸出端口包括模擬視頻輸出端口。
5.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，視頻輸出端口包括數(shù)字頻輸出端口。
6.如權(quán)利要求2所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，視頻輸出端口包括模擬視頻輸出端口和數(shù)字視頻輸出端口。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，圖形端口適配成將存儲(chǔ)器控制器中樞通過專用總線接口耦接到外部圖形設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，專用總線接口包括加速圖形端口(AGP)。
9.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，外部圖形設(shè)備包括AGP內(nèi)存儲(chǔ)模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，圖形端口適配成通過數(shù)據(jù)流控制器和通過專用總線接口傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)器和AGP內(nèi)存儲(chǔ)模塊之間的圖形數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，外部圖形設(shè)備包括圖形控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，圖形端口適配成通過數(shù)據(jù)流控制器和通過專用總線接口傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)器和圖形控制器之間的圖形數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器控制器中樞，其特征在于，圖形控制器適配成提供視頻信號(hào)給顯示設(shè)備。
14.一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括CPU；顯示設(shè)備；系統(tǒng)存儲(chǔ)器，該系統(tǒng)存儲(chǔ)器適配成存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)和非視頻數(shù)據(jù)；以及存儲(chǔ)器控制器中樞，耦接到CPU和系統(tǒng)存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器控制器中樞適配成進(jìn)行存儲(chǔ)器控制和圖形功能，該存儲(chǔ)器控制器中樞包括視頻輸出端口，以提供視頻信號(hào)給顯示設(shè)備；以及圖形端口，將存儲(chǔ)器控制器中樞耦接至外部圖形設(shè)備。
15.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，視頻輸出端口被適配成直接提供視頻信號(hào)到顯示設(shè)備。
16.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，視頻輸出端口包括模擬輸出端口。
17.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，視頻輸出端口包括數(shù)字輸出端口。
18.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，視頻輸出端口包括模擬輸出端口和數(shù)字輸出端口。
19.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括耦接到圖形端口的專用總線接口，用于把存儲(chǔ)器控制器中樞耦接到外部圖形設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，專用總線接口包括加速圖形端口(AGP)。
21.如權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，外部圖形設(shè)備包括AGP內(nèi)存儲(chǔ)模塊。
22.如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，圖形端口適配成經(jīng)由存儲(chǔ)器控制器并通過專用總線接口傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)器和AGP內(nèi)存儲(chǔ)模塊之間的圖形數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，外部圖形設(shè)備包括圖形協(xié)處理器。
24.如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，圖形端口適配成經(jīng)由存儲(chǔ)器控制器中樞并通過專用總線接口傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)器和圖形協(xié)處理器之間的圖形數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，圖形協(xié)處理器適配成提供視頻信號(hào)給顯示設(shè)備。
26.如權(quán)利要求14所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)引擎，用于確定圖形端口是否耦接到一個(gè)外部圖形設(shè)備。
27.如權(quán)利要求24所述的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，該引擎被適配成若引導(dǎo)時(shí)一外部圖形設(shè)備耦接到圖形端口，則生成一個(gè)信號(hào)來激活外部圖形設(shè)備來控制圖形數(shù)據(jù)的處理，該引擎被適配成若引導(dǎo)時(shí)一外部圖形設(shè)備沒有耦接到圖形端口，則生成一個(gè)信號(hào)來激活存儲(chǔ)器控制器中樞來控制圖形數(shù)據(jù)的處理。
28.一種方法，包括若確定耦接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器控制器中樞的一個(gè)外部圖形設(shè)備被耦接到了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線，則激活該外部圖形設(shè)備來控制顯示設(shè)備，否則激活存儲(chǔ)器控制器中樞中的一個(gè)圖形引擎來控制該顯示設(shè)備。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，當(dāng)重啟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)執(zhí)行該方法。
全文摘要
一存儲(chǔ)器控制器中樞具有一數(shù)據(jù)流控制器，它被配置成使用系統(tǒng)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)圖形數(shù)據(jù)并控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器、處理器接口、系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口、圖形子系統(tǒng)以及圖形端口的功能，其中圖形子系統(tǒng)耦接到數(shù)據(jù)流控制器并被配置成在圖形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖形操作，圖形端口被配置成把存儲(chǔ)器控制器中樞耦接到外部圖形設(shè)備。
文檔編號(hào)G09G5/39GK1443322SQ01813105
公開日2003年9月17日 申請日期2001年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月14日
發(fā)明者J·查普爾, T·德弗二世, B·朗根多夫, C·布洛杰特, B·懷特, D·普夫 申請人:英特爾公司