集成知識(shí)產(chǎn)權(quán)（Ip）塊到處理器中的制作方法
【專利摘要】在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括形成在單個(gè)半導(dǎo)體管芯上的裝置，其具有一個(gè)或多個(gè)核心、存儲(chǔ)器控制器、以及耦合到存儲(chǔ)器控制器的中心部件。中心部件包括多個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)根據(jù)第一協(xié)議經(jīng)由目標(biāo)接口和主接口與外圍控制器通信，其中結(jié)構(gòu)在上游方向經(jīng)由第一多個(gè)目標(biāo)接口串聯(lián)耦合，在下游方向經(jīng)由第二多個(gè)目標(biāo)接口串聯(lián)耦合。描述并要求了其他實(shí)施例。
【專利說(shuō)明】集成知識(shí)產(chǎn)權(quán)(Ip)塊到處理器中
【背景技術(shù)】
[0001]在高性能和低功耗兩個(gè)環(huán)節(jié)的主流處理器芯片正更多地集成額外的功能，例如圖形、顯示引擎、安全引擎、PCIe?端口(即端口為按照外圍組件互連快速(PCI Express?(PCIe?))規(guī)范基礎(chǔ)規(guī)范版本2.0 (2007年公布)(此后稱為PCIe?規(guī)范)和其他基于PCIe?的外圍設(shè)備，同時(shí)保持對(duì)符合PCI規(guī)范的設(shè)備的舊有支持，例如外圍組件互連(PCI)本地總線規(guī)范，版本3.0 (2002年公布)(此后稱為PCI規(guī)范))。
[0002]由于來(lái)自服務(wù)器、桌面、移動(dòng)、嵌入式、超級(jí)移動(dòng)和移動(dòng)互連網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域的不同要求，這樣的設(shè)計(jì)被高度劃分。不同的市場(chǎng)尋求使用單芯片片上系統(tǒng)(SoC)解決方案，其將處理器核心、存儲(chǔ)器控制器、輸入/輸出控制器和其他特定領(lǐng)域的加速元件中的至少一些合并到單芯片。然而，由于難以在單個(gè)管芯上集成不同的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)塊，所以聚集這些特征的設(shè)計(jì)出現(xiàn)的慢。特別如此的是，IP塊可以有各種要求和設(shè)計(jì)獨(dú)特性，并且可以要求許多專用線、通信協(xié)議等，以使他們能夠合并到SoC中。其結(jié)果是，開(kāi)發(fā)的每個(gè)SoC或者其他先進(jìn)的半導(dǎo)體設(shè)備要求大量的設(shè)計(jì)復(fù)雜度和定制以合并不同的IP塊到單個(gè)設(shè)備。由于處理器設(shè)計(jì)和IP塊設(shè)計(jì)兩者的定制性質(zhì)，難以設(shè)計(jì)容納通用目的處理器核心與這樣的IP塊的任何SoC。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0003]圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的基本互連架構(gòu)的框圖。
[0004]圖2是按照本發(fā)明的實(shí)施例的互連架構(gòu)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖。
[0005]圖3是按照本發(fā)明的實(shí)施例的SoC的高級(jí)別框圖。
[0006]圖4是按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。
[0007]圖5是按照本發(fā)明的實(shí)施例的邊帶互連的框圖。
[0008]圖6是按照本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)邊帶接口可用的發(fā)信號(hào)的細(xì)節(jié)的框圖。
[0009]圖7是按照本發(fā)明的實(shí)施例的主信道結(jié)構(gòu)的互連的框圖。
[0010]圖8是按照本發(fā)明的實(shí)施例的主信道中心部件的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
[0011]圖9是按照本發(fā)明的實(shí)施例的邊帶架構(gòu)的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在各種實(shí)施例中，不同的部件例如直接媒體接口(DMI) /PCIe?控制器、顯示引擎、可管理性引擎、存儲(chǔ)器仲裁器、核心、功率控制單元和其他這樣的部件可以使用片上協(xié)議進(jìn)行集成。更具體的，在單個(gè)半導(dǎo)體管芯上實(shí)現(xiàn)的所有這些部件可以通過(guò)提供高帶寬主要通信和低帶寬邊帶通信的結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)層級(jí)耦合。通過(guò)多個(gè)結(jié)構(gòu)接口實(shí)現(xiàn)的中心部件可以提供基本平臺(tái)以使更多的IP能夠集成到處理器和SoC中。
[0013]實(shí)施例可以用于許多不同類型的系統(tǒng)。例如，在這里描述的實(shí)現(xiàn)可以被用于連接半導(dǎo)體設(shè)備，例如處理器或者可以裝配到單個(gè)半導(dǎo)體管芯上的其他半導(dǎo)體設(shè)備。在特定的實(shí)現(xiàn)中，設(shè)備可以是片上系統(tǒng)(SoC)或者其他先進(jìn)的處理器，包括各種同類的和/或異類的處理代理和如網(wǎng)絡(luò)部件的額外部件，例如路由器、控制器、橋設(shè)備、存儲(chǔ)器等等。
[0014]一些實(shí)現(xiàn)可以被用于按照給定的規(guī)范設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體設(shè)備，所述規(guī)范例如是由半導(dǎo)體制造商發(fā)布的集成片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(IOSF)規(guī)范，用來(lái)提供標(biāo)準(zhǔn)化的用于在SoC或者其他芯片內(nèi)附著知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)塊的片上互連協(xié)議。這樣的IP塊可以有不同類型，包括通用目的的處理器，例如順序或者無(wú)序核心、固定功能單元、圖形處理器、控制器以及其它。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化互連協(xié)議，因此實(shí)現(xiàn)了在不同類型的芯片中更廣泛使用IP代理的框架。因此，不僅半導(dǎo)體制造商可以跨越廣泛的各種客戶領(lǐng)域有效地設(shè)計(jì)不同類型的芯片，而且可以通過(guò)規(guī)范使第三方可以設(shè)計(jì)邏輯(例如IP代理)以在這樣的芯片中并入。并且此外，通過(guò)為互連協(xié)議的多個(gè)面提供多個(gè)選項(xiàng)，能有效地適應(yīng)設(shè)計(jì)重用。盡管在這里結(jié)合這個(gè)IOSF規(guī)范描述的實(shí)施例，但對(duì)本發(fā)明范圍的理解并不限于這一點(diǎn)，并且實(shí)施例可以被用于許多不同類型的系統(tǒng)。
[0015]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的基本互連架構(gòu)的框圖。如圖1顯示的，系統(tǒng)10可以是片上系統(tǒng)的一部分或者其他半導(dǎo)體設(shè)備，并且包括在各部件間作為互連的結(jié)構(gòu)20。在顯示的實(shí)現(xiàn)中，這些部件包括IP代理30和40，其可以是用來(lái)提供各種功能(例如計(jì)算能力、圖形能力等)的獨(dú)立的IP塊。在一個(gè)實(shí)施例中，這些IP代理因此是具有遵從IOSF規(guī)范的接口的IP塊或者邏輯設(shè)備。如進(jìn)一步看到的，結(jié)構(gòu)20也與橋50接口連接。盡管在圖1的實(shí)施例中為了易于解釋而沒(méi)有顯示，但應(yīng)當(dāng)理解，橋50可以作為到其它系統(tǒng)部件(例如，在相同的芯片上或者一個(gè)或多個(gè)不同芯片上)的接口。
[0016]如將要在下面進(jìn)一步描述的，在圖1中顯示的每個(gè)元件，也就是結(jié)構(gòu)、IP代理、以及橋，可以包括用于處理各種信號(hào)的通信的一個(gè)或多個(gè)接口。這些接口可以根據(jù)IOSF規(guī)范進(jìn)行定義，所述規(guī)范定義了用于在這些接口上通信的信號(hào)、用于在代理之間交換信息的協(xié)議、用于開(kāi)始和管理信息交換的仲裁和流控制機(jī)制、支持的地址解碼和轉(zhuǎn)換能力、為帶內(nèi)或者帶外通信傳遞消息、功率管理、測(cè)試、驗(yàn)證、以及調(diào)試支持。
[0017]IOSF規(guī)范包括可以提供給每個(gè)代理的3個(gè)獨(dú)立接口，也就是主要接口、邊帶消息接口、以及可測(cè)試性或者為測(cè)試設(shè)計(jì)(DFx)接口。根據(jù)IOSF規(guī)范，代理可以支持這些接口的任何組合。特別的，代理可以支持O-N主要接口、O-N邊帶消息接口和可選的DFx接口。然而根據(jù)規(guī)范，代理必須支持這3個(gè)接口中的至少一個(gè)。
[0018]結(jié)構(gòu)20可以是在不同的代理之間移動(dòng)數(shù)據(jù)的硬件元件。注意到結(jié)構(gòu)20的拓?fù)淇梢允翘囟ㄓ诋a(chǎn)品的。例如，結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)為總線、層級(jí)總線、級(jí)聯(lián)集線器等?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的互連架構(gòu)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖。如圖2顯示的，結(jié)構(gòu)110包括各種接口，包括主要接口 112、DFx接口 114以及邊帶接口 116。主要接口 112可以例如用于在主機(jī)處理器(例如中央處理單元(CPU))或者其他處理器與代理之間的帶內(nèi)通信。主要接口 112可以進(jìn)一步使能在代理和支持的結(jié)構(gòu)之間的同級(jí)事務(wù)通信。包括存儲(chǔ)器、輸入輸出(10)、配置、和帶內(nèi)傳遞消息的所有事務(wù)類型可以經(jīng)由主要接口 112進(jìn)行輸送。因此主要接口可以用作在同級(jí)之間傳送數(shù)據(jù)和/或與上游部件通信的高性能接口。
[0019]在各種實(shí)現(xiàn)中，主要接口 112實(shí)現(xiàn)拆分事務(wù)協(xié)議以達(dá)到最大并發(fā)。也就是，這個(gè)協(xié)議規(guī)定了請(qǐng)求階段、授權(quán)階段、以及命令和數(shù)據(jù)階段。在各種實(shí)施例中，主要接口 112支持三個(gè)基本請(qǐng)求類型:投遞的、非投遞的、以及完成指示(completion)。通常，投遞事務(wù)是如下的事務(wù):當(dāng)由源發(fā)送時(shí)，所述事務(wù)被源認(rèn)為是完成的，并且源不接收關(guān)于事務(wù)的完成指示或者其他確認(rèn)消息。一個(gè)這樣的投遞事務(wù)的示例可以是寫(xiě)入事務(wù)。相反，非投遞事務(wù)不被源認(rèn)為是完成的，直到接收到返回消息，也就是完成指示。非投遞事務(wù)的一個(gè)示例是讀取事務(wù)，其中源代理請(qǐng)求讀取數(shù)據(jù)。因此，完成指示消息提供請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。
[0020]此外，主要接口 112支持差異信道的概念，以提供獨(dú)立數(shù)據(jù)流過(guò)系統(tǒng)的機(jī)制。如將要進(jìn)一步描述的，主要接口 112自己可以包括開(kāi)始事務(wù)的主接口和接收事務(wù)的目標(biāo)接口。主要的主接口可以進(jìn)一步再分為請(qǐng)求接口、命令接口、以及數(shù)據(jù)接口。請(qǐng)求接口可以用于為事務(wù)的命令和數(shù)據(jù)的移動(dòng)提供控制。在各種實(shí)施例中，主要接口 112可以支持PCI排序規(guī)則和枚舉。
[0021]接著，邊帶接口 116可以是用于通信所有帶外信息的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制。以這種方式，可以避免為給定實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的特別目的的線，增強(qiáng)了跨越廣泛的各種芯片的IP重用的能力。因此相反于使用專用的線來(lái)處理帶外通信(例如狀態(tài)、中斷、功率管理、配置遮蔽(shadowing)、測(cè)試模式等)的IP塊，根據(jù)IOSF規(guī)范的邊帶接口 116標(biāo)準(zhǔn)化所有的帶外通信，促進(jìn)了模塊化并且減少了用于跨越不同設(shè)計(jì)的IP重用的驗(yàn)證要求?？偠灾厧Ы涌?116可以被用于通信低性能信息，而不是用于通?？梢越?jīng)由主要接口 112通信的主要數(shù)據(jù)傳送。
[0022]如在圖2中進(jìn)一步示出的，IP代理130、140以及150中的每個(gè)可以包括對(duì)應(yīng)的主要接口、邊帶接口以及DFx接口。然而，如上面討論的，在一些實(shí)施例中，每個(gè)代理不需要包括這些接口中的每一個(gè)，并且給定的IP代理可以僅包括單個(gè)接口。
[0023]使用IOSF規(guī)范，可以設(shè)計(jì)具有廣泛的各種不同功能的各種類型的芯片?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的SoC的高級(jí)別框圖。如圖3中顯示的，SoC200可以包括各種部件，其中所有部件可以被集成到單個(gè)半導(dǎo)體管芯上以提供各種高速度和低功率的處理能力，同時(shí)占用比較少量的基板面(real estate)。如在圖3中看到的,SoC200包括多個(gè)核心2050 - 205η。在各種實(shí)施例中，核心205可以是相對(duì)簡(jiǎn)單的順序核心或者更加復(fù)雜的亂序核心?；蛘咴趩胃鱏oC中可以存在組合的順序和亂序核心。如看到的，核心205可以經(jīng)由一致性互連215互連，一致性互連215進(jìn)一步耦合到高速緩存存儲(chǔ)器210，例如共享的最后一級(jí)高速緩存(LLC)。盡管本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)，但在一個(gè)實(shí)施例中，一致性互連215可以是按照從英特爾公司(圣克拉拉，加利福尼亞)的可用快速路徑互連(QPI) ?規(guī)范。
[0024]如在圖3中進(jìn)一步看到的，一致性互連215可以經(jīng)由橋220與結(jié)構(gòu)250(其可以是IOSF結(jié)構(gòu))通信。一致性互連215可以進(jìn)一步經(jīng)由集成的存儲(chǔ)器控制器215與片外存儲(chǔ)器(為了便于示出圖3的實(shí)施例而未顯示)通信，并且進(jìn)一步通過(guò)橋230與結(jié)構(gòu)250通信。
[0025]如在圖3中進(jìn)一步看到的，各種部件可以耦合到結(jié)構(gòu)250，包括內(nèi)容處理模塊(CPM)240，其可以用于執(zhí)行各種操作，例如安全處理、加密功能等。此外，顯示處理器245可以是為關(guān)聯(lián)的顯示器渲染視頻的媒體處理管線的一部分。
[0026]如進(jìn)一步看到的，結(jié)構(gòu)250可以進(jìn)一步耦合到IP代理255。盡管為了便于圖示圖3實(shí)施例而僅顯示了單個(gè)代理，但應(yīng)當(dāng)理解，在不同的實(shí)施例中多個(gè)這樣的代理是可能的。此外，為了能夠與其他片上設(shè)備通信，結(jié)構(gòu)250可以進(jìn)一步與PCIe?控制器260和通用串行總線(USB)控制器265通信，這兩者都可以按照這些協(xié)議與各種設(shè)備通信。最后，在圖3的實(shí)施例中顯示的是橋270，其可以被用于與其他協(xié)議的額外部件通信，例如開(kāi)放核心協(xié)議(OCP)或者ARM高級(jí)微控制器總線架構(gòu)(AMBA)協(xié)議。盡管以這些特定部件示出了圖3的實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不限于這一方式，并且在不同的實(shí)施例中可以存在額外或者不同的部件。
[0027]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然在圖3中顯示為單個(gè)管芯SoC實(shí)現(xiàn)，但實(shí)施例可以進(jìn)一步在這樣的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn):其中多個(gè)芯片經(jīng)由非IOSF接口相互通信?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，顯示了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。如圖4所顯示的，系統(tǒng)可以包括SoC200’，其可以包括與關(guān)于圖3在以上討論的那些類似的多個(gè)部件，和額外的片外接口 275。因此，SoC200’可以與另一個(gè)芯片280通信，芯片280可以包括各種功能以在這些兩個(gè)芯片間能夠通信，以及到各種片外設(shè)備(例如按照一個(gè)或多個(gè)不同規(guī)范的不同外圍部件)。特別的，按照本發(fā)明的實(shí)施例，第二芯片280被顯示為包括片外接口 282以能夠與SoC200’通信，并且片外接口282接著可以與結(jié)構(gòu)290 (可以是IOSF結(jié)構(gòu))通信。如看到的，結(jié)構(gòu)290可以進(jìn)一步耦合到與片外設(shè)備通信的各種控制器，包括PCIe?控制器292、USB控制器294和橋296。
[0028]如上面討論的，在各種實(shí)施例中，所有的帶外通信可以經(jīng)由邊帶消息接口?，F(xiàn)在參考圖5，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的邊帶互連的框圖。如圖5顯示的，邊帶接口系統(tǒng)175包括多個(gè)路由器180和190，其在圖5的實(shí)施例中顯示為經(jīng)由點(diǎn)到點(diǎn)(PTP)互連185耦合。接著，每個(gè)路由器可以被耦合到各種端點(diǎn)，例如其可以是給定系統(tǒng)的IP代理或者其他部件。特別的，路由器180耦合到多個(gè)端點(diǎn)186a-186e，而路由器190耦合到多個(gè)端點(diǎn)196x_196z。
[0029]現(xiàn)在參照?qǐng)D6，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)邊帶接口可用的發(fā)信號(hào)的細(xì)節(jié)的框圖。如圖6顯示的，顯示了在路由器180和端點(diǎn)186之間的互連。如看到的，路由器180可以包括目標(biāo)接口 181和主接口 182?？偠灾?，目標(biāo)接口 181可以被配置用于接收到來(lái)的信號(hào)，而主接口 182可以被配置用于傳輸外發(fā)信號(hào)。如看到的，端點(diǎn)186還可以包括主接口187和目標(biāo)接口 188。
[0030]圖6進(jìn)一步顯示了對(duì)邊帶接口可用的各種發(fā)信號(hào)的細(xì)節(jié)，包括信用信息、放置信息(put informat ion)、消息信令的結(jié)束、以及數(shù)據(jù)。特別的，信用更新可以經(jīng)由邊帶接口作為非投遞信用更新信號(hào)(NPCUP)和投遞的信用更新信號(hào)(PCCUP)通信。此外，可以提供放置信號(hào)(NPPUT和PCPUT)。此外，消息結(jié)束(EOM)信號(hào)可以被通信。最后，可以經(jīng)由有效負(fù)載分組通信數(shù)據(jù)，在一個(gè)實(shí)施例中有效負(fù)載分組可以經(jīng)由字節(jié)寬通信信道實(shí)現(xiàn)。盡管以這個(gè)特定實(shí)現(xiàn)示出了圖6的實(shí)施例，但本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)。每當(dāng)信用放置信號(hào)高時(shí)，這意味著信用已經(jīng)被返回。每當(dāng)放置信號(hào)高時(shí)，這意味著有效負(fù)載(例如數(shù)據(jù))信號(hào)有效。每當(dāng)放置信號(hào)和EOM同時(shí)高時(shí)，這意味著當(dāng)前的有效負(fù)載是消息的最后有效負(fù)載。應(yīng)當(dāng)注意，在相同的時(shí)鐘周期內(nèi)接口可以既“放置”數(shù)據(jù)有效負(fù)載又“放置”信用。
[0031]現(xiàn)在參照?qǐng)D7，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的主要信道結(jié)構(gòu)的互連的框圖。如圖7所顯示的，系統(tǒng)700可以是包括不同IP代理和例如多核處理器的多個(gè)核心(可以包括順序核心和亂序核心)的SoC。此外，可以提供片上芯片組部件，因此除了片外存儲(chǔ)器和/或其他部件外，還將SoC與片上代理接口連接。如在圖7的實(shí)施例中見(jiàn)到的，系統(tǒng)700包括可以使用按照IOSF規(guī)范的個(gè)體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的中心部件710。如見(jiàn)到的，這些結(jié)構(gòu)可以互相串聯(lián)連接，此外每個(gè)可以耦合到一個(gè)或多個(gè)不同的IP代理。特別是在上游方向，第一結(jié)構(gòu)712可以經(jīng)由顯示控制器的主接口 721和目標(biāo)接口 722接合顯示控制器720。如在上面對(duì)按照IOSF規(guī)范的主要信道的討論中，這些主接口和目標(biāo)接口可以與結(jié)構(gòu)712各自的對(duì)應(yīng)目標(biāo)接口和主接口通信。因此，在結(jié)構(gòu)到代理方向，數(shù)據(jù)和命令信息可以被引導(dǎo)到IP代理，并且對(duì)應(yīng)的事務(wù)信用可以被通信返回到結(jié)構(gòu)。并且，在代理到結(jié)構(gòu)方向，可以將帶有通信返回的對(duì)應(yīng)授權(quán)和請(qǐng)求信用信息的數(shù)據(jù)、命令和請(qǐng)求信息通信到代理。如進(jìn)一步看到的，結(jié)構(gòu)712也可以與可管理性引擎745經(jīng)由可管理性引擎的主接口 746和目標(biāo)接口 747通信。
[0032]應(yīng)當(dāng)注意到，在結(jié)構(gòu)自身(也就是結(jié)構(gòu)712、中間結(jié)構(gòu)714以及上游結(jié)構(gòu)716)之間的通信，可以通常僅僅經(jīng)由目標(biāo)接口。也就是，在各種實(shí)施例中，沒(méi)有請(qǐng)求和授權(quán)通信或者信用初始化過(guò)程。作為替代，結(jié)構(gòu)經(jīng)由目標(biāo)接口協(xié)議相互通信，其因此是比根據(jù)IOSF規(guī)范的主-目標(biāo)接口更加基本的協(xié)議。因此在上游方向中，上游命令和數(shù)據(jù)被通信，而當(dāng)在目標(biāo)結(jié)構(gòu)中的對(duì)應(yīng)緩沖區(qū)中的空間變得可用時(shí)，對(duì)應(yīng)的上游事務(wù)信用被發(fā)送回始發(fā)結(jié)構(gòu)；在下游方向，數(shù)據(jù)和命令信息被向下游通信，同時(shí)對(duì)應(yīng)的下游事務(wù)信用傳送回發(fā)起者。注意，對(duì)于給定實(shí)現(xiàn)，這些信用可以是固定的，從而不會(huì)如根據(jù)IOSF規(guī)范的主-目標(biāo)接口上進(jìn)行的那樣執(zhí)行信用初始化協(xié)議。
[0033]如同結(jié)構(gòu)712，結(jié)構(gòu)714也可以與多個(gè)IP代理通信。特別的，結(jié)構(gòu)714耦合到多個(gè)PCIe?控制器，也就是經(jīng)由對(duì)應(yīng)的主接口 726和目標(biāo)接口 727到PCIe?控制器725 (例如PCIe?xl6控制器)，和經(jīng)由對(duì)應(yīng)的主接口 741和目標(biāo)接口 742到PCIe?控制器740(例如PCIe?x4控制器)。依此地，結(jié)構(gòu)716也與多個(gè)IP代理通信，也就是經(jīng)由對(duì)應(yīng)的主接口 731和目標(biāo)接口 732到PCIe?控制器730 (例如PCIe?x8控制器)，和經(jīng)由對(duì)應(yīng)的主接口 736和目標(biāo)接口 737到DMI735，其反過(guò)來(lái)可以與其他部件通信，例如外圍控制器中心(PCH)，為了便于解釋沒(méi)有在圖7的實(shí)施例中顯示出。
[0034]為了提供向上游通信到MPH750，上游結(jié)構(gòu)716可以包括主接口和目標(biāo)接口，以與IMPH750的對(duì)應(yīng)的主接口 751和目標(biāo)接口 752通信。如看到的，MPH750可以經(jīng)由存儲(chǔ)器互連耦合到存儲(chǔ)器，例如片外動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(DRAM)。但是本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)，此外，IMPH750還可以與多個(gè)核心760。- 760n (其可以是同類的和/或異類的核心)通信，和與IO代理770。- 770n通信。盡管在圖7的實(shí)施例中顯示具有這個(gè)特定的實(shí)現(xiàn)，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)。
[0035]現(xiàn)在參照?qǐng)D8，顯示了按照本發(fā)明的實(shí)施例的主要信道中心部件的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。特別的，圖8顯示了對(duì)于結(jié)構(gòu)和代理的上游信道。如通常所看到的，每個(gè)結(jié)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)的IOSF隊(duì)列組以提供來(lái)自代理的事務(wù)的上游通信。接著，這些可以被對(duì)應(yīng)的仲裁器控制的隊(duì)列可以耦合到內(nèi)部事務(wù)和數(shù)據(jù)隊(duì)列，該內(nèi)部事務(wù)和數(shù)據(jù)隊(duì)列反過(guò)來(lái)在上游方向由事務(wù)仲裁器控制，所述仲裁器按照基于信用的流控制運(yùn)行以因此在上游方向提供事務(wù)。應(yīng)當(dāng)注意到，不同數(shù)量的信道可以存在于不同的代理中，并且當(dāng)事務(wù)通過(guò)上游中心部件716被向上游通信到MPH750時(shí)反過(guò)來(lái)可以映射到更小數(shù)量的信道。
[0036]如在圖8中具體看到的，來(lái)自可管理性引擎745和顯示引擎720的輸入事務(wù)可以由結(jié)構(gòu)712的對(duì)應(yīng)的目標(biāo)接口 712a和712b接收。這些目標(biāo)接口可以按照IOSF規(guī)范，并且因此可以包括多個(gè)隊(duì)列和對(duì)應(yīng)的仲裁器。然后，當(dāng)經(jīng)由對(duì)應(yīng)的仲裁器選擇它們用于傳輸時(shí)，它們被提供給結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)接口 712c的對(duì)應(yīng)事務(wù)和數(shù)據(jù)隊(duì)列，其進(jìn)一步包括事務(wù)仲裁器以因此轉(zhuǎn)發(fā)事務(wù)到結(jié)構(gòu)714的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)接口 714c。反過(guò)來(lái)，這個(gè)接口可以耦合到中心部件716的對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)接口 716c。
[0037]如關(guān)于結(jié)構(gòu)714進(jìn)一步看到的，來(lái)自PCIe?控制器720和740的輸入事務(wù)可以通過(guò)按照IOSF規(guī)范的對(duì)應(yīng)的目標(biāo)接口 714a和714b耦合。相似的，來(lái)自DMI735和PCIe?控制器730的輸入事務(wù)可以耦合到按照IOSF規(guī)范的結(jié)構(gòu)716的對(duì)應(yīng)的目標(biāo)接口 716a和716b。因此如看到的，在每個(gè)結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)了額外的虛擬信道，反映了從最下游連接的結(jié)構(gòu)向上的虛擬信道，從而上游結(jié)構(gòu)716包括最大數(shù)量的輸入虛擬信道，在其上分配了較少數(shù)量的虛擬信道，包括單個(gè)VCO信道。盡管在圖8顯示的實(shí)施例中，僅僅合并了 VCO信道，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)，并且在其他實(shí)施例中，額外的虛擬信道可以合并在一起。更進(jìn)一步的，代替將所有VCO信道合并在一起，在其他實(shí)施例中，不同的或者多個(gè)虛擬信道可以被合并在一起。如在圖8中進(jìn)一步看到的，IMPH750包括讀取返回追蹤器756和IO追蹤器758。盡管在圖8的實(shí)施例中顯示為帶有這些特定的信道和映射，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的范圍不限于這一點(diǎn)。
[0038]因此在圖8的實(shí)施例中，為了便于時(shí)序收斂，所有代理發(fā)起的請(qǐng)求從代理流向上游結(jié)構(gòu)716，接著流向MPH750，而所有MPH發(fā)起的請(qǐng)求向下游流向代理。IOSF接口在每個(gè)結(jié)構(gòu)和代理之間。由于結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)為基于IOSF的結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)接口使用簡(jiǎn)單的基于信用的流控制協(xié)議。
[0039]每個(gè)結(jié)構(gòu)支持對(duì)在上游和下游方向的所有輸入信道和請(qǐng)求類型的仲裁。在圖8顯示的實(shí)施例中，可管理性引擎745、顯示控制器720以及PCIe?控制器740中的每個(gè)支持兩個(gè)信道。PCIe?控制器720和740中的每個(gè)支持I個(gè)信道，而DMI735支持四個(gè)信道。這在結(jié)構(gòu)716中造成大量信道積累，其中在一個(gè)實(shí)施例中，在上游方向的仲裁器因此接收12個(gè)信道，每個(gè)支持3個(gè)請(qǐng)求類型。為了在這里簡(jiǎn)化仲裁，所有IP代理的所有VCO信道可以被重疊到單個(gè)VC0。這消除了將會(huì)在上游結(jié)構(gòu)和MPH之間支持的大量的信道。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用在表1的下述簡(jiǎn)化的信道ID編碼來(lái)建立虛擬信道業(yè)務(wù)到信道標(biāo)識(shí)符的映射。
[0040]M 1
[0041]中心部件到MPH (上游)
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 至少一個(gè)核心； 耦合到所述至少一個(gè)核心的存儲(chǔ)器控制器；以及 耦合到所述存儲(chǔ)器控制器的中心部件，所述中心部件包括多個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)根據(jù)第一協(xié)議經(jīng)由目標(biāo)接口和主接口與至少一個(gè)外圍控制器通信，其中所述多個(gè)結(jié)構(gòu)在上游方向經(jīng)由第一多個(gè)目標(biāo)接口串聯(lián)耦合，且在下游方向經(jīng)由第二多個(gè)目標(biāo)接口串聯(lián)耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少一個(gè)核心、所述存儲(chǔ)器控制器以及所述中心部件被配置在單個(gè)半導(dǎo)體管芯上。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)結(jié)構(gòu)中的第一結(jié)構(gòu)經(jīng)由具有第一寬度的目標(biāo)接口和具有第二寬度的主接口耦合到第一外圍控制器，所述第二寬度大于所述第一寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一結(jié)構(gòu)的主接口和所述第一外圍控制器的目標(biāo)接口包括多個(gè)虛擬信道。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中耦合到所述存儲(chǔ)器控制器的所述多個(gè)結(jié)構(gòu)中的上游結(jié)構(gòu)用于經(jīng)由耦合到所述存儲(chǔ)器控制器的單個(gè)虛擬信道傳送來(lái)自多個(gè)第一虛擬信道的、從所述多個(gè)結(jié)構(gòu)中的其他結(jié)構(gòu)接收到的業(yè)務(wù)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述上游結(jié)構(gòu)包括對(duì)應(yīng)于源代理的源標(biāo)識(shí)符，且事務(wù)被發(fā)往所述存儲(chǔ)器控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的 裝置，其中所述上游結(jié)構(gòu)用于從所述存儲(chǔ)器控制器接收具有所述源標(biāo)識(shí)符的所述事務(wù)的完成指示，并且響應(yīng)于所述源標(biāo)識(shí)符將所述完成指示路由到所述源代理。
8.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一結(jié)構(gòu)用于從所述存儲(chǔ)器控制器接收具有第一位寬的消息，并且用于將所述消息轉(zhuǎn)換為第二位寬，并且將第二位寬消息發(fā)送到所述第一外圍控制器。
9.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一結(jié)構(gòu)包括具有不同事務(wù)隊(duì)列尺寸的第一主接口，每個(gè)隊(duì)列尺寸具有不同的信用尺寸。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括邊帶信道，其包括第一路由器和第二路由器，所述第一路由器耦合到第一多個(gè)端點(diǎn)，所述第二路由器耦合到第二多個(gè)端點(diǎn)，其中頻率轉(zhuǎn)換發(fā)生在所述第一路由器和所述第二路由器之間，所述第一路由器被耦合以第一頻率與所述第一多個(gè)端點(diǎn)通信，所述第二路由器以第二頻率與所述第二多個(gè)端點(diǎn)通信。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一路由器用于以第一寬度與所述第一多個(gè)端點(diǎn)通信，所述第二路由器用于以第二寬度與所述第二多個(gè)端點(diǎn)通信。
12.—種片上系統(tǒng)(SoC),包括: 至少一個(gè)核心； 耦合到所述至少一個(gè)核心的集成的外圍和存儲(chǔ)器控制器αΜΡΗ)； 耦合到所述MPH的中心部件，所述中心部件包括多個(gè)結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)構(gòu)經(jīng)由主要信道系統(tǒng)與至少一個(gè)外圍控制器通信，所述多個(gè)結(jié)構(gòu)中的每個(gè)具有目標(biāo)接口和主接口，用于與所述至少一個(gè)外圍控制器通信；以及 邊帶信道系統(tǒng)，其包括第一路 由器和第二路由器，所述第一路由器耦合到第一多個(gè)端點(diǎn)，所述第二路由器耦合到第二多個(gè)端點(diǎn)，其中所述端點(diǎn)包括所述至少一個(gè)核心，所述MPH、以及所述多個(gè)結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的SoC，進(jìn)一步包括在所述第一路由器和所述第二路由器之間耦合的寬度轉(zhuǎn)換器，其中所述第一路由器用于以第一寬度與所述第一多個(gè)端點(diǎn)通信，所述第二路由器用于以第二寬度與所述第二多個(gè)端點(diǎn)通信。
14.如權(quán)利要求13所述的SoC，進(jìn)一步包括在所述第一路由器和所述第二路由器之間耦合的頻率轉(zhuǎn)換器，其中所述第一路由器用于以第一頻率與所述第一多個(gè)端點(diǎn)通信，第二路由器用于以第二頻率與所述第二多個(gè)端點(diǎn)通信。
15.如權(quán)利要求12所述的SoC，其中所述第一路由器和所述第二路由器具有固定數(shù)量的信用，用于在所述第一路由器和所述第二路由器之間通信。
16.如權(quán)利要求15所述的SoC，其中所述第一路由器具有可配置數(shù)量的信用，用于與所述第一多個(gè)端點(diǎn)中的每個(gè)進(jìn)行通信。
17.如權(quán)利要求16所述的SoC，其中所述可配置數(shù)量的信用根據(jù)空閑狀態(tài)機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)被初始化。
18.一種裝置，包括: 邊帶信道系統(tǒng)，其包括經(jīng)由頻率轉(zhuǎn)換器耦合的第一路由器和第二路由器，所述第一路由器耦合到第一多個(gè)端點(diǎn)，所述第二路由器耦合到第二多個(gè)端點(diǎn)，其中所述第一多個(gè)端點(diǎn)以第一頻率運(yùn)行，所述第二多個(gè)端點(diǎn)以第二頻率運(yùn)行，所述邊帶信道系統(tǒng)用于傳送邊帶信息并與主要信道系統(tǒng)分離。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，進(jìn)一步包括所述主要信道系統(tǒng)，用于在所述第一多個(gè)端點(diǎn)和所述第二多個(gè)端點(diǎn)之間通信，其中所述第一多個(gè)端點(diǎn)和所述第二多個(gè)端點(diǎn)包括至少一個(gè)核心、存儲(chǔ)器控制器、以及由多個(gè)結(jié)構(gòu)形成的中心部件，每個(gè)結(jié)構(gòu)經(jīng)由所述主要信道系統(tǒng)與至少一個(gè)外圍控制器通信。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述裝置包括片上系統(tǒng)(SoC)，其包括所述主要信道系統(tǒng)和所述邊帶信道系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G06F13/14GK103890745SQ201280052558
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日
【發(fā)明者】P·尼瑪拉, R·J·格雷納, L·P·洛伊, R·H·沃克哈爾瓦拉, M·W·宋, J·A·比文斯, A·D·伍德, J·V·特蘭 申請(qǐng)人:英特爾公司