專利名稱：利用重傳在基于鏈路的互連中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組重構(gòu)的制作方法
利用重傳在基于鏈路的互連中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組重構(gòu)
背景技術(shù)：
基于高速鏈路的互連以高速度從一個(gè)位置(發(fā)射器)向另一個(gè) 位置(接收器)傳送大量數(shù)據(jù)。.通過(guò)鏈路傳送的數(shù)據(jù)可能具有多個(gè) 參數(shù)(速度、協(xié)議、大小、服務(wù)質(zhì)量)。為了滿足高速度的要求，發(fā) 射器將數(shù)據(jù)(例如分組)分成更小的組成部分(例如位、字節(jié)、段)
并通過(guò)多個(gè)通道(信道)傳送這些更小的組成部分。通過(guò)多個(gè)通道(lane) 傳送分組可能要耗費(fèi)多個(gè)周期。在傳送較小組成部分之后，可以在 每個(gè)通道上傳送一個(gè)或多個(gè)奇偶校驗(yàn)位(或一些更復(fù)雜的錯(cuò)誤編碼 方案的位)以用于錯(cuò)誤檢查。 -接收器從每個(gè)通道接收更小的組成部 分并存儲(chǔ)它們，直到完整地接收到該數(shù)據(jù)分組為止。接收器利用奇 偶校驗(yàn)位來(lái)確定每個(gè)通道(例如數(shù)據(jù)向量)或多個(gè)通道(用于更復(fù) 雜的錯(cuò)誤檢測(cè)方案)上接收到的數(shù)據(jù)是否被正確地傳送。如果任何 數(shù)據(jù)向量中都沒(méi)有錯(cuò)誤，則將該分組重組在一起。如果這些通道的 其中一個(gè)或多個(gè)中有錯(cuò)誤，則可以廢棄有錯(cuò)的數(shù)據(jù)向量(可能廢棄 對(duì)于與該數(shù)據(jù)分組關(guān)聯(lián)的全部敎據(jù)向量)，并重傳數(shù)據(jù)分組。分組的 重傳通常被重復(fù)嘗試預(yù)定義次數(shù)。
數(shù)據(jù)向量中的錯(cuò)誤可能由傳送它們的通道中的臨時(shí)或永久故障 所致。臨時(shí)故障間歇地發(fā)生，其中永久故障發(fā)生得更有規(guī)律/連續(xù)或 持續(xù)。監(jiān)視每個(gè)通道的錯(cuò)誤數(shù)量，如果達(dá)到某個(gè)閾值(或多個(gè)閾值 的其中之一)，則可以將該通道一見(jiàn)為具有永久故障。當(dāng)一個(gè)通道(或
多個(gè)通道)上發(fā)生錯(cuò)誤但是未超過(guò)錯(cuò)誤的閾值數(shù)量(臨時(shí)故障)時(shí)， 則重傳該數(shù)據(jù)分組，因?yàn)檎J(rèn)為將不會(huì)繼續(xù)有錯(cuò)誤并且可以實(shí)現(xiàn)成功 的重試。如果某個(gè)通道(或多個(gè)通道)超過(guò)閾值(永久故障)，則可 以關(guān)閉該個(gè)通道(或多個(gè)通道)同時(shí)修復(fù)該通道。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)通
道被關(guān)閉來(lái)進(jìn)行維修時(shí)，可用帶寬相應(yīng)地降低。為維修或更換一個(gè) 或多個(gè)故障通道而要關(guān)閉一半可用通道(例如8個(gè)中的4個(gè))并非 不常見(jiàn)。
如果臨時(shí)故障維持多個(gè)周期，則因每次錯(cuò)誤地接收到相同的數(shù) 據(jù)向量，所以相同的數(shù)據(jù)分組可能多次無(wú)法成功地被傳送。隨著數(shù) 據(jù)傳輸速度不斷增加，遇到的錯(cuò)誤(永久或臨時(shí)的錯(cuò)誤)的數(shù)量可 能將增加。在故障通道上重傳數(shù)據(jù)或減少可用帶寬以便校正故障通 道降低了性能。


從下文的詳細(xì)描述將顯見(jiàn)到多種實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中 圖1圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用基于鏈路的互連的示范系統(tǒng)； 圖2圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例通過(guò)有間歇故障的基于鏈路的互連進(jìn)
行的數(shù)據(jù)分組的示范傳輸方案；
圖3A圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例通過(guò)有間歇故障的基于鏈路的互連在
不同通道上進(jìn)行的數(shù)據(jù)分組的示范傳輸方案；
圖3B圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例通過(guò)有持續(xù)的間歇故障/永久故障的
基于鏈路的互連進(jìn)行的數(shù)據(jù)分組的示范傳輸方案；
圖4圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例通過(guò)基于鏈路的互連進(jìn)行的數(shù)據(jù)分組
的示范輪換重傳方案；
圖5圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例具有多個(gè)通道故障的示范基于鏈路的
互連； '
圖6圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于基于鏈路的互連的示范發(fā)射器； 圖7圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于基于鏈路的互連的示范接收器； 圖8圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例通過(guò)基于鏈路的互連傳送/重傳數(shù)據(jù)的
示范流程圖；以及
圖9圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有串行鏈路的示范存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
圖1圖示示范系統(tǒng)100，它利用基于鏈路的互連110來(lái)將第一設(shè) 備(發(fā)射器)120連接到第二設(shè)備(接收器)130?；ミB110包括將 發(fā)射器120連接到接收器130的多個(gè)通道(信道)140。將從發(fā)射器 120傳送到接收器130的數(shù)據(jù)(分組)分解(strip)到多個(gè)通道上。 分解是將大分組分拆成較小片段(塊)并在多個(gè)通道上傳送較小的 片段的過(guò)程。較小的片段可以是位、段、字節(jié)或字。例如，可以將8 字節(jié)分組分成64個(gè)1位塊、16個(gè)4位塊、8個(gè)1字節(jié)塊或2個(gè)4字 節(jié)塊(字)
如果利用8通道互連110以每個(gè)通道每個(gè)周期1位的方式傳送8 字節(jié)分組，則每個(gè)周期將傳送1字節(jié)，并且將^^費(fèi)8個(gè)周期來(lái)傳送 整個(gè)分組。可以在傳送數(shù)據(jù)之后傳送錯(cuò)誤檢查方案。例如，可以在 時(shí)鐘周期9和10期間傳送錯(cuò)誤檢測(cè)方案。通道上接收到的數(shù)據(jù)構(gòu)成 通道的數(shù)據(jù)向量(例如位向量)。在上面的示例中，向量由8位數(shù)據(jù) 和2個(gè)錯(cuò)誤檢查位組成。
錯(cuò)誤檢查方案可以是奇偶校驗(yàn)位，或可以是可在多個(gè)通道上為 分組計(jì)算的更復(fù)雜的錯(cuò)誤檢查方案(例如循環(huán)冗余碼(CRC))。
如果利用8通道互連110以每個(gè)通道每個(gè)周期4位的方式傳送8 字節(jié)分組，則每個(gè)周期將傳送4字節(jié)，并且將耗費(fèi)2個(gè)周期來(lái)傳送 整個(gè)分組。如果利用8通道互連110以每個(gè)通道每個(gè)周期1字節(jié)的方 式傳送8字節(jié)分組，則每個(gè)周期將傳送8字節(jié)，并且將耗費(fèi)1個(gè)周 期來(lái)傳送整個(gè)分組。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在傳送數(shù)據(jù)之后(例如 第三周期、第二周期h在一個(gè)周期中傳送錯(cuò)誤檢查方案(例如奇偶 校驗(yàn)位)。或者，可以將錯(cuò)誤檢查方案追加到數(shù)據(jù)位，并在每個(gè)時(shí)鐘 周期傳送。如果每個(gè)時(shí)鐘周期傳送錯(cuò)誤檢查方案，則檢查每個(gè)時(shí)鐘 周期接收到的數(shù)據(jù)而不是等待信道的完整數(shù)據(jù)向量是可能的。如果 將錯(cuò)誤檢查方案與數(shù)據(jù)包含在一起，則需要擴(kuò)大周期中傳送的位的 數(shù)量(例如總共10位，8個(gè)數(shù)據(jù)位和2個(gè)奇偶校驗(yàn)位)或由于奇偶
校驗(yàn)位的數(shù)量需要減少數(shù)據(jù)位的數(shù)量(例如總共8位，6個(gè)數(shù)據(jù)位和 2個(gè)奇偶校驗(yàn)位)。
接收器130接收構(gòu)成數(shù)據(jù)分組的挺據(jù)向量。接收器130可以包 括緩沖器，該緩沖器保存按每個(gè)通道接收的數(shù)據(jù)向量所組織的已接 收的數(shù)據(jù)分組。接收器120可以使用錯(cuò)誤檢查方案來(lái)確定已正確傳 送和接收了這些數(shù)據(jù)向量還是錯(cuò)誤地接收到這些數(shù)據(jù)向量。如果錯(cuò) 誤地接收了這些數(shù)據(jù)向量的其中 一個(gè)或多個(gè)，則將需要重傳該數(shù)據(jù) 分組。接收器130可以請(qǐng)求發(fā)射器120重試傳送該分組。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，如果數(shù)據(jù)向量的其中 一個(gè)或多個(gè)含有錯(cuò)誤， 則接收器130可以廢棄構(gòu)成該分組的數(shù)據(jù)向量。為了接收并重組分 組，需要正確地接收構(gòu)成該分組的所有數(shù)據(jù)向量。如果數(shù)據(jù)分組的 傳輸期間至少一個(gè)通道上發(fā)生間歇故障，則將無(wú)法完整地接收該數(shù) 據(jù)分組或無(wú)法將其重組。
圖2圖示通過(guò)有間歇故障的基于鏈路的互連傳送數(shù)據(jù)分組的示 范方案。該分組是2字節(jié)，并且互連包括4個(gè)通道(通道0-3)。如 果每個(gè)時(shí)鐘周期每個(gè)通道傳送1位，則將耗費(fèi)4個(gè)時(shí)鐘周期(1-4) 來(lái)傳送該分組(位(M5)。這些^f立可以依次通過(guò)這些通道傳送。例如， 時(shí)鐘周期1期間通過(guò)通道0-3的分別為位0-3,時(shí)鐘周期2期間通過(guò) 通道0-3的為位4-7,時(shí)鐘周期3期間為位8-11,以及時(shí)鐘周期4期 間為位12-15?？梢栽跀?shù)據(jù)傳輸之后(例如時(shí)鐘周期5和6)在每個(gè) 通道上添加奇偶校驗(yàn)位。
一旦接收器130接收到該分組，財(cái)1'吏用奇偶校驗(yàn)位來(lái)對(duì)通道的 數(shù)據(jù)向量(位向量)檢查錯(cuò)誤。如果位向量中的任何位的傳輸期間 發(fā)生錯(cuò)誤，則該位向量將包含利用奇偶校驗(yàn)位應(yīng)該能檢測(cè)到的錯(cuò)誤。 如圖所示，第一時(shí)鐘周期在通道1上傳送的位1和第四時(shí)鐘周期在 通道3上傳送的位15是錯(cuò)誤地傳送的，從而通道1和通道3所對(duì)應(yīng)
的位向量是錯(cuò)誤的。
為了易于理解和進(jìn)行論述，以位編號(hào)來(lái)圖示位和位向量。位是0
或1，并且位向量是一系列的0和/或1 (，個(gè)數(shù)據(jù)位后跟2個(gè)奇偶校 驗(yàn)位)。例如，通道0的位向量可以是0010—10，其中前4位是將用 于重組分組的數(shù)據(jù)，后？位是^于確定位向量中是否有任何錯(cuò)誤的 奇偶校驗(yàn)位。"_"僅是為了便于區(qū)分煞據(jù)位與奇偶校驗(yàn)位。
參考每個(gè)周期傳送一個(gè)位來(lái)描述了圖2。如上文提到的，本文描 述的多種實(shí)施例不限于每個(gè)周期一個(gè)位傳輸。相反，可以按段(例 如多個(gè)位)或字節(jié)來(lái)傳送數(shù)據(jù)，其中數(shù)字表示段編號(hào)或字節(jié)編號(hào)， 數(shù)據(jù)向量是通過(guò)特定通道傳送的段和/或字節(jié)的組合。例如，如果每 個(gè)周期傳送了 4位，然后在周期5 (無(wú)周期6)傳送一個(gè)4位奇偶校 驗(yàn)序列，則數(shù)據(jù)向量將由總計(jì)2字節(jié)數(shù)據(jù)與1/2字節(jié)奇偶校驗(yàn)組成(例 如0101—1111—0000—1010—1100)。"—"僅是為了便于區(qū)分每個(gè)周期期 間傳送的數(shù)據(jù)位和/或奇偶校驗(yàn)4立。在本示例中，分組為8字節(jié)。
還應(yīng)該注意，可以將奇偶校驗(yàn)位(或其他錯(cuò)誤檢測(cè)方案)包含 在每個(gè)時(shí)鐘周期傳送的段中。，當(dāng).在本公開(kāi)的余下部分中論述不同實(shí) 施例時(shí)，為了易于理解，將就每.個(gè)周，每個(gè)通道傳送一位來(lái)論述傳 送位向量(經(jīng)由通道傳送的位)。但是，多種實(shí)施例并不局限于此。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)錯(cuò)誤地接收到作為分組一部分的 一個(gè)或多 個(gè)數(shù)據(jù)向量時(shí)，接收器可以廢棄該分組，并請(qǐng)求該分組的重傳。一 旦無(wú)錯(cuò)地接收到分組，則重組并處理它。接收器可以請(qǐng)求最多預(yù)定 次數(shù)的重試以便無(wú)錯(cuò)地接收到該分組。
圖3A-B圖示通過(guò)互連進(jìn)ft分組的示范傳輸/重傳。未示出可構(gòu) 成分組傳輸?shù)母鱾€(gè)時(shí)鐘周期、每個(gè)周期發(fā)送的數(shù)據(jù)塊以及傳送的錯(cuò) 誤檢測(cè)方案。此外，為了簡(jiǎn)化，僅示出數(shù)據(jù)向量編號(hào)。如上所述， 數(shù)據(jù)向量將是位的某種組合。
圖3A圖示通過(guò)有間,歇坎障的基于鏈路的互連在不同通道上傳送 數(shù)據(jù)分組的示范方案。在笫一次傳輸嘗試期間，通道2上傳送的位 向量2有錯(cuò)，從而無(wú)法重組分組，并將請(qǐng)求重傳。在第二次傳輸嘗 試期間，通道7上傳送的位向量7有錯(cuò)，從而無(wú)法重組分組，并將
請(qǐng)求重傳。在第三次傳輸嘗試期間，通道4上傳送的位向量4有錯(cuò)， 從而無(wú)法重組分組。如圖所示，由于不同通道上的間歇故障，分組
的傳輸失敗三次。在每次傳輸嘗試期間，8個(gè)位向量中的7個(gè)凈皮無(wú)錯(cuò)
地接收到。但是，從未無(wú)錯(cuò)地接收到整個(gè)分組。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，接收器130保存每個(gè)分組的正確接收到的位
向量，并在正確地接收到所有數(shù)據(jù)向量之后重組該數(shù)據(jù)分組。使用
圖3A的示例，在第一次數(shù)據(jù)分組的傳輸期間，構(gòu)成該分組的8個(gè)位
向量中的7個(gè)一皮正確地接收到(向量2將:fA^棄，因?yàn)樗潜诲e(cuò)誤
地接收到的)。第二次傳輸期間，故障位向量(向量2)被無(wú)錯(cuò)地接 收到，然后就可以重組分組。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，發(fā)射器120將通過(guò)相同通道來(lái)重傳構(gòu)成分組 的多個(gè)數(shù)據(jù)向量。如果重傳分組的一個(gè)或多個(gè)通道140上有永久故 障(或持續(xù)多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期的臨時(shí)故障)，則可能持續(xù)錯(cuò)誤地接收 該分組并將其廢棄，因?yàn)榻?jīng)通道140錯(cuò)誤接收的數(shù)據(jù)向量將一直有 錯(cuò)誤。
圖3B圖示通過(guò)具有持續(xù)間歇/永久故障的基于鏈路的互連傳送 數(shù)據(jù)分組的示范方案。將分組分成8個(gè)數(shù)據(jù)向量，在數(shù)據(jù)傳輸周期 期間這8個(gè)數(shù)據(jù)向量通過(guò)8個(gè)通道傳送。在每個(gè)傳輸周期期間，錯(cuò) 誤地接收到通過(guò)通道1傳送的位向量，從而無(wú)法重組該數(shù)據(jù)分組。 在將該分組廢棄之前可能重傳該分組預(yù)定次數(shù)(例如3次)。接收器 130可以監(jiān)視特定通道上的故障次數(shù)，并且如果超過(guò)故障的閾值次 數(shù)，則可以將該通道標(biāo)記為失承丈。如果將通道標(biāo)記為失效，則可以 關(guān)閉它，因此減少了可用帶寬并使互連性能降低。如先前論述的， 當(dāng)將一個(gè)或多個(gè)特定通道宣布為失效時(shí)，則關(guān)閉多個(gè)通道(例如一 半)是可能的。失效的通道夠條件來(lái)進(jìn)行維修或更換。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，發(fā)射器120可以在通道上檢測(cè)到故障之后輪 換重傳構(gòu)成分組的數(shù)據(jù)向量的;il序。，這種輪換可以僅僅按兩個(gè)方向 的其中一個(gè)方向輪換位向量(例如向前一個(gè)通道)。如果間歇故障始
終發(fā)生在一個(gè)通道或如果該通道有永久故障，則通過(guò)輪換位向量能 夠得以接收完整的數(shù)據(jù)分組。
圖4圖示通過(guò)有持續(xù)間歇/永久故障的基于鏈路的互連輪換傳送
數(shù)據(jù)分組中的位向量的示范方案。分組通過(guò)8個(gè)通道傳送。在每次 傳輸期間，錯(cuò)誤地接收到通過(guò)通道2傳送的位向量。在第一次傳輸 期間，通過(guò)通道2錯(cuò)誤地接收到位向量2。在第二次傳輸期間，將每 個(gè)位向量向前移一個(gè)通道，以便在通道2上錯(cuò)誤地接收到位向量1， 而在通道3上正確地接收到位向量2。即使這些通道的其中之一上有 持續(xù)的錯(cuò)誤，在分組的兩次數(shù)椐傳送之后，接收器現(xiàn)在仍已經(jīng)接收 到分組的每個(gè)位向量。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以預(yù)先協(xié)商數(shù)據(jù)向量的輪換，以便當(dāng)錯(cuò)誤 地接收到特定位向量(特定通道上發(fā)生的錯(cuò)誤)時(shí)，只要接收器130 通知發(fā)射器120接收到含有錯(cuò)-誤(不一定是發(fā)生的通道錯(cuò)誤)的數(shù) 據(jù)分組，發(fā)射器120自動(dòng)知道^L行某種輪換。例如，如果分組的傳 輸期間檢測(cè)到錯(cuò)誤，則數(shù)據(jù)向量向前輪換,一個(gè)通道進(jìn)行重傳。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，在檢測(cè)到錯(cuò)誤之后做出輪換的決定。該決 定可以由接收器130作由，因舉(摔收器130將知道當(dāng)前分組的哪個(gè) 位向量(通道)發(fā)生故障。而且，接收器130可以跟蹤過(guò)去哪些通 道發(fā)生過(guò)故障，并可以基于當(dāng)前故障以及歷史故障來(lái)做出有關(guān)輪換 的決定?；蛘?，可以由發(fā)射器120來(lái)做出如何輪換位向量來(lái)重傳的 決定。為了發(fā)射器120做出此決定，將需要通知它有關(guān)哪個(gè)通道發(fā) 生故障以及可能通知有關(guān)先前的故障?？梢杂山邮掌?30和發(fā)射器120 相結(jié)合來(lái)做出此決定，其中各方為決定提供一些分析。但是，做出 此決定，發(fā)射器120和接收器130都需要知道輪換是如何進(jìn)行的， 以便正確的傳送和接收位向量，以及可以在接收器130處精確地重 組分組 、
進(jìn)行如何輪換的確定可以是簡(jiǎn)單的或可以是復(fù)雜的。例如，輪 換可以是簡(jiǎn)單地沿兩個(gè)方向的某中一個(gè)方向輪換一個(gè)通道，或可以 沿兩個(gè)方向的其中 一個(gè)方向輪」換多個(gè)通道。進(jìn)行如何輪換的確定可 以根據(jù)發(fā)生故障的通道和多個(gè)通道的先前故障。例如，如果此時(shí)通
道2發(fā)生故障而通道3有間歇故障的歷史，則可以做出決定向后輪 換一個(gè)通道或向前輪換兩個(gè)通道，以便在通道1或通道4上傳送而 不在通道2或3上傳送故障數(shù)據(jù)向量來(lái)進(jìn)行重傳。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，作為輪換的替代，可以進(jìn)行交換， 其中可以在傳送過(guò)有效位向量的通道上重傳通過(guò)故障通道傳送的位 向量，同時(shí)保持其他通道不變。;例如，如果分組傳輸期間通道3發(fā) 生故障，則可以在通道7上重傳通道3上傳送的位向量，而在通道3 上重傳通道7上傳送過(guò)的位向量，同時(shí)其他通道重傳相同的位向量。 要交換哪個(gè)通道的決定可以預(yù)先確定(例如通道1和2交換、通道3 和4交換)或可以基于包括先前通道故障的多種參數(shù)來(lái)做出。
上文針對(duì)單個(gè)通道故障的情況論述了輪換或交換，但是輪換或 交換顯然并不局限于此。如果纟僉測(cè)到多個(gè)通道故障，仍可以進(jìn)行相 同類型的輪換或交換?？梢灶A(yù)先定義輪換或交換，或輪換或交換可 以基于故障所處的環(huán)境。在多個(gè)通道故障的情況中，預(yù)定的輪換或 交換變得較為復(fù)雜。例如，如果兩個(gè)連續(xù)的通道發(fā)生故障并且預(yù)定 的輪換是一個(gè)通道，則會(huì)在第二個(gè)通道上重傳第一個(gè)通道中的錯(cuò)誤 (如果第二個(gè)通道再次發(fā)生故障,，則可能增加另一次分組傳輸失敗
的機(jī)會(huì))。 1
如果輪換基于環(huán)境，則應(yīng)該以減少組裝完整分組所需的重試次 數(shù)的方式來(lái)進(jìn)行輪換。可以使用一種算法來(lái)確定如何輪換向量。該 算法可以是簡(jiǎn)單的或它可以是復(fù)雜的。 一種簡(jiǎn)單的算法能夠處理某 些類型的多個(gè)故障以使通過(guò)無(wú)古丈障的通道一次重試傳送發(fā)生故障的 向量。例如，如果兩個(gè)連續(xù)通道發(fā)生故障，則該簡(jiǎn)單的算法可以將 數(shù)據(jù)向量輪換兩個(gè)通道。同樣:也，如果每隔一個(gè)通道發(fā)生多個(gè)故障， 則筒單地輪換一個(gè)通道即可使發(fā)生故障的向量在無(wú)故障的通道上重 傳。 ~
圖5圖示具有多個(gè)故障通道的示范互連。該互連具有8個(gè)通道，
標(biāo)記為A-H,其中通道A、 B和G有故障。因?yàn)閮蓚€(gè)連續(xù)的通道發(fā) 生故障，所以一個(gè)通道輪換會(huì)使來(lái)自通道A的發(fā)生故障的向量的重 傳改由通過(guò)發(fā)生故障的通道B來(lái)重傳。兩個(gè)通道輪換會(huì)使來(lái)自通道 A和B的故障數(shù)據(jù)向量改由通過(guò)無(wú)錯(cuò)誤的通道C和D重傳。但是， 雙輪換會(huì)使得來(lái)自通道G的故障數(shù)據(jù)向量在故障通道A上重傳。雙 輪換考慮到三個(gè)錯(cuò)誤中的兩個(gè)^4吳。兩個(gè)通道的第二次重傳會(huì)使來(lái) 自通道G另外通道A的故障數(shù)^t向量通過(guò)無(wú)錯(cuò)誤通道C重傳。該筒 單的算法通過(guò)三次傳送(兩次重傳)能夠無(wú)錯(cuò)地傳送分組。
一種復(fù)雜的算法能夠分析分布在互連上的多個(gè)故障，并確定具 有傳送完整分組的最少重試次數(shù)的最優(yōu)輪換。例如， 一種復(fù)雜的算 法能夠分析圖5的三個(gè)故障，并確定通過(guò)執(zhí)行四個(gè)通道的輪換可以 通過(guò)一次重傳在無(wú)錯(cuò)誤通道上傳送發(fā)生故障的向量。通過(guò)通道A、 B 和G傳送的故障數(shù)據(jù)向量將分別通過(guò)通道E、 F和C重傳。
用于為重傳具有多個(gè)發(fā)生故障的向量的分組而確定期望的輪換 的算法還可以將先前發(fā)生過(guò)的*1障納入考慮。例如，如果已知某個(gè) 通道持續(xù)發(fā)生故障，則即使它在傳送特定分組時(shí)沒(méi)有發(fā)生故障，該 算法仍可以避免在該通道上重傳。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于多個(gè)故障可&執(zhí)行交換而不是執(zhí)行輪換。 可以利用五個(gè)通道中正確地傳逸數(shù)據(jù)向量的任何三個(gè)來(lái)交換圖5的 三次故障(通道A、 B'和G)，而其他兩個(gè)通道可以保持不變。例如， 通道A與C、 B與D以及G與H可以進(jìn)行交換，而通道E和F保持 不變。該交換可以將已經(jīng)跟蹤的先前故障納入考慮。例如，如果通 道C和D先前有大量故障，則將這些通道保持不變，而可以將通道 E和F與通道A和B進(jìn)行交換。
通道的輪換或交換可以在即使一個(gè)或多個(gè)通道有永久故障的情 況下仍能夠傳送數(shù)據(jù)，因?yàn)榭梢暂啌Q或交換第一次傳輸時(shí)錯(cuò)誤地接 收到的數(shù)據(jù)而繞過(guò)故障通道。而且，在維修或更換一個(gè)通道的同時(shí)
仍可以繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，而無(wú)需在執(zhí)行維修或更換時(shí)停用多個(gè)通道(例 如一半)。在沒(méi)有輪換或交換的情況下，則需要校正永久故障，此時(shí) 系統(tǒng)的帶寬可能被削減一半。余下一半上的故障會(huì)進(jìn)一步減少帶寬， 因?yàn)榭赡苄枰郊拥闹貍鳌＠?，在圖5中，輪換/交換方案通過(guò)在
這5個(gè)通道上輪換數(shù)據(jù)向量使得系統(tǒng)能夠僅利用5個(gè)通道來(lái)繼續(xù)執(zhí) 行。在沒(méi)有輪換/交換實(shí)施例的情況下，可能需要停用前4個(gè)通道來(lái) 更換/維修通道A和B,而僅剩余3個(gè)無(wú)錯(cuò)通道來(lái)傳送數(shù)據(jù)并且由于 通道G上的錯(cuò)誤必然可能多次重傳。
圖6圖示用于通過(guò)互連傳送分組的示范發(fā)射器(傳llr;漠塊)600。 發(fā)射器600可以包括分解器(stripper) 610、多個(gè)錯(cuò)誤;漠塊620和多 個(gè)通道發(fā)射器630。分解器610接收分組并將分組分成多個(gè)較小的片 段(例如位、段、字節(jié))，并將較小片段分配到多個(gè)通道的特定通道 (信道)。例如，如果接收8字節(jié)(64位)分組，則可以將分組分成 8個(gè)1字節(jié)(8位)塊，并可以將每個(gè)塊與特定通道關(guān)聯(lián)。在此示例 中，僅需要一個(gè)時(shí)鐘周期即可傳送該分組。如果需要多個(gè)周期，則 將通過(guò)每個(gè)通道傳送的數(shù)據(jù)組合以創(chuàng)建該通道的數(shù)據(jù)向量。
分解器610選擇在哪個(gè)通道上傳送哪些較小的片段(和數(shù)據(jù)向 量)。如果需要重傳分組，則可以通過(guò)相同的通道傳送這些數(shù)據(jù)向量。 或者，發(fā)射器600可以輪換或交換在每個(gè)通道上傳送的數(shù)據(jù)向量。 分解器610可以基于來(lái)自接收器的輸入做出有關(guān)輪換或交換的決定， 或者可以從接收器或某個(gè)其他外部功能單元指示它如何輪換或交 換，其中該其他外部功能單元可以基于分組的先前傳送結(jié)果來(lái)確定 如^f可^^灸或交4奐。 ■
錯(cuò)誤模塊620以附加位的形式將某種類型的錯(cuò)誤檢查方案添加 到每個(gè)數(shù)據(jù)向量的尾部。錯(cuò)誤檢查位可以是奇偶校驗(yàn)位、循環(huán)冗余 碼(CRC)位或其他錯(cuò)誤檢查方案?？梢栽跀?shù)據(jù)結(jié)束傳送錯(cuò)誤檢查 位(例如如果在周期1-8期間傳送數(shù)據(jù)，則在時(shí)鐘周期9、 IO期間傳 送錯(cuò)誤檢查位)，或者可以在每個(gè)周期中將錯(cuò)誤檢查位與數(shù)據(jù)一起傳送。數(shù)據(jù)向量是對(duì)應(yīng)于一個(gè)通道傳送的數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤位。然后將每個(gè)
通道的數(shù)據(jù)向量(分解)提供到關(guān)聯(lián)的通道發(fā)射器630，以便通過(guò)互 連來(lái)傳送。總共有N個(gè)發(fā)射器630，每個(gè)通道對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)射器630。
圖7圖示用于通過(guò)互連接收分組的示范接收器(接收模塊)700。 接收器700可以包括多個(gè)通道4備收器710、多個(gè)錯(cuò)誤檢查器720和去 分解器(destripper) 730。通道4妾收器710通過(guò)通道接收數(shù)據(jù)并將其 緩存。錯(cuò)誤模塊720利用錯(cuò)誤才企測(cè)位執(zhí)行檢查以查看接收到的數(shù)據(jù) 是否錯(cuò)誤。將數(shù)據(jù)向量提供到去分解器730，去分解器730從每個(gè)通 道提取數(shù)據(jù)向量并重構(gòu)分組。去分解器監(jiān)視與該分組關(guān)聯(lián)的任何數(shù) 據(jù)向量中是否有錯(cuò)誤。如果有錯(cuò)誤，則需要重傳數(shù)據(jù)分組。接收器700 將故障通知給發(fā)射器。
接收器700還可以包括緩沖器740，緩沖器740保存每個(gè)分組的 無(wú)錯(cuò)數(shù)據(jù)向量。緩沖器740還，以監(jiān)視在哪個(gè)通道上接收到錯(cuò)誤的 數(shù)據(jù)向量。接收器700還可以包括輪換確定模塊750，輪換確定模塊 750查看分組中的錯(cuò)誤，并確定在重傳時(shí)如何輪換數(shù)據(jù)向量以便限制 所需的重試次數(shù)。緩沖器740還可以記錄通道中的錯(cuò)誤，并與錯(cuò)誤 閾值比較。如果該通道超過(guò)錯(cuò)誤閾值，則將其配置到系統(tǒng)之外，直 到它被維修為止。如前所提到的，根據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)進(jìn)行維修時(shí)， 整個(gè)可用通道的一半可能被停用。關(guān)閉一半的通道使得易于確定如 何利用減少的帶寬傳送數(shù)據(jù)(通過(guò)每個(gè)通道發(fā)送相同數(shù)量的數(shù)據(jù)， 但是需要兩倍的數(shù)據(jù)傳輸周期)。輪換確定模塊750可以在重傳分組 時(shí)利用每個(gè)通道的錯(cuò)誤狀態(tài)來(lái)確定如何輪換或交換數(shù)據(jù)向量。
上文在不同附圖中作為不同的設(shè)備來(lái)論述了發(fā)射器和接收器。 因?yàn)閿?shù)據(jù)傳送可能是雙向的，所以收發(fā)器可能設(shè)在互連的每一端， 并且可以通過(guò)多個(gè)通道傳送或4秦收作為數(shù)據(jù)向量的分組。
圖8圖示重傳有錯(cuò)誤的分組的示范流程圖。最初，接收要通過(guò) 互連傳送的分組800。將該分組分成多個(gè)較小的片段，并將這些較小 的片段分配到通道805。較小的片段可以是一個(gè)位或可以較大些但是
具有比分組小的最大大小。數(shù)椐向量是通過(guò)通道傳送的較小片段的 組合。將錯(cuò)誤檢測(cè)方案(例如奇偶校驗(yàn)位)添加到數(shù)據(jù)向量810。通 過(guò)屬于互連的一部分的多個(gè)通卑傳送數(shù)據(jù)向量(包括錯(cuò)誤檢測(cè)方案)
815。接收數(shù)據(jù)向量820,并使用錯(cuò)誤.檢測(cè)方案4全查錯(cuò)誤825。確定 分組中是否有任何故障數(shù)據(jù)向量830。如果沒(méi)有故障數(shù)據(jù)向量(830， 否)，則將這些數(shù)據(jù)向量重組成分組890。如果這些數(shù)據(jù)向量的至少 其中之一中有錯(cuò)誤(830，是)，則存儲(chǔ)有效數(shù)據(jù)向量835，并復(fù)查錯(cuò) 誤以便確定重傳策略840。重傳策略可以是將數(shù)據(jù)向量輪換一個(gè)通 道。
一旦確定了重傳策略，則請(qǐng)求用于在這些參數(shù)下重傳的請(qǐng)求 845。然后根據(jù)重傳指令重傳數(shù)據(jù)向量850。接收數(shù)據(jù)向量855，并 檢查錯(cuò)誤860。最重要的數(shù)據(jù)向量是先前錯(cuò)誤地傳送的那些數(shù)據(jù)向 量，因?yàn)槠渌麛?shù)據(jù)向量已經(jīng)存儲(chǔ)在緩沖器中(835 )等待丟失的向量， 以便可以重組分組。將確定先前錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向量的任何一個(gè)數(shù)據(jù)向 量是否仍有錯(cuò)誤865。.如果有4晉誤(巧5，是)，則將存儲(chǔ)任何新的有 效向量835，并將分析錯(cuò)誤840。如果沒(méi)有錯(cuò)誤(865，否)，則重組 該分組890。
可以在多種環(huán)境中使用上文描述用于輪換故障數(shù)據(jù)向量的傳輸 的實(shí)施例?？梢圆⑿懈咚冁溌分惺褂猛ǖ垒啌Q，可以在串行互連中 使用通道輪換以及可以在數(shù)字互連中使用通道輪換。例如，可以在 處理器上使用上文描述的多種實(shí)施例?？梢允褂猛ǖ垒啌Q以在處理 器上的功能單元之間、處理器與存儲(chǔ)器(管芯上或管芯外)之間、 處理器之間、或處理器與外部i殳備之間傳送數(shù)據(jù)。該處理器可以是 計(jì)算機(jī)的一部分或可以是高速遠(yuǎn)程通信設(shè)備(例如存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備) 的一部分。
圖9圖示用于在多種源和目的地之間傳送數(shù)據(jù)的示范系統(tǒng)。該 系統(tǒng)可以使用任何數(shù)量的協(xié)i義來(lái)傳送數(shù)據(jù)，包括異步傳送模式 (ATM)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)以及時(shí)分多址(TDM)協(xié)議?？梢栽诳?br> 變長(zhǎng)度或固定長(zhǎng)度的塊中(例如單元、分組或幀中)發(fā)送數(shù)據(jù)。用 于傳送數(shù)據(jù)的通信線可以是光纖媒體、銅質(zhì)媒體或其他媒體。該系
統(tǒng)包括至少一個(gè)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備9005,例如路由器或分組交換機(jī)。存 儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備900包括多個(gè)通過(guò)交叉開(kāi)關(guān)920連接到多個(gè)出口模塊130 的入口才莫塊910。交叉開(kāi)關(guān)920可以是電子方式的或光學(xué)方式的。入 口模塊910和出口模塊930通常是線卡的兩個(gè)端。線卡其中可以是 以太網(wǎng)(例如千兆位以太網(wǎng)、10BaseT以太網(wǎng))、ATM、光纖信道、 同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)以及同步數(shù)字體系(SDH)等。可以使用多 個(gè)串行鏈路940來(lái)將數(shù)據(jù)從入口模塊910傳送到交叉開(kāi)關(guān)920并從 交叉開(kāi)關(guān)920傳送到出口才莫塊930。串行鏈路940可以利用輪換/交 換實(shí)施例。交叉開(kāi)關(guān)920與其每一端的串行鏈路940的組合也可以 利用本文描述的輪換/交換實(shí)施例。
雖然結(jié)合特定實(shí)施例說(shuō)明了多種實(shí)施例，但是顯然可以進(jìn)行多 種更改和修改。對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例，，的引述表示結(jié)合該 實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)包含在至少一個(gè)實(shí)施例中。因 此，本iJL明書中不同位置中出J見(jiàn)的短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在 實(shí)施例中"不 一定全部指相同的實(shí)施例。
不同的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)硬件、固件和/或軟件的不同組合來(lái)體現(xiàn)特 征。例如，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，可以通過(guò)軟件和/或固件以 及硬件的形式實(shí)現(xiàn)多種實(shí)施例的其中 一些或全部組件。實(shí)施例可以 采用本領(lǐng)域公知的多種類型的石更件、軟件和固件來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如包括 ASIC的集成電路以及印刷電路板、電子元件等的本領(lǐng)域公知的其他 類型。
這些多種實(shí)施例應(yīng)在所附斥又利要求的精神和范圍內(nèi)廣泛地受到 保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括接收器，所述接收器通過(guò)互連接收作為多個(gè)數(shù)據(jù)向量的數(shù)據(jù)分組，其中所述互連包括多個(gè)通道；錯(cuò)誤檢測(cè)器，所述錯(cuò)誤檢測(cè)器檢測(cè)所述多個(gè)數(shù)據(jù)向量中的錯(cuò)誤；緩沖器，所述緩沖器存儲(chǔ)無(wú)錯(cuò)接收到的數(shù)據(jù)向量；處理器，如果未無(wú)錯(cuò)地接收到所述多個(gè)數(shù)據(jù)向量的至少一些子集，則所述處理器請(qǐng)求重傳所述數(shù)據(jù)分組，其中所述重傳所述數(shù)據(jù)分組包括在不同通道上傳送所述數(shù)據(jù)向量的至少一個(gè)子集；以及組裝器，一旦將構(gòu)成所述數(shù)據(jù)分組的所述多個(gè)數(shù)據(jù)向量存儲(chǔ)在所述緩沖器中，則所述組裝器重構(gòu)所述數(shù)據(jù)分組，其中即使從未在一次傳輸中正確地發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組仍能夠被重構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述重傳包括輪換 所述數(shù)據(jù)向量。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述重傳包括將所 述數(shù)據(jù)向量輪換一個(gè)通道。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述重傳包括基于 有錯(cuò)誤的通道來(lái)輪換所述數(shù)據(jù)向量。.
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述重傳包括有錯(cuò) 誤的數(shù)據(jù)向量與無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向量交換通道。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理器分析發(fā) 生故障的向量，并且在重傳請(qǐng)求中包括輪換計(jì)劃。
7. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理器將所述 故障的統(tǒng)計(jì)與所述重傳請(qǐng)求包括在一起。
8. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)向量包括 所述數(shù)據(jù)分組的 一部分和錯(cuò)誤檢測(cè)位。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述錯(cuò)誤檢測(cè)位是 奇偶校驗(yàn)位。
10. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述錯(cuò)誤檢測(cè)位是 循環(huán)冗余碼(CRC)。
11. 一種方法，包括 ' 通過(guò)互連的多個(gè)通道接收構(gòu)成分組的數(shù)據(jù)向量； 檢查所述數(shù)據(jù)向量以查找錯(cuò)誤； 將無(wú)錯(cuò)接收到的數(shù)據(jù)向量存儲(chǔ)在緩沖器中； 如果未無(wú)錯(cuò)地接收到所迷數(shù)據(jù)向量的至少一些子集，則請(qǐng)求重傳所述分組；接收所述分組的重傳，其中在不同通道上接收構(gòu)成所述分組的 所述數(shù)據(jù)向量的至少一個(gè)子集；以及一旦將構(gòu)成所述數(shù)據(jù)分組的所述多個(gè)數(shù)據(jù)向量存儲(chǔ)在所述緩沖 器中，則重組所述分組，其中即使從未在一次傳輸中正確地發(fā)送所 述數(shù)據(jù)分組，所述數(shù)據(jù)分組仍能夠^f皮重組。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法,.其特征在于，所述請(qǐng)求包括請(qǐng) 求將所述數(shù)據(jù)向量輪換預(yù)定數(shù)量的通道。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述請(qǐng)求包括請(qǐng) 求基于錯(cuò)誤輪換所述數(shù)據(jù)向量。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述請(qǐng)求包括請(qǐng)求將有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向量與無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向量交換通道。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括分析發(fā)生 故障的向量并基于此生成輪換計(jì)劃。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括將所述故 障的統(tǒng)計(jì)與所述重傳請(qǐng)求一起傳送。 '
17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)向量包 括所述分組的一部分和錯(cuò)誤檢測(cè)偉。，
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述錯(cuò)誤檢測(cè)位是奇偶校驗(yàn)位。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述錯(cuò)誤檢測(cè)位 是循環(huán)冗余碼(CRC)。
20. —種計(jì)算機(jī)，包括 微處理器管芯，所述微處理器管芯包括接收器，所述接收器,過(guò)互連接收作為多個(gè)數(shù)據(jù)向量的數(shù) 據(jù)分組，其中所述互連&括多個(gè)通道；處理器，所述處理器^r查所述數(shù)據(jù)向量以查找錯(cuò)誤，存儲(chǔ) 無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)分組，如果至少一個(gè)數(shù)據(jù)向量包含錯(cuò)誤，則請(qǐng)求重傳 所述分組，以及一旦存儲(chǔ)了構(gòu)成所述數(shù)據(jù)分組的所迷數(shù)據(jù)向量，則 重組所述數(shù)據(jù)分組，其中所述重傳所述數(shù)據(jù)分組包括在不同通道上 傳送所述數(shù)據(jù)向量的至少一個(gè)子集；以及 管芯外存儲(chǔ)器裝置。
21. 如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于，將所述數(shù)據(jù)向 量輪換到不同的通道上。
22. 如權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)，其特征在于，有發(fā)生故障的 數(shù)據(jù)向量與無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù);向量夂換通道。
23. —種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，包括多個(gè)以太網(wǎng)卡，所述以太網(wǎng)卡從外部源接收數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送到外部源；以及交換機(jī)，所述交換機(jī)在所述以太網(wǎng)卡之間路由數(shù)據(jù)；以及 互連，所述互連通過(guò)多個(gè)通道在所述交換機(jī)與所述以太網(wǎng)卡之間傳送分組，其中如果所述分紐的傳輸失敗，則重傳所述分組包括將所述數(shù)據(jù)向量輪換到不同的通道上。
24. 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，將所述數(shù)據(jù)向量 輪換到不同通道上。
25. 如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向 量與無(wú)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)向量交換通逸。；
全文摘要
一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)方面中，本公開(kāi)文檔描述一種設(shè)備，該設(shè)備包括通過(guò)互連作為多個(gè)數(shù)據(jù)向量接收數(shù)據(jù)分組的接收器。該互連包括多個(gè)通道。該設(shè)備還包括錯(cuò)誤檢測(cè)器，錯(cuò)誤檢測(cè)器檢測(cè)數(shù)據(jù)向量中的錯(cuò)誤。使用緩沖器來(lái)存儲(chǔ)無(wú)錯(cuò)接收到的數(shù)據(jù)向量。如果有錯(cuò)誤地接收到構(gòu)成分組的數(shù)據(jù)向量，則處理器請(qǐng)求重傳該分組。數(shù)據(jù)分組的重傳包括通過(guò)不同通道來(lái)傳送數(shù)據(jù)向量的至少一個(gè)子集。一旦將構(gòu)成數(shù)據(jù)分組的多個(gè)數(shù)據(jù)向量存儲(chǔ)在緩沖器中，則組裝器重構(gòu)該數(shù)據(jù)分組。即使從未在一次傳輸中正確地發(fā)送數(shù)據(jù)分組，該數(shù)據(jù)分組仍能夠被重組。
文檔編號(hào)H04L1/16GK101208898SQ200680023102
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者G·阿弗里爾, P·阿帕勞 申請(qǐng)人:英特爾公司