技術(shù)領(lǐng)域

各實施例涉及互連技術(shù)。

背景

為在系統(tǒng)內(nèi)的不同設(shè)備之間提供通信，使用某種類型的互連機制。取決于系統(tǒng)實現(xiàn)，可以有各種這樣的互連。通常，為使兩個設(shè)備相互進行通信，它們共享共同的通信協(xié)議。

用于在計算機系統(tǒng)中的各設(shè)備之間進行通信的一種典型的通信協(xié)議是外圍組件互連Express(PCI Express^TM(PCIe^TM))通信協(xié)議，符合基于PCI Express^TM規(guī)范基本規(guī)范版本3.0(2010年11月18日發(fā)布)(下文簡稱為PCIe^TM規(guī)范)的鏈路。此通信協(xié)議是加載/存儲輸入/輸出IO)互連系統(tǒng)的一個示例。設(shè)備之間的通信通常以非常高的速度根據(jù)此協(xié)議串行地執(zhí)行。開發(fā)了關(guān)于此協(xié)議的各種參數(shù)，旨在實現(xiàn)最大性能，不考慮功率效率，因為PCIe^TM通信協(xié)議是在臺式計算機的上下文中開發(fā)的。結(jié)果，其特征中有許多不會縮減到可能合并到移動系統(tǒng)中的較低功率的解決方案。

除關(guān)于常規(guī)加載/存儲通信協(xié)議的這些功率顧慮之外，現(xiàn)有的鏈路管理方案通常非常復雜，并涉及大量的狀態(tài)，導致在各狀態(tài)之間執(zhí)行過渡需要一個冗長的過程。這部分地由于現(xiàn)有的鏈路管理機制，這些機制被開發(fā)成理解多個不同形狀因子要求，諸如連接器，不同系統(tǒng)合并等等。一個這樣的示例是根據(jù)PCIe^TM通信協(xié)議的鏈路管理。

附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通信協(xié)議的協(xié)議堆棧的高級框圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的片上系統(tǒng)(SoC)的框圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的物理單元的框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的協(xié)議堆棧的進一步的細節(jié)的框圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路訓練狀態(tài)機的狀態(tài)圖，該狀態(tài)機可以是鏈路管理器的一部分。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的邊帶機制的各種狀態(tài)的流程圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。

圖8是存在于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的計算機系統(tǒng)中的組件的框圖。

圖9是可以與各實施例一起使用的示例系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

各實施例可以提供輸入/輸出(IO)互連技術(shù)，該技術(shù)具有低功率、加載/存儲架構(gòu)，并特別適用于移動設(shè)備中，包括諸如智能電話之類的蜂窩電話，平板電腦、電子閱讀器、超極本^TM等等。

在各實施例中，給定通信協(xié)議的協(xié)議堆棧可以與不同通信協(xié)議的物理單元，或至少不同于給定通信協(xié)議的物理單元的物理(PHY)單元一起使用。物理單元包括邏輯層和物理或電氣層兩者，這些層通過互連提供信息信號的實際、物理通信，該互聯(lián)諸如鏈接兩個獨立半導體管芯(可以是單一集成電路(IC)封裝，或，例如，通過電路板路由、跡線等等耦合的單獨的封裝內(nèi)的兩個半導體管芯)的鏈路。另外，物理單元可以執(zhí)行數(shù)據(jù)分組的成幀/去成幀(deframe)，執(zhí)行鏈路訓練和初始化，并處理數(shù)據(jù)分組，以便傳遞到物理互連從物理互連接收。

雖然可以有不同的實現(xiàn)，但是，在一個實施例中，協(xié)議堆?？梢允腔诔Ｒ?guī)個人計算機(PC)的通信協(xié)議的協(xié)議堆棧，該通信協(xié)議諸如外圍組件互連Express((PCI)Express^TM(PCIe^TM))通信協(xié)議，其符合PCI Express^TM規(guī)范基本規(guī)范版本3.0(2010年11月18日發(fā)布的)(下文簡稱為PCIe^TM規(guī)范)，應(yīng)用協(xié)議擴展的進一步的版本，或另一這樣的協(xié)議，而物理單元不符合PCIe^TM通信協(xié)議。此物理單元可以專門設(shè)計用于實現(xiàn)低功率操作，以允許基本上不變的PCIe^TM上協(xié)議堆棧與此低功率物理電路的合并。如此，可以利用PCIe^TM通信協(xié)議的寬的舊式基礎(chǔ)，以便合并到以低功率操作的便攜及其他非基于PC的形狀因子中。雖然本發(fā)明的范圍在這方面不受限制，但是，在一個實施例中，此物理單元可以是從移動平臺修改而來的物理單元，諸如符合移動行業(yè)處理器接口(MIPI)聯(lián)盟(這是一個設(shè)置移動計算設(shè)備的標準的小組)的M-PHY規(guī)范版本1.00.00-2011年2月8日(MIPI董事會于2011年4月28日批準)(下文簡稱為MIPI規(guī)范)的所謂的M-PHY。然而，可以使用其他低功率物理單元，諸如符合其他低功率規(guī)范的，諸如用于在多芯片封裝內(nèi)將各個管芯耦合在一起的，或自定義低功率解決方案。如此處所使用的，術(shù)語“低功率”意味著在低于常規(guī)PC系統(tǒng)的功率消耗級別，可以適用于各種移動和便攜式設(shè)備。作為示例，“低功率”可以是比常規(guī)PCIe^TM物理單元消耗較少功率的物理單元。

如此，通過將傳統(tǒng)的PCIe^TM協(xié)議堆棧與不同類型的物理單元集成，可以利用為PCIe^TM開發(fā)的大量的舊式組件的再次使用，以便合并到移動或其他便攜或低功率平臺中。

各實施例還可以利用現(xiàn)有的加載/存儲IO技術(shù)，特別是PCIe^TM，被設(shè)計為實現(xiàn)最大性能的認識，其中，功率效率不是主要顧慮因素，如此，不會縮減到低功率應(yīng)用。通過組合常規(guī)加載/存儲協(xié)議堆棧的某些部分與低功率設(shè)計的物理單元，各實施例可以保留PCIe^TM的性能優(yōu)勢，而同時在設(shè)備和平臺級別實現(xiàn)最佳等級功率。

如此，各實施例可以是與具有大量的舊式基礎(chǔ)的普遍存在的PCIe^TM架構(gòu)兼容的軟件。另外，各實施例還可以實現(xiàn)移動設(shè)計的PHY，例如，M-PHY，的直接PHY再次使用。如此，可以在有效率的功率/比特傳輸?shù)那闆r下，利用電磁接口/射頻接口(EMI/RFI)友好的方法，實現(xiàn)低活動和空閑功率，因為PHY可以以不會干擾相關(guān)聯(lián)的無線電的時鐘速率操作(因為PHY的時鐘頻率的諧波不會干擾典型的無線電解決方案操作的常見的無線電頻率(例如，1.8，1.9，2.4千兆赫(GHz)或其他這樣的無線電頻率)。

各實施例還可以進一步提供架構(gòu)增強，這些增強實現(xiàn)優(yōu)化的鏈路訓練和管理機制(LTSSM)；優(yōu)化的流控制和重試緩沖和管理機制；用于改變鏈路操作模式的架構(gòu)的協(xié)議；快速硬件-支持的設(shè)備狀態(tài)保存和恢復；以及，用于帶有可選的帶內(nèi)支持的鏈路管理的合并的邊帶機制。

在各實施例中，PCIe^TM事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層可被實現(xiàn)為具有有限的修改的協(xié)議堆棧的一部分，以考慮不同的鏈路速度和非對稱的鏈路。另外，還可以提供修改的鏈路訓練和管理，以包括對于多通道通信、非對稱的鏈路配置、邊帶合并，以及動態(tài)帶寬可縮放性的支持。各實施例還可以進一步提供對于現(xiàn)有的基于PCIe^TM的和非基于PCIe^TM的邏輯和電路(諸如M-PHY邏輯和電路)之間的橋接的支持。

此分層方法使現(xiàn)有的軟件堆棧(例如，操作系統(tǒng)(OS)、虛擬機管理器和驅(qū)動程序)能在不同的物理層上無縫地運行。對數(shù)據(jù)鏈路和事務(wù)層的影響被最小化，并可以包括更新與更新確認頻率、重播計時器等等相關(guān)的計時器。

如此，各實施例會限制在PCIe^TM系統(tǒng)中提供的某些靈活性，因為這種靈活性在某些情況下會在PCIe^TM系統(tǒng)及其他系統(tǒng)中產(chǎn)生某些復雜性。確實這樣，因為這兩種協(xié)議提供大量靈活性，以實現(xiàn)即插即用能力。相反，各實施例可以定制一種最小化設(shè)計中的靈活性的量的解決方案，因為當合并到給定系統(tǒng)時，例如，作為互連到另一集成電路(IC)的片上系統(tǒng)(SoC)，發(fā)生已知和固定的配置。由于在實現(xiàn)上存在的精確配置是已知的，由于SoC和連接的設(shè)備兩者都粘接在平臺內(nèi)，例如，焊接到系統(tǒng)的電路板，因此，不需要對于這些設(shè)備的即插即用能力，如此，可能不需要PCIe^TM或其他基于PC的通信協(xié)議中固有的使不同的設(shè)備能無縫合并到帶有即插即用能力的系統(tǒng)中的較大的靈活性。

作為一個示例，SoC可以充當在第一IC中實現(xiàn)的，并耦合到第二IC的根綜合體，第二IC可以是無線電解決方案，可包括多個無線通信設(shè)備的一個或多個設(shè)備。這樣的設(shè)備的范圍可以從低功率短程通信系統(tǒng)，諸如符合Bluetooth^TM規(guī)范的、本地無線通信，諸如符合給定電氣與電子工程師學會(IEEE)802.11標準的所謂的WiFi^TM系統(tǒng)，到之間較高功率無線系統(tǒng)，諸如給定蜂窩通信協(xié)議，諸如3G或4G通信協(xié)議。

現(xiàn)在參考圖1，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通信協(xié)議的協(xié)議堆棧的高級別框圖。如圖1所示，堆棧100可以是諸如IC之類的半導體組件內(nèi)的軟件、固件和硬件的組合，以在半導體器件和耦合到它的另一器件之間處理數(shù)據(jù)通信。在圖1的實施例中，示出了高級視圖，以較高級軟件110開始，該軟件110可以是各種類型的在給定平臺上執(zhí)行的軟件。此較高級軟件可包括操作系統(tǒng)(OS)軟件、固件、應(yīng)用程序軟件等等。要通過互連140傳遞的數(shù)據(jù)可以穿過在圖1內(nèi)一般性地示出的協(xié)議堆棧的各層，互連140可以是將半導體器件與另一組件耦合的給定物理互連?？梢钥闯?，此協(xié)議堆棧的某些部分可以是常規(guī)PCIe^TM堆棧120的一部分，并可以包括事務(wù)層125和數(shù)據(jù)鏈路層128。一般而言，事務(wù)層125操作以生成事務(wù)層分組(TLP)，TLP可以是按時間分隔的基于請求或響應(yīng)的分組，當目標設(shè)備收集用于響應(yīng)的數(shù)據(jù)時，允許鏈路攜帶其他通信量。事務(wù)層進一步處理基于信用的流控制。如此，事務(wù)層125在設(shè)備的處理電路和諸如數(shù)據(jù)鏈路層和物理層之類的互連架構(gòu)之間提供接口。關(guān)于這一點，事務(wù)層的主要職責是分組(即，事務(wù)層分組(TLP))的組裝和拆卸，以及處理基于信用的流控制。

數(shù)據(jù)鏈路層128又可以排列由事務(wù)層所生成的TLP，并確保TLP在兩個端點之間的可靠遞送(包括處理錯誤檢查)和確認處理。如此，鏈路層128充當事務(wù)層和物理層之間的中間階段，并提供用于通過鏈路在兩個組件之間交換TLP的可靠機制。鏈路層的一端接受由事務(wù)層組裝的TLP，應(yīng)用標識符，計算并應(yīng)用錯誤檢測代碼，例如，循環(huán)恢復代碼(CRC)，并將修改過的TLP提交到物理層，用于跨物理鏈路傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。

在在數(shù)據(jù)鏈路層128中處理之后，可以將分組傳遞到PHY單元130。一般而言，PHY單元130可以包括低功率PHY 134，該低功率PHY 134可以包括邏輯層和物理(包括電氣)子層。在一個實施例中，通過PHY單元130來表示的物理層在物理上將分組發(fā)射到外部設(shè)備。物理層包括準備用于傳輸?shù)膫鞒鲂畔⒌陌l(fā)射部分，以及在將接收到的信息傳給鏈路層之前標識并準備接收到的信息的接收器部分。給發(fā)射器提供了序列化并發(fā)射到外部設(shè)備的符號。給接收器提供了來自外部設(shè)備的串行化的符號，接收器將接收到的信號轉(zhuǎn)換為比特流。將比特流解串行化，并提供給邏輯子塊。

在一個實施例中，低功率PHY 134(可以是給定低功率PHY，專門開發(fā)的或從諸如M-PHY之類的另一PHY修改而來的)，可以用于對分組化的數(shù)據(jù)的處理，以便沿著互連140傳遞。在圖1中進一步可以看出，在PHY單元130內(nèi)還可以存在鏈路訓練和管理層132(此處也被稱為“鏈路管理器”)。在各實施例中，鏈路管理器132可包括可以從諸如PCIe^TM協(xié)議之類的另一通信協(xié)議實現(xiàn)的某些邏輯，以及處理常規(guī)(例如，上面的PCIe^TM協(xié)議堆棧)以及不同的協(xié)議的物理PHY 134之間的連接的專門邏輯。

在圖1的實施例中，互連140可被實現(xiàn)為差分線對，可以是兩對單向線路。在某些實現(xiàn)中，可以使用多組差分對來增大帶寬。需要注意的是，根據(jù)PCIe^TM通信協(xié)議，要求每一方向上的差分對的數(shù)量是相同的。然而，根據(jù)各實施例，可以在每一方向提供不同數(shù)量的對，這可以提供更有效率并且更低功率的操作。此整體會聚的堆棧和鏈路140可以被稱為移動Express PCIe^TM互連或鏈路。盡管在圖1的實施例中以此高級別示出的，但是，可以理解，本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。即，可以理解，圖1所示出的視圖簡單地關(guān)于從事務(wù)層到物理層的協(xié)議堆棧，以及較高級別的軟件，沒有示出包括此堆棧的SoC或其他半導體器件的各種其他電路。

現(xiàn)在參考圖2，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SoC的框圖。如圖2所示，SoC 200可以用于實現(xiàn)到各種類型的平臺的任何類型的SoC，從諸如智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、平板電腦、上網(wǎng)本、超極本^TM等等相對較小的低功率便攜式設(shè)備，到可以以較高級別的系統(tǒng)實現(xiàn)的比較高級的SoC。

如圖2所示，SoC 200可以包括一個或多個核210₀-210_n。如此，在各實施例中，多核SoC是可能的，其中，核可以全部是給定架構(gòu)的同構(gòu)核，例如，有序或無序處理器?；蛘撸部梢杂挟悩?gòu)核，例如，某些相對較小的低功率核，例如，有序架構(gòu)的，且存在額外的核，可以是較大的并且更加復雜化的架構(gòu)，例如，無序架構(gòu)。協(xié)議堆棧允許數(shù)據(jù)在系統(tǒng)的這些核及其他組件中的一個或多個之間的傳遞?？梢钥闯?，此堆?？砂ㄜ浖?15，該軟件215可以是較高級軟件，諸如OS、固件以及在核中的一個或多個上執(zhí)行的應(yīng)用級軟件。另外，協(xié)議堆棧還包括事務(wù)層220和數(shù)據(jù)鏈路層230。在各實施例中，這些事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層可以符合諸如PCIe^TM協(xié)議之類的給定通信協(xié)議。當然，在其他實施例中，可以存在諸如符合通用串行總線(USB)協(xié)議堆棧之類的不同的協(xié)議堆棧的層。此外，在某些實現(xiàn)中，如此處所描述的低功率PHY電路可以與現(xiàn)有的替換的協(xié)議堆棧多路復用。

仍參考圖2，此協(xié)議堆棧又可以耦合到物理單元240，該物理單元240可以包括可以通過多個互連提供通信的多個物理單元。在一個實施例中，第一物理單元250可以是低功率PHY單元，在一個實施例中，該低功率PHY單元可以對應(yīng)于符合MIPI規(guī)范的M-PHY，以通過主互連280提供通信。另外，還可以存在邊帶(SB)PHY單元244。在所示出的實施例中，此邊帶PHY單元可以通過邊帶互連270提供通信，該邊帶互連270可以是合并的邊帶，以提供某些邊帶信息，例如，以比耦合到第一PHY 250的主要互連280較慢的數(shù)據(jù)速率。在某些實施例中，協(xié)議堆棧的各層可以具有耦合到此SB PHY 244的單獨的邊帶，以允許沿著此邊帶互連的通信。

另外，PHY單元240還可以包括可以被用來控制SB PHY 244的SB鏈路管理器242。另外，鏈路訓練和狀態(tài)管理器245可以存在，并可以被用來使協(xié)議堆棧(符合第一通信協(xié)議)適應(yīng)第一PHY 250(符合第二通信協(xié)議)，以及提供對第一PHY 250和互連280的總體控制。

進一步可以看出，在第一PHY 250中可以存在各種組件。更準確地說，可以存在發(fā)射器和接收器電路(即，TX 253和RX 254)。一般而言，此電路可以被用來執(zhí)行串行化操作，解串行化操作以及通過主要互連280的數(shù)據(jù)傳輸和接收。保存狀態(tài)管理器251可以存在，并可以被用來當它處于低功率狀態(tài)時保存關(guān)于第一PHY 250的配置及其他狀態(tài)信息。此外，編碼器252還可以存在，以執(zhí)行線編碼，例如，根據(jù)8b/10b協(xié)議。

在圖2中進一步可以看出，可以存在機械接口258。此機械接口258可以是給定互連，以從根綜合體200提供通信，更具體地是通過主要互連280往返于第一PHY 250的通信。在各實施例中，此機械連接可以通過諸如球柵陣列(BGA)或其他表面安裝，或鍍通孔連接之類的半導體器件的針腳。

除這些主要通信機制之外，額外的通信接口可以通過低功率串行(LPS)PHY單元255，該PHY單元255通過包括軟件層216、事務(wù)層221以及鏈路層231的單獨堆棧耦合在核210和一個或多個芯片外設(shè)備260a-c之間，芯片外設(shè)備260a-c可以是各種低數(shù)據(jù)速率外圍設(shè)備，諸如傳感器、加速度計、溫度傳感器、全球定位系統(tǒng)(GPS)電路、羅盤電路、觸摸屏電路、鍵盤電路、鼠標電路等等。

請注意，在各實施例中，邊帶互連270和主要互連280兩者都可以耦合在SoC 200和另一半導體組件(例如，另一IC，諸如多頻帶無線解決方案)之間。

再次，盡管圖2的圖示是相對較高的級別，但是，各種變體也是可以的。例如，可以提供多個低功率PHY，以允許較高速率的數(shù)據(jù)通信，例如，通過多個信道，其中，每一信道都與獨立PHY相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)在參考圖3，所示是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的物理單元的框圖。如圖3所示，物理單元300包括鏈路訓練和狀態(tài)管理器310。此狀態(tài)管理器可以如上文所描述的，并可以是邏輯集合，以允許第一通信協(xié)議的協(xié)議堆棧與第二(例如，不同的)通信協(xié)議的物理單元的連接。

在圖3中進一步可以看出，鏈路訓練和狀態(tài)管理器310可以與多個M-PHY 320₀-320_n進行通信。通過提供一個以上的這樣的PHY，可以發(fā)生較高速率的數(shù)據(jù)通信。請注意，盡管圖3中所示出的每一M-PHY都可以包括某些邏輯，以允許發(fā)生其各個獨立通信，對這些不同的M-PHY的通信的總體控制可以通過鏈路訓練和狀態(tài)管理器310。此外，還可以理解，盡管在圖3中示出了多個M-PHY，但是，在其他實施例中，可以存在另一種類型的多個PHY單元，并可以提供另外的多個異構(gòu)的PHY單元。請注意，每一M-PHY單元都可以用作唯一邏輯鏈路的一部分，或分組使用，其中，一個組與單一邏輯鏈路相關(guān)聯(lián)。每一設(shè)備通常都可以消耗單一邏輯鏈路，但是，在某些實施例中，單一物理設(shè)備可以消耗多個邏輯鏈路，例如，以為多功能組件的不同的功能提供專用的鏈路資源。

現(xiàn)在參考圖4，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的協(xié)議堆棧的進一步的細節(jié)的框圖。如圖4所示，堆棧400包括各層，包括事務(wù)層410、數(shù)據(jù)鏈路層420以及物理層430。如上文所描述的，這些不同的層可以使用PCIe^TM協(xié)議堆棧的常規(guī)事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路部分，或這樣的堆棧的修改版本來配置，以適應(yīng)此第一通信協(xié)議的這些層和另一通信協(xié)議的物理層之間的交互，在圖4的實施例中，該另一通信協(xié)議可以是符合MIPI規(guī)范的M-PHY。

如圖4所示，關(guān)于從協(xié)議堆棧400發(fā)射信息的發(fā)射方向，在事務(wù)層的發(fā)射分組組裝器412中接收向協(xié)議堆棧的傳入的信息，例如，來自諸如核之類的SoC或其他處理邏輯的其他電路，事務(wù)層通常組合控制和數(shù)據(jù)路徑以形成TLP。在被組裝為發(fā)射分組(在各實施例中，可以是具有，例如，1到4096字節(jié)(或較小的最大允許的大小，例如，128或256)的數(shù)據(jù)分組)之后，組裝的數(shù)據(jù)分組被提供到流控制器414，該流控制器414基于排隊用于傳輸?shù)慕酉聛淼腡LP所需的數(shù)量，判斷是否有足夠的流控制信用可用，并控制分組向數(shù)據(jù)鏈路層420的注入。更準確地說，可以看出，這些被注入的分組被提供了錯誤檢測器和定序器422，該定序器422，在一個實施例中，可以生成TLP序列號和LCRC。進一步可以看出，數(shù)據(jù)鏈路層420還包括發(fā)射消息機制426，該機制426又生成用于鏈路管理功能的DLLP，并耦合到數(shù)據(jù)鏈路發(fā)射控制器425，該控制器425是用于流控制和數(shù)據(jù)鏈路完整性(ACK/NAK)機制的控制器功能；請注意，這可以細分，以便這些功能使用不同的邏輯塊來實現(xiàn)。

進一步可以看出，處理過的數(shù)據(jù)分組被提供到重試緩沖器424，該重試緩沖器424保留每一TLP的副本，直到由鏈路的另一端的組件確認，請注意，在實踐中，這可以利用堆棧上較高的緩沖(在組裝器412中或上方)來實現(xiàn)，它們可以存儲在對應(yīng)的條目中，直到通過數(shù)據(jù)/消息選擇器428選擇用于傳輸?shù)轿锢韺?30。一般而言，上文所描述的事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層可以根據(jù)常規(guī)PCIe^TM協(xié)議堆棧電路進行操作，帶有如下文進一步描述的某些修改。

相反，關(guān)于物理層430，也可以發(fā)生此層的某些邏輯組件的更多修改，例如，如從PCIe^TM協(xié)議堆棧修改的，用于提供到另一通信協(xié)議的物理單元的實際物理部分的連接。可以看出，可以將傳入的分組應(yīng)用于成幀生成器432，該成幀生成器432添加物理層成幀符號，并生成用于分組的成幀，并將它們提供到寬度/位置映射器434，該寬度/位置映射器434在數(shù)據(jù)路徑中移位字節(jié)，以生成用于外部傳輸?shù)乃璧膶?，調(diào)整數(shù)據(jù)路徑寬度(如果需要的話)，寬度/位置映射器434又耦合到訓練器和跳躍定序器(skip sequencer)436，該訓練器和跳躍定序器436可以被用來執(zhí)行鏈路訓練和跳躍定序?？梢钥闯觯蓭善?32、訓練器/定序器436和數(shù)據(jù)/順序選擇器438全部都可以耦合到物理層發(fā)射控制器435，該物理層發(fā)射控制器435是LTSSM和相關(guān)的邏輯的收發(fā)器部分。框436是生成物理層傳輸(諸如訓練集(TS)和跳躍排序集)的邏輯。如此，可以選擇成幀的分組，并將它們提供給物理電路，執(zhí)行編碼，串行化，并將對應(yīng)于經(jīng)過處理的分組的串行化的信號驅(qū)動到物理互連中。在一個實施例中，可以在成幀生成器432中執(zhí)行不同的通信協(xié)議之間的符號差異的映射。

可以看出，可以為此物理互連提供多個單個信道或通道。在所示出的實施例中，每一物理信道或通道都可包括其自己的獨立的PHY單元發(fā)射電路445_o-445_j，在一個實施例中，每一個電路445_o-445_j都可以是符合MIPI規(guī)范的M-PHY單元的一部分。如此處所描述的，與其中發(fā)射器和接收器的數(shù)量匹配的PCIe^TM不同，可以存在不同數(shù)量的發(fā)射器和接收器。如此，可以看出，每一發(fā)射電路445都可包括操作以根據(jù)8b/10b編碼來對符號進行編碼的編碼器、將經(jīng)過編碼的符號串行化的串行器，以及將信號驅(qū)動到物理互連中的驅(qū)動器。進一步可以看出，每一通道或信道都可以與邏輯單元440_o-440_j相關(guān)聯(lián)，邏輯單元440_o-440_j可以是符合M-PHY的MIPI規(guī)范的邏輯電路，以如此，通過對應(yīng)的通道，管理物理通信。

注意，這些多個通道可以被配置成以不同速率操作，各實施例可以包括不同數(shù)量的這樣的通道。此外，還可以在發(fā)射與接收方向具有不同數(shù)量的通道和通道速度。如此，雖然給定邏輯單元440控制PHY 445的對應(yīng)的通道的操作，但是，可以理解，物理層發(fā)射控制器435可以操作以控制通過物理互連的總體信息傳輸。注意，在某些情況下，由與每一通道相關(guān)聯(lián)的不同的邏輯執(zhí)行某種非?；镜墓δ?；對于通道可以被分配給超過單一鏈路的情況，可以提供多個LTSSM實例；對于已經(jīng)訓練的鏈路，在控制收發(fā)器和接收器端的每一組件中有單一LTSSM。此總體控制可包括功率控制、鏈路速度控制、鏈路寬度控制，初始化等等。

仍參考圖4，通過物理互連接收到的傳入信息可以類似地經(jīng)由物理層430、數(shù)據(jù)鏈路層420以及事務(wù)層410的接收機制，穿過這些層。在圖4所示出的實施例中，每一PHY單元都還可以包括接收電路，即，接收電路455_o-455_k，在所示出的實施例中，這些接收電路可以對于物理鏈路的每一個通道存在。請注意，在此實施例中，接收器電路455和發(fā)射器電路445的數(shù)量不同。可以看出，此物理電路可包括接收傳入的信息的輸入緩沖器，使信息解串行化的解串行化器，以及可以操作以解碼以8b/10b編碼傳遞的符號的解碼器。進一步可以看出，每一通道或信道都可以與邏輯單元450_o-450_k相關(guān)聯(lián)，邏輯單元450_o-450_k可以是符合給定規(guī)范(諸如對于M-PHY的MIPI規(guī)范)的邏輯電路，由此經(jīng)由對應(yīng)的通道管理物理通信。

又可以將經(jīng)過解碼的符號提供到物理層430的邏輯部分，可以看出，該物理層430可以包括彈性緩沖器460，其中彈性緩沖器適應(yīng)此組件以及鏈路上的其他組件之間的時鐘的差異；請注意，其位置可以在各種實現(xiàn)中移動，例如，在8b/10b解碼器下面，或與通道去扭斜緩沖器組合并存儲傳入的經(jīng)過解碼的符號。又可以將信息提供到寬度/位置映射器462，從那里到通道去扭斜緩沖器464，該通道去扭斜緩沖器跨多個通道并對于多通道情況執(zhí)行去扭斜，緩沖器464可以在各通道之間處理信號偏斜中的差異，以重新對準字節(jié)。又可以將經(jīng)去扭斜的信息提供到成幀處理器466，該成幀處理器466可以消除傳入的信息中存在的成幀?？梢钥闯觯锢韺咏邮湛刂破?65可以耦合到彈性緩沖器460、映射器462、去扭斜緩沖器464以及成幀處理器466并控制它們。

仍參考圖4，可以將恢復的分組提供到接收消息機制478以及錯誤檢測器，序列檢查器和鏈路級重試(LLR)請求器475。此電路可以對傳入的分組執(zhí)行錯誤校正檢查，例如，通過執(zhí)行CRC校驗和操作，執(zhí)行定序檢查，以及請求不正確地接收到的分組的鏈路級別重試。接收消息機制478和錯誤檢測器/請求器475兩者都可以在數(shù)據(jù)鏈路接收控制器480的控制之下。

仍參考圖4，可以將如此在單元475中處理的分組提供到事務(wù)層410，更具體而言，提供到流控制器485，該流控制器485對這些分組執(zhí)行流控制，以將它們提供到分組解釋器495。分組解釋器495執(zhí)行對分組的解釋，并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到選擇的目的地，例如，給定核或接收器的其他邏輯電路。雖然在圖4的實施例中以此高級示出的，但是，可以可以理解，本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。

請注意，PHY 440可以使用由PCIe^TM支持的相同8b/10b編碼來進行傳輸。8b/10b編碼方案提供不同于用于表示字符的數(shù)據(jù)符號的特殊符號。這些特殊符號可以用于如在PCIe^TM規(guī)范的物理層章節(jié)所描述各種鏈路管理機制。在MIPI M-PHY規(guī)范中描述了由M-PHY的額外的特殊符號使用。各實施例可以在PCIe^TM和MIPI M-PHY符號之間提供映射。

現(xiàn)在參考表1，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的PCIe^TM符號到M-PHY符號的示例性映射。如此，此表示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的會聚的協(xié)議堆棧的特殊符號的映射。

表1

8b/10b解碼規(guī)則與對于PCIe^TM規(guī)范定義的相同。對于8b/10b規(guī)則的唯一例外是當檢測到猝發(fā)的末尾時，這是違犯8b/10b規(guī)則的特定的序列。根據(jù)各實施例，物理層430可以向數(shù)據(jù)鏈路層420提供在猝發(fā)的末尾過程中遇到的任何錯誤的通知。

在一個實施例中，符號向通道的成幀和應(yīng)用可以如在PCIe^TM規(guī)范中那樣定義，而數(shù)據(jù)擾頻可以與如在PCIe^TM規(guī)范中定義相同。然而，注意，在根據(jù)MIPI規(guī)范的通信的PREPARE階段發(fā)射的數(shù)據(jù)符號不被擾頻。

對于鏈路初始化和訓練，鏈路管理器可以提供鏈路的配置和初始化，如上文所討論的，鏈路可包括通道的一個或多個信道，對正常的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С郑攺逆溌峰e誤恢復時對狀態(tài)轉(zhuǎn)換的支持，以及從低功率狀態(tài)端口重新啟動。

為實現(xiàn)這樣的操作，下列物理和鏈路相關(guān)的特征可以是先驗地已知的，例如，在初始化之前：PHY參數(shù)(例如，包括初始鏈路速度和支持的速度；以及初始鏈路寬度和支持的鏈路寬度)。

在一個實施例中，訓練可以包括各種操作。這樣的操作可以包括以配置的鏈路速度和寬度，初始化鏈路，每個通道的比特鎖、每個通道的符號鎖、通道極性以及對于多通道鏈路的通道-通道去扭斜。如此，訓練可以發(fā)現(xiàn)通道極性并相應(yīng)地執(zhí)行調(diào)整。然而，注意，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路訓練可以不包括鏈路數(shù)據(jù)速率和寬度協(xié)商、鏈路速度和寬度退化。相反，如上文所描述的，在鏈路的初始化時，兩個實體先驗地知道初始鏈路寬度和速度，如此，可以避免與協(xié)商相關(guān)聯(lián)的時間和計算成本。

PCIe^TM排序的組可以與下列修改一起使用：TS1和TS2排序的組被用來促進IP再次使用，但是，忽略訓練排序的組的許多字段。此外，還不使用快速訓練序列?？梢员Ａ綦姎忾e置有序集(EIOS)，以促進IP再次使用，如跳躍OS那樣，但是，跳躍OS的頻率可以不同于根據(jù)PCIe^TM規(guī)范。還應(yīng)注意，數(shù)據(jù)流排序的組和符號可以與根據(jù)PCIe^TM規(guī)范相同。

傳遞下列事件，以促進鏈路訓練和管理：(1)可以被用來表明在鏈路的遠端存在有效PHY的存在；以及(2)配置準備好，其被觸發(fā)以指出PHY參數(shù)配置完成，PHY已準備好以配置的簡檔操作。在一個實施例中，可以通過根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的合并的邊帶信號，傳遞這樣的信息。

為了控制電氣閑置情況，PHY具有猝發(fā)的末尾序列，該序列用于指出發(fā)射器正在進入電氣閑置狀態(tài)。在一個實施例中，邊帶信道可以被用來發(fā)信號從電氣閑置退出。注意，此指示可以作為PHY噪聲抑制電路破壞機制的補充。符號的OPENS序列可以作為EIOS發(fā)射，以指出進入電氣閑置狀態(tài)。

在某些實施例中，未定義快速訓練序列(FTS)。相反，PHY可以使用特定的物理層序列，以便從停止/睡眠狀態(tài)退出到猝發(fā)狀態(tài)，猝發(fā)狀態(tài)可以被用來尋址比特鎖，符號鎖和通道到通道去扭斜。為穩(wěn)健，可以定義少量的FTS，作為符號的序列。數(shù)據(jù)流有序集的啟動可以根據(jù)PCIe^TM規(guī)范，如鏈路錯誤恢復那樣。

至于鏈路數(shù)據(jù)速率，在各實施例中，鏈路初始化的初始數(shù)據(jù)速率可以是預定的數(shù)據(jù)速率。通過經(jīng)過恢復狀態(tài)，可以發(fā)生從此初始鏈路速度的數(shù)據(jù)速率變化。各實施例可以支持非對稱的鏈路數(shù)據(jù)速率，其中，數(shù)據(jù)速率被允許在相反的方向不同。

在一個實施例中，支持的鏈路寬度可以根據(jù)PCIe^TM規(guī)范的那些。進一步地，如上文所描述的，各實施例可以不支持用于協(xié)商鏈路寬度的協(xié)議，因為鏈路寬度是預定的，結(jié)果，可以簡化鏈路訓練。當然，各實施例可以提供對于相反的方向的非對稱的鏈路寬度的支持。同時，要為鏈路的每一方向配置的初始鏈路寬度和初始數(shù)據(jù)速率可以是在訓練啟動之前先驗地已知的。

相對于PHY單元的物理端口，xN端口的形成xN鏈路以及x1鏈路的能力(其中，N可以是32，16，12，8，4，2，以及1)不是必需的，xN端口的形成N和1之間的任何鏈路寬度的能力是可選的。此行為的一個示例包括x16端口，該x16端口只能配置為只有一個鏈路，但是，鏈路的寬度可以被配置成x12、x8、x4、x2，以及x16和x1的必需的寬度。如此，使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的協(xié)議堆棧來尋求實現(xiàn)設(shè)備的設(shè)計人員可以以允許兩個不同的組件滿足上面要求的方式連接這些組件之間的端口。如果組件之間的端口以不符合如組件的端口描述/數(shù)據(jù)表所定義的預期使用的方式連接，則行為是未定義的。

另外，將端口拆分為兩個或更多鏈路的能力不會被阻止。如果這樣的支持適用于給定設(shè)計，則端口可以被配置成在訓練過程中支持特定的寬度。此行為的一個示例將是能夠配置兩個x8鏈路、四個x4鏈路，或16個x1鏈路的x16端口。

當使用8b/10b編碼時，無歧義的通道-通道去扭斜機制，如在PCIe規(guī)范中那樣，是在訓練序列過程中接收到的排序集的COM符號，或SKP排序集，因為在配置的鏈路的所有通道上同時發(fā)射排序集。在HS-BURST(HS-猝發(fā))的同步序列過程中發(fā)射的MKO符號可以用于通道-通道去扭斜。

如上文參考圖4簡要地描述的，鏈路訓練和狀態(tài)管理器可以被配置成執(zhí)行各種操作，包括使PCIe^TM協(xié)議堆棧的上層適應(yīng)不同協(xié)議較低層PHY單元。此外，此鏈路管理器可以配置和管理單一或多個通道，并可以包括對于對稱的鏈路帶寬、狀態(tài)機與PCIe^TM事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層、鏈路訓練，可選對稱的鏈路停止狀態(tài)的兼容性，以及對用于穩(wěn)健通信的邊帶信號的控制。相應(yīng)地，各實施例用于實現(xiàn)具有有限的修改的PCIe^TM事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層，以考慮不同鏈路速度和非對稱的鏈路。此外，通過使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路管理器，可以實現(xiàn)對于多通道、非對稱的鏈路配置、邊帶合并和動態(tài)帶寬可縮放性的支持，同時進一步實現(xiàn)不同的通信協(xié)議的在各層之間的橋接。

現(xiàn)在參考圖5，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的鏈路訓練狀態(tài)機的狀態(tài)圖500，該狀態(tài)機可以是鏈路管理器的一部分。如圖5所示，鏈路訓練可以在檢測狀態(tài)510開始。此狀態(tài)發(fā)生在通電復位上，并適用于上游和下游端口。在復位完成之后，所有配置的通道都可以過渡到給定狀態(tài)，即，HIBERN8狀態(tài)，此時，鏈路的每一端都可以例如通過PRESENCE信號使用邊帶信道發(fā)信號。注意，在此檢測狀態(tài)下，可以在所有通道上驅(qū)動高阻抗信號，即，DIF-Z信號。

如此，當將PRESENCE事件發(fā)信號并接收到PRESENCE事件時，控制從檢測狀態(tài)510進入配置狀態(tài)520，在所有配置的通道上驅(qū)動此高阻抗。在配置狀態(tài)520，可以配置PHY參數(shù)，并且在鏈路的每一端的所有配置的通道上完成時，可以指出配置準備好信號(CFG-RDY)，例如，使用邊帶互連，同時在所有通道上都維持高阻抗。

如此，在通過邊帶互連發(fā)送并接收此配置準備好指示時，控制進入停止狀態(tài)530。即，在此L0.STALL狀態(tài)，PHY過渡到STALL狀態(tài)，并繼續(xù)，以在所有配置的通道上驅(qū)動高阻抗?？梢钥闯?，取決于數(shù)據(jù)是否可用于傳輸或接收，控制可以轉(zhuǎn)到活動狀態(tài)L1(狀態(tài)530)、低功率狀態(tài)(L1狀態(tài)540)、較深的低功率狀態(tài)(L1.OFF(L1.關(guān)閉)狀態(tài)545)，或回到配置狀態(tài)520。

如此，在STALL狀態(tài)下，可以在全部配置的通道上傳遞負的驅(qū)動信號DIF-N。然后，當由啟動器指示時，BURST序列可以開始。相應(yīng)地，在MARKER 0(MK0)符號的傳輸之后，控制進入活動狀態(tài)530。

在一個實施例中，接收器可以檢測所有配置的通道上的從STALL狀態(tài)退出，并根據(jù)，例如，MIPI規(guī)范，執(zhí)行比特鎖和符號鎖。在帶有多通道鏈路的各實施例中，此MK0符號可以被用來建立通道-通道去扭斜。

相反，當被指示到低功率狀態(tài)(即，L1狀態(tài)540)時，所有配置的通道可以過渡到SLEEP(睡眠)狀態(tài)。當被指示到較深的功率狀態(tài)(即，L1.OFF(L1.關(guān)閉)狀態(tài)545)時，所有配置的通道可以過渡到HIBERN8狀態(tài)。最后，當被指示回到配置狀態(tài)時，類似地，所有配置的通道都過渡到HIBERN8狀態(tài)。

仍參考圖5，對于活動數(shù)據(jù)傳輸，如此，控制轉(zhuǎn)到活動狀態(tài)550。具體而言，這是鏈路和事務(wù)層開始使用數(shù)據(jù)鏈路層分組(DLLP)和TLP來交換信息的狀態(tài)。如此，有可以發(fā)生效負載傳輸，在這樣的傳輸結(jié)束時，可以傳遞猝發(fā)的TAIL末尾符號。

可以看出，控制可以從該活動狀態(tài)傳遞回STALL(停止)狀態(tài)530，到恢復狀態(tài)560，例如，響應(yīng)于接收器錯誤或當以別的方式指示時，或到較深的低功率(例如，L2)狀態(tài)570。

為返回到停止狀態(tài)，發(fā)射器可以發(fā)送EIOS序列，接下來是全部配置的通道上的猝發(fā)的末尾指示。

如果發(fā)生錯誤或以別的方式指示的，則控制也可以轉(zhuǎn)到恢復狀態(tài)560。這里，到恢復的過渡導致兩個方向上的全部配置的通道進入STALL(停止)狀態(tài)。為實現(xiàn)此，可以在邊帶互連上發(fā)送GO TO STALL(通向停止)信號，此信號的發(fā)射器可以等待響應(yīng)。當發(fā)送和接收此停止信號時，如由邊帶互連上的接收到的GO TO STALL指示所指示的，控制回到STALL狀態(tài)530。注意，此恢復狀態(tài)因此使用邊帶確定協(xié)議，以協(xié)調(diào)同時進入STALL狀態(tài)。

對于低功率狀態(tài)L1和L1.OFF，操作根據(jù)狀態(tài)540和545。具體而言，控制從STALL狀態(tài)進入L1較低的功率狀態(tài)540，以便PHY可以被置于SLEEP(睡眠)狀態(tài)。在此狀態(tài)下，可以在全部配置的通道上驅(qū)動負的驅(qū)動信號，即，DIF-N信號。當被指示退出狀態(tài)時，控制回到STALL狀態(tài)530，例如，通過邊帶互連上的PRESENCE信號的信令。

還可以看出，當滿足全部L1.OFF條件時，可以進入較深的低狀態(tài)L1.OFF。在一個實施例中，這些條件可以包括完全地功率選通或關(guān)閉到PHY單元的電能。在此較深的低功率狀態(tài)下，可以將PHY置于HIBERN8狀態(tài)，以及在全部配置的通道上驅(qū)動的高阻抗信號。為退出此狀態(tài)，通過全部配置的通道上的DIF-N的驅(qū)動，控制回到STALL狀態(tài)。

在圖5中進一步可以看出，可以存在附加狀態(tài)，即，當電源準備關(guān)閉時可以從活動狀態(tài)進入的更深的低功率狀態(tài)(L2)570。在一個實施例中，此狀態(tài)可以與PCIe規(guī)范的狀態(tài)相同。

現(xiàn)在參考表2，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的符合PCIe^TM規(guī)范的LTSSM狀態(tài)和對應(yīng)的M-PHY狀態(tài)之間的映射。

表2

如上文參考圖2所描述的，各實施例提供了合并的邊帶機制，該機制可以用于鏈路管理、以及可選帶內(nèi)支持。如此，通過使用邊帶電路和互連，可以獨立于主要互連的物理層的較高速度(并且較高的功率消耗)電路，進行鏈路管理和控制。進一步地，如此，當與主要互連相關(guān)聯(lián)的PHY單元的某些部分斷電時，可以使用此邊帶信道，實現(xiàn)降低的功率消耗。此外，在主要互連的訓練之前，也可以使用此合并的邊帶機制，當在主要互連上存在故障時，也可以使用該機制。

更進一步，通過此合并的邊帶機制，可以存在單一互連，例如，在每一方向的一對有差異的線路，降低了針腳數(shù)，并添加新能力。各實施例還可以實現(xiàn)更快的并且更加穩(wěn)健的時鐘/功率選通，并可以消除諸如使用此鏈路的PCIe邊帶機制之類的常規(guī)協(xié)議中的歧義。

雖然本發(fā)明的范圍在這方面不受限制，但是，在不同的實施例中，邊帶互連(例如，圖2的邊帶互連270)可被實現(xiàn)為單一線路雙向邊帶信號，雙線路雙方向單向的信號組，低速度帶內(nèi)信令機制，諸如在低功率脈寬調(diào)制(PWM)模式下使用M-PHY可用的，或作為帶內(nèi)高速度信令機制，諸如物理層排序的組或DLLP。

作為示例，而不作出限制，可以支持各種物理層方法。第一種方法可以是當使用邊帶互連時提供最低針腳數(shù)的單一線路雙向邊帶信號。在某些實施例中，此信號可以在現(xiàn)有的邊帶上多路復用，例如，PERST#、WAKE#或CLKREQ信號。第二種方法可以是雙線路雙方向單向的信號組，與單線方法相比，可以更簡單，在某種程度上更有效率，但是，以額外的針腳為代價。這樣的實現(xiàn)可以在現(xiàn)有的邊帶上多路復用，例如，用于主機設(shè)備的PERST#，以及用于設(shè)備主機的CLKREQ#(在此示例中，保持現(xiàn)有的信號方向性，簡化雙模態(tài)實現(xiàn))。第三種方法可以是低速帶內(nèi)信令機制，諸如M-PHY LS PWM模式，相對于邊帶機制，它降低了針腳數(shù)，且仍可以支持類似低功率級別。由于此操作模式與高速操作互相排斥，因此，它可以與諸如物理層排序的組或DLLP之類的高速帶內(nèi)機制組合。盡管此方法不是低功率，但是，它最大化與現(xiàn)有的高速IO的共同性。當與低速度帶內(nèi)信令相結(jié)合時，此方法可以提供好的低功率解決方案。

為在給定系統(tǒng)中實現(xiàn)這些配置中的一個或多個，可以提供語義層，該語義層可以被用來確定要通過物理層交換的信息的含義，以及策略層，該策略層可以被用來理解設(shè)備/平臺級別動作/反應(yīng)。在一個實施例中，在SB PHY單元中可以存在這些層。

通過提供分層的方法，各實施例允許不同的物理層實現(xiàn)，這些實現(xiàn)可以包括雙邊帶能力(在某些實現(xiàn)中，由于簡單性和/或低功率操作，可以是首選的)和帶內(nèi)，對于其他實現(xiàn)，帶內(nèi)可以是首選的，例如，避免對額外的針腳數(shù)的需求。

在一個實施例中，若干個邊帶信號可以，例如，通過語義層，被配置為單一分組，用于通過合并的邊帶機制(或帶內(nèi)機制)進行通信。在一個實施例中，下面的表3示出了在一個實施例中可以存在的各種信號。在所示出的表中，通過箭頭示出了信號的邏輯方向，其中，向上箭頭被定義為到主機(例如，根綜合體)的方向，向下箭頭被定義為到設(shè)備的方向(例如，諸如無線電解決方案之類的外圍設(shè)備)。

表3

設(shè)備存在↑

功率良好↓

斷電↓

基準時鐘良好↓

基本復位↓

配置準備好↑↓

準備好訓練↑↓

開始訓練↑↓

L1pg請求↑↓

L1pg拒絕↑↓

L1pg準許↑↓

OBFF CPU活動↓

OBFF DMA↓

OBFF空閑↓

喚醒↑

確認握手接收↑↓

現(xiàn)在參考圖6，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的邊帶機制的各種狀態(tài)的流程圖。如圖6所示，這些各種狀態(tài)可以對于根綜合體(例如，主機控制的操作)。狀態(tài)圖600可以通過主機提供對各種狀態(tài)的控制。可以看出，操作在預引導狀態(tài)610開始，其中，可以傳遞存在信號。注意，此存在信號可以如上文對于鏈路管理操作所描述的。然后，控制進入引導狀態(tài)620，其中，可以傳遞各種信號，即，功率良好的信號、復位信號、基準時鐘狀態(tài)信號和準備好訓練信號。注意，可以通過單一分組，來傳遞這些信號中的全部，其中，這些信號中的每一個都可以對應(yīng)于分組的指示符或字段(例如，分組的一個比特指示符)。

仍參考圖6，接下來，控制進入活動狀態(tài)630，此時，系統(tǒng)可以處于活動狀態(tài)(例如，S0)，對應(yīng)的設(shè)備(例如，下游設(shè)備可以是活動設(shè)備狀態(tài)(例如，D0)，且鏈路可以處于活動狀態(tài)、停止或低功率狀態(tài)(例如，L0，L0s，或L1)?？梢钥闯觯诖藸顟B(tài)下，可以傳遞各種信號，包括OBFF信號、時鐘請求信號、基準時鐘狀態(tài)、請求L0信號和準備好訓練信號。

接下來，控制可以轉(zhuǎn)到低功率狀態(tài)640，例如，在執(zhí)行上面的信令之后?？梢钥闯觯诖说凸β薁顟B(tài)640，系統(tǒng)可以處于活動狀態(tài)，而設(shè)備可以處于相對低等待時間低功率狀態(tài)(例如，D3熱)。另外，鏈路可以處于給定低功率狀態(tài)(例如，L2或L3)。如在這些狀態(tài)看出，通過合并的邊帶分組傳遞的信號可以包括喚醒信號、復位信號以及功率良好的信號。

隨著系統(tǒng)進入較深的低功率狀態(tài)，可以進入第二低功率狀態(tài)650，例如，當系統(tǒng)處于S0狀態(tài)且設(shè)備處于D3冷狀態(tài)時，鏈路類似地處于L2或L3狀態(tài)?？梢钥闯?，可以傳遞相同喚醒、復位和功率良好信號。在圖6中還可以看出，在較深的功率狀態(tài)660(例如，系統(tǒng)低功率狀態(tài)，S3)和設(shè)備低功率狀態(tài)(例如，D3冷)，以及相同鏈路低功率狀態(tài)L2和L3，可以發(fā)生相同信號。雖然是利用傳遞的特定邊帶信息組所示出的，但是，可以理解，本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。

如此，各實施例給分層結(jié)構(gòu)提供可以平衡簡單性和低等待時間-靈活性的可擴展性。如此，現(xiàn)有的邊帶信號和額外的邊帶信號可以替換為較小數(shù)量的信號，并允許邊帶機制的未來擴展，無需添加更多針腳。

現(xiàn)在參考圖7，所示是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。如圖7所示，方法700可以被用來通過會聚的協(xié)議堆棧來傳遞數(shù)據(jù)，該會聚的協(xié)議堆棧包括一個通信協(xié)議的上層，以及不同的通信協(xié)議的較低的，例如，物理層。在所示出的示例中，假設(shè)如上文所描述的會聚的協(xié)議堆棧，即，帶有PCIe^TM協(xié)議的上事務(wù)和數(shù)據(jù)鏈路層以及不同規(guī)范，例如，MIPI規(guī)范的物理層。當然，還可以存在用于將這兩種通信協(xié)議會聚到單一協(xié)議堆棧中的額外的邏輯，諸如上文參考圖4所討論的邏輯和電路。

如圖7所示，方法700可以通過在第一通信協(xié)議的協(xié)議堆棧中接收第一事務(wù)開始(框710)。例如，諸如核、其他執(zhí)行引擎等根綜合體的各種邏輯尋求向另一設(shè)備發(fā)送信息。相應(yīng)地，此信息可以傳遞給事務(wù)層?？梢钥闯?，控制進入框720，在那里，可以處理事務(wù)，并將事務(wù)提供給第二通信協(xié)議的PHY的邏輯部分。此處理可以包括上文參考圖4的流程所討論的各種操作，其中，可以發(fā)生接收數(shù)據(jù)、執(zhí)行流控制、鏈路操作、分組化操作等等的不同的操作。另外，還可以發(fā)生向PHY提供數(shù)據(jù)鏈路層分組的各種操作。接下來，控制進入框730，在那里，在PHY的邏輯部分中，可以將此第一事務(wù)轉(zhuǎn)換為第二格式事務(wù)。例如，可以執(zhí)行符號的任何轉(zhuǎn)換(如果需要的話)。另外，還可以發(fā)生各種轉(zhuǎn)換操作，如此，使事務(wù)變?yōu)橛糜谠阪溌飞蟼鬏數(shù)母袷?。相?yīng)地，控制可以轉(zhuǎn)到框740，在那里，可以通過鏈路，將此第二格式化的事務(wù)從PHY傳遞到設(shè)備。作為示例，在線編碼、串行化等等之后，第二格式事務(wù)可以是串行化的數(shù)據(jù)。雖然在圖7的實施例中以此高級別示出的，但是，可以理解，本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。

現(xiàn)在參考圖8，所示是存在于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的計算機系統(tǒng)中的組件的框圖。如圖8所示，系統(tǒng)800可包括許多不同的組件。這些組件可被實現(xiàn)為IC，其一些部分，單獨的電子器件，或適用于諸如計算機系統(tǒng)的主板或插入式卡之類的電路板的其他模塊，或作為以別的方式包括在計算機系統(tǒng)的機架內(nèi)的組件。還應(yīng)注意，圖8的框圖旨在示出計算機系統(tǒng)的許多組件的高級視圖。然而，可以理解，在某些實現(xiàn)中，可以存在額外的組件，此外，在其他實現(xiàn)中，還可以有所示出的組件的不同的布局。

如圖8所示，處理器810可以是低功率多核處理器插槽，諸如超低電壓處理器，可以充當主處理單元，以及用于與系統(tǒng)的各種組件進行通信的中央中樞。這樣的處理器可被實現(xiàn)為SoC。在一個實施例中，處理器810可以是基于架構(gòu)Core^TM的處理器，諸如i3、i5、i7或加利福尼亞州圣克拉拉的英特爾公司所提供的另一這樣的處理器。然而，可以理解，在其他實施例中，可以存在其他低功率處理器，諸如加利福尼亞州桑尼威爾的超微半導體有限公司(AMD)所提供的，來自ARM控股有限公司的基于ARM的設(shè)計，或來自加利福尼亞州桑尼威爾的MIPS技術(shù)公司的基于MIPS的設(shè)計，以及它們的被許可方或采用者，諸如Apple A5處理器。

處理器810可以與系統(tǒng)存儲器815進行通信，該系統(tǒng)存儲器815，在一個實施例中，可以通過多個存儲器設(shè)備來實現(xiàn)，以提供一定量的系統(tǒng)存儲器。作為示例，存儲器可以符合電子設(shè)備工程聯(lián)合協(xié)會(JEDEC)低功率基于雙倍數(shù)據(jù)速率(LPDDR)的設(shè)計，諸如符合JEDEC JESD 209-2E的當前LPDDR2標準(2009年4月發(fā)布)，或?qū)⑻峁PDDR2的擴展以增大帶寬的下一代LPDDR標準，被稱為LPDDR3。作為示例，可以存在2/4/8千兆字節(jié)(GB)的系統(tǒng)存儲器，并可以通過一個或多個存儲器互連耦合到處理器810。在各實現(xiàn)中，單個存儲器設(shè)備可以是不同的封裝類型，諸如單管芯封裝(SDP)、雙管芯封裝(DDP)或四管芯封裝(QDP)。在某些實施例中，這些設(shè)備可以直接焊接到主板中，以提供較低輪廓的解決方案，而在其他實施例中，設(shè)備可以被配置為一個或多個存儲器模塊，這些存儲器模塊又可以通過給定連接器耦合到主板。

為提供諸如數(shù)據(jù)、應(yīng)用、一個或多個操作系統(tǒng)等信息的持久性存儲，大容量存儲器820還可以耦合到處理器810。在各實施例中，為實現(xiàn)較薄的和較輕的系統(tǒng)設(shè)計以及改善系統(tǒng)響應(yīng)性，此大容量存儲器可以通過SSD來實現(xiàn)。然而，在其他實施例中，大容量存儲器可以主要使用帶有較小量的SSD存儲器的硬盤驅(qū)動器(HDD)來實現(xiàn)，以充當SSD緩存，以在斷電情況下實現(xiàn)上下文狀態(tài)及其他這樣的信息的非易失性存儲，以便在系統(tǒng)活動的重新啟動時可以進行快速的通電。也如圖8所示出的，閃存設(shè)備822可以例如通過串行外圍接口(SPI)耦合到處理器810。此閃存設(shè)備可以提供系統(tǒng)軟件——包括基本輸入/輸出軟件(BIOS)以及系統(tǒng)的其他固件——的非易失性存儲。

在系統(tǒng)800內(nèi)可以存在各種輸入/輸出(IO)設(shè)備。具體而言，在圖8的實施例中示出了顯示器824，該顯示器824可以是在機架的蓋子部分內(nèi)配置的高清晰度LCD或LED面板。此顯示器面板還可以提供觸摸屏825，例如在顯示器面板上方從外部適應(yīng)，以便通過用戶與此觸摸屏的交互，用戶輸入可以被提供到系統(tǒng)，以實現(xiàn)所需操作，例如，關(guān)于信息顯示的，訪問信息等等。在一個實施例中，顯示器824可以通過顯示器互連耦合到處理器810，該顯示器互連可被實現(xiàn)為高性能圖形互連。觸摸屏825可以通過另一互連(在一個實施例中，可以是I²C互連)耦合到處理器810。如在圖8中進一步示出的，除觸摸屏825之外，通過觸摸的用戶輸入也可以通過觸摸板830進行，觸摸板830可以在機架內(nèi)配置，還可以與觸摸屏825耦合到相同I²C互連。

為感知計算及其他目的，在系統(tǒng)內(nèi)可以存在各種傳感器，它們可以以不同的方式耦合到處理器810。某些慣性和環(huán)境傳感器可以通過傳感器中樞840，例如，經(jīng)由I²C互連，耦合到處理器810。在圖8所示出的實施例中，這些傳感器可以包括加速度計841、環(huán)境光傳感器(ALS)842、羅盤843和陀螺儀844。在一個實施例中，其他環(huán)境傳感器可以包括一個或多個熱傳感器846，這些熱傳感器846可以通過系統(tǒng)管理總線(SMBus)總線耦合到處理器810。還應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，傳感器中的一個或多個可以通過LPS鏈路耦合到處理器810。

也參見圖8，各種外圍設(shè)備可以通過低管腳數(shù)(LPC)互連耦合到處理器810。在所示出的實施例中，各種組件可以通過嵌入式控制器835耦合。這樣的組件可包括鍵盤836(例如，通過PS2接口耦合)、風扇837，以及熱傳感器839。在某些實施例中，觸摸板830還可以通過PS2接口耦合到EC 835。另外，安全性處理器，諸如可信平臺模塊(TPM)838，諸如符合可信計算組(TCG)TPM規(guī)范版本1.2(2003年10月2日)，還可以通過此LPC互連，耦合到處理器810。

系統(tǒng)800可以以各種方式，包括以無線方式，與外部設(shè)備進行通信。在圖8所示出的實施例中，存在各種無線模塊，每一個無線模塊都可以對應(yīng)于為特定無線通信協(xié)議配置的無線電。用于在近距離(諸如近場)內(nèi)進行無線通信的一種方式可以通過近場通信(NFC)單元845，在一個實施例中，該單元845可以通過SMBus與處理器810進行通信。請注意，通過此NFC單元845，彼此緊鄰的設(shè)備可以進行通信。例如，用戶可以通過使兩個設(shè)備靠近，并允許傳輸諸如標識信息、支付信息之類的信息，諸如圖像數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)等等，允許系統(tǒng)800與另一(例如，)便攜式設(shè)備(諸如用戶的智能電話)進行通信。無線電功率傳輸還可以使用NFC系統(tǒng)來執(zhí)行。

在圖8中進一步可以看出，額外的無線單元可包括其他近距離無線引擎，包括WLAN單元850和藍牙單元852。通過使用WLAN單元850，可以實現(xiàn)符合給定電氣與電子工程師學會(IEEE)802.11標準的Wi-Fi^TM通信，而通過藍牙單元852，可以進行通過藍牙協(xié)議的近距離通信。這些單元可以通過，例如，USB鏈路或通用異步收發(fā)器(UART)鏈路，與處理器810進行通信。或者，這些單元可以通過互連，通過低功率互連，諸如如此處所描述的會聚的PCIe/MIPI互連，或另一這樣的協(xié)議，諸如串行數(shù)據(jù)輸入/輸出(SDIO)標準，耦合到處理器810。當然，可以在一個或多個插入式卡上配置的這些外圍設(shè)備之間的實際物理連接，可以通過適用于主板的NGFF連接器。

另外，例如，符合蜂窩式或其他無線廣域協(xié)議的無線廣域通信可以通過WWAN單元856進行，該WWAN單元856又可以耦合到用戶標識模塊(SIM)857。另外，為允許接收并使用位置信息，還可以存在GPS模塊855。請注意，在圖8所示出的實施例中，WWAN單元856和諸如照相機模塊854之類的集成的捕捉設(shè)備可以通過給定USB協(xié)議，諸如USB 2.0或3.0鏈路，或UART或I²C協(xié)議，進行通信。再次，這些單元的實際物理連接可以通過NGFF插入式卡與在主板上配置的NGFF連接器的自適應(yīng)。

為提供音頻輸入和輸出，可以通過數(shù)字信號處理器(DSP)860來實現(xiàn)音頻處理器，DSP 860可以通過高清晰度音頻(HDA)鏈路來耦合到處理器810。類似地，DSP 860可以與集成的編碼器/解碼器(CODEC)和放大器862進行通信，放大器862又可以耦合到可以在機架內(nèi)實現(xiàn)的輸出揚聲器863。類似地，放大器和CODEC 862可以耦合，以從麥克風865接收音頻輸入，在一個實施例中，麥克風865可以通過雙陣列麥克風來實現(xiàn)，以提供高質(zhì)量音頻輸入，以允許對系統(tǒng)內(nèi)的各種操作的語音激活的控制。還應(yīng)注意，可以從放大器/CODEC 862向耳機插孔864提供音頻輸出。

如此，各實施例可以用于許多不同的環(huán)境中?，F(xiàn)在參考圖9，所示出是可以與各實施例一起使用的示例系統(tǒng)900的框圖?？梢钥闯?，系統(tǒng)900可以是智能電話或其他無線通信裝置。如圖9的框圖所示，系統(tǒng)900可以包括基帶處理器910，該基帶處理器910可以是多核處理器，該多核處理器可以處理基帶處理任務(wù)以及進行應(yīng)用處理。如此，基帶處理器910可以執(zhí)行涉及通信的各種信號處理，以及執(zhí)行設(shè)備的計算操作?；鶐幚砥?10又可以耦合到用戶界面/顯示器920，在某些實施例中，用戶界面/顯示器920通過觸摸屏顯示器來實現(xiàn)。另外，基帶處理器910還可以耦合到存儲器系統(tǒng)，在圖9的實施例中，存儲器系統(tǒng)包括非易失性存儲器，即，閃存930和系統(tǒng)存儲器，即，動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)935。進一步可以看出，基帶處理器910還可以耦合到諸如圖像捕捉設(shè)備之類的捕捉設(shè)備940，該捕捉設(shè)備940可以記錄視頻和/或靜止圖像。

為允許發(fā)射和接收通信，在基帶處理器910和天線980之間可以耦合各種電路。具體而言，可以存在射頻(RF)收發(fā)器970和無線局域網(wǎng)(WLAN)收發(fā)器975。一般而言，RF收發(fā)器970可以被用來根據(jù)給定無線通信協(xié)議，諸如3G或4G無線通信協(xié)議，諸如根據(jù)碼分多址(CDMA)、全球移動通信系統(tǒng)通信(GSM)、長期演進(LTE)或其他協(xié)議，接收和發(fā)射無線數(shù)據(jù)和呼叫。還可以提供其他無線通信，諸如無線電信號，例如，AM/FM，或全球定位衛(wèi)星(GPS)信號的接收或傳輸。另外，通過WLAN收發(fā)器975，也可以實現(xiàn)本地無線信號，諸如符合Bluetooth^TM標準或諸如IEEE802.11a/b/g/n之類的IEEE 802.11標準。請注意，基帶處理器910和收發(fā)器970和975中的一個或兩者之間的鏈路可以通過低功率會聚的互連，該低功率會聚的互連組合并映射PCIe^TM互連和諸如MIPI互連之類的低功率互連的功能。雖然在圖9的實施例中以此高級別示出的，但是，可以理解，本發(fā)明的范圍在這方面不受限制。

各實施例可以用于許多不同類型的系統(tǒng)中。例如，在一個實施例中，通信設(shè)備可以被配置為執(zhí)行此處所描述的各種方法和技術(shù)。當然，本發(fā)明的范圍不僅限于通信設(shè)備，相反，其他實施例可以涉及其他類型的用于處理指令的設(shè)備，包括指令的一個或多個機器可讀的介質(zhì)，所述指令，響應(yīng)于在計算設(shè)備上執(zhí)行，導致設(shè)備執(zhí)行此處所描述的方法和技術(shù)中的一個或多個。

各實施例可以以代碼來實現(xiàn)，并可以存儲在在其上存儲了指令的非瞬時的存儲介質(zhì)上，指令可以被用來對系統(tǒng)進行編程以執(zhí)行指令。存儲介質(zhì)可以包括，但不僅限于，任何類型的磁盤，包括軟盤、光盤、固態(tài)驅(qū)動器(SSD)、光盤只讀存儲器(CD-ROM)、光盤可重寫(CD-RW)，以及磁光盤、諸如只讀存儲器(ROM)之類的半導體器件、諸如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、和靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)之類的隨機訪問存儲器(RAM)、可擦除編程只讀存儲器(EPROM)、閃存、電可擦除編程只讀存儲器(EEPROM)、磁卡或光卡，或適于存儲電子指令的任何其他類型的介質(zhì)。

盡管是參考數(shù)量有限的實施例來描述本發(fā)明的，但是，那些精通本技術(shù)的人將從其中理解很多修改和變體。所附權(quán)利要求書涵蓋所有這樣的修改和變體都將在本發(fā)明的真正的精神和范圍內(nèi)。