高帶寬通信接口方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】高帶寬通信接口方法和系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求申請日為2013年4月16日，申請?zhí)枮?1/812, 667的美國臨時(shí)申請的 優(yōu)先權(quán)，并通過引用將其內(nèi)容整體并入本文。
[0003] 以下參考文獻(xiàn)通過引用整體并入本文，以供所有目的之用：
[0004][0005][0006] 申請?zhí)枮?3/030,027,申請日為2011年2月17日，發(fā)明人為Harm Cronie，Amin Shokrollahi以及Armin Tajalli，名稱為《利用稀疏信令碼進(jìn)行抗噪聲干擾、高引腳利用 率、低功耗通訊的方法和系統(tǒng)》的美國專利申請（下稱"Cronie III"）；
[0007] 臨時(shí)申請?zhí)枮?1/753,870,申請日為2013年1月17日以及非臨時(shí)申請?zhí)枮?14/158,452,申請日為 2014年 1 月 17 日，發(fā)明人為 John Fox，Brian Holden，Peter Hunt， John D Keay, Amin Shokrollahi，Richard Simpson，Anant Singh, Andrew Kevin John Stewart和Giuseppe Surace，名稱為《低同步開關(guān)噪聲芯片間通信方法和系統(tǒng)》的美國專 利申請（下稱"Fox I"）；
[0008] 申請?zhí)枮?1/763, 403,申請日為2013年2月11日，發(fā)明人為John Fox、Brian Holden、Ali Hormati、Peter Hunt、John D Keay、Amin Shokrollahi、Anant Singh、Andrew Kevin John Stewart、Giuseppe Surace以及Roger Ulrich，名稱為《高帶寬芯片間通信接 口方法和系統(tǒng)》的美國臨時(shí)專利申請（下稱"Fox II"）；
[0009] 申請?zhí)枮?1/773, 709,申請日為2013年3月6日，發(fā)明人為John Fox、Brian Holden、Peter Hunt、John D Keay、Amin Shokrollahi、Andrew Kevin John Stewart、 Giuseppe Surace以及Roger Ulrich，名稱為《高帶寬芯片間通信接口方法和系統(tǒng)》的美國 臨時(shí)專利申請（下稱"Fox III"）。
【背景技術(shù)】
[0010] 在通信系統(tǒng)中，信息可從某一物理位置傳輸至另一物理位置。并且對于此類信息 傳輸，人們一般要求其可靠、快速、且消耗的資源最少。串行通信鏈路為最常見的信息傳輸 手段之一，其可為基于以地面或其他常見參照物為相對參照的單線電路，也可為基于以地 面或其他常見參照物為相對參照的多個(gè)此類電路，還可為基于相互間互為相對參照的多個(gè) 電路。
[0011] 在一般情況下，串行通信鏈路跨越多個(gè)時(shí)間周期。在每個(gè)所述時(shí)間周期內(nèi)，鏈路內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)信號代表一定量的以比特為度量單位的信息，從而達(dá)到該信息的傳送目的。 在高電平上，串行通信鏈路將發(fā)射器連接至接收器。所述發(fā)射器在每一時(shí)間周期內(nèi)發(fā)送一 個(gè)或多個(gè)信號，而所述接收器對該一個(gè)或多個(gè)信號進(jìn)行接收（或接收相近信號，這是因?yàn)?在噪聲及其他作用的影響下，所接收的信號可能并不完全與發(fā)送信號相同）。所述發(fā)射器所 傳送的信息被該發(fā)射器"消耗"后生成代表信號。所述接收器用于從接收信號中解讀所述 傳送信息。在總體不發(fā)生錯(cuò)誤的情況下，所述接收器可精確輸出所述被消耗的比特。
[0012] 串行通信鏈路的最佳設(shè)計(jì)往往取決于其用途。在許多情況下，需要在各種性能參 數(shù)之間做出權(quán)衡，例如帶寬（每單位時(shí)間和/或周期所能傳送的比特?cái)?shù)）、引腳利用率（一 次可傳送的比特或比特等同物的數(shù)量與實(shí)現(xiàn)所述傳送所要求的線路的數(shù)目的比值）、功耗 (所述發(fā)射器、信號邏輯、接收器等每傳送一個(gè)比特所消耗的功率單位）、抗同步開關(guān)輸出 噪聲能力及抗串?dāng)_能力、以及期望誤差率。
[0013] 上述后者的一例中使用差分信令（DS)。差分信令的工作原理為，在一條線路上發(fā) 送一個(gè)信號，而且在該線路的配對線路上發(fā)送上述信號的相反信號。其中，信號信息由此 兩條線路之間的差值，而非其相對于地面或其它固定參照物的絕對值表示。相較于單端信 令（SES)，差分信令可抵消串?dāng)_和其它共模噪聲，從而增強(qiáng)原始信號在接收端的恢復(fù)能力。 現(xiàn)有的多種信令方法可在保持差分信令的有益性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)于差分信令的引腳利用 率。許多此類方法的工作原理在于，同時(shí)使用多于兩條線路，在每條線路上均使用二進(jìn)制信 號，且將信息映射為多組比特。
[0014] 向量信令是一種信息發(fā)送方法。通過向量信令，多條線路中的多個(gè)信號在保持每 個(gè)信號的獨(dú)立性的同時(shí)可視為一個(gè)整體。其中，上述整體信號中的每一個(gè)均稱為分量，所述 多條線路的數(shù)量稱為向量的"維數(shù)"。然而，在一些實(shí)施方式中，與差分信令對的情況一樣， 某一線路中的信號完全取決于另一線路中的信號。因此，在某些情況下，所述向量維數(shù)指的 是多條線路中信號的自由度的數(shù)量，而非所述多條線路的數(shù)量。
[0015] 在二進(jìn)制向量信令中，每一分量具有坐標(biāo)值（或簡稱"坐標(biāo)"），該坐標(biāo)值為兩個(gè)可 能取值當(dāng)中的一個(gè)。舉例而言，可將8條單端信號線視為一個(gè)整體，其中，每個(gè)分量/線路 的取值為信號周期兩值中的一值。那么該二進(jìn)制向量信令的一個(gè)"碼字"即對應(yīng)所述整體 分量/線路組的其中一個(gè)可能狀態(tài)。對于一個(gè)給定的向量信令編碼方案，有效可取碼字的 集合稱為"向量信令碼"或"向量信令碼集"。"二進(jìn)制向量信令碼"即為將信息比特映射至 二進(jìn)制向量的一種映射方法和/或一組規(guī)則。
[0016] 在非二進(jìn)制向量信令中，每個(gè)分量的坐標(biāo)值選取自由多于兩個(gè)的可能取值組成的 組。"非二進(jìn)制向量信令碼"則指將信息比特映射至非二進(jìn)制向量的一種映射方法和/或一 組規(guī)則。
[0017] Cronie I，Cronie II，Cronie III，F(xiàn)ox I，F(xiàn)ox II 和 Fox III 中均描述了 向量信 令方法的實(shí)施例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] -種可使用串行通信鏈路通信的發(fā)射及接收器，其中，所述串行通信鏈路所使用 的信令為向量信令，該向量信令為均衡向量信令，而且可由多個(gè)比較器檢出，所述比較器具 有與向量信號分量和值的不同組合相耦合的輸入。
[0019] 所述分量的數(shù)目可等于四，或者大于或小于四。分量的坐標(biāo)值數(shù)目可等于四，或者 大于或小于四。例如，鏈路可使用具有四個(gè)可能坐標(biāo)值的四個(gè)分量，所述四個(gè)可能坐標(biāo)值為 一個(gè)高值、一個(gè)低值以及該高值和低值的相反值，而且具有所述高值的信號可抵消三個(gè)具 有所述低值的相反值的信號，具有所述高值的相反值的信號可抵消三個(gè)具有所述低值的信 號。在這種方式下，所述鏈路可使用所述四個(gè)分量通過下述方式在一個(gè)周期內(nèi)傳送三個(gè)比 特：將所述八個(gè)可能的三比特組合映射至由一個(gè)所述高值和三個(gè)所述低值的相反值構(gòu)成的 四種組合以及一個(gè)所述高值的相反值和三個(gè)所述低值構(gòu)成的四種組合表示的八個(gè)向量碼 字。在一種更加具體的實(shí)施方式中，所述高值和低值為相對于參考值的電壓值，所述高值與 其相反值大小相等但符號相反，所述低值與其相反值大小相等但符號相反，所述高值的大 小為所述低值大小的三倍。
[0020] 在接收器中，由一定數(shù)目的比較器對信號的和值進(jìn)行比較。在一種【具體實(shí)施方式】 中，三個(gè)比較器中的每一個(gè)均用于對接收信號中的兩個(gè)信號的和值進(jìn)行比較，而且三個(gè)比 較器的輸出共同識別出由所述信號編碼的三個(gè)比特。優(yōu)選地，可在此接收比較級，或更符合 常規(guī)地，在接收線路信號上實(shí)施由判定反饋均衡技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的常用信號均衡。
[0021] 在至少一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供在物理信道中發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和裝置，該方 法和裝置可提供以低功耗實(shí)現(xiàn)高總帶寬的高速低延遲接口，從而實(shí)現(xiàn)多芯片系統(tǒng)中各集成 電路芯片的互連。在一些實(shí)施例中，使用不同的電壓、電流等電平實(shí)現(xiàn)信令，而且還可使用 兩個(gè)以上的電平，例如，每線信號具有三值當(dāng)中一值的三進(jìn)制向量信令碼，或每線信號具有 四值當(dāng)中一值的四進(jìn)制信令系統(tǒng)。
[0022] 此《
【發(fā)明內(nèi)容】
》部分為以下《【具體實(shí)施方式】》中所描述概念的選擇性簡述，此《發(fā)明 內(nèi)容》部分的目的并不在于指出權(quán)利要求所述技術(shù)方案的關(guān)鍵或必要技術(shù)特征，也不在于 輔助確定權(quán)利要求的范圍。通過查閱以下《【具體實(shí)施方式】》的內(nèi)容以及附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可清楚了解本發(fā)明的其他目的和/或優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0023] 以下，通過參考附圖，描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。其中，本文及附圖中通篇以相同 的數(shù)字標(biāo)注類似元件或構(gòu)件。
[0024] 圖1為根據(jù)本發(fā)明至少一種實(shí)施方式的包括發(fā)送器件、互連器件以及接收器件的 示例性系統(tǒng)框圖。
[0025] 圖2所示為適合用于本發(fā)明至少一種實(shí)施方式中所述信號編碼方法的幾種物理 信道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0026] 圖3所示為差分通信及H