CN101051243B - 集中式动态连接组态方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种集中式动态连接组态方法及系统，通过一总线运行于处理器与芯片组中，适用于处理器与芯片组的工作频率由一工作频率变为另一较高工作频率时。处理器通知芯片组致能集中式动态连接组态。芯片组接到致能CDLC的通知后发出命令给处理器。处理器接到后广播准备完毕信号给芯片组。芯片组接到后，拉起信号并启动计时器以开始计时。当处理器侦测到信号被拉起时，依据处理器的第一LMAF暂存器指示的处理器的第一LMM暂存器中第一LMM设定参数的一组，组态处理器中与总线相对应的元件。当芯片组拉起信号后，依据芯片组的第二LMAF暂存器指示的芯片组的第二LMM暂存器中第二LMM设定参数的一组，组态芯片组中与总线相对应的元件。芯片组于计时器到达预设值时放开信号。

Description

集中式动态连接组态方法及系统

技术领域

此发明关联于电源管理技术，特别是一种集中式动态连接组态方法及系统。

背景技术

超传输科技协会(HyperTransport Technology Consortium，HTC)于HT3标准中提出一种新的集中式动态连接组态技术。集中式动态连接组态技术可透过连接管理SM命令以及用以进行同步的一个相关LDTSTOP#拉起事件(assertion event)，用以动态地组态可影响连接电力消耗的特定元件连接特性。其中，连接管理SM命令中包括一个四位的连接管理动作栏位(linkmanagement action field，LMAF)。连接管理动作栏位码(LMAFcode)用以建立参考到BIOS可程序化的连接管理模式(linkmanagement mode，LMM)暂存器的索引。详细的HT3标准可参考于2006年4月21日所公开编号为HTC20051222-0046-0008的“HyperTransportTM I/O Link Specification Revision3.00”的技术文件。

发明内容

本发明是提供一种集中式动态连接组态方法。实施例的集中式动态连接组态方法，通过一总线运行于处理器与芯片组中，并适用于当上述处理器与上述芯片组的工作频率由一工作频率变更为另一较高工作频率时，包括下列步骤。处理器通知芯片组致能集中式动态连接组态(centralized dynamic linkconfiguration，CDLC)。芯片组于接收到致能CDL C的通知后，发出一命令给处理器。处理器于接收到命令后，广播准备完毕信号给芯片组。芯片组于接收到准备完毕信号后，拉起信号并启动计时器，使得上述计时器开始计时。当处理器侦测到信号被拉起时，依据处理器的第一连接管理动作栏位暂存器(linkmanagement action field，LMAF)中的第一LMAF码所指示的处理器的第一连接管理模式(link management mode，LMM)暂存器中的多组第一LMM设定参数中的一组第一LMM设定参数，组态处理器中的与总线相对应的元件。当芯片组拉起信号后，依据芯片组的第二LMAF暂存器中的第二LMAF码所指示的芯片组的第二LMM暂存器中的多组第二LMM设定参数中的一组第二LMM设定参数，组态上述芯片组中的与上述总线相对应的元件。芯片组于计时器到达预设值时，放开信号。

本发明亦提供一种集中式动态连接组态系统，适用于当一处理器与一芯片组的工作频率由一工作频率变更为另一较高工作频率时。实施例的集中式动态连接组态系统包括处理器，与使用总线连结于处理器的芯片组。处理器中包括第一LMAF暂存器、第一LMM暂存器、以及耦接于第一LMAF暂存器与第一LMM暂存器的运算逻辑单元。芯片组包括计时器、第二LMAF暂存器、第二LMM暂存器、与耦接于计时器、第二LMAF暂存器与第二LMM暂存器系统管理控制器的系统管理控制器。第一LMAF暂存器储存第一LMAF码。第一LMM暂存器储存多组第一LMM设定参数。运算逻辑单元载入并运行计算机程序。第二LMAF暂存器储存第二LMAF码。第二LMM暂存器储存多组第二LMM设定参数。计算机程序通知系统管理控制器致能CDLC。系统管理控制器于接收到致能CDLC的通知后，发出一命令给计算机程序。计算机程序于接收到上述命令后，广播准备完毕信号给系统管理控制器。系统管理控制器于接收到准备完毕信号后，拉起信号并启动计时器，使得计时器开始计时。计算机程序侦测到信号被拉起时，依据第一LMAF暂存器中的第一LMAF码所指示的第一LMM暂存器中的第一LMM设定参数中的一组第一LMM设定参数，组态处理器中的与总线相对应的元件。当系统管理控制器拉起信号后，依据第二LMAF暂存器中的第二LMAF码所指示的第二LMM暂存器中的第二LMM设定参数中的一组第二LMM设定参数，组态芯片组中的与总线相对应的元件。系统管理控制器于计时器到达预设值时，放开信号。

本发明可动态地组态可影响连接电力消耗的特定元件连接特性。

附图说明

图1是依据本发明实施例的集中式动态连接组态系统的硬件环境示意图；

图2是依据本发明实施例的选择连接管理模式设定参数示意图；

图3A、图3B是依据本发明实施例的集中式动态连接组态方法的方法流程图；

图4是依据本发明实施例的暖开机示意图；

图5是依据本发明实施例的集中式动态连接组态操作示意图；

图6是依据本发明实施例的连接管理SM命令的数据格式示意图；

图7是依据本发明实施例的集中式动态连接组态方法的方法流程图。

具体实施方式

闪电数据传输(lightning data transport，LDT)总线是一种双向序列/平行的高频宽、低等待的计算机总线。于单一的应用环境中，可于不同情况下选择使用不同的总线宽度，例如使用两个8位取代1个16位，使得于适当的情况下，允许使用高速来进行处理器与主存储器间的传输，并使用低速来进行外围设备间的传输，用以降低电力消耗。图1是依据本发明实施例的集中式动态连接组态(Centralized Dynamic Link Configuration，CDLC)系统100的硬件环境示意图，包括处理器1100与芯片组1300。芯片组1300中通常包括传统北桥(north-bridge)与南桥所负责的功能。北桥为一个控制器，通常使用LDT总线与处理器1100进行数据传输。

处理器1100包含运算逻辑单元1131、LDT控制单元1111、LDT接收器(Rx)1117、LDT传输器(Tx)1119、连接管理动作栏位(link management action field，LMAF)暂存器1113与连接管理模式(link management mode，LMM)暂存器1115。芯片组1300包含系统管理控制器(system managementcontroller，SMC)1330、LDT传输器1311、LDT接收器1313、LMM暂存器1315、LMAF暂存器1317、计时器(timer)1351与CDLC暂存器1353。运算逻辑单元1131透过LDT控制单元1111来与芯片组1300进行数据传输。LDT控制单元1111使用LDT接收器1117接收由芯片组1300传来的数据，并使用LDT传送器1119传送数据到给芯片组1300。系统管理控制器1330则使用LDT接收器1313接收由处理器1100传来的数据，并使用LDT传输器1311传送数据到处理器1100。处理器1100与芯片组1300间的通讯可使用第一代(Gen1)或第三代(Gen3)通讯协议。第一代通讯协议通常应用在低于一千兆赫(1GHz)的工作频率的环境中，而第三代通讯协议通常应用在高于一千兆赫的工作频率的环境中。系统管理控制器1330包含集中式连接管理控制器(centralized link management controller，CLMC)1331，用以执行集中式动态连接组态的功能。LDT接收器1117、1313与LDT传输器1119、1311之间通常包含十六个管脚(可分成两组各包含八个管脚)。

LMM暂存器1115储存n组LMM设定参数，而LMM暂存器1315也储存相应的n组LMM设定参数。图2是依据本发明实施例的选择LMM设定参数示意图。LMM暂存器1115中所储存的每一组LMM设定参数是用以于处理器1100中组态与LDT总线相对应的装置(包含LDT控制单元1111、LDT接收器1117、LDT传输器1119等)与控制参数(包括T0tmr等)。例如，LDT接收器1117、或LDT传输器1119中的一组管脚的未使用通道状态(lanestate)，可被组态为多个状态中的一个，例如关闭(off)、等待(standby)等。LMAF暂存器1113储存LMAF码(Lmaf[3:0])，用以建立参考到LMM暂存器1115中的特定一组LMM设定参数的索引。LMM暂存器1315中所储存的每一组LMM设定参数是用以于芯片组1300中组态与LDT总线相对应的装置(包含CLMC 1331、LDT接收器1313、LDT传输器1311等)与控制参数(包括T0tmr等)。例如，LDT接收器1313、或LDT传输器1311中的一组管脚的未使用通道状态(lane state)，可被组态为多个状态中的一个，例如关闭(off)、等待(standby)等。LMAF暂存器1317储存LMAF码(Lmaf[3:0])，用以建立参考到LMM暂存器1315中的特定一组LMM设定参数的索引。

图3A、图3B是依据本发明实施例的集中式动态连接组态方法的方法流程图，应用于上电自检(power on self test，POST)阶段。于POST阶段，运算逻辑单元1131(图1)会载入并运行基本输入输出系统(basic input output system，BIOS)中的一部分程序码，用以完成集中式动态连接组态功能。本领域技术人员皆了解，BIOS为一种计算机程序，通常储存于计算机系统中的非易失性存储器(未显示)内。当计算机开机时，BIOS运行开机程序。BIOS通常提供检查外围设备(如键盘、鼠标、磁盘机、视频显示卡等)是否可用于载入操作系统(operatingsystem，OS)至主存储器等两种程序。于开机完成后(亦即是POST阶段完成后)，BIOS管理操作系统与外围设备间的数据流。于步骤S311，启动电源。步骤S313，BIOS组态LDT总线使用第一代通讯协议(Gen1 protocol)进行数据传输。于步骤S331，BIOS调整处理器及芯片组的工作频率至一千兆赫(1GHz)以上。于步骤S333，BIOS驱动芯片组1300(图1)进行暖开机。暖开机是指于电源稳定状态拉起Reset#信号，使得新设定值(亦即是工作频率的新设定值)生效。图4是依据本发明实施例的暖开机示意图。详而言之，处理器1100所运行的BIOS发出暖开机信号来驱动芯片组1300拉起Reset#信号，接着，芯片组1300中的一个控制器会拉起Reset#信号，使得整个系统进行重设。于此须注意的是，当整个系统完成重设后，Reset#信号会被放开，使得BIOS可以继续执行后续的步骤。参考图3A，于步骤S335，BIOS组态LDT总线使用第三代通讯协议(Gen3 protocol)进行数据传输。本领域技术人员皆了解，第三代通讯协议必须在超过一千兆赫的工作频率下运作，并且可支持CDLC，第一代通讯协议则否。

于步骤S351，BIOS致能处理器的LMAF模式，使得处理器1100可进行CDLC，并且设定芯片组1300中的计时器1351(图1)。于此须注意的是，于启动计时器1351后，计时器1351开始计时，并且，当计时器1351计数到设定值时，发出信号给系统管理控制器1330。此外，此设定值所对应的一段时间，足以确保处理器1100及芯片组1300完成整个CDLC操作。于步骤S353，BIOS为处理器1100选择储存于LMM暂存器1115(图1)中的特定一组LMM设定参数，并且为芯片组1300选择储存于LMM暂存器1315(图1)中的特定一组LMM设定参数。被选择的两组LMM设定参数可拥有相同的LMAF码(亦即是索引值)。于步骤S355，BIOS将选择后的LMAF码分别写入到LMAF暂存器1113、1317(图1)中。

图5是依据本发明实施例的集中式动态连接组态操作示意图，搭配说明图3B所示的步骤S371至S397。于步骤S371，BIOS通知芯片组致能CDLC。于步骤S391，系统管理控制器1330中的CLMC 1331(图1)发出带有LMAF信息的连接管理SM命令(link management SM command)给处理器。图6是依据本发明实施例的连接管理SM命令的数据格式示意图，其中，第0位用以表示是否致能CDLC的信息，而第1至4位用以表示LMAF码。于步骤S391中所发出的连接管理SM命令中，第0位包含致能CDLC的信息，而第1至4位储存LMAF暂存器1317(图1)中所储存的LMAF码。参考图3B，如步骤S393，当CLMC 1331接收到处理器1100所广播的准备完毕信号时，拉起LDTSTOP#信号，并启动计时器1351(图1)。本领域技术人员皆了解，当LDTSTOP#信号被拉起时，处理器1100与芯片组1300不能使用LDT总线进行数据传输。于步骤S395，当BIOS侦测到LDTSTOP#信号被拉起时，依据LMAF暂存器1113(图1)中的LMAF码所指示的LMM暂存器1115(图1)中的一组LMM设定参数组态与LDT总线相对应的元件。此外，CLMC 1331依据LMAF暂存器1317(图1)中的LMAF码所指示的LMM暂存器1315(图1)中的一组LMM设定参数组态与LDT总线相对应的元件。如步骤S397，CLMC于计时器1351到达设定值时，放开LDTSTOP#信号，使得处理器1100与芯片组1300间可使用LDT总线进行数据传输。

图7是依据本发明实施例的集中式动态连接组态方法的方法流程图，应用于完成POST阶段后的运行(runtime)阶段。于运行阶段，运算逻辑单元1131(图1)会载入并运行一个计算机程序，用以完成集中式动态连接组态功能。计算机程序可为BIOS、驱动程序、OS、OS中的应用程序等。于此须注意的是，于完成POST阶段后，LDT总线已经使用第三代通讯协议进行通讯，并且已经致能处理器的LMAF模式。于步骤S711，计算机程序为处理器1100选择储存于LMM暂存器1115(图1)中的特定一组LMM设定参数，并且为芯片组1300选择储存于LMM暂存器1315(图1)中的特定一组LMM设定参数。被选择的两组LMM设定参数可拥有相同的LMAF码(亦即是索引值)。于步骤S713，计算机程序设定芯片组1300中的计时器1351(图1)。此设定值必须足以确保处理器1100及芯片组1300完成整个CDLC操作。步骤S731至步骤S757中的细节可参考如上的图3B中的步骤S371至S397与图5、图6的描述。

针对一个特定的系统元件，说明书及权利要求书中会使用一个名称来为其命名。本领域技术人员皆了解，消费电子设备的制造者也许会使用不同的命名来称呼内容中所对应的系统元件。此文件并不欲以不同的名称来区别元件间的不同，而是使用不同的功能描述来进行区别。

以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。

附图中符号的简单说明如下：

100：集中式动态连接组态系统

1100：处理器

1111：LDT控制单元

1113：连接管理动作栏位(link management action field，LMAF)暂存器

1115：连接管理模式(link management mode，LMM)暂存器

1117：LDT接收器

1119：LDT传输器

1131：运算逻辑单元

1300：芯片组

1311：LDT传输器

1313：LDT接收器

1315：LMM暂存器

1317：LMAF暂存器

1351：计时器

1353：CDLC暂存器

1330：系统管理控制器(system management controller，SMC)

1331：集中式连接管理控制器(centralized link managementcontroller，CLMC)

S311、S313、...、S395、S397：方法步骤

S711、S713、....、S755、S757：方法步骤

Claims (10)

1.一种集中式动态连接组态方法，通过一总线运行于一处理器与一芯片组中，并适用于当上述处理器与上述芯片组的工作频率由一工作频率变更为另一较高工作频率时，其特征在于，包括：

上述处理器通知上述芯片组致能集中式动态连接组态；

上述芯片组于接收到致能集中式动态连接组态的通知后，发出一命令给上述处理器；

上述处理器于接收到上述命令后，广播一准备完毕信号给上述芯片组；

上述芯片组于接收到上述准备完毕信号后，拉起一信号并启动一计时器，使得上述计时器开始计时；

当上述处理器侦测到上述信号被拉起时，依据上述处理器的一第一连接管理动作栏位暂存器中的一第一连接管理动作栏位码所指示的上述处理器的一第一连接管理模式暂存器中的多组第一连接管理模式设定参数中的一组第一连接管理模式设定参数，组态上述处理器中的与上述总线相对应的元件；

当上述芯片组拉起上述信号后，依据上述芯片组的一第二连接管理动作栏位暂存器中的一第二连接管理动作栏位码所指示的上述芯片组的一第二连接管理模式暂存器中的多组第二连接管理模式设定参数中的一组第二连接管理模式设定参数，组态上述芯片组中的与上述总线相对应的元件；以及

上述芯片组于上述计时器到达一预设值时，放开上述信号。

2.根据权利要求1所述的集中式动态连接组态方法，其特征在于，上述预设值对应的一段时间足以确保上述处理器完成上述处理器中的与上述总线相对应的元件的组态，以及确保上述芯片组完成上述芯片组中的与上述总线相对应的元件的组态。

3.根据权利要求1所述的集中式动态连接组态方法，其特征在于，上述第一连接管理模式设定参数中的一组包含上述处理器中的与上述总线相对应的一传输器中的一组管脚的一未使用通道状态，或上述处理器中的与上述总线相对应的一接收器中的一组管脚的一未使用通道状态，上述第二连接管理模式设定参数中的一组包含上述芯片组中的与上述总线相对应的一传输器中的一组管脚的一未使用通道状态，或上述芯片组中的与上述总线相对应的一接收器中的一组管脚的一未使用通道状态。

4.根据权利要求1所述的集中式动态连接组态方法，其特征在于，于上述处理器通知上述芯片组致能集中式动态连接组态前，更包括一步骤，上述处理器设定上述计时器的上述预设值。

5.根据权利要求1所述的集中式动态连接组态方法，其特征在于，于上述处理器通知上述芯片组致能集中式动态连接组态前，更包括下列步骤：

上述处理器从上述第一连接管理模式暂存器中的上述多组第一连接管理模式设定参数中选择该组第一连接管理模式设定参数；以及

上述处理器从上述第二连接管理模式暂存器中的上述多组第二连接管理模式设定参数中选择该组第二连接管理模式设定参数。

6.根据权利要求1所述的集中式动态连接组态方法，其特征在于，于上述处理器通知上述芯片组致能集中式动态连接组态前，更包括下列步骤：

上述处理器组态上述总线使用一第一通讯协议进行数据传输；

调整上述处理器与上述芯片组的工作频率至一千兆赫以上；

上述处理器驱动上述芯片组进行暖开机；

上述处理器组态上述总线使用一第二通讯协议进行数据传输，上述第二通讯协议是使用于工作频率超过一千兆赫的环境中；

上述处理器致能一连接管理动作栏位模式，使得上述芯片组可运行集中式动态连接组态；

上述处理器设定上述计时器的上述预设值；

上述处理器储存上述第一连接管理动作栏位码至上述第一连接管理动作栏位暂存器；以及

上述处理器储存上述第二连接管理动作栏位码至上述第二连接管理动作栏位暂存器。

7.一种集中式动态连接组态系统，适用于当一处理器与一芯片组的工作频率由一工作频率变更为另一较高工作频率时，其特征在于，包括：

上述处理器，包括：

一第一连接管理动作栏位暂存器，储存一第一连接管理动作栏位码；

一第一连接管理模式暂存器，储存多组第一连接管理模式设定参数；以及

一运算逻辑单元，耦接于上述第一连接管理动作栏位暂存器与上述第一连接管理模式暂存器，载入并运行一计算机程序；以及

上述芯片组，使用一总线连接于上述处理器，包括：

一计时器；

一第二连接管理动作栏位暂存器，储存一第二连接管理动作栏位码；

一第二连接管理模式暂存器，储存多组第二连接管理模式设定参数；以及

一系统管理控制器，耦接于上述计时器、上述第二连接管理动作栏位暂存器与上述第二连接管理模式暂存器，

其中，上述计算机程序通知上述系统管理控制器致能集中式动态连接组态，上述系统管理控制器于接收到致能集中式动态连接组态的通知后发出一命令给上述计算机程序，上述计算机程序于接收到上述命令后广播一准备完毕信号给上述系统管理控制器，上述系统管理控制器于接收到上述准备完毕信号后拉起一信号并启动上述计时器，使得上述计时器开始计时，上述计算机程序侦测到上述信号被拉起时，依据上述第一连接管理动作栏位暂存器中的上述第一连接管理动作栏位码所指示的上述第一连接管理模式暂存器中的上述第一连接管理模式设定参数中的一组第一连接管理模式设定参数，组态上述处理器中的与上述总线相对应的元件，当上述系统管理控制器拉起上述信号后，依据上述第二连接管理动作栏位暂存器中的上述第二连接管理动作栏位码所指示的上述第二连接管理模式暂存器中的上述第二连接管理模式设定参数中的一组第二连接管理模式设定参数，组态上述芯片组中的与上述总线相对应的元件，上述系统管理控制器于上述计时器到达一预设值时放开上述信号。

8.根据权利要求7所述的集中式动态连接组态系统，其特征在于，上述第一连接管理模式设定参数中的一组包含上述处理器中的与上述总线相对应的一传输器中的一组管脚的一未使用通道状态，或上述处理器中的与上述总线相对应的一接收器中的一组管脚的一未使用通道状态，上述第二连接管理模式设定参数中的一组包含上述芯片组中的与上述总线相对应的一传输器中的一组管脚的一未使用通道状态，或上述芯片组中的与上述总线相对应的一接收器中的一组管脚的一未使用通道状态。

9.根据权利要求7所述的集中式动态连接组态系统，其特征在于，于上述计算机程序通知上述系统管理控制器致能集中式动态连接组态前，上述计算机程序从上述第一连接管理模式暂存器中的上述多组第一连接管理模式设定参数中选择该组第一连接管理模式设定参数，上述计算机程序从上述第二连接管理模式暂存器中的上述多组第二连接管理模式设定参数中选择该组第二连接管理模式设定参数。

10.根据权利要求7所述的集中式动态连接组态系统，其特征在于，上述计算机程序组态上述总线使用一第一通讯协议进行数据传输，调整上述处理器与上述芯片组的工作频率至一千兆赫以上，驱动上述系统管理控制器进行暖开机，上述计算机程序于驱动上述系统管理控制器进行暖开机后组态上述总线使用一第二通讯协议进行数据传输，上述第二通讯协议是使用于工作频率超过一千兆赫的环境中，上述计算机程序于组态上述总线使用上述第二通讯协议进行数据传输后致能一连接管理动作栏位模式，使得上述芯片组可运行集中式动态连接组态，上述计算机程序于组态上述总线使用上述第二通讯协议进行数据传输后设定上述计时器的上述预设值，储存上述第一连接管理动作栏位码至上述第一连接管理动作栏位暂存器，以及储存上述第二连接管理动作栏位码至上述第二连接管理动作栏位暂存器。

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