CN103577364A - 支持双主控装置的数据路由系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支持双主控装置的数据路由系统。此系统包括以菊花链方式串接的第一主控装置、第二主控装置、至少一个第一类接口装置及至少一个第二类接口装置。其中，第一主控装置提供第一通道及第二通道的数据传输。第二主控装置通过第一通道以点对点的传输方式与第一主控装置进行数据传输，并直接越过第二通道的数据。第一类接口装置通过第二通道与第一主控装置传输数据，第二类接口装置通过第一通道与第二主控装置传输数据。

Description

支持双主控装置的数据路由系统

技术领域

本发明是有关于一种数据路由系统及方法，且特别是有关于一种可支持双主控装置的数据路由系统。

背景技术

随着科技的进步，电脑的功能趋于多样化，各式各样的外围设备也不断推陈出新。为了能够方便使用者提升电脑效能或是扩充电脑功能，电脑的主机板上一般会配置加速图形端口(Accelerated Graphics Port，AGP)、外围组建互联(Peripheral Component Interconnect，PCI)、快捷PCI(PCI Express，PCI-E)等总线插槽，以供使用者插入显示卡、声卡、网卡等扩充卡。此外，电脑主机上也会配置火线(Firewire)、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)等扩充接口，以供使用者连接硬盘、打印机等外部装置。

最近，美国英特尔(Intel)公司推出了全新的霹雳(Thunderbolt)接口，其是整合PCI-E和显示端口(DisplayPort)两项技术，而可在同一条缆线中同时传送数据及图像串流。图1是已知霹雳接口的数据传输示意图。请参照图1，霹雳传输技术是在同一条缆线12中提供两个通道122、124作为PCI-E和显示端口，以分别传输数据及图像串流。通过配置在缆线12两端的霹雳控制器14、16的控制，每个通道在两个方向上的传输都可达到每秒10千兆比特(GigaBit，GB)的传输量，使得电脑与外围设备之间可来回高速传输数据。霹雳传输技术提供的带宽还可供多台高速装置以菊花链(Daisy-chain)的方式串接，而无须使用集线器或交换器。

举例来说，图2是已知霹雳接口的菊花链串接结构。请参照图2，为了实现菊花链的串接方式，作为主控端的主机22需要配置一个霹雳接口端口222及一个支持双通道传输的霹雳控制器224，其后续串接的霹雳接口装置24、26、28则都需要配置两个以上的霹雳接口端口242、244、262、264、282、284。其中，由于每个霹雳接口均具有两个通道，因此这些霹雳接口装置24、26、28内还需要配置一个支持4个通道的霹雳控制器246、266、286，无形之间也增加了装置的生产成本。

然而，目前霹雳接口的两个通道仅个别用以传送数据及图像串流，不支持通道集成(channel aggregation)，从而使得传输效能受到限制。当使用者串接的霹雳装置中不包含显示相关装置时，用以传输图像串流的通道将被闲置，连带使得高成本配置的霹雳接口端口及霹雳控制器只能提供一半的传输效能，形成资源浪费。此外，目前的菊花链串接结构也不允许两个主控(master)装置并存，只能由单一个主控装置与其他串接装置传输数据，相对的也限制了霹雳装置的应用范围。

发明内容

因此，本发明提供一种支持双主控装置的数据路由系统，可支持双主控装置存取所串接的接口装置的数据。

本发明提供一种支持双主控装置的数据路由系统，其包括第一主控装置、第二主控装置、至少一个第一类接口装置及至少一个第二类接口装置。第一主控装置具有第一控制器及第一接口端口，其中第一控制器通过第一接口端口提供第一通道及一第二通道的数据传输。第二主控装置具有第二控制器、第二接口端口及第三接口端口，其中第二接口端口串接第一接口端口，第二控制器连接第二接口端口及第三接口端口以通过第一通道与第一控制器传输数据，第三接口端口连接第二接口端口以传输第二通道的数据。各个第一类接口装置具有第三控制器、第四接口端口及第五接口端口，其中第四接口端口串接第三接口端口，第三控制器连接第四接口端口及第五接口端口以通过第二通道与第一主控装置传输数据，第五接口端口连接第四接口端口以传输第一通道的数据。各个第二类接口装置具有第四控制器、第六接口端口及第七接口端口，其中第六接口端口串接第五接口端口，第四控制器连接第六接口端口及第七接口端口以通过第一通道与第二主控装置传输数据，第七接口端口连接第六接口端口以传输第二通道的数据。其中，第一控制器与第二控制器是通过第一通道以点对点的传输方式进行数据传输。

在本发明的一实施例中，上述的第二控制器包括取得各个第二类接口装置中数据的储存地址，据以建立地址对映表，使得地址对映表中各个第二类接口装置的储存地址在第二主控装置上的对映地址为连续。

在本发明的一实施例中，上述的第二控制器还将地址对映表传送至第一主控装置并储存在第一主控装置，以提供第一控制器读取并据以存取所述第二类接口装置中储存的数据。

在本发明的一实施例中，上述的第一控制器还读取地址对映表，据以存取所述第二类接口装置中储存的数据。

在本发明的一实施例中，上述的第二主控装置还包括总线开关，其是配置在第二接口端口、第三接口端口及第二控制器之间，通过第一通道接收第一控制器传送的存取指令，据以切换第二接口端口、第三接口端口及第二控制器之间的数据路由，以通过第一通道将第一控制器桥接至第二控制器或所述第二类接口装置的第四控制器。

在本发明的一实施例中，上述的第二主控装置还包括通信模块，其是用以连接第二控制器，建立第二主控装置与外部装置之间的通信连接，接收该外部装置对于所述第二类接口装置的数据存取需求，据以通过该第一通道存取所述第二类接口装置的数据以提供给该外部装置。

在本发明的一实施例中，上述各个第一类接口装置还通过第四接口端口串接至所述第一类接口装置的第五接口端口或所述第二类接口装置的第七接口端口。

在本发明的一实施例中，上述各个第二类接口装置还通过第六接口端口串接至所述第一类接口装置的该第五接口端口或所述第二类接口装置的该第七接口端口。

在本发明的一实施例中，上述的第一主控装置、第二主控装置、第一类接口装置及第二类接口装置之间是采用霹雳接口、通用串行总线接口或局部网接口串接。

在本发明的一实施例中，上述的第一控制器、第二控制器及第三控制器为支持双通道数据传输的霹雳控制器。而上述的第一通道与该第二通道分别为霹雳接口的两个数据传输通道之一。

在本发明的一实施例中，上述的第一类接口装置及第二类接口装置包括图形处理装置、显示装置、储存装置或烧录装置。

基于上述，本发明的支持双主控装置的数据路由系统是更改霹雳接口装置的设计，分别使用霹雳接口两个数据传输通道来传输数据，并通过在两个主控装置之间采用点对点的传输方式进行数据传输，使得两个主控装置可存取所串接的接口装置的数据。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是已知霹雳接口的数据传输示意图；

图2是已知霹雳接口的菊花链串接结构；

图3是本发明一实施例所示出的支持双主控装置的数据路由系统方块图；

图4是本发明一实施例所示出的支持双主控装置的数据路由系统方块图；

图5是本发明一实施例所示出的地址对映示意图；

图6是本发明一实施例所示出的点对点传输的示意图。

附图标记说明：

12：缆线；

122、124：通道；

14、16、222、242、262、282：霹雳控制器；

22：主机；

24、26、28：霹雳接口装置；

224、244、246、264、266、284、286：霹雳接口端口；

32、42：第一主控装置；

322、342、362、382：控制器；

324、344、346、364、366、384、386：接口端口；

34、44：第二主控装置；

36、46、48、50：第一类接口装置；

38、52、54：第二类接口装置；

348：总线开关；

52、54：数据地址；

522、542、544、546：地址区间。

具体实施方式

本发明是利用霹雳接口的高传输带宽以及菊花链串接特性，将霹雳接口的两个数据传输通道均用来传输数据，并设计两种接口装置来分别处理其中一个通道的数据，而直接绕道(bypass)另一个通道的数据。而通过在彼此串接的两个主控装置之后串接上述的接口装置，从而形成两条装置链。本发明进一步针对主控装置所串接的接口装置，建立其所储存的数据的地址对映表，从而提供另一个主控装置通过点对点的传输方式读取地址对映表并据以存取接口装置的数据。由此，可实现双主控装置存取所串接接口装置的数据的目的。

图3是本发明一实施例所示出的支持双主控装置的数据路由系统方块图。请参照图3，本实施例的数据路由系统包括第一主控装置32、第二主控装置34、第一类接口装置36及第二类接口装置38，其功能分述如下：

第一主控装置32及第二主控装置34例如是台式电脑、笔记本电脑、工作站等终端装置，其中包括处理器及各种输入输出接口，而可连接外围设备，并处理使用者执行的程序。第一主控装置32及第二主控装置34还可包括存储器或硬盘等储存设备，而可储存处理器所执行的程序或其他数据。

第一主控装置32具有控制器322及接口端口324，而可由控制器322通过接口端口324提供第一通道及第二通道的数据传输。其中，控制器322例如是支持霹雳接口的双通道数据传输的霹雳控制器，其可通过接口端口324提供双通道的数据传输功能。

第二主控装置34包括控制器342、接口端口344及接口端口346。其中，接口端口344串接于接口端口324，控制器342例如也是支持霹雳接口的双通道数据传输的霹雳控制器，其分别与接口端口344及接口端口346连接，以通过第一通道与第一主控装置32的控制器322传输数据。接口端口346与接口端口344连接，以传输第二通道的数据。其中，控制器342与控制器322之间例如是通过第一通道以点对点的传输方式进行数据传输，并形成一条点对点链路。

第一类接口装置36及第二类接口装置38例如是图形处理装置(包含图形处理单元(GPU))、显示装置、储存装置、烧录装置或其他外围装置，其是采用霹雳接口、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)3.0接口或10GB(GigaByte)局部网(Ethernet)接口与第一主控装置32及第二主控装置34串接以传输数据。

第一类接口装置36具有控制器362、接口端口364及接口端口366，其中接口端口364串接第二主控装置34的接口端口346；控制器362连接接口端口364及接口端口366以通过第二通道与第一主控装置32传输数据，接口端口366则与接口端口364连接以传输第一通道的数据。其中，第一主控装置32及第一类接口装置36之间是采用第二通道传输数据，因而形成一条第二装置链路。

第二类接口装置38具有控制器382、接口端口384及接口端口386，其中接口端口384串接第一类接口装置36的接口端口366；控制器382系连接接口端口384及接口端口386以通过第一通道与第二主控装置34传输数据，接口端口386则与接口端口384连接以传输第二通道的数据。其中，第二主控装置34及第二类接口装置38之间是采用第一通道传输数据，因而形成一条第一装置链路。

需说明的是，上述第一类接口装置36串接第二主控装置34、第二类接口装置38串接第一类接口装置36的结构仅为举例说明。在其他实施例中，第一类接口装置36也可通过接口端口364串接至另一个第一类接口装置或串接至第二类接口装置。此外，第二类接口装置38也可接口端口384串接至第一类接口装置或串接至另一个第二类接口装置。简而言之，串接在第二主控装置34之后的第一类接口装置36及第二类接口装置38的顺序及个数(霹雳接口支持最多8个装置串接)均不限于本实施例。

此外，在一实施例中，第二主控装置34还可作为一个云端服务器(cloud server)，以提供外部装置对其所串接的接口装置(即第二类接口装置38)进行数据存取。第二主控装置34中例如还配置有通信模块(未示出)，其与控制器342连接，而用以建立第二主控装置34与外部装置(未示出)之间的通信连接，并接收外部装置对于接口装置的数据存取需求。所述的通信模块例如是支持电机和电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers，IEEE)802.11n/b/g等无线通信标准的无线收发器，其可提供第二主控装置34通过无线方式与外部装置建立网络连接。此通信模块也可以是支持有线网络连接的网络卡，在此不设限。

举例来说，图4是本发明一实施例所示出的支持双主控装置的数据路由系统方块图。请参照图4，本实施例是采用图3的系统结构，并将第一主控装置42之后所串接的第二主控装置44、第一类接口装置46、48、50及第二类接口装置52、54依照第一通道及第二通道的数据传输路径拆开来看。其中，第一主控装置42及第二主控装置44之间是采用点对点的传输方式，因而形成一条点对点链路；第二主控装置44及第二类接口装置52、54是采用第一通道传输数据，因而形成一条第一装置链路；第一主控装置42及第一类接口装置46、48、50是采用第二通道传输数据，因而形成一条第二装置链路。其中，第二主控装置44可作为云端服务器，而将其所串接的第二类接口装置52、54提供给外部装置存取，因此第一装置链路还可视为云端装置链路。此外，第一主控装置42仅提供本地端的使用者使用其所串接的第一类接口装置46、48、50，因此第二装置链路还可视为本地装置链路。

需说明的是，在上述图3的系统结构中，为了让第一主控装置32也能存取第二主控装置34所串接的第二类接口装置38，本发明进一步在第二主控装置34上建立第二类接口装置38中储存的数据的地址对映表，以供第一主控装置32读取并据以存取第二类接口装置38的数据。

进一步的说，第二主控装置34的控制器342会先取得各个第二类接口装置38中数据的储存地址，据以建立一个地址对映表，使得此地址对映表中各个第二类接口装置38的储存地址的对映地址为连续。由此，第一主控装置32的控制器322即可通过读取此地址对映表，而据以存取第二类接口装置38中储存的数据。

举例来说，图5是本发明一实施例所示出的地址对映示意图。请参照图5及图3，本实施例将第二类接口装置的数据地址52中的地址区间522转换到第二主控装置的数据地址54的地址区间544，而接续在第二主控装置本身数据的地址区间542之后。而在第二类接口装置的地址区间544之后，还可继续接上其他第二类接口装置的地址区间546。上述第二类接口装置的数据地址52与第二主控装置的数据地址54之间的对映关系可记录在一个地址对映表中。在此地址对映表中，各个第二类接口装置38之数据的对映地址为连续，而可供第一主控装置32读取，并据以存取第二类接口装置38中的数据。

另一方面，第二主控装置34的控制器342还可将其所建立的地址对映表传送至第一主控装置32，并储存在第一主控装置32，由此提供控制器322读取并据以存取第二类接口装置38中储存的数据。而由于第一主控装置32中也已有储存地址对映表，因此即便使用者将第二主控装置34移除，并直接串接第二类接口装置38，第一主控装置32仍可通过读取地址对映表，从而存取第二类接口装置38中的数据。

需说明的是，搭配控制器342所建立的地址对映表，第二主控装置34中例如还可配置一个总线开关以切换第一主控装置32、第二主控装置34及第二类接口装置38之间的数据路由，此总线开关是配置在接口端口344、接口端口346及控制器342之间，而可通过第一通道接收控制器322传送的存取指令，并据以切换接口端口344、接口端口346及控制器342之间的数据路由，从而改变控制器322的数据存取路径。

举例来说，图6是本发明一实施例所示出的点对点传输的示意图。请参照图6，本实施例将控制器342所提供的两个通道的数据传输路径分开来看，其中经由第一通道传输的数据会进入第二主控装置34的总线开关348，而经由第二通道传输的数据则会进入第一类接口装置36。第一主控装置32与第二主控装置34之间例如是在霹雳接口所提供的10GB传输带宽下，采用点对点的传输方式进行数据传输。其中，当第一主控装置32欲通过第一通道存取第二主控装置34或第二类接口装置38的数据时，例如会读取上述建立的地址对映表，并发送存取指令至总线开关348。而总线开关348则根据此存取指令，选择将第一主控装置32的控制器322桥接至第二主控装置34的控制器342或第二类接口装置38的控制器382。

需说明的是，在上述霹雳接口所提供的10GB传输带宽下，第一主控装置32与第二主控装置34之间除了单纯利用霹雳接口的接口端口来串接外，还可在基于霹雳接口的结构下，采用通用串行总线3.0接口或10GB局部网的接口端口来串接，同样可达到双主控装置之间点对点数据传输的功效。

综上所述，本发明的支持双主控装置的数据路由系统采用将霹雳接口的两个数据传输通道错开的设计，将主控装置提供的两个通道之一用来串接第一类接口装置，将另一个通道用来串接另一个主控装置及第二类接口装置，以形成两条装置链，而分别提供远端或本地端存取接口装置的数据。此外，两个主控装置之间是采用点对点的传输方式进行数据传输，并在主控装置上建立其所串接接口装置的数据的地址对映表，使得另一个主控装置也能存取非其所串接的接口装置。由此，可增加接口装置的使用弹性以及应用范围。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，包括：

一第一主控装置，具有一第一控制器及一第一接口端口，该第一控制器通过该第一接口端口提供一第一通道及一第二通道的数据传输；

一第二主控装置，包括一第二控制器、一第二接口端口及一第三接口端口，其中该第二接口端口串接该第一接口端口，该第二控制器连接该第二接口端口及该第三接口端口以通过该第一通道与该第一控制器传输数据，该第三接口端口连接该第二接口端口以传输该第二通道的数据；以及

至少一第一类接口装置，各所述第一类接口装置具有一第三控制器、一第四接口端口及一第五接口端口，其中该第四接口端口串接该第三接口端口，该第三控制器连接该第四接口端口及该第五接口端口以通过该第二通道与该第一主控装置传输数据，该第五接口端口连接该第四接口端口以传输该第一通道的数据；

至少一第二类接口装置，各所述第二类接口装置包括一第四控制器、一第六接口端口及一第七接口端口，其中该第六接口端口串接该第五接口端口，该第四控制器连接该第六接口端口及该第七接口端口以通过该第一通道与该第二主控装置传输数据，该第七接口端口连接该第六接口端口以传输该第二通道的数据，其中

该第一控制器与该第二控制器是通过该第一通道以点对点的传输方式进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第二控制器取得各所述第二类接口装置中数据的一储存地址，据以建立一地址对映表，使得该地址对映表中各所述第二类接口装置的该储存地址在该第二主控装置上的一对映地址为连续。

3.根据权利要求2所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第二控制器还传送该地址对映表至该第一主控装置并储存在该第一主控装置，以提供该第一控制器读取并据以存取所述第二类接口装置中储存的数据。

4.根据权利要求2所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第一控制器还读取该地址对映表，据以存取所述第二类接口装置中储存的数据。

5.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第二主控装置还包括：

一总线开关，配置在该第二接口端口、该第三接口端口及该第二控制器之间，通过该第一通道接收该第一控制器传送的一存取指令，据以切换该第二接口端口、该第三接口端口及该第二控制器之间的数据路由，以通过该第一通道将该第一控制器桥接至该第二控制器或所述第二类接口装置的该第四控制器。

6.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第二主控装置还包括：

一通信模块，连接该第二控制器，建立该第二主控装置与一外部装置之间的一通信连接，接收该外部装置对于所述第二类接口装置的一数据存取需求，据以通过该第一通道存取所述第二类接口装置的数据以提供给该外部装置。

7.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，各所述第一类接口装置还通过该第四接口端口串接至所述第一类接口装置的该第五接口端口或所述第二类接口装置的该第七接口端口。

8.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，各所述第二类接口装置还通过该第六接口端口串接至所述第一类接口装置的该第五接口端口或所述第二类接口装置的该第七接口端口。

9.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第一主控装置、该第二主控装置、该第一类接口装置及第二类接口装置之间是采用霹雳接口、通用串行总线接口或局部网接口串接。

10.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第一控制器、该第二控制器及该第三控制器为支持双通道数据传输的霹雳控制器。

11.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，该第一通道与该第二通道分别为霹雳接口的两个数据传输通道之一。

12.根据权利要求1所述的支持双主控装置的数据路由系统，其特征在于，所述第一类接口装置及第二类接口装置包括图形处理装置、显示装置、储存装置或烧录装置。

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