CN107085561B - 半导体设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种半导体设备的操作方法包括监视在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组和多个响应分组。从请求分组当中检测与预定义的识别(ID)信息匹配的目标请求分组。对延迟计数器的操作进行初始化。该操作用于测量包括目标请求分组和作为响应分组中与预定义的ID信息匹配的一个的目标响应分组的通信交换(事务)的延迟。从响应分组当中检测目标响应分组。终止延迟计数器的操作。从延迟计数器获取通信交换的延迟值。

Description

半导体设备及其操作方法
本申请要求于2016年2月4日向韩国知识产权局提交的第10-2016-0014250号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体合并于此。
背景技术
本公开涉及一种半导体设备及其操作方法。
技术领域
片上系统(SoC)使得能够使用高性能片上互联(OCI)来在各种知识产权(IP)块之间进行数据传输。片上互联可以例如在任意的主设备和从设备之间传送多个通信交换(事务)。可以针对例如执行调试(debug)、服务质量(QoS)控制或者追踪由用户定义的特定事件的发生的目的，通过监视设备来监视在主设备和从设备之间所形成的信道。
发明内容
本公开的示例实施例提供一种半导体设备的操作方法，用于高效地测量在片上系统(SoC)的主设备和从设备之间所形成的信道中的延迟。
本公开的示例实施例还提供一种半导体设备，用于高效地测量在片上系统的主设备和从设备之间所形成的信道中的延迟。
然而，本公开的示例实施例不限于在本文阐述的那些。通过参考以下给出的本公开的详细描述，本公开的以上和其他示例实施例对本公开所属领域的普通技术人员将变得更加明显。
根据本公开的示例实施例，一种半导体设备的操作方法包括：监视在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组和(例如，响应于请求分组而发送的)多个响应分组。从请求分组当中检测与预定义的识别(ID)信息匹配的目标请求分组。对延迟计数器的操作进行初始化。延迟是在原因和结果之间——诸如在作为原因发送的请求分组和作为结果的响应于该请求分组的响应分组之间——的时间间隔。延迟计数器用于测量包括目标请求分组和作为响应分组中与预定义的ID信息匹配的一个的目标响应分组的通信交换(事务)的延迟。从响应分组当中检测目标响应分组。终止延迟计数器的操作。从延迟计数器获取通信交换的延迟值。
根据本公开的另一个示例实施例，一种半导体设备的操作方法包括：监视在片上系统(SoC)中提供的第一知识产权(IP)块和第二知识产权(IP)块之间的多个通信交换(事务)。从SoC外部接收预定义的第一ID信息和预定义的第二ID信息。通过使用延迟计数器来测量作为通信交换中与第一ID信息匹配的一个的第一事务的延迟。通过使用延迟计数器来测量作为通信交换中与第二ID信息匹配的一个的第二事务的延迟。基于所测量的第一事务的延迟和所测量的第二事务的延迟来计算平均延迟和峰值延迟。
根据本公开的又一个示例实施例，一种半导体设备包括：过滤模块，从在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组当中检测与预定义的ID信息匹配的目标请求分组。配置模块接收预定义的ID信息并且向过滤模块提供预定义的ID信息。延迟计数器测量包括目标请求分组和作为响应分组中与预定义的ID信息匹配的一个的目标响应分组的通信交换(事务)的延迟。控制模块控制延迟计数器的操作并且从响应分组当中检测目标响应分组。
根据以下详细描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是明显的。
附图说明
通过参考附图详细地描述本公开的示例性实施例，本公开的以上及其他方面和特征将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本公开的示例实施例的半导体设备的示意性框图。
图2是用于解释如何测量在根据图1的示例实施例的半导体设备的主设备和从设备之间所形成的信道中的延迟的定时图。
图3是根据图1的示例实施例的半导体设备的监视设备的示意性框图。
图4是根据本公开的示例实施例的、用于解释半导体设备的操作方法的定时图。
图5是示出根据图4的示例实施例的操作方法的流程图。
图6是根据本公开的另一个示例实施例的半导体设备的监视设备的示意性框图。
图7是根据本公开的另一个示例实施例的、用于解释半导体设备的操作方法的定时图。
图8A和图8B是示出根据图7的示例实施例的操作方法的流程图。
图9是根据本公开的一些示例实施例的半导体设备和半导体设备的操作方法可适用的半导体系统的框图。
图10至图12是示出根据本公开的一些示例实施例的半导体设备和半导体设备的操作方法可适用的示例半导体系统的示意图。
具体实施方式
将参考附图对实施例详细地进行描述。然而，在本文描述的构思可以被具体化为各种不同的形式，并且不应当被解释为仅限于所示出的实施例。相反，这些示例实施例被提供为示例，使得本公开将是充分的和完全的，并且将向本领域技术人员完整地传达构思。因此，关于在本文描述的构思的一些实施例并未描述已知的处理、要素和技术。除非另外地说明，否则贯穿附图和所撰写的说明书，相同的附图标记表示相同的要素，并且因此将不重复描述。在附图中，可以为了清楚而夸大层和区域的大小和相对大小。
将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在这里可以用于描述各个要素、组件、区域、层和/或部分，但是这些要素、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个要素、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分相区分。因此，以下讨论的第一要素、组件、区域、层或部分可以被称为第二要素、组件、区域、层或部分，而不背离本公开的教导。
在本文为了便于描述可以使用诸如“在…下方”、“在…之下”、“下部”、“在…以下”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，来描述一个要素或特征与另一个要素(一个或多个)或特征(一个或多个)的关系，如附图中所示。将理解，空间相对术语意图包含除了附图中描绘的定向之外的、在使用或操作中的设备的不同的定向。例如，如果附图中的设备被翻转，则描述为“在其它要素或之下”或“在其它要素下方”或“在其它要素以下”的要素将然后被定向为“在其他要素或者特征之上”。因此，示例性术语“在…之下”和“在…以下”可以包含之上和之下两个定向。设备可以以另外方式被定向(旋转90度或处于其他定向)，并且在本文使用的空间相对描述符相应地进行解释。另外，也将理解，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是两个层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个居于中间的层。
在本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不意图限制在本文描述的构思。当在本文使用时，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。将进一步理解，术语“包括”和/或“包括有”在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其分组的存在或添加。当在本文使用时，术语“和/或”包括相关联列举项中的一个或多个的任何一个和所有组合。另外，术语“示例性”意图指代示例或者图示。
将理解，当要素或层被称为“在另一个要素或层上”、“连接到另一个要素或层”、“耦合到另一个要素或层”或者“与另一个要素或层邻接”时，其可以直接地在该另一个要素或层上、连接到该另一个要素或层、耦合到该另一个要素或层，或与该另一个要素或层邻接，或者可以存在居于中间的要素或层。相反，当要素被称为“直接在另一个要素或层上”、“直接连接到另一个要素或层”、“直接耦合到另一个要素或层”或“紧接与另一个要素或层邻接”时，不存在居于中间的要素或层。
除非另外定义，否则在本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有如在本文描述的构思所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的意义。将进一步理解，诸如在通用词典中所定义的那些的术语应该被解释为具有与它们在相关技术和/或本说明书的上下文中的意义相一致的意义，并且将不会以理想化的或过于正式的意义被解释，除非在这里明确地如此定义。
可以通过参考优选实施例的以下详细描述和附图来更容易地理解本公开的优点和特征以及实现其的方法。
图1是根据本公开的示例实施例的半导体设备的示意性框图。
参考图1，半导体设备100包括一个或多个知识产权(IP)块110和112以及监视设备200。在一些示例实施例中，半导体设备100可以进一步包括存储器控制器114，并且存储器控制器114也可以被实施为知识产权(IP)块。如在本文所描述的知识产权块根据知识产权(IP)标准使用分组进行通信。
半导体设备100是包括典型的计算机元件——诸如处理单元、控制器、接口等——的集成电路(IC)。例如，半导体设备100可以包括片上系统(SoC)。计算机元件可以被实施为使用携带数据的知识产权分组进行通信的知识产权(IP)块。IP块110和112的示例可以包括中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)，但是本公开不限于此。
IP块110和112以及存储器控制器114可以被实施在单个硅管芯上，并且可以经由片上互联(OCI)130与彼此交换数据。存储器控制器114可以控制存储器设备300。
监视设备200监视IP块110和112与存储器控制器114之间的通信交换(事务)，IP块110和112以及存储器控制器114经由OCI 130与彼此交换数据。通过监视经由OCI 130交换的数据，可以调试在IP块110和112与存储器控制器114之间所形成的信道、可以控制服务质量(QoS)或者可以追踪由用户定义的特定事件的发生。
监视设备200可以在半导体设备100中的任何期望的位置处执行事务监视。如图1中所示，监视设备200可以监视与IP块110相关联的事务或者与IP块112相关联的事务。然而，监视设备200执行事务监视的位置不限于图1中所示出的那些，并且可以依赖于半导体设备100的预定用途而包括半导体设备100内部的各种其他任意的位置。
通信交换(事务)包括请求分组和(例如，响应于请求分组而发送的)响应分组。例如，读取事务和写入事务可以发生在操作为主设备的IP块110与操作为从设备的存储器控制器114之间。更具体地，对于读取事务，响应于IP块110向存储器控制器114传送读取请求分组，作为对读取请求分组的响应，存储器控制器114可以向IP块110传送读取响应分组。
在半导体设备100中建立多个主/从关系或者将多个任务分配给单个主/从关系的情况下，可以在半导体设备100中监视多个事务。在这种情况下，可以在主设备和从设备之间传送多个请求分组和多个响应分组。
在一些示例实施例中，请求分组和响应分组中的每个可以包括识别(ID)信息。更具体地，请求分组和响应分组中的每个可以包括用于唯一地识别每个事务的事务ID信息和事务属性信息中的至少一个。例如，事务ID信息可以包括用于识别主设备或从设备的唯一ID信息。事务属性信息可以包括突发长度属性信息和高速缓存窥探类型属性信息。如果存在多个事务，则可以使用事务ID信息和事务属性信息来识别事务中的每个。
图2是用于解释如何测量在根据图1的示例实施例的半导体设备的主设备和从设备之间所形成的信道中的延迟的定时图。
更具体地，图2示出通过使用监视设备200在半导体设备100中的期望的位置处执行事务监视的结果。
参考图2，分别地在时间t0、t1和t2处顺序地检测分别地具有为0、1和0的事务ID的三个请求分组。在时间t7处，检测到与在时间t1处检测到的、具有为1的事务ID的请求分组相对应的响应分组。在时间t9和t11处，分别地检测到与在时间t0和t2处检测到的、具有为0的事务ID的请求分组分别地相对应的响应分组。
在检测多个响应分组的情况下，如图2中所示，如果多个响应分组与具有不同的事务ID的请求分组相对应，则多个响应分组可以通过其相应的事务ID来识别。另一方面，检测到对于具有相同的事务ID的请求分组的响应分组的次序遵循检测到具有相同的事务ID的请求分组的次序。也就是说，检测到对于在时间t0和t2处检测到的、具有为0的事务ID的请求分组的响应分组(例如，在时间t9和t11处的响应分组)的次序遵循检测到相对应的请求分组的次序。因此，即使对于具有相同的事务ID的请求分组的响应分组也可以适当地识别。
半导体设备100可以对具有尚待检测的相对应的响应分组的请求分组的数量进行计数。图2示出用于目标事务ID为0的情况的多未决(MO)计数值以及用于目标事务ID为1的情况的MO计数值。
例如，在目标事务ID为0的情况下，在时间t0处检测到具有为0的事务ID的请求分组时，MO计数值增加1至值1。在时间t2处检测到具有为0的事务ID的请求分组时，MO计数值再次增加1至值2。然后，在时间t9处检测到具有为0的事务ID的响应分组时，MO计数值被降低1至值1，并且在时间t11处检测到具有为0的事务ID的响应分组时，MO计数值再次被降低1至值0。
在另一个示例中，在目标事务ID为1的情况下，在时间t1处检测到具有为1的事务ID的请求分组时，MO计数值增加1至值1，并且在时间t7处检测到具有为1的事务ID的响应分组时，MO计数值被降低1至值0。
为了计算MO计数值，半导体设备100可以使用稍后将参考图3将描述的MO计数器。
需要测量延迟以对在半导体设备100中所形成的信道进行调试或者对QoS进行控制。可以通过测量在主设备和从设备之间所形成的信道中生成的对于请求分组的响应分组所花费的时间量来测量延迟。从监视设备200的角度，可以通过测量从检测到请求分组至检测到对于该请求分组的响应分组的时间量来测量延迟。
例如，包括在时间t0处检测到的、具有为0的事务ID的请求分组的事务的延迟可以被测量为10。也就是说，在该示例中，延迟是从时间t0(即，当检测到具有为0的事务ID的请求分组时)至时间t9(即，当检测到对于具有为0的事务ID的请求分组的响应分组时)的时间量。类似地，包括在时间t1处检测到的、具有为1的事务ID的请求分组的事务的延迟可以被测量为7。在该示例中，延迟是从时间t1(即，当检测到具有为1的事务ID的请求分组时)至时间t7(即，当检测到对于具有为1的事务ID的请求分组的响应分组时)的时间量。
如上所述，如果在半导体设备100中所形成的信道中执行多个事务，则需要对于事务中的每个执行延迟计数以测量事务中的每个的延迟。然而，这消耗诸如延迟计数器的半导体设备100的相当量的资源。例如，为了测量n个事务的延迟(其中，n是自然数)，可能需要至少n个延迟计数器，并且如果存在m个事务ID，则可能需要m个MO计数器(其中，m是不大于n的自然数)。
图3是根据图1的示例实施例的半导体设备的监视设备的示意性框图。
参考图3，监视设备200包括配置模块210、过滤模块220、MO计数器230、响应次序(RO)计数器240、控制模块250和延迟计数器260。
配置模块210从监视设备200外部接收预定义的ID信息，并且向过滤模块220提供预定义的ID信息。在一些示例实施例中，对在半导体设备100中所形成的信道上传送的其他事务当中的、仅与预定义的ID信息匹配的事务进行监视。预定义的ID信息可以是由用户或应用预先配置的并且从监视设备200或半导体设备100外部接收到的ID信息。然而，本公开不限于这些示例实施例。也就是说，可以将预定义的ID信息存储在监视设备200或半导体设备100中的特定IP块中。
在一些示例实施例中，由配置模块210所提供的预定义的ID信息可以包括事务ID信息和事务属性信息中的至少一个。例如，事务ID信息可以包括用于识别主设备或从设备的唯一ID信息。事务属性信息可以包括突发长度属性信息和高速缓存窥探类型属性信息。
过滤模块220从在主设备和从设备之间的信道上传送的多个请求分组当中检测与由配置模块210提供的ID信息匹配的目标请求分组。这用于仅对于与由配置模块210提供的ID信息匹配的目标请求分组测量延迟。
MO计数器230对请求分组当中的、具有尚待检测的相对应的响应分组的请求分组的数量进行计数。
RO计数器240确定是否已经对于请求分组中的每个检测到响应分组。更具体地，当对延迟测量进行初始化时，RO计数器240从MO计数器230接收MO计数值mo_value并且将MO计数值mo_value设置为其初始计数值。在延迟测量期间，每当对于请求分组中的任何一个检测到响应分组时，RO计数器240将RO计数值resp_ordering降低。
将在下文描述延迟计数器260。延迟计数器260测量与预定义的ID信息匹配的包括目标请求分组和目标响应分组的事务的延迟。
控制模块250从在主设备和从设备之间的信道上传送的响应分组当中检测目标响应分组。控制模块250控制延迟计数器260并且可以因此初始化或者终止延迟计数器260的操作。例如，当RO计数器240的RO计数值resp_ordering达到零时，控制模块250终止延迟计数器260的操作。
图4是根据本公开的示例实施例的、用于解释半导体设备的操作方法的定时图。图5是示出根据图4的示例实施例的操作方法的流程图。
参考图4和图5，根据本公开的示例实施例的半导体设备的操作方法包括：监视在主设备和从设备之间传送的多个请求分组和多个响应分组。在一些示例实施例中，主设备可以对应于在SoC中提供的第一IP块，并且从设备可以对应于在SoC中提供的第二IP块。
假定将经受延迟测量的目标事务是具有为0的事务ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“读取共享”(“RS”)值的事务。因此，从延迟计数中排除具有不为零的事务ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“读取-否-窥探”(“RNS”)值的事务。可以由配置模块210来提供用于检测目标事务的识别信息。
初始化对请求分组和响应分组的采样(S501)。之后，确定在主设备和从设备之间的信道上检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息是否匹配(S503)。在时间t0处检测到的请求分组具有为0的事务ID，但是具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“RNS”值。因此，从延迟计数中排除在时间t0处检测到的请求分组。在时间t1处检测到的请求分组具有为0的事务ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“RS”值。因此，在时间t1处检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息匹配。因此，在时间t1处检测到的请求分组被选择作为目标请求分组。
之后，一旦在时间t1处检测到的请求分组被选择作为目标请求分组，则MO计数器230的MO计数值mo_value被设置为RO计数器240的初始计数值。也就是说，为1的MO计数值mo_value被设置为RO计数器240的初始计数值(S505)。然后，对延迟计数器260的操作进行初始化。
之后，检测与在时间t1处检测到的请求分组相对应的目标响应分组。更具体地，关于在主设备和从设备之间的信道上检测到的响应分组与在时间t1处检测到的请求分组的ID信息——例如，在时间t1处检测到的请求分组的事务ID——是否匹配做出确定(S507)。延迟计数器260继续将延迟计数值增加例如1，直到与目标请求分组相对应的响应分组到达为止。例如，延迟计数器260继续将延迟计数值增加例如1，直到与目标请求分组的ID信息匹配的响应分组到达为止。
如果检测到的响应分组与在时间t1处检测到的请求分组的ID信息匹配，则检查RO计数器240的RO计数值resp_ordering(S511)。例如，在时间t9处检测到的响应分组与在时间t1处检测到的请求分组的ID信息匹配。如果RO计数值resp_ordering为1或更大，则将RO计数值resp_ordering降低例如1(S513)，并且延迟计数继续。
另一方面，如果RO计数值resp_ordering为0——这意味着延迟计数完成——则输出延迟值(S513)。参考图4，因为在时间t8之后RO计数值resp_ordering变为零，所以输出为102的延迟值。
之后，完成采样(S515)，并且对于新的采样处理，再次执行对于与由配置模块210提供的ID信息匹配的另一个目标请求分组的检测。
在根据图4和图5的示例实施例的操作方法中，使用采样技术来测量仅一些事务的延迟，而不是单独地测量每一个(each and every)事务的延迟。因此，可以最小化诸如MO计数器230、RO计数器240和延迟计数器260的半导体设备100的资源的使用。另外，可以在节约(conserve)半导体设备100的资源的同时获得用于诸如调试和QoS控制的任务的具有足够高精度的延迟值。
例如，基于多个延迟值计算的平均延迟和峰值延迟可以用于对半导体设备100执行诸如调试和QoS控制的任务。根据本公开，可以在仅消耗少量资源的同时获取具有足够高精度的平均延迟和峰值延迟。
另外，可以定制将经受延迟测量的目标事务。因此，可以对于每个独立的应用环境以适当定制的方式执行诸如调试和QoS控制的任务。例如通过设置作为用于延迟测量的目标事务ID的用于识别特定设备的ID值，可以仅对具有用户期望的事务ID的事务执行延迟测量。
图6是根据本公开的另一个示例实施例的半导体设备的监视设备的示意性框图。
参考图6，监视设备200包括配置模块210、过滤模块220、MO计数器230、RO计数器240、控制模块250、延迟计数器260和追踪ID配置模块270。
配置模块210、过滤模块220、MO计数器230、RO计数器240、控制模块250和延迟计数器260与图3的它们的相应的对应方相同。因此，将省略其详细描述。
追踪ID配置模块270使用由配置模块210提供的ID信息来配置当前追踪的ID信息。例如，在主设备和从设备之间所形成的信道繁忙的情况下，当前追踪的ID信息用于存储用于延迟测量的目标事务ID。换句话说，如果当前追踪的ID信息被设置为例如1，则无论由配置模块210提供的ID信息中所包括的事务ID如何，仅具有为1的事务ID的请求分组和响应分组经受延迟测量，同时在主设备和从设备之间所形成的信道繁忙。
过滤模块220确定在主设备和从设备之间所形成的信道的状态。然后，如果在主设备和从设备之间所形成的信道空闲，则过滤模块220检测与由配置模块210提供的ID信息匹配的每个请求分组作为目标请求分组。另一方面，如果在主设备和从设备之间所形成的信道繁忙，则过滤模块220检测与当前追踪的ID信息匹配的每个请求分组作为目标请求分组。
图7是根据本公开的另一个示例实施例的、用于解释半导体设备的操作方法的定时图。
假定将经受延迟测量的目标事务是具有为0的事务ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“RS”值的事务。因此，从延迟计数中排除具有不为零的事务ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“RNS”值的事务。可以由配置模块210来提供用于检测目标事务的识别信息。因为目标事务的事务ID为0，所以当前追踪的ID信息也可以被设置为0。
在从时间t1至时间t13的时段期间，在主设备和从设备之间所形成的信道繁忙。因此，仅对在从时间t1至时间t13的时段期间检测到的、具有当前追踪的为0的ID并且具有作为高速缓存窥探类型属性信息的“RS”值的请求分组和响应分组执行延迟测量。因为在从时间t1至时间t13的时段期间在主设备和从设备之间的信道繁忙，所以排除选择在从时间t1至时间t13的时段期间检测到的、具有为1的事务ID的任何请求分组作为目标请求分组。因此，仅在从时间t1至时间t13的时段的一部分期间，即，从时间t1至时间t9的时段期间执行延迟测量。
与以上已经参考图3至图6所描述的操作方法相比，根据图7的示例实施例的操作方法可以降低采样率，并且同时，可以增强延迟测量的精度。
图8是示出根据图7的示例实施例的操作方法的流程图。
参考图8，根据本示例实施例的操作方法包括监视在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组和多个响应分组。
对请求分组和响应分组的采样进行初始化(S801)。之后，关于在主设备和从设备之间的信道是否空闲做出确定(S803)。
如果在主设备和从设备之间的信道空闲，则关于在主设备和从设备之间的信道上检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息是否匹配做出确定(S805)。
如果所检测的请求分组与由配置模块210提供的ID信息中所包括的事务属性信息不匹配，则关于所检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息中所包括的事务ID信息是否匹配做出确定(S809)。如果检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息中所包括的事务ID信息匹配，则由配置模块210提供的当前追踪的ID信息cur_tracked_id被设置为由配置模块210提供的ID信息(S811)。
如果在主设备和从设备之间的信道空闲，则关于检测到的请求分组与当前追踪的ID信息cur_tracked_id是否匹配做出确定(S807)。如果检测到的请求分组与当前追踪的ID信息匹配，则操作方法继续到S805。
如果在S805中做出检测到的请求分组与由配置模块210提供的ID信息中所包括的事务属性信息匹配的确定，则当前追踪的ID信息cur_tracked_id被设置为由配置模块210提供的ID信息(S813)。
之后，MO计数器230的MO计数值mo_value被设置为RO计数器240的初始计数值。也就是说，为1的MO计数值mo_value被设置为RO计数器240的初始计数值(S815)。然后，对延迟计数器260的操作进行初始化。
之后，检测与目标请求分组相对应的目标响应分组。更具体地，关于在主设备和从设备之间的信道上检测到的响应分组与目标请求分组的ID信息——例如，目标请求分组的事务ID——是否匹配做出确定(S817)。如果检测到的响应分组与目标请求分组的ID信息不匹配，则将延迟计数器260的计数值增加例如1(S819)。
如果检测到的响应分组与目标请求分组的ID信息匹配，则检查RO计数器240的RO计数值resp_ordering(S821)。如果RO计数值resp_ordering为1或更大，则将RO计数值resp_ordering降低例如1(S823)，并且延迟计数继续。
另一方面，如果RO计数值resp_ordering为0——这意味着延迟计数完成——则输出延迟值(S825)。
之后，完成采样(S827)，并且对于新的采样处理，再次执行对于与由配置模块210提供的ID信息匹配的另一个目标请求分组的检测。
在根据本示例实施例的操作方法中，使用采样技术来测量仅一些事务的延迟，而不是单独地测量每一个事务的延迟。因此，可以最小化诸如MO计数器230、RO计数器240和延迟计数器260的半导体设备100的资源的使用。另外，可以在节约半导体设备100的资源的同时获得用于诸如调试和QoS控制的任务的具有足够高精度的延迟值。
例如，为了对半导体设备100执行诸如调试和QoS控制的任务，可以使用基于多个延迟值所计算的平均延迟和峰值延迟。根据本公开，能够在仅消耗少量资源的同时获取具有足够高精度的平均延迟和峰值延迟。
另外，可以定制将经受延迟测量的目标事务。因此，可以对于每个独立的应用环境以适当定制的方式执行诸如调试和QoS控制的任务。例如通过设置作为用于延迟测量的目标事务ID的用于识别特定设备的ID值，可以仅对具有用户期望的事务ID的事务执行测量延迟。
图9是根据本公开的一些示例实施例的半导体设备和半导体设备的操作方法可适用的半导体系统的框图。
参考图9，半导体系统1100可以包括控制器1110、输入/输出(I/O)设备1120、存储器设备1130、接口1140和总线1150。控制器1110、I/O设备1120、存储器设备1130和/或接口1140可以经由总线1150连接到彼此。总线1150可以是经由其传送数据的路径。
控制器1110可以包括执行与微处理器、数字信号处理器或微控制器类似的功能的微处理器、数字信号处理器、微控制器和逻辑元件中的至少一个。I/O设备1120的示例包括键区、键盘、显示设备等。存储器设备1130可以存储数据和/或命令。接口1140向通信网络到传送数据或从通信网络接收数据。接口1140可以是有线接口或无线接口。接口1140的示例包括天线、有线收发器或无线收发器等。
尽管未具体地示出，但是半导体系统1100还可以包括用于改善控制器1110的操作的操作存储器，诸如高速动态随机存取存储器(DRAM)和/或静态随机存取存储器(SRAM)。
可以在存储器设备1130内部提供根据本公开的一些示例实施例的半导体设备，或可以将其作为控制器1110或I/O设备1120的一部分来提供。
半导体系统1110可以适用于个人数字助理(PDA)、便携式计算机、web平板设备、无线电话、移动电话、数字音乐播放器、存储卡或能够在无线环境中传送和/或接收信息的任何类型的电子产品。
图10至图12是示出根据本公开的一些示例实施例的半导体设备和半导体设备的操作方法可适用的示例半导体系统的示意图。
更具体地，图10示出平板式PC 1200，图11示出笔记本式计算机1300，以及图12示出智能电话1400。可以在平板式PC 1200、笔记本式计算机1300和智能电话1400中使用根据本公开的一些示例实施例的至少一个半导体设备。
明显地，也可以在除了在本文阐述的那些之外的各种IC设备中使用根据本公开的一些示例实施例的半导体设备。
也就是说，仅平板式PC 1200、笔记本式计算机1300和智能电话1400已经在本文被描述为半导体系统的示例，但是本公开不限于此。
在一些示例实施例中，半导体系统也可以被提供为计算机、超级移动PC(UMPC)、工作站、上网本计算机、PDA、便携式计算机、无线电话、移动电话、电子图书(电子书)、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式游戏控制台、导航设备、黑盒子、数码相机、三维(3D)电视机、数字录音机、数字音频播放器、数字图像记录器、数字图像播放器、数字视频记录器或者数字视频播放器。
尽管已经出于说明性目的描述了本公开的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不背离如在所附权利要求中阐述的本公开的范围和精神的情况下，各种修改、附加和置换是可能的。

Claims (17)

1.一种半导体设备的操作方法，包括：
监视在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组和多个响应分组，响应分组响应于请求分组而被传送；
从多个请求分组当中检测与预定义的识别ID信息匹配的目标请求分组；
对延迟计数器的操作进行初始化，以用于测量包括目标请求分组和作为多个响应分组中与预定义的ID信息匹配的一个的目标响应分组的通信交换的延迟；
从多个响应分组当中检测目标响应分组；
终止延迟计数器的操作；
从延迟计数器获取通信交换的延迟值；以及
通过使用多未决MO计数器对多个从多个请求分组当中、具有尚待检测的相对应的响应分组的请求分组的数量进行计数。
2.根据权利要求1所述的操作方法，进一步包括：
通过使用响应次序RO计数器来确定对于多个请求分组是否已经检测到相对应的响应分组。
3.根据权利要求2所述的操作方法，其中，对延迟计数器的操作进行初始化包括将MO计数器的MO计数值设置为RO计数器的初始计数值。
4.根据权利要求2所述的操作方法，
其中，每当对于多个请求分组中的任何一个检测到相对应的响应分组时，降低RO计数器的RO计数值，并且
其中，终止延迟计数器的操作包括，如果RO计数器的RO计数值达到0，则终止延迟计数器的操作。
5.根据权利要求1所述的操作方法，其中，预定义的ID信息包括事务识别信息和事务属性信息中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的操作方法，其中，事务识别信息包括用于识别主设备或从设备的唯一识别信息。
7.根据权利要求5所述的操作方法，其中，事务属性信息包括突发长度属性信息和高速缓存窥探类型属性信息中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的操作方法，其中：
主设备是在片上系统SoC中提供的知识产权IP块；并且
主设备和从设备经由片上互联OCI来交换多个请求分组和多个响应分组。
9.根据权利要求8所述的操作方法，进一步包括：
从SoC外部接收预定义的ID信息，该预定义的ID信息由用户或应用预先设置。
10.根据权利要求1所述的操作方法，进一步包括：
基于预定义的ID信息来配置当前追踪的识别信息，
其中，检测目标请求分组包括：确定在主设备和从设备之间所形成的信道的状态；如果信道空闲，则检测与预定义的ID信息匹配的请求分组作为目标请求分组；以及如果信道繁忙，则检测与当前追踪的识别信息匹配的请求分组作为目标请求分组。
11.根据权利要求10所述的操作方法，进一步包括：
如果信道从空闲状态切换到繁忙状态，则更新当前追踪的识别信息。
12.根据权利要求1所述的操作方法，其中：
通信交换包括第一事务和与第一事务不同的第二事务；并且
获取通信交换的延迟值包括：获取第一事务的第一延迟值和第二事务的第二延迟值，并且基于第一延迟值和第二延迟值来计算平均延迟和峰值延迟。
13.一种半导体设备的操作方法，包括：
监视在片上系统SOC中提供的第一知识产权IP块和第二知识产权IP块之间的多个通信交换；
从片上系统外部接收预定义的第一ID信息和预定义的第二ID信息；
通过使用延迟计数器来测量作为多个通信交换中与第一ID信息匹配的一个的第一事务的延迟；
通过使用延迟计数器来测量作为多个通信交换中与第二ID信息匹配的一个的第二事务的延迟；以及
基于所测量的第一事务的延迟和所测量的第二事务的延迟来计算平均延迟和峰值延迟其中：
多个通信交换中的每个包括请求分组和响应分组，该响应分组与请求分组相对应并且响应于相对应的请求分组而被传送；并且
操作方法进一步包括：通过使用多未决MO计数器来对与第一和第二事务有关的、具有尚待检测的相对应的响应分组的请求分组的数量进行计数。
14.根据权利要求13所述的操作方法，进一步包括：
通过使用响应次序RO计数器来确定是否已经检测到相对应的响应分组。
15.根据权利要求14所述的操作方法，其中：
每当检测到相对应的响应分组时，降低RO计数器的RO计数值；并且
如果RO计数器的RO计数值达到0，则延迟计数器停止计数。
16.一种半导体设备，包括：
过滤模块，从在主设备和从设备之间所传送的多个请求分组当中检测与预定义的识别ID信息匹配的目标请求分组；
配置模块，接收预定义的ID信息并且向过滤模块提供预定义的ID信息；
延迟计数器，测量包括目标请求分组和目标响应分组的通信交换的延迟，该目标响应分组作为多个响应分组中与预定义的ID信息匹配的一个并且响应于目标请求分组而被传送；
控制模块，控制延迟计数器的操作并且从多个响应分组当中检测目标响应分组；以及
多未决MO计数器，对多个请求分组当中的、具有尚待检测的相对应的响应分组的请求分组的数量进行计数。
17.根据权利要求16所述的半导体设备，进一步包括：
响应次序RO计数器，确定对于多个请求分组是否已经检测到相对应的响应分组。
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