DE10102872C2 - Computer with high-speed bus - Google Patents

Computer with high-speed bus

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DE10102872C2
DE10102872C2 DE2001102872 DE10102872A DE10102872C2 DE 10102872 C2 DE10102872 C2 DE 10102872C2 DE 2001102872 DE2001102872 DE 2001102872 DE 10102872 A DE10102872 A DE 10102872A DE 10102872 C2 DE10102872 C2 DE 10102872C2
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    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections ; Transmitting or receiving optical signals between chips, wafers or boards; Optical backplane assemblies

Description

Die Erfindung betrifft einen Computer mit einem Prozessor und einem Arbeitsspeicher, die jeweils mindestens ein Halbleiter bauelement umfassen und über einen Bus miteinander verbunden sind. The invention relates to a computer with a processor and a memory, each comprising at least a semiconductor device, and are interconnected via a bus.

Die herkömmliche Architektur eines Computers, insbesondere eines Arbeitsplatzrechners oder Personal Computers, umfaßt einen Prozessor, der die Berechnungsoperationen und die über geordnete Steuerung ausführt, einen Arbeitsspeicher, in dem die momentan verarbeiteten Daten temporär gespeichert werden, sowie weitere periphere Einrichtungen, beispielsweise ein Da tensichtgerät oder einen Bildschirm, welcher durch eine dedi zierte Platine angesteuert wird, oder ein Festplattenlaufwerk zur nichtflüchtigen Speicherung von Daten. The conventional architecture of a computer, in particular a workstation or personal computer, includes a processor, such as a Da least maybe gets the calculation operations and executes host controller, a memory in which the currently processed data is stored temporarily, and other peripheral devices or a screen which is driven by a dedi ed board or a hard drive for permanent storage of data. Sämtliche an den Prozessor angeschlossenen Funktionseinheiten werden über ei nen Bus angesteuert. All connected to the processor functional units are controlled via ei nen bus. Heutige Busse umfassen 16, 32 oder 64 Bit Datenbreite sowie entsprechende Steuersignale, um den Da tenverkehr gemäß einem vorgegebenen Protokoll abzuarbeiten. 16, 32 or 64 Today's buses comprise bit data width and corresponding control signals to the work off of such data according to a predetermined protocol.

Herkömmliche Busse in Computern, insbesondere in Personal Computern, sind aus metallischen Leitungen gebildet, die auf der Platine verlaufen oder zumindest teilweise als metalli sche Kabel geführt werden. Conventional buses in computers, especially personal computers, are formed from metallic lines which are run on the board or at least partially carried out as a metalli specific cable. Problematisch ist, daß die Daten übertragungsrate über einen aus metallischen Leiterbahnen ge bildeten Bus begrenzt ist. A problem is that the data transfer rate is limited by a ge of metallic interconnects formed bus. Zur Erhöhung der Datenrate werden daher die Signale parallel übertragen, beispielsweise mit ei ner Breite von 64 Bit. therefore, the signals are transmitted in parallel, for example with egg ner width of 64 bits for increasing the data rate. An den Schnittstellen des Busses mit den Halbleiterbauelementen des Prozessors oder des Arbeits speichers werden die vom Bus kommenden elektrischen Signale direkt in den Halbleiterchip eingespeist. At the interfaces of the bus with the semiconductor elements of the processor or memory of the work coming from the bus electrical signals are fed directly to the semiconductor chip. So ist eine Leiter bahn auf der Platine mit einem Anschlußstift oder Pin des die integrierte Halbleiterschaltung enthaltenden Gehäuses verbun den. Thus, a conductor track on the circuit board with a lead or pin of the semiconductor integrated circuit housing containing-jointed. Der Pin wird vom Äußeren ins Innere des Gehäuses geführt und dort über Bonddrähte mit den Anschlußflächen des Halblei terchips, den sogenannten Anschlußpads, verbunden. The pin is led from the exterior to the interior of the housing and there, connected via bonding wires to the bonding pads of the semiconductor chips, the so-called connecting pads. Ein Ein gangspuffer ist direkt von den über den Bus übertragenen und über Anschlußpin und Bonddraht an das Anschlußpad geführten elektrischen Signalen ansteuerbar. A is an output buffer driven directly from the data transmitted via the bus and the terminal pin and bonding wire to the connection pad out electrical signals. Auch wenn die Schaltungen im integrierten Schaltkreis bei Taktfrequenzen von mehreren hundert Megahertz arbeiten können, ist die Datenübertragungs rate auf dem elektrische Signale führenden Bus technologisch begrenzt. Even if the circuits can operate at clock frequencies of several hundred megahertz in the integrated circuit, the data transfer rate is limited technologically on the electrical signals outgoing bus. Es ist daher absehbar, daß herkömmliche Bussysteme auf Basis der Übertragung von elektrischen Signalen zukünfti ge Anforderungen an die Datenübertragungsrate nicht mehr er füllen können. It is therefore foreseeable that he no longer able to fill conventional bus systems based on the transmission of electrical signals ge Now the future demands on the data transmission rate.

Der Artikel "Rechnerinternes optisches Bussystem mit Licht leiterplatte" von K.-R. The article "Computer Internal board-optical bus system with light" of K.-R. Hase aus Elektronik 26 vom 23.12.86, Seiten 81 bis 84 und 86 bis 88 beschreibt die Datenübertra gung über einen optischen Bus. Hase from electronics 26, 23/12/86, pages 81 to 84 and 86 to 88, the supply Datenübertra describes an optical bus. Dabei werden Daten vom Sender per Leuchtdiode in eine optische Platte eingespeist und per Photodiode vom Empfänger gelesen. In this case, data is fed from the transmitter by light-emitting diode in an optical disk and read by the recipient per photodiode.

Die Druckschrift DE 38 34 335 A1 beschreibt Lichtwellenlei ter, die in einem Substrat integriert sind, um elektronische Bauteile auf optischem Weg zu verbinden. The document DE 38 34 335 A1 describes Lichtwellenlei ter, which are integrated in a substrate to connect electronic components in an optical way.

Die Druckschrift DE 40 06 510 A1 beschreibt einen optischen Plattenstapel zur Signalübertragung zwischen Komponenten ei nes Rechnersystems, bei dem die Busbreite derjenigen der elektronischen Komponenten entspricht. The document DE 40 06 510 A1 describes an optical disk stack for transmitting signals between components ei nes computer system, wherein the bus width that corresponds to the electronic components. Es handelt sich um ei nen parallelen Bus. It is ei nen parallel bus.

Die Druckschrift DE 36 89 583 T2 beschreibt ein optisches Wellenlängenmultiplexvermittlungssystem. The document DE 36 89 583 T2 describes a wavelength division multiplexed optical switching system. Dieses ermöglicht die Übertragung mehrerer optischer Signale über eine optische Ader. This enables the transmission of multiple optical signals over an optical core.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Computer an zugeben, der eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit und Flexibi lität bei der Datenübertragung aufweist. An object of the invention is to add a computer to the formality a higher operating speed and has flexibi in data transmission. Insbesondere soll bei der Verwendung von Halbleiterbauelementen für Prozessor und Arbeitsspeicher der diese Einrichtungen verbindende Bus eine höhere Datenübertragungsrate bereitstellen können. In particular, should be able to provide a higher data transfer rate connecting bus with the use of semiconductor devices for the processor and memory of these devices.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Computer gelöst, der umfaßt: einen Prozessor, der mindestens ein Halb leiterbauelement umfaßt, einen Arbeitsspeicher, der minde stens ein Halbleiterbauelement umfaßt, eine Peripherieein heit, einen Bus, über den der Prozessor mit dem Arbeitsspei cher und der Peripherieeinheit verbunden ist, eine Steue rungseinrichtung, die mindestens ein Halbleiterbauelement um faßt und über die der Prozessor mit dem Arbeitsspeicher und der Peripherieeinheit verbunden ist, jeweilige optische Adern zur Verbindung der Steuerungseinrichtung mit dem Arbeitsspei cher, dem Prozessor und der Peripherieeinheit, jeweilige elektro-optische Wandler zur Wandlung zwischen optischen Si gnalen und elektrischen Signalen, deren optische Schnittstel len mit den optischen Adern und deren elektrische Schnitt stellen mit den jeweiligen Halbleiterbauelementen verbunden sind. According to the invention this object is achieved by a computer, comprising: a processor including at least one semiconductor device, a working memory, the minde least comprises a semiconductor device integrated a Peripherieein, a bus over which cher the processor with the Arbeitsspei and the peripheral unit is connected, a Steue inference means comprising at least one semiconductor device to summarizes and via which the processor is connected to the memory and the peripheral unit, respective optical conductors for connecting the control device cher with the Arbeitsspei, the processor and the peripheral unit, each electro- optical transducer gnalen for converting between optical and electrical signals Si, the optical interface of the len with the optical cores and the electrical interface with the respective semiconductor devices are connected.

Beim Computersystem gemäß der Erfindung wird eine optische Ader verwendet, also eine Glasfaser, um Signale über den Bus zu übertragen. The computer system according to the invention, an optical core is used, so an optical fiber to transmit signals over the bus. Die Datenübertragung längs des Busses erfolgt daher nicht etwa durch elektrische Signale, sondern durch op tische Signale. The data transmission along the bus is, therefore, not by electrical signals, but by op diagram signals. Die über eine Glasfaser erreichbare Daten übertragungsrate ist aus derzeitiger Sicht nahezu unbegrenzt. The achievable via an optical fiber data transmission rate is almost unlimited from today's perspective. Probleme wie bei elektrischen Signalen mittels herkömmlicher Kupfertechnik, wie Anpassung, Impedanz, Reflexion, sind bei Verwendung der Glasfaser als Übertragungsmedium keine die Übertragungsrate beeinflussenden Größen. Problems as electrical signals by means of conventional copper technology, such as adjustment, impedance, reflection are, when using the optical fiber as a transmission medium, the transmission rate no influencing sizes. Hohe Taktraten sind bei der Verwendung von optischen Adern für Bussysteme nicht mit den aus der Technik von Kupferleitungen bekannten Proble men verbunden. High cycle rates are not connected men in the use of optical wires for bus systems with the known in the art of copper conductors Proble.

Um optische Signale auf den nur elektrische Signale verarbei tenden integrierten Halbleiterschaltungen des Arbeitsspei chers und des Prozessors zu bringen, sind Wandler erforder lich, die optische Signale in elektrische Signale und umge kehrt je nach Übertragungsrichtung wandeln. In order to bring optical signals to electrical signals only proces Tenden semiconductor integrated circuits of the Arbeitsspei Chers and the processor transducers are erforder Lich, the optical signals into electrical signals and vice versa, depending on the transmission direction. Am Ende des Bus ses sowohl auf Seite des Prozessors als auch auf Seite des Arbeitsspeichers sind solche Wandler vorgesehen, um die opti schen Signale des Busses in elektrische Signale zu wandeln, die der jeweiligen integrierten Schaltung zuführbar sind. At the end of the bus ses both on the side of the processor and on the part of the working memory such converters are provided to convert the optical signals rule of the bus into electrical signals which are fed to the respective integrated circuit. Die Wandler können im gleichen Gehäuse wie die integrierte Halb leiterschaltung angeordnet werden. The transducers may be arranged circuit in the same package as the semiconductor integrated. Die Wandler sind mit dem Halbleiterchip verbunden, beispielsweise auf diesem angeord net. The transducers are connected to the semiconductor chip, for example on this angeord net. Mit fortschreitender Integrationstechnik können diese elektro-optischen Wandler auch mit der Halbleiterschaltung monolithisch integriert werden. With the progress of integration technology, these electro-optical converter can be monolithically integrated with the semiconductor circuit.

Entsprechend heutigen Systemen kann der Arbeitsspeicher meh rere, mindestens zwei Halbleiterspeicherbauelemente umfassen. According to present-day systems, the memory meh eral, comprise at least two semiconductor memory devices. Die Glasfaser des optischen Busses wird dann bis in die Nähe der Halbleiterspeicher als einzige Ader geführt. The glass fiber of the optical bus is then passed as a single wire to the vicinity of the semiconductor memory. Unmittelbar vor den Halbleiterbauelementen wird der Signalweg aufge trennt. Immediately before the semiconductor components of the signal path is cut up. Je eine optische Ader wird an die den Halbleiterspei ehern zugeordneten jeweiligen elektro-optischen Wandlern ge führt. Depending on an optical wire is connected to the brass Halbleiterspei the associated respective electro-optical converters leads ge. Die Aufspaltung der einen Glasfaser auf die mehreren den Halbleiterspeichern zugeordneten Glasfasern erfolgt über einen Demultiplexer bzw. im Fall der umgekehrten Übertra gungsrichtung von den Halbleiterspeichern in Richtung des Prozessors über einen Multiplexer. The splitting of a fiber optic assigned to the plurality of the semiconductor memories glass fibers via a demultiplexer or in the case of the reverse Übertra supply direction of the semiconductor memories in the direction of the processor through a multiplexer.

Wie in heutigen Architekturen für Personal Computer üblich, ist ein sogenannter Chipsatz vorhanden, der die Bussteuerung übernimmt. As is common in today's architectures for personal computers, a so-called chip set is present which takes over control of the bus. Die Bauelemente des Chipsatzes sind über einen Frontside-Bus mit dem Prozessor verbunden. The components of the chip are connected via a front side bus with the processor. Der Chipsatz über nimmt dann sämtliche Steuerungsfunktionen aus Sicht des Pro zessors hin zum Arbeitsspeicher bzw. den peripheren Funkti onseinheiten. The chipset over then takes all control functions from the perspective of Pro zessors towards the memory and the peripheral reduction units functi. Vom Chipsatz zweigt der Bus zum Arbeitsspeicher hin ab. the bus branches out from the memory through the chipset. Außerdem zweigen vom Chipsatz die jeweiligen Busse zum Festplattenlaufwerk oder zur Bildschirmplatine ab. Moreover, the respective buses to the hard drive or screen board branch off from the chipset. An die Busse können auch andere Platinen, welche spezielle Funktio nen übernehmen, angeschlossen werden. To the buses other boards which incorporate special func nen can be connected.

Auch die an den Chipsatz angeschlossenen Busse verwenden op tische Adern als Übertragungsmedium. Also connected to the chipset buses use op tables wires as a transmission medium. Daher sind für jeden an geschlossenen Bus elektro-optische Wandler erforderlich, die die optischen Signale des jeweiligen Busses in elektrische Signale wandeln, die vom Halbleiterchipsatz verarbeitet wer den können. Therefore, electro-optical converters are required for each of closed bus, convert the optical signals of the respective bus into electrical signals processed by the semiconductor chip rate who can.

Die Halbleiterspeicher können wie herkömmlich synchron zu ei nem Taktsignal arbeitende Halbleiterspeicher mit nichtflüch tigen Speicherzellen sein, sogenannte SDRAMs (Synchronous Dy namic Random Access Memories). The semiconductor memory may be as conventionally synchronously working to ei nem clock signal semiconductor memory having nichtflüch term memory cells, known as SDRAMs (Synchronous Dy namic Random Access Memories). Prinzipiell kann jede Art von Halbleiterspeichern für den Arbeitsspeicher verwendet werden. In principle, any type of semiconductor memory for the main memory can be used.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is further illustrated by the shown in the drawings embodiment.

Die Figur zeigt die Architektur eines Rechners, dessen Bussy stem Glasfaserübertragungsstrecken aufweist. The figure shows the architecture of a computer, whose stem has Bussy fiber optic transmission paths. Ein Prozessor oder CPU 10 besteht aus einem Halbleiterbauelement, bei spielsweise einem Siliziumchip, der Transistoren und andere integrierbare Bauelemente aufweist, um Schaltungen zu erzeu gen, die die Funktionalität einer CPU bewirken. A processor or CPU 10 consists of a semiconductor device in play as a silicon chip, the transistors and other integrated devices having to gen to erzeu circuits which effect the functionality of a CPU. Ein Arbeits speicher 40 umfaßt im dargestellten Beispiel sechs Halblei terspeicher 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 . A working memory 40 comprises in the example shown six semiconducting terspeicher 41, 42, 43, 44, 45, 46th Jeder der Halbleiterspei cher ist identisch aufgebaut. Each of the Halbleiterspei cher is identically constructed. So weist der Halbleiterspeicher 41 einen Siliziumchip 48 auf, in dem ein Speicherzellenfeld und entsprechende Ansteuerungslogik angeordnet sind. Thus, the semiconductor memory 41 on a silicon chip 48 in which a memory cell array and corresponding control logic are arranged. Der Halbleiterspeicher ist beispielsweise, aber nicht notwendi gerweise, vom Typ SDRAM. The semiconductor memory, for example, but not notwendi gerweise, type SDRAM. Im Falle eines SDRAM erfolgen sämt liche Datenein-/Datenausgaben synchron zu einem Taktsignal. In case of an SDRAM done all different classes of data input / data output in synchronism with a clock signal. Die Datenübertragung zwischen der CPU 10 und den Halbleiter speichern 41 , . The data transfer between the CPU 10 and the semiconductor memories 41. . , ., 46 des Arbeitsspeichers 40 wird über ein Bussystem 30 abgewickelt. 46 of the work memory 40 is handled by a bus system 30th. Das Bussystem 30 verwendet als Übertragungsmedium optische Adern, hier Glasfasern. The bus system 30 is used as transmission medium optical wires, glass fibers here.

An die CPU 10 ist der Frontside-Bus 36 angeschlossen. To the CPU 10 of the front-side bus 36 is connected. Er ver bindet die CPU 10 mit einer Bussteuerungseinrichtung 20 . He ver the CPU 10 binds with a bus controller 20th Die Bussteuerungseinrichtung 20 , ein sogenannter Chipsatz, umfaßt ein oder mehrere Halbleiterchips, die die Buszugriffe der CPU 10 abarbeiten. The bus controller 20, a so-called chip set comprises one or more semiconductor chips, the process the bus accesses the CPU 10 degrees. Im Ausführungsbeispiel sind drei unterschied liche Bussysteme 31 , 32 , 33 vorgesehen, die über den Chipsatz 20 vermittels des Frontside-Busses 36 an die CPU 10 ange schlossen sind. In the exemplary embodiment are provided three different Liche bus systems 31, 32, 33, which are joined via chipset 20 by means of the front side bus 36 to the CPU 10 is. Ein erster Bus 33 dient zum Anschluß des Ar beitsspeichers 40 . A first bus 33 serves to connect the Ar beitsspeichers 40th Ein zweiter Bus 32 dient zum Anschluß von Graphikeinrichtungen, beispielsweise eines Graphikbildschirms samt entsprechender Ansteuerungslogik. A second bus 32 is used for connection of graphics devices, such as a graphics screen together with the corresponding control logic. Ein dritter Bus 31 , beispielsweise gemäß PCI- oder ISA-Standard, schließt eine Festplatte an das System an. A third bus 31, for example in accordance with PCI or ISA standard, includes a hard disk drive to the system.

Jeder der Busse 36 , 33 , 32 , 31 umfaßt eine Glasfaser. Each of the buses 36, 33, 32, 31 comprises a glass fiber. Auf der Glasfaser werden die vom Bus zu übertragenden Signale als op tische Signale mit aus Anwendungssicht nahezu unbegrenzter Datenübertragungskapazität übertragen. On the glass fiber to be transmitted from the bus signals as op schematic signals from application point of view virtually unlimited data transmission capacity to be transmitted. Es reicht daher eine einzige optische Ader, um sämtliche Signale seriell auf dem jeweiligen Bus übertragen zu können. It is therefore sufficient for all the signals serially to transmit on the respective bus a single buffered optical fiber.

Die Halbleiterbauelemente der CPU 10 , des Chipsatzes 20 sowie der Halbleiterspeicherbausteine des Arbeitsspeichers 40 ver arbeiten elektrische Signale. The semiconductor components of the CPU 10, the chip set 20 and the semiconductor memory devices of the memory 40 ver work electrical signals. Zur Umsetzung der optischen Si gnale des Bussystems auf elektrische Signale, die von den Halbleiterschaltungen zu verarbeiten sind, weist der Computer elektro-optische Wandler auf. To implement the optical Si gnale the bus system to electrical signals to be processed by the semiconductor circuits, the computer has electro-optical converter. Die elektro-optischen Wandler sind technisch ausgereift und bekannt. The electro-optical converters are fully developed and are known. Sie setzen bei der Übertragung von Signalen vom Bus zum Halbleiterchip optische Signale in elektrische Signale um und bei der umgekehrten Übertragung vom Halbleiterchip zum Bussystem elektrische Si gnale in optische Signale. Set in the transmission of signals from the bus to the semiconductor chip optical signals into electrical signals, and in the reverse transmission from the semiconductor chip to the bus system electrical Si gnale into optical signals. Ein elektro-optischer Wandler 11 befindet sich am auf der Seite der CPU gelegenen Ende des Frontside-Busses 36 , ein entsprechender Wandler 21 am chipsatzseitigen Ende des Frontside-Busses 36 . An electro-optic converter 11 is located on located on the side of the CPU end of the front side bus 36, an appropriate converter 21 at the chipset side end of the front side bus 36th Der Graphikbus 32 ist über den Wandler 24 an den Chipsatz angeschlossen, der PCI- oder ISA-Bus ist über den Wandler 22 an den Chipsatz an geschlossen. The video bus 32 is connected via the converter 24 to the chipset, the PCI or ISA bus is closed via the converter 22 to the chipset to. Die Glasfaser 33 des zum Arbeitsspeicher 40 füh renden Busses ist über den Wandler 23 an den Chipsatz ange schlossen. The glass fiber 33 of the memory 40 füh leaders bus is closed via the converter 23 to the chipset attached. Sämtliche Halbleiterspeicherbausteine weisen einen elektro-optischen Wandler auf, beispielsweise der Speicher 41 den Wandler 47 . All of semiconductor memory devices have an electro-optical transducer, such as the memory 41 the transducer 47th Der Wandler ist zweckmäßigerweise im Gehäuse des jeweiligen Halbleiterspeicherbausteins angeordnet. The transducer is conveniently located in the housing of the respective semiconductor memory device. Bei spielsweise ist die elektrische Schnittstelle des Wandlers auf dem Halbleiterchip angeordnet und mit den Anschlußpads des Halbleiterchips verbunden. In play, the electrical interface of the transducer is arranged on the semiconductor chip and connected to the terminal pads of the semiconductor chip. Idealerweise ist der elektro optische Wandler monolithisch auf dem jeweiligen Chip inte griert. Ideally, the electro-optical converter is monolithically on the respective chip inte grated. Die Glasfaser kann dann direkt an die optische Schnittstelle des elektro-optischen Wandlers angeschlossen werden. The glass fiber can then be connected directly to the optical interface of the electro-optical converter.

Über den optischen Übertragungskanal können Daten mit hoher Datenrate übertragen werden. Via the optical transmission channel data can be transmitted at a high data rate. Probleme der Anpassung, Impedanz und Reflexionen sind prinzipiell auch für höchste Datenraten gelöst. Problems of adaptation, impedance and reflections are basically solved for the highest data rates. Der Übertragungsweg ist vollständig galvanisch ge trennt. The transmission is fully galvanically separated. Eine Erhöhung der Datenrate erfordert daher keine ge sonderte Dimensionierung etwaiger Anpassungsschaltungen, wie dies bei Kupferleitungsbussen der Fallist. therefore increasing the data rate does not require ge singled dimensioning any matching circuits, as with copper line buses Fallist. Die Datenübertra gung über eine optische Ader erfolgt beispielsweise seriell. The Datenübertra supply via an optical wire is effected for example in series. Ein geeignetes Übertragungsprotokoll, welches konform mit dem ISO/OSI-Schichtenmodell ist, ermöglicht die serielle Übertra gung von hohen Datenraten. A suitable communication protocol which conforms to the ISO / OSI layer model, the serial Übertra enables supply of high data rates.

Der Arbeitsspeicher 40 umfaßt mehrere einzelne Halbleiter speicher, auf die beispielsweise parallel zuzugreifen ist. The main memory 40 comprises a plurality of individual semiconductor memory, for example, is accessed in parallel. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Halbleiterspei cher 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 vorgesehen, eine höhere oder niedrigere Anzahl ist ebenso möglich. In the illustrated embodiment, six Halbleiterspei are cher 41, 42, 43, 44, 45, 46, a higher or lower number is also possible. Die Signalstrecke, wel che über die Glasfaser 33 vom Chipsatz 20 an die Speicherbau steine des Arbeitsspeichers 40 herangeführt wird, wird durch einen Demultiplexer 34 in je eine nachgeschaltete Glasfaser strecke aufgespaltet, die an die jeweiligen elektro-optischen Wandler der Halbleiterspeicher anschließt. The signal path wel che over the fiber 33 from the chip set 20 to the storage construction is brought 40 stones of the main memory is split by a demultiplexer 34 into a respective downstream fiber optic line which connects to the respective electro-optical converter of the semiconductor memory. Beispielsweise wird der Halbleiterspeicherbaustein 41 von der Glasfaser 35 versorgt, die am Demultiplexer 34 ansetzt, der Halbleitersei cherbaustein 42 von der Glasfaser 37 etc. Entsprechendes gilt für die weiteren Halbleiterspeicherbausteine. For example, the semiconductor memory device 41 is supplied from the optical fiber 35, which starts at the demultiplexer 34, the Halbleitersei cherbaustein 42 of the glass fiber 37, etc. The same applies to the other semiconductor memory devices. Für den Signal weg von den Halbleiterspeicherbausteinen zum Chipsatz 20 weist die Einrichtung 34 die Funktionalität eines Multiple xers auf, der sämtliche von den Halbleiterspeicherbausteinen über die jeweiligen einzelnen optischen Adern herangeführten Signale gemultiplext auf die einzige Glasfaser 33 zusammen faßt und an den Chipsatz 20 überträgt. For the signal away from the semiconductor memory devices to the chip set 20 34, the device has the functionality of a Multiple xers, the multiplexed all zoom out by the semiconductor memory devices via the respective individual optical conductors signals on the single fiber 33 summarizes and transmits to the chipset 20th Die Ausführung eines Multiplexers/Demultiplexers 34 an sich ist bekannt. The execution of a multiplexer / demultiplexer 34 is known per se.

Die Erfindung ermöglicht einen Hochgeschwindigkeitsbus in Computersystemen unter Verwendung von Glasfasern, ohne daß mit zunehmender Datenübertragungsrate Probleme bei Anpassung oder Reflexionen auftreten würden. The invention allows a high speed in computer systems by using glass fibers without would occur with increasing data transfer rate adaptation problems or reflections.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10

CPU CPU

20 20

Chipsatz chipset

40 40

Arbeitsspeicher random access memory

48 48

, .

49 49

Halbleiterspeicher Semiconductor memory

31 31

, .

32 32

, .

33 33

, .

35 35

, .

36 36

, .

37 37

Glasfasern glass fibers

11 11

, .

21 21

, .

22 22

, .

23 23

, .

24 24

, .

47 47

elektro-optische Wandler electro-optical transducer

Claims (8)

  1. 1. Computer, umfassend: 1. Computer comprising:
    einen Prozessor ( 10 ), der mindestens ein Halbleiterbauele ment umfaßt; a processor (10), comprising at least one Halbleiterbauele ment;
    einen Arbeitsspeicher ( 40 ), der mindestens ein Halbleiter bauelement ( 41 ) umfaßt; a memory (40), the component at least one semiconductor (41);
    eine Peripherieeinheit; a peripheral unit;
    einen Bus ( 36 , 33 ), über den der Prozessor ( 10 ) mit dem Arbeitsspeicher und der Peripherieeinheit verbunden ist; a bus (36, 33) via which the processor (10) is connected to the memory and the peripheral unit;
    eine Steuerungseinrichtung ( 20 ), die mindestens ein Halb leiterbauelement ( 20 ) umfaßt und über die der Prozessor ( 10 ) mit dem Arbeitsspeicher ( 40 ) und der Peripherieein heit verbunden ist; a control device (20) comprising at least one semiconductor component (20) and via which the processor (10) to the memory (40) and the integrated Peripherieein is connected;
    jeweilige optische Adern ( 36 , 33 , 31 , 32 ) zur Verbindung der Steuerungseinrichtung ( 20 ) mit dem Arbeitsspeicher ( 40 ), dem Prozessor ( 10 ) und der Peripherieeinheit; respective optical conductors (36, 33, 31, 32) for connecting the control device (20) to the memory (40), the processor (10) and the peripheral unit;
    jeweilige elektro-optische Wandler ( 11 , 20 , 21 , 23 , 47 ) zur Wandlung zwischen optischen Signalen und elektrischen Signalen, deren optische Schnittstellen mit den optischen Adern und deren elektrische Schnittstellen mit den jewei ligen Halbleiterbauelementen ( 10 , 20 , 41 ) verbunden sind. respective electro-optical converter (11, 20, 21, 23, 47) are connected to the conversion between optical signals and electrical signals, the optical interfaces with the optical cores and the electrical interfaces with the jewei then semiconductor devices (10, 20, 41) ,
  2. 2. Computer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsspeicher ( 40 ) mindestens zwei Halbleiterbauelemen te ( 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 ) umfaßt, daß ein Demultiplexer ( 34 ) zur Verteilung von optischen Signalen von einer ersten optischen Ader ( 33 ) auf jeweilige den Halbleiterbauelementen ( 41 , 42 ) des Arbeitsspeichers ( 40 ) zugeordneten zweiten opti schen Adern ( 35 , 37 ) vorgesehen ist, daß ein Multiplexer ( 34 ) zur Kopplung von optischen Signalen von den zweiten optischen Adern ( 35 , 37 ) zu der ersten optischen Ader ( 33 ) vorgesehen ist und daß die erste optische Ader ( 33 ) mit der Steuerungs einheit ( 10 ) gekoppelt ist. 2. A computer according to claim 1, characterized in that the memory (40) at least two Halbleiterbauelemen te (41, 42, 43, 44, 45, 46), in that a demultiplexer (34) for distribution of optical signals from a first optical core (33) associated to respective semiconductor devices (41, 42) of memory (40) second optical rule wires (35, 37) is provided, that a multiplexer (34) for coupling optical signals from the second optical conductors (35, 37) is provided to the first optical conductor (33) and that the first optical conductor (33) to the control unit (10) is coupled.
  3. 3. Computer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripherieeinheit eine Graphikeinheit zur Ansteuerung ei ner Anzeigeeinrichtung ist. 3. The computer of claim 1 or 2, characterized in that the peripheral unit is a graph unit for controlling ei ner display device.
  4. 4. Computer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Peripherieeinheit ein Festplattenlaufwerk ist. 4. The computer of claim 1, 2 or 3, characterized in that the peripheral unit is a hard disk drive.
  5. 5. Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterbauelement ( 41 ) des Arbeitsspeichers ein Halb leiterspeicher ist, insbesondere ein Halbleiterspeicher mit dynamischen Speicherzellen, dessen Datenein- und Datenausgabe taktsynchron durchführbar sind. 5. A computer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the semiconductor component (41) of the working memory one field is semiconductor memory, particularly a semiconductor memory having dynamic memory cells whose data input and data output isochronously are feasible.
  6. 6. Computer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optischen Wandler ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) im Ge häuse des jeweiligen Halbleiterbauelements ( 10 , 20 , 41 ) ange ordnet sind. 6. A computer according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the electro-optical transducer (11, 21, 22, 23, 24, 47) in the Ge housing of the respective semiconductor component (10, 20, 41) is are arranged.
  7. 7. Computer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optischen Wandler ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) auf dem Halbleiterplättchen des jeweiligen Halbleiterbauelements ( 10 , 20 , 41 ) angeordnet sind. 7. A computer according to claim 6, characterized in that the electro-optical transducer (11, 21, 22, 23, 24, 47) on the semiconductor wafer of the respective semiconductor component (10, 20, 41) are arranged.
  8. 8. Computer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optischen Wandler ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) auf dem Halbleiterplättchen des jeweiligen Halbleiterbauelements ( 10 , 20 , 41 ) monolithisch integriert sind. 8. The computer of claim 7, characterized in that the electro-optical transducer (11, 21, 22, 23, 24, 47) on the semiconductor wafer of the respective semiconductor component (10, 20, 41) are monolithically integrated.
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