DE10102872C2

DE10102872C2 - Computer with high speed bus

Info

Publication number: DE10102872C2
Application number: DE2001102872
Authority: DE
Inventors: Thomas Huber; Manfred Moser
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2021-01-24
Also published as: DE10102872A1

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 working memory, each having at least one semiconductor Component and connected to each other via a bus are.

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. Sämtliche an den Prozessor angeschlossenen Funktionseinheiten werden über ei nen Bus angesteuert. Heutige Busse umfassen 16, 32 oder 64 Bit Datenbreite sowie entsprechende Steuersignale, um den Da tenverkehr gemäß einem vorgegebenen Protokoll abzuarbeiten.The traditional architecture of a computer, in particular a workstation or personal computer a processor that handles the calculation operations and the over orderly control executes a working memory in which the currently processed data is temporarily stored, as well as other peripheral devices, for example a Da visual display unit or a screen, which by a dedi graced circuit board is driven, or a hard drive for the non-volatile storage of data. All of the Processor-connected functional units are via ei controlled a bus. Today's buses are 16, 32 or 64 Bit data width and corresponding control signals to the Da process traffic according to a specified 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. Problematisch ist, daß die Daten übertragungsrate über einen aus metallischen Leiterbahnen ge bildeten Bus begrenzt ist. Zur Erhöhung der Datenrate werden daher die Signale parallel übertragen, beispielsweise mit ei ner Breite von 64 Bit. 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. So ist eine Leiter bahn auf der Platine mit einem Anschlußstift oder Pin des die integrierte Halbleiterschaltung enthaltenden Gehäuses verbun den. Der Pin wird vom Äußeren ins Innere des Gehäuses geführt und dort über Bonddrähte mit den Anschlußflächen des Halblei terchips, den sogenannten Anschlußpads, verbunden. Ein Ein gangspuffer ist direkt von den über den Bus übertragenen und über Anschlußpin und Bonddraht an das Anschlußpad geführten elektrischen Signalen ansteuerbar. 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. 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.Conventional buses in computers, especially in personnel Computers are made up of metallic wires that line up the board run or at least partially as a metallic cal cables are routed. The problem is that the data transfer rate over a ge made of metallic conductor tracks formed bus is limited. To increase the data rate therefore transmit the signals in parallel, for example with egg 64 bits wide. At the interfaces of the bus with the semiconductor devices of the processor or work the electrical signals coming from the bus fed directly into the semiconductor chip. That's a ladder track on the board with a connector pin or pin of the Integrated semiconductor circuit containing housing verbun the. The pin is led from the outside into the inside of the housing and there over bond wires with the connection surfaces of the half lead terchips, the so-called connection pads. An on gang buffer is direct from those transmitted over the bus and led to the connection pad via connection pin and bonding wire controllable electrical signals. Even if the circuits in the integrated circuit at clock frequencies of several one hundred megahertz can work is the data transmission rate technologically on the bus carrying electrical signals limited. It is therefore foreseeable that conventional bus systems based on the transmission of electrical signals in the future no longer meet the requirements for the data transfer rate can fill.

Der Artikel "Rechnerinternes optisches Bussystem mit Licht leiterplatte" von 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. Dabei werden Daten vom Sender per Leuchtdiode in eine optische Platte eingespeist und per Photodiode vom Empfänger gelesen.The article "Computer-internal optical bus system with light circuit board" by K.-R. Hase from Electronics 26 of December 23, 1986, pages 81 to 84 and 86 to 88 describes the data transmission via an optical bus. Data from the transmitter is fed into an optical plate by means of a light-emitting diode and read by the receiver via a 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 publication DE 38 34 335 A1 describes Lichtwellenlei ter, which are integrated in a substrate to electronic Connect components optically.

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. Es handelt sich um ei nen parallelen Bus.The document DE 40 06 510 A1 describes an optical Plate stack for signal transmission between components nes computer system in which the bus width of that of electronic components. It is egg parallel bus.

Die Druckschrift DE 36 89 583 T2 beschreibt ein optisches Wellenlängenmultiplexvermittlungssystem. Dieses ermöglicht die Übertragung mehrerer optischer Signale über eine optische Ader.The publication DE 36 89 583 T2 describes an optical Wavelength division multiplex switching system. This enables the transmission of several optical signals via one optical Vein.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Computer an zugeben, der eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit und Flexibi lität bei der Datenübertragung aufweist. Insbesondere soll bei der Verwendung von Halbleiterbauelementen für Prozessor und Arbeitsspeicher der diese Einrichtungen verbindende Bus eine höhere Datenübertragungsrate bereitstellen können.An object of the invention is to provide a computer admit the higher working speed and flexibility lity in data transmission. In particular, should when using semiconductor components for processor and memory of the bus connecting these devices can provide a higher data transfer rate.

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 solved, which comprises: a processor that has at least one half conductor component includes, a working memory, the min least comprises a semiconductor device, a periphery a bus that the processor uses to work with cher and the peripheral unit is connected, a control approximately, the at least one semiconductor device summarizes and about which the processor with the working memory and the peripheral unit is connected, respective optical wires for connecting the control device to the working memory cher, the processor and the peripheral unit, respectively electro-optical converter for conversion between optical Si signal and electrical signals, their optical interface len with the optical wires and their electrical cut put connected to the respective semiconductor devices are.

Beim Computersystem gemäß der Erfindung wird eine optische Ader verwendet, also eine Glasfaser, um Signale über den Bus zu übertragen. Die Datenübertragung längs des Busses erfolgt daher nicht etwa durch elektrische Signale, sondern durch op tische Signale. Die über eine Glasfaser erreichbare Daten übertragungsrate ist aus derzeitiger Sicht nahezu unbegrenzt. Probleme wie bei elektrischen Signalen mittels herkömmlicher Kupfertechnik, wie Anpassung, Impedanz, Reflexion, sind bei Verwendung der Glasfaser als Übertragungsmedium keine die Übertragungsrate beeinflussenden Größen. Hohe Taktraten sind bei der Verwendung von optischen Adern für Bussysteme nicht mit den aus der Technik von Kupferleitungen bekannten Proble men verbunden.In the computer system according to the invention, an optical Core is used, i.e. an optical fiber, to send signals over the bus transferred to. Data is transmitted along the bus therefore not by electrical signals, but by op table signals. The data that can be reached via an optical fiber From the current perspective, the transfer rate is almost unlimited. Problems as with electrical signals using conventional Copper technology, such as matching, impedance, reflection, are included Using the fiber as a transmission medium is not the Transfer rate influencing variables. High clock rates are not when using optical wires for bus systems with the problems known from the technology of copper lines men connected.

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. 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. Die Wandler können im gleichen Gehäuse wie die integrierte Halb leiterschaltung angeordnet werden. Die Wandler sind mit dem Halbleiterchip verbunden, beispielsweise auf diesem angeord net. Mit fortschreitender Integrationstechnik können diese elektro-optischen Wandler auch mit der Halbleiterschaltung monolithisch integriert werden.To process optical signals on only electrical signals tendency integrated semiconductor circuits of the Arbeitspei converter and the processor, converters are required Lich, the optical signals into electrical signals and vice versa returns to change depending on the direction of transmission. At the end of the bus on both the processor and the Such converters are provided to the opti convert the bus's signals into electrical signals, which can be fed to the respective integrated circuit. The Transducers can be in the same housing as the integrated half conductor circuit can be arranged. The converters are with that Semiconductor chip connected, for example arranged on this net. As the integration technology progresses, this can electro-optical converter also with the semiconductor circuit be integrated monolithically.

Entsprechend heutigen Systemen kann der Arbeitsspeicher meh rere, mindestens zwei Halbleiterspeicherbauelemente umfassen. Die Glasfaser des optischen Busses wird dann bis in die Nähe der Halbleiterspeicher als einzige Ader geführt. Unmittelbar vor den Halbleiterbauelementen wird der Signalweg aufge trennt. Je eine optische Ader wird an die den Halbleiterspei ehern zugeordneten jeweiligen elektro-optischen Wandlern ge führt. 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. According to today's systems, the main memory can be meh rere include at least two semiconductor memory devices. The optical fiber of the optical bus is then up close the semiconductor memory as a single wire. Right away the signal path is opened up in front of the semiconductor components separates. One optical wire each is attached to the semiconductor memory rather associated respective electro-optical converters ge leads. Splitting one fiber into several the glass fibers assigned to the semiconductor memories are made via a demultiplexer or in the case of the reverse transmission direction of the semiconductor memories in the direction of Processor via a multiplexer.

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

Auch die an den Chipsatz angeschlossenen Busse verwenden op tische Adern als Übertragungsmedium. 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.The buses connected to the chipset also use op table wires as transmission medium. Therefore, are for everyone closed bus electro-optical converter required that the optical signals of the respective bus in electrical Convert signals that are processed by the semiconductor chipset that 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). Prinzipiell kann jede Art von Halbleiterspeichern für den Arbeitsspeicher verwendet werden.The semiconductor memories can be synchronized to egg as usual Nem clock memory semiconductor memory with non-volatile term memory cells, so-called SDRAMs (Synchronous Dy namic random access memories). In principle, any type of Semiconductor memories are used for the main memory.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention based on the in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt die Architektur eines Rechners, dessen Bussy stem Glasfaserübertragungsstrecken aufweist. 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. Ein Arbeits speicher 40 umfaßt im dargestellten Beispiel sechs Halblei terspeicher 41, 42, 43, 44, 45, 46. Jeder der Halbleiterspei cher ist identisch aufgebaut. So weist der Halbleiterspeicher 41 einen Siliziumchip 48 auf, in dem ein Speicherzellenfeld und entsprechende Ansteuerungslogik angeordnet sind. Der Halbleiterspeicher ist beispielsweise, aber nicht notwendi gerweise, vom Typ SDRAM. Im Falle eines SDRAM erfolgen sämt liche Datenein-/Datenausgaben synchron zu einem Taktsignal. Die Datenübertragung zwischen der CPU 10 und den Halbleiter speichern 41, . . ., 46 des Arbeitsspeichers 40 wird über ein Bussystem 30 abgewickelt. Das Bussystem 30 verwendet als Übertragungsmedium optische Adern, hier Glasfasern.The figure shows the architecture of a computer whose Bussy stem has fiber optic transmission links. A processor or CPU 10 consists of a semiconductor component, for example a silicon chip, which has transistors and other integrable components in order to generate circuits which bring about the functionality of a CPU. A working memory 40 comprises six semiconductor memory 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 in the example shown. Each of the semiconductor memories is constructed identically. The semiconductor memory 41 thus has a silicon chip 48 in which a memory cell array and corresponding control logic are arranged. The semiconductor memory is, for example, but not necessarily, of the SDRAM type. In the case of an SDRAM, all data inputs / data outputs are synchronized with a clock signal. The data transfer between the CPU 10 and the semiconductor store 41,. , ., 46 of the working memory 40 is processed via a bus system 30 . The bus system 30 uses optical wires, here glass fibers, as the transmission medium.

An die CPU 10 ist der Frontside-Bus 36 angeschlossen. Er ver bindet die CPU 10 mit einer Bussteuerungseinrichtung 20. Die Bussteuerungseinrichtung 20, ein sogenannter Chipsatz, umfaßt ein oder mehrere Halbleiterchips, die die Buszugriffe der CPU 10 abarbeiten. 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. Ein erster Bus 33 dient zum Anschluß des Ar beitsspeichers 40. Ein zweiter Bus 32 dient zum Anschluß von Graphikeinrichtungen, beispielsweise eines Graphikbildschirms samt entsprechender Ansteuerungslogik. Ein dritter Bus 31, beispielsweise gemäß PCI- oder ISA-Standard, schließt eine Festplatte an das System an.The frontside bus 36 is connected to the CPU 10 . It connects the CPU 10 to a bus control device 20 . The bus control device 20 , a so-called chipset, comprises one or more semiconductor chips that process the bus accesses of the CPU 10 . In the exemplary embodiment, three different union bus systems 31 , 32 , 33 are provided, which are connected to the CPU 10 via the chipset 20 by means of the frontside bus 36 . A first bus 33 is used to connect the Ar memory 40 . A second bus 32 is used to connect graphics devices, for example a graphics screen including the corresponding control logic. A third bus 31 , for example in accordance with the PCI or ISA standard, connects a hard disk to the system.

Jeder der Busse 36, 33, 32, 31 umfaßt eine Glasfaser. Auf der Glasfaser werden die vom Bus zu übertragenden Signale als op tische Signale mit aus Anwendungssicht nahezu unbegrenzter Datenübertragungskapazität übertragen. Es reicht daher eine einzige optische Ader, um sämtliche Signale seriell auf dem jeweiligen Bus übertragen zu können.Each of the buses 36 , 33 , 32 , 31 comprises an optical fiber. The signals to be transmitted by the bus are transmitted on the optical fiber as optical signals with an almost unlimited data transmission capacity from an application perspective. A single optical wire is therefore sufficient to be able to transmit all signals serially on the respective bus.

Die Halbleiterbauelemente der CPU 10, des Chipsatzes 20 sowie der Halbleiterspeicherbausteine des Arbeitsspeichers 40 ver arbeiten elektrische Signale. 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. Die elektro-optischen Wandler sind technisch ausgereift und bekannt. 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. 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. 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. Die Glasfaser 33 des zum Arbeitsspeicher 40 füh renden Busses ist über den Wandler 23 an den Chipsatz ange schlossen. Sämtliche Halbleiterspeicherbausteine weisen einen elektro-optischen Wandler auf, beispielsweise der Speicher 41 den Wandler 47. Der Wandler ist zweckmäßigerweise im Gehäuse des jeweiligen Halbleiterspeicherbausteins angeordnet. Bei spielsweise ist die elektrische Schnittstelle des Wandlers auf dem Halbleiterchip angeordnet und mit den Anschlußpads des Halbleiterchips verbunden. Idealerweise ist der elektro optische Wandler monolithisch auf dem jeweiligen Chip inte griert. Die Glasfaser kann dann direkt an die optische Schnittstelle des elektro-optischen Wandlers angeschlossen werden.The semiconductor components of the CPU 10 , the chipset 20 and the semiconductor memory chips of the working memory 40 process electrical signals. In order to convert the optical signals of the bus system to electrical signals that are to be processed by the semiconductor circuits, the computer has electro-optical converters. The electro-optical converters are technically mature and well known. They convert optical signals into electrical signals during the transmission of signals from the bus to the semiconductor chip and electrical signals into optical signals during the reverse transmission from the semiconductor chip to the bus system. An electro-optical converter 11 is located on the end of the frontside bus 36 on the CPU side, and a corresponding converter 21 is located on the chipset-side end of the frontside bus 36 . The graphics bus 32 is connected to the chipset via the converter 24 , the PCI or ISA bus is connected to the chipset via the converter 22 . The optical fiber 33 of the bus leading to the working memory 40 is connected via the converter 23 to the chipset. All semiconductor memory components have an electro-optical converter, for example the memory 41 and the converter 47 . The converter is expediently arranged in the housing of the respective semiconductor memory module. In example, the electrical interface of the converter is arranged on the semiconductor chip and connected to the connection pads of the semiconductor chip. Ideally, the electro-optical converter is monolithically integrated on the respective chip. 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. Probleme der Anpassung, Impedanz und Reflexionen sind prinzipiell auch für höchste Datenraten gelöst. Der Übertragungsweg ist vollständig galvanisch ge trennt. Eine Erhöhung der Datenrate erfordert daher keine ge sonderte Dimensionierung etwaiger Anpassungsschaltungen, wie dies bei Kupferleitungsbussen der Fallist. Die Datenübertra gung über eine optische Ader erfolgt beispielsweise seriell. Ein geeignetes Übertragungsprotokoll, welches konform mit dem ISO/OSI-Schichtenmodell ist, ermöglicht die serielle Übertra gung von hohen Datenraten. High-quality data can be transmitted via the optical transmission channel Data rate are transmitted. Matching problems, impedance and reflections are in principle also for the highest data rates solved. The transmission path is completely galvanic separates. An increase in the data rate therefore does not require ge special dimensioning of any adaptation circuits, such as this is the case with copper line buses. The data transfer For example, serial transmission takes place via an optical wire. A suitable transmission protocol that conforms to the ISO / OSI layer model, enables serial transmission high data rates.

Der Arbeitsspeicher 40 umfaßt mehrere einzelne Halbleiter speicher, auf die beispielsweise parallel zuzugreifen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sechs Halbleiterspei cher 41, 42, 43, 44, 45, 46 vorgesehen, eine höhere oder niedrigere Anzahl ist ebenso möglich. 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. 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. 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. Die Ausführung eines Multiplexers/Demultiplexers 34 an sich ist bekannt.The working memory 40 comprises several individual semiconductor memories, which can be accessed in parallel, for example. In the illustrated embodiment, six semiconductor memory 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 are provided, a higher or lower number is also possible. The signal path, which is brought up via the glass fiber 33 from the chipset 20 to the memory modules of the main memory 40 , is split by a demultiplexer 34 into a downstream glass fiber path, which connects to the respective electro-optical converter of the semiconductor memory. For example, the semiconductor memory chip 41 is supplied by the glass fiber 35 , which attaches to the demultiplexer 34 , the semiconductor chip 42 by the glass fiber 37, etc. The same applies to the other semiconductor memory chips. For the signal away from the semiconductor memory chips to the chipset 20 , the device 34 has the functionality of a multiple xer, which combines all the signals from the semiconductor memory chips via the respective individual optical wires multiplexed onto the single glass fiber 33 and transmits them to the chipset 20 . The design 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 enables a high-speed bus in Computer systems using fiber optics without problems with adaptation with increasing data transfer rate or reflections would occur.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

CPU
CPU

2020

Chipsatz
chipset

4040

Arbeitsspeicher
random access memory

4848

, .

4949

Halbleiterspeicher
Semiconductor memory

3131

, .

3232

, .

3333

, .

3535

, .

3636

, .

3737

Glasfasern
glass fibers

1111

, .

2121

, .

2222

, .

2323

, .

2424

, .

4747

elektro-optische Wandler
electro-optical converter

Claims

1. Computer comprising:
a processor ( 10 ) comprising at least one semiconductor device;
a working memory ( 40 ) comprising at least one semiconductor component ( 41 );
a peripheral unit;
a bus ( 36 , 33 ) via which the processor ( 10 ) is connected to the main memory and the peripheral unit;
a control device ( 20 ) which comprises at least one semiconductor component ( 20 ) and via which the processor ( 10 ) is connected to the main memory ( 40 ) and the peripheral unit;
respective optical wires ( 36 , 33 , 31 , 32 ) for connecting the control device ( 20 ) to the main memory ( 40 ), the processor ( 10 ) and the peripheral unit;
respective electro-optical converter ( 11 , 20 , 21 , 23 , 47 ) for conversion between optical signals and electrical signals, whose optical interfaces are connected to the optical wires and whose electrical interfaces are connected to the respective semiconductor components ( 10 , 20 , 41 ) ,

2. Computer according to claim 1, characterized in that the main memory ( 40 ) comprises at least two semiconductor components ( 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 ) that a demultiplexer ( 34 ) for distributing optical signals from a first optical Wire ( 33 ) on the respective second optical wires ( 35 , 37 ) assigned to the semiconductor components ( 41 , 42 ) of the main memory ( 40 ) is provided that a multiplexer ( 34 ) for coupling optical signals from the second optical wires ( 35 , 37 ) to the first optical wire ( 33 ) is provided and that the first optical wire ( 33 ) is coupled to the control unit ( 10 ).

3. Computer according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral unit is a graphics unit for control ner display device.

4. Computer according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the peripheral is a hard drive.

5. Computer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the semiconductor component ( 41 ) of the main memory is a semi-conductor memory, in particular a semiconductor memory with dynamic memory cells, the data input and data output can be performed isochronously.

6. Computer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electro-optical converter ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) in the Ge housing of the respective semiconductor component ( 10 , 20 , 41 ) are arranged.

7. Computer according to claim 6, characterized in that the electro-optical converters ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) are arranged on the semiconductor chip of the respective semiconductor component ( 10 , 20 , 41 ).

8. Computer according to claim 7, characterized in that the electro-optical converters ( 11 , 21 , 22 , 23 , 24 , 47 ) on the semiconductor chip of the respective semiconductor component ( 10 , 20 , 41 ) are monolithically integrated.