DE112006002559T5

DE112006002559T5 - Eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Bezugstaktes

Info

Publication number: DE112006002559T5
Application number: DE112006002559T
Authority: DE
Inventors: Ravindran Folsom Mohanavelu; Aaron Hillsboro Martin; Dawson Davis Kesling; Joe Placerville Salmon; Mamun Ur Folsom Rashid
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: US7555670B2; WO2007050882A2; GB0807407D0; WO2007050882A3; DE112006002559B4; TWI345143B; GB2445698B; JP2009512079A; CN101292207A; US20070091712A1; CN101292207B; GB2445698A; JP4801737B2; TW200732883A

Abstract

Ein Chip mit:
einem bi-direktionalen Taktanschluss, der dazu in der Lage ist, statisch zum Empfangen oder zum Übertragen eines Takts konfiguriert zu werden, wobei der Takt von zwei oder mehreren im Wesentlichen identischen Chips verwendet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich allgemein auf das Gebiet der integrierten Schaltungen und insbesondere auf Systeme, Methoden und Vorrichtungen für eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Bezugstaktes.
HINTERGRUND
Eine übliche mit der Quelle synchrone Taktgeberarchitektur kann, beispielsweise, in Speichersystemen zum Schaffen eines Bezugstaktes für einen oder mehrere dynamische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) verwendet werden. Bei üblichen quellensynchronen Systemen erzeugt ein Speichercontroller den Bezugstakt, beispielsweise unter Verwendung einer phasenverriegelten Schleife. Der Speichercontroller legt den Bezugstakt sodann an einen primären DRAM an, der wiederum den Bezugstakt an die Empfangstaktbäume eines oder mehrerer sekundärer DRAM verteilt.
Der primäre DRAM empfängt den Bezugstakt und verteilt diesen über einen Empfangstaktbaum und einen Übertragungstaktbaum. Der Bezugstakt passiert sodann den Empfängertaktbaum eines sekundären DRAMs. Jeder sekundäre DRAM verwendet den Bezugstakt zum Steuern der Übertragung von Daten zu dem primären DRAM. Im Allgemeinen hat der Bezugstakt, der zum Steuern der Übertragung von Daten zu dem primären DRAM verwendet worden ist, den Speichersteuertaktbaum, den Kanal, den primären DRAM Empfängertaktbaum und den primären DRAM Sendertaktbaum gequert.
Der Taktzyklus, der die Daten an dem primären DRAM empfängt, wird um wenige Zyklen unterschiedlich sein von dem, der diesen zu dem sekundären DRAM sendet. Bei dem Vorhandensein eines Quellenrauschens in dem Bereich von (beispielsweise) 100 MHz oder mehr, führt die Fehlanpassung des Taktes an die Datenverzögerung zu erheblichem Jitter. Dieser Jitter kann den Bezugstakt oberhalb bestimmter Frequenzen bei vielen Anwendungen nicht verwendbar machen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden beispielhaft, nicht aber begrenzend, in den Figuren der beiliegenden Zeichnungen wiedergegeben, wobei andere entsprechende Bezugszeichen einander ähnliche Elemente angeben.
1 ist ein Blockdiagramm auf hoher Ebene, das ausgewählte Aspekte eines Systems von Chips wiedergibt, die entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert sind.
2 ist ein Blockdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Speichersystems wiedergibt, das entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Chips mit einem bi-direktionalen Taktanschluss entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt.
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines bi-direktionalen Taktanschlusses wiedergibt, das entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert ist.
5 ist ein Flussdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Verfahrens für eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Bezugsblocks entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt.
6A und 6B sind Blockdiagramme, die ausgewählte Aspekte von Rechnersystemen wiedergeben.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind allgemein auf Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Taktanschlusses gerichtet. Bei einem Ausführungsbeispiel weisen wenigstens einige der Chips innerhalb eines Systems einen bi-direktionalen Taktanschluss auf. Der bi-direktionale Taktanschluss kann entweder zum Übertragen eines Referenztaktes oder zum Empfangen eines Referenztaktes konfiguriert sein. Bei einem Ausführungsbeispiel splittet ein primärer Chip (beispielsweise ein primärer DRAM) das Taktsignal und sendet dieses durch seinen bi-direktionalen Taktanschluss. Jeder sekundäre Chip empfängt den Referenztakt an seinen bi-direktionalen Taktanschluss und verwendet diesen zum Übertragen von Daten, ohne dass der Referenztakt den Übertragungstaktbaum des primären DRAM queren muss. Wie weiter unten diskutiert werden wird, bietet das Ausführungsbeispiel der Erfindung einen größeren Schutz vor dem Erzeugen von durch das Rauschen induziertem Jitter.
1 ist ein Blockdiagramm auf einer hohen Ebene, das ausgewählte Aspekte eines Systems von Chips zeigt, die nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert sind. Das System 100 weist Chips 110, 120 und 130 auf, die in einer sich wiederholenden Architektur angeordnet sind. Der Begriff „wiederholende Architektur" bezieht sich auf eine Architektur, bei der Chips Daten an einem Anschluss empfangen und diese Daten (wenigstens einen Teil dieser Daten) über einen zweiten Anschluss wiederholen. Der Chip 120 empfängt beispielsweise Daten an den Anschlüssen 126 und 124 und wiederholt diese Daten durch deren Übertragen von den Anschlüssen 128 und 122.
Die Chips 120 und 130 verwenden einen Bezugstakt von dem Chip 110 zum Übertragen von Daten von den Anschlüssen 122 bzw. 132. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Bezugstakt erzeugt von, wenigstens teilweise, einer phasenverriegelten Schleife (PLL) 112 und wird zu dem Chip 120 geführt. Der Chip 120 spaltet den Referenztakt (beispielsweise bei 102) und überträgt diesen von dem bi-direktionalen Taktanschluss 140 zurück. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der bi-direktionale Taktanschluss 120 ein Taktanschluss, der entweder als ein Sender oder als ein Empfänger konfiguriert werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Referenztakt aufgespalten, bevor er durch den zweiten Transmitter 128 des Chips 120 geht.
Der Chip 130 empfängt den Bezugstakt an dem bi-direktionalen Taktanschluss 142. Der empfangene Bezugstakt wird von dem bi-direktionalen Taktanschluss 142 zu dem primären Transmitter 132 geführt. Der Chip 120 verwendet den Referenztakt zum Steuern der Transmission von Daten von dem primären Transmitter 132. Bei einem Ausführungsbeispiel verringert die Verwendung von bi-direktionalen Taktanschlüssen 140 und 142 den Jitter, da die Länge des Bezugstaktweges reduziert ist verglichen mit der Länge des Bezugstaktweges in, beispielsweise, üblichen, mit der Quelle synchronen System. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Länge des Bezugstaktweges reduziert, da er nicht durch den sekundären Transmitter 128 (und dessen zugehörigen Taktbaum) und den primären Empfänger 136 (und dessen zugehörigen Taktbaum) läuft.
2 ist ein Blockdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Speichersystems, das nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert ist, zeigt. Das Speichersystem 200 weist einen Speichercontroller 210, einen Konnektor 220 und Speichereinheiten 230/240 auf. Bei einem Ausführungsbeispiel weist das Speichersystem 200 eine wiederholende Architektur auf, d. h., jede Speichereinheit wiederholt (wenigstens einen Teil) der Daten, die es sowohl in der primären Richtung (d. h., der Richtung, die zu dem Speichercontroller 210 weist) und der sekundären Richtung (d. h., der Richtung, die weg von dem Speichercontroller 210 weist oder diesem gegenüberliegt), empfängt.
Der Speichercontroller 210 steuert wenigstens teilweise, den Strom der Daten zwischen den Speichereinheiten 230/240 und beispielsweise einem oder mehreren Prozessoren. Bei einem Ausführungsbeispiel liefert der Speichercontroller 210 einen Bezugstakt (d. h. einen quellensynchronen Takt) unter Verwendung beispielsweise einer phasenverriegelten Schleife 212. Der Sender 214 sendet den Bezugstakt an die Speichereinheit 230 durch, beispielsweise, den Connektor 220. Der Connektor 220 ist, beispielsweise, der gegenständliche Connektor, in den ein Speichermodul (beispielsweise ein duales Inline Speichermodul DIMM)) eingesetzt ist.
Die primäre Speichereinheit 230 empfängt den Bezugstakt auf dem primären Empfänger 232. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Bezugstakt von dem Bezugstaktbaum verzweigt und wird an den bi-direktionalen Taktanschluss 260 angelegt zum Verteilen auf die sekundären Speichereinheiten 240. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der bi-direktionale Taktanschluss 260 zum Übertragen des Referenztakts auf sekundäre Speichereinheiten 240 konfiguriert. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel sind die bi-direktionalen Taktanschlüsse 262 zum Empfangen des Bezugstaktes konfiguriert.
Bei jeder sekundären Speichereinheit 240 wird der Referenztakt einem bi-direktionalen Taktanschluss 262 empfangen. Der Bezugstakt wird sodann zu dem Transmitter 244 gesendet. Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet der Transmitter 244 den Bezugstakt zum Steuern (wenigstens teilweise) von Daten zu, beispielsweise Links 246. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Links 246 Point-to-Point-Links in einem Speicherkanal. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Links 246 unterschiedlich implementiert sein (beispielsweise als Links in einem Datennetz).
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umgeht der Referenztakt den sekundären Transmitter 236 (die primäre Speichereinheit 230) und die primären Empfänger 248 (sekundäre Speichereinheiten). Der Bezugstakt zeigt weniger Jitter, weil der Taktweg kürzer ist und durch weniger Taktbäume geht. Bei einem Ausführungsbeispiel sind höhere Datenraten auf den Chip-zu-Chip-Links (beispielsweise die Links 246) möglich, da der Referenztakt weniger Jitter zeigt (insbesondere weniger Jitter, als die Links in ein übliches quellensynchrones System zeigen würden).
Speichereinheiten 230/240 können von jedem Typ einer Speichereinheit sein, die zum Schaffen eines Systemspeichers geeignet sind. Beispielsweise sind bei einem Ausführungsbeispiel die Speichereinheiten 230/240 dynamische Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff (DRAM). Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können die Speichereinheiten 230/240 synchrone DRAM (SDRAM), statische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM), magnetische Speicher mit wahlfreiem Zugriff (MRAM) und dergleichen sein.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die primäre Einheit 230 ein primärer DRAM und die Einheiten 240 sind sekundäre DRAMs. Bei einem Ausführungsbeispiel wird, wie oben beschrieben, ein quellensynchroner Takt nach dem Empfang des Taktbaums des primären DRAM 230 verzweigt. Dieser Takt wird sodann von einem bi-direktionalen Taktanschluss an dem primären DRAM 230 an einen bi-direktionalen Taktanschluss an jedem der sekundären DRAM 240 verteilt. Die sekundären DRAM 240 verwenden den Takt in ihren Transmitter 244. Bei einem Ausführungsbeispiel zeigen die Links 246 weniger Jitter als übliche Links, da der in 2 gezeigte Taktweg kürzer ist als der Taktweg, der bei üblichen Links verwendet wird. Tabelle 1 zeigt den Jitter als eine Funktion des Rauschens entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in Tabelle 1 gezeigt, kann bei einem Ausführungsbeispiel der Jitter um etwa 50% gesenkt werden, wobei das Quellenrauschen annähernd 2,5% beträgt. Bei einem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein ähnlicher Trend, wenn unterschiedliche PLL Schwankungsbeiträge zu dem Link zugefügt werden. Tabelle 1

Amplitude Versorgungsrauschen in %	Schwankungen in üblichen quellensynchronen Ausgestaltungen von dem Versorgungsrauschen (ps)	Schwankungen bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Referenztakt von dem Versorgungsrauschen (ps)
0	0	0
2,5	77	43
5	157	96
7,5	248	158
10	339	221

3 ist ein Blockdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Chips mit einem bi-direktionalen Taktanschluss nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt. Der Chip 300 kann jeder Chip sein, der für ein System geeignet ist, bei dem Daten von einem Chip zu einem anderen Chip in einer kaskadierten Weise wiederholt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Chip 300 beispielsweise eine Speichereinheit, etwa eine dynamische Speichereinheit mit wahlfreiem Zugriff (DRAM). Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Chip 300 ein Netzschnittstellen (I/F) Chip etwa ein Tokenring I/F sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel unterstützt der Chip 300 eine Wiederholungsfunktion. Das heißt, der Chip 300 empfängt Daten von einer Quelle (beispielsweise einem Speichercontroller) und gibt wenigstens ein Teil dieser Daten an einen weiteren Chip (oder Chips) weiter. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise empfängt der Chip 300 Daten auf den Empfangsanschlüssen 302. Die Empfangsanschlüsse 302 weisen Empfänger 304 auf. Es ist anzuerkennen, dass der Chip 300, der dargestellt ist, zwei Empfangsanschlüsse 302 hat, was lediglich der Erläuterung dient. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Chip 300 mehr als zwei Empfangsanschlüsse 302 oder einen einzigen Empfangsanschluss 302 haben.
Der Chip 300 weist Transmitterdatenanschlüsse 306 auf mit Transmittern 308. Bei einem Ausführungsbeispiel wird wenigstens ein Teil der Daten, die von den Ports 302 empfangen werden, über die 306 an einen weiteren Chip (oder Chips) weitergegeben. Es ist anzuerkennen, dass der Chip 300 als ein Transmitteranschluss 306 lediglich zum Zwecke der Erläuterung wiedergegeben ist. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Chip 300 mehr als zwei Transmitteranschlüsse 306 oder einen einzigen Transmitteranschluss 306 haben.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der Chip 300 entweder als ein primärer Chip oder als ein sekundärer Chip konfiguriert sein. Ein „primärer Chip" bedeutet, dass ein Chip zum Transmittieren des Referenztakts zu einem anderen Chip konfiguriert ist und ein „sekundärer Chip" bedeutet ein Chip, der zum Empfangen des Referenztakts von dem primären Chip konfiguriert ist. Die Konfiguration des Chips 300 kann das Konfigurieren eines bi-direktionalen Taktanschlusses 320 und das Selektieren eines Eingangs für einen Multiplexer 318 einschließen.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein bi-direktionaler Taktanschluss 320 entweder zum Empfangen eines Referenztakts oder zum Transmittieren eines Referenztakts konfiguriert sein. Beispielsweise kann der bi-direktionale Taktanschluss 320 zum Aussenden eines Taktanschlusses zum Freigeben des Empfängers 322 oder zum Blockieren des Senders 324 konfiguriert sein. Entsprechend kann der bi-direktionale Taktanschluss 320 zum Übertragen eines Referenztakts durch Freigeben des Transmitters 324 und Blockieren des Empfängers 322 konfiguriert sein. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Konfiguration des bi-direktionalen Taktanschlusses 320 mehr, weniger und/oder unterschiedliche Elemente aufweisen.
Bei einem Ausführungsbeispiel empfängt der Transmittertaktbaum 316 einen Bezugstakt 310 von einer von zwei Quellen abhängig davon, ob der Chip 300 als ein primärer Chip oder als ein sekundärer Chip konfiguriert ist. Wenn der Chip als ein primärer Chip konfiguriert ist, empfängt der Transmissionstaktbaum 316 den Bezugstakt 310 von dem Bezugstaktanschluss 312. Wenn der Chip 300 alternativ als sekundärer Chip konfiguriert ist, empfängt der Transmissionstaktbaum 316 den Bezugstakt 310 von dem bi-direktionalen Taktanschluss 320. Bei einem Ausführungsbeispiel selektiert der Multiplexer 318, welche Quelle den Bezugstakt 310 liefert.
Der Referenztakt 310 kann, beispielsweise, ein quellensynchroner Takt sein, der zum Synchronisieren der Transmission von Daten zwischen einer Mehrzahl von Chips verwendet wird. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Referenztakt 310 ein Differenentialsignal. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Referenztakt 310 ein einseitig endendes Signal. Ein „Differentialsignal" bezieht sich auf eine Übertragung einer Information über ein Paar von Transmissionsleitungen und ein „einfach-endendes Signal" bezieht sich auf eine Übertragung von Information über eine einzige Transmissionsleitung. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Bezugstakt auf die Empfänger 304 über den Empfangstaktbaum 314 (über, beispielsweise, Puffer 328) verteilt.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird der Chip 300 während des Startens des Systems konfiguriert. Beispielsweise kann der Chip 300 von dem Basis-I/O-System (BIOS) eines zugehörigen Computersystems konfiguriert werden. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel kann das BIOS Konfigurationsbits 332 während des Startens des Systems lesen um zu bestimmen, ob der Chip 300 ein primärer oder ein sekundärer Chip ist. Das BIOS kann sodann eine Konfigurationsinformation 334 zum Konfigurieren des Chips 300 liefern. Die Konfigurationsinformation kann, beispielsweise, zum Auswählen eines Eingangs für ein Schaltelement (Multiplexer 318) und/oder zum Freigeben (Sperren) des Empfängers 322 und des Senders 324 verwendet werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel erfolgt die Bestimmung, welcher Chip 300 ein primärer oder ein sekundärer Chip ist, dynamisch (beispielsweise adaptiv).
Bei einem Ausführungsbeispiel liefert die Seitenwand I/O Schnittstelle 330 eine Schnittstelle zum Konfigurieren des Chips 300. Die Seitenwand I/O Schnittstelle 330 kann, beispielsweise, eine Hilfsschnittstelle des Chips 300 sein. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann eine andere Schnittstelle zum Konfigurieren des Chips 300 verwendet werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann, beispielsweise, eine konventionelle Schnittstelle (beispielsweise Empfangsanschlüsse 302 und/oder Sendeanschlüsse 306) verwendet werden zum Konfigurieren des Chips 300 während der Initialisierung. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Chip 300 ein adaptives Konfigurationsschema verwenden um zu bestimmen, ob er ein primärer oder ein sekundärer Chip ist. Das adaptive Konfigurationsschema kann die Verwendung eines separaten Chips aufweisen, der entweder auf Hoch oder auf Tief gelegt ist zum Bestimmen, ob der Chip 300 ein primärer oder ein sekundärer Chip ist.
4 ist ein Schaltdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines bi-direktionalen Taktanschlusses wiedergibt, das nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung implementiert ist. Pins 402 schaffen eine elektrische Verbindung zwischen dem bi-direktionalen Anschluss 400 und beispielsweise einem differentiellen Taktkanal. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel (beispielsweise einem einfach endenden Ausführungsbeispiel) kann der direktionale Taktanschluss 400 nur einen Stift 402 aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel sind Anschlusswiderstände 404 an die Stifte 402 gelegt.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann der bi-direktionale Taktanschluss 400 entweder zum Senden oder zum Empfangen von Referenztakten 408 ausgebildet sein. Bei einer Konfiguration als Transmitter saugt ein strombetriebener Treiber 406 einen Strom von den Stiften 402. Alternativ empfängt er dann, wenn der bi-direktionale Taktanschluss 400 als ein Empfänger konfiguriert ist, Referenzsignale 408 und Verwendung beispielsweise des Empfängers 410. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration des bi-direktionalen Taktanschlusses 400 erreicht durch Blockieren (oder, umgekehrt, Freigeben) des Stromtreibers 406 und/oder des Empfängers 410. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann ein Blockieren des Eingangs 412 beispielsweise zum Blockieren/Freigeben des Stromtreibers 406 und ein dadurch bewirktes Konfigurieren des Anschlusses 400 zum Aussenden oder zum Trennen von Referenztakten 408 verwendet werden.
5 ist ein Flussdiagramm, das ausgewählte Aspekte eines Verfahrens für eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Referenztakts angibt, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein System (beispielsweise das in 2 gezeigte Speichersystem) kann zwei oder mehrere Chips aufweisen, die jeweils einen bi-direktionalen Taktanschluss haben. Bei einem Ausführungsbeispiel kann jeder bi-direktionale Taktanschluss entweder zum Senden oder zum Empfangen eines Takts konfiguriert sein. Es wird auf den Prozessblock 502 Bezug genommen. Zwei oder mehrere bi-direktionale Taktanschlüsse sind zum Aussenden eines Takts konfiguriert. Beispielsweise ist ein bi-direktionaler Taktanschluss (auf einem primären Chip) konfiguriert zum Übertragen eines Takts und ein weiterer bi-direktionaler Kontaktanschluss auf einem sekundären Chip) ist zum Empfangen des Takts konfiguriert. In einem Ausführungsbeispiel werden der primäre Chip und der sekundäre Chip bei einem Starten des Systems konfiguriert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Konfiguration bei anderen Ereignissen erfolgen.
Der Takt wird an dem primären Chip bei 504 empfangen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der empfangene Takt ein Referenztakt der, beispielsweise, von einem Speichercontroller geliefert wird. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel kann der primäre Chip ein primärer DRAM sein.
Es wird jetzt auf den Prozessblock 506 Bezug genommen. Der Takt wird von dem primären Chip an einen sekundären Chip unter Verwendung eines bi-direktionalen Taktanschlusses übertragen. In einem Ausführungsbeispiel ist der bi-direktionale Taktanschluss statisch konfiguriert zum Übertragen des Taktes. Der Begriff „statisch konfiguriert" bezieht sich auf das Beibehalten der Konfiguration des Abschlusses in Übereinstimmung mit einer Konfigurationsstrategie. Beispielsweise kann ein bi-direktionaler Taktanschluss konfiguriert sein in Antwort auf ein Ereignis (das Starten des Systems) beibehalten werden, bis dieses Ereignis erneut auftritt (oder das Auftreten eines anderen Ereignisses). Alternativ kann ein bi-direktionaler Taktanschluss seine Konfiguration für eine bestimmte Zeitdauer beibehalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind der primäre Chip und der sekundäre Chip im wesentlichen identisch. Der Begriff „im wesentlichen identisch" bezieht sich auf Chips, die (wenigstens in einem wesentlichen Teil) dieselbe Funktion ausführen. Beispiele von Chips, die im Wesentlichen identisch sind, schließen Speicher ein wie dynamische Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff (DRAM). Andere Beispiele, die im Wesentlichen identisch sind, weisen Chips auf, die ein Netz betreiben, etwa ein Tokenring oder dgl. Bei einigen Ausführungsbeispielen können der primäre Chip und/oder der sekundäre Chip eine Wiederholungsfunktion ausführen. Bei derartigen Ausführungsbeispielen können der primäre Chip und/oder der sekundäre Chip Daten auf einem ersten Anschluss empfangen und (wenigstens ein Teil der) Daten auf einem Empfänger eines zweiten Abschlusses.
Es wird jetzt auf den Prozessblock 508 Bezug genommen. Ein sekundärer Chip empfängt den Takt an seinem bi-direktionalen Taktanschluss. Bei einem Ausführungsbeispiel kann der bi- direktionale Taktanschluss des sekundären Chips statisch konfiguriert sein entweder um den Takt zu übertragen oder zu empfangen. Bei einem Ausführungsbeispiel werden sowohl der primäre Chip als auch der sekundäre Chip bei dem Start des Systems konfiguriert. Bei einem Ausführungsbeispiel verwendet der sekundäre Chip den Takt zum Betreiben eines oder mehrerer Transmitter. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel wird der empfangene Takt an einen oder mehrere Transmitter des sekundären Chips geliefert. Es wird jetzt auf den Prozessblock 510 Bezug genommen. Daten werden von dem sekundären Chip zu einem weiteren Chip (beispielsweise im primären Chip) übertragen unter Verwendung eines Transmitters, der wenigstens teilweise durch den Takt, der von dem primären Chip erhalten wurde, getaktet ist.
Die 6A und 6b sind Blockdiagramme, die ausgewählte Aspekte der Rechnersysteme 600 bzw. 700 zeigen. Das Rechnersystem 600 weist einen Prozessor 610 auf, der mit einer Verschaltung 620 gekoppelt ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind der Ausdruck Prozessor und zentrale Recheneinheit (CPU) untereinander austauschbar. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Prozessor 610 ein Prozessor der XEON^® Familie von Prozessoren, die von der Intel Corporation von Santa Clara, Kalifornien, erhältlich ist. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel können andere Prozessoren verwendet werden. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 610 mehrere Prozessorkerne beinhalten. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Chip 210 eine Komponente eines Satzes von Chips. Der Interconnekt 620 kann eine Point-zu-Point Verschaltung sein oder kann verbunden mit zwei oder mehreren Chips (beispielsweise des Satzes von Chips) sein. Der Chip 630 weist einen Speichercontroller auf, der mit einem Hauptsystemspeicher gekoppelt sein kann (beispielsweise wie in 1 gezeigt). Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Speichercontroller 640 derselbe Chip sein wie der Prozessor 610 (wie in 6B gezeigt). Das Speichersystem 642 weist Speichereinheiten (beispielsweise DRAM) 644 auf. Jede Speichereinheit 644 weist einen bi-direktionalen Taktanschluss auf. Bei einem Ausführungsbeispiel liefert der bi-direktionale Taktanschluss teilweise einen Taktweg der kürzer ist als bei üblichen Systemen. Bei einem Ausführungsbeispiel reduziert der kürzere Taktweg den Jitter auf den Links zwischen den Speichereinheiten.
Der Eingang/Ausgang (I/O) Controller 650 steuert den Fluss der Daten zwischen dem Prozessor 610 und einem oder mehreren I/O Schnittstellen (beispielsweise verdrahteten oder drahtlosen Netzschnittstellen) und/oder I/O Einheiten: beispielsweise kontrolliert in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der I/O Controller 650 den Fluss von Daten zwischen dem Prozessor 610 und einem drahtlosen Sender und Empfänger 660. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Speichercontroller 640 und der I/O Controller 650 in einem einzigen Controller integriert sein.
Elemente der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können auch als ein maschinenlesbares Medium zum Speichern der von einer Maschine ausführbaren Befehle vorgesehen sein. Das maschinenlesbare Medium kann, ohne darauf begrenzt zu sein, einen Flashspeicher, eine optische Disc, einen Nur-Lese-Speicher einer kompakten Disc (CD-ROM), eine digitale Versatile/Video Disk (DVD) ROM, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), magnetische oder optische Karten, fortschreitende Medien oder andere Arten von maschinenlesbaren Medien, die zum Speichern von elektronischen Befehlen geeignet sind. Beispielsweise können Ausführungsbeispiele der Erfindung als ein Computerprogramm geladen werden, die von einem entfernten Computer (beispielsweise einem Server) zu einem anfragenden Computer (beispielsweise einem Client) mittels Datensignalen übertragen werden, die in einer Trägerwelle oder einem anderen fortschreitenden Medium wie einem Kommunikationslink (beispielsweise einem Modem oder einer Netzverbindung) dargestellt werden.
Es ist zu berücksichtigen, dass in dieser Beschreibung die Bezugnahme auf „ein Ausführungsbeispiel" oder „das Ausführungsbeispiel" bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Verbindung mit diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Eigenschaft wenigstens bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorhanden ist. Es wird daher betont werden und berücksichtigt werden, dass zwei oder mehr Bezugsnahmen auf dem „einen Ausführungsbeispiel" oder „das Ausführungsbeispiel" oder ein „alternatives Ausführungsbeispiel" an verschiedenen Orten an dieser Beschreibung nicht notwendigerweise sich erlauben dasselbe Ausführungsbeispiel beziehen. Weiter können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die geeignet in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen der Erfindung kombiniert werden.
Entsprechend ist zu berücksichtigen, dass in der vorangehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung verschiedene Merkmale der Erfindung manchmal gemeinsam zum einem einzigen Ausführungsbeispiel, einer Figur oder einer Beschreibung lediglich zur Übersichtlichkeit der Offenbarung gruppiert sind, die hilft, die verschiedenen erfinderischen Aspekte zu verstehen. Dieses Verfahren der Offenbarung soll jedoch nicht als Absicht interpretiert werden, das der beanspruchte Gegenstand mehr Merkmale benötigt, als diese in jedem Anspruch ausdrücklich angegeben worden sind. Die nachfolgenden Ansprüche geben vielmehr erfinderische Aspekte an, die in weniger als allen Merkmalen eines einzelnen vorangehend offenbarten Ausführungsbeispiels liegen. Die der eingehenden Beschreibung folgenden Ansprüche werden hierdurch ausdrücklich in diese eingehende Beschreibung einbezogen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind allgemein auf Systeme, Verfahren und Vorrichtungen für eine Taktgeberarchitektur unter Verwendung eines bi-direktionalen Taktes gerichtet. Bei einem Ausführungsbeispiel weist ein Chip einen bi-direktionalen Taktanschluss auf, der dazu in der Lage ist, statisch konfiguriert zu werden um einen Referenztakt aufzunehmen oder auszugeben. Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Chip einen erstsen Anschluss zum Empfangen von Daten und einen zweiten Anschluss auf, wobei der Chip wenigstens einen Teil der Daten wiederholt, die an dem ersten Anschluss aufgenommen werden an einen Transmitter an einem zweiten Anschluss. Weitere Ausführungsbeispiele werden beschrieben und beansprucht.

Claims

Ein Chip mit: einem bi-direktionalen Taktanschluss, der dazu in der Lage ist, statisch zum Empfangen oder zum Übertragen eines Takts konfiguriert zu werden, wobei der Takt von zwei oder mehreren im Wesentlichen identischen Chips verwendet wird.
Der Chip von Anspruch 1, weiter mit: einem ersten Anschluss zum Empfangen von Daten; und einem zweiten Anschluss, wobei der Chip wenigstens einen Teil der Daten, die er an dem ersten Anschluss empfängt, über einen Transmitter an dem zweiten Anschluss wiederholt.
Der Chip von Anspruch 2, weiter mit: einem Eingangs/Ausgangs (I/O) Anschluss zum Schaffen einer Schnittstelle für Konfigurationsinformation.
Der Chip nach Anspruch 3, wobei der I/O Anschluss ein Seitenband I/O Anschluss aufweist.
Der Chip nach Anspruch 3, weiter mit: einem mit dem I/O Anschluss gekoppelten Schaltelement zum Auswählen eines Takts für einen Transmissionstaktbaum wenigstens teilweise auf die Konfigurationsinformation ansprechend.
Der Chip von Anspruch 4, wobei der bi-direktionale Taktanschluss weiter aufweist: einen Konfigurationseingang zum selektiven Sperren eines Transmitters an dem bi-direktionalen Taktanschluss.
Der Chip von Anspruch 1, weiter mit: einem dritten Anschluss mit einem Transmitter, wobei der Transmitter wenigstens teilweise durch den Takt getaktet wird.
Der Chip von Anspruch 1, weiter mit: einem Speicherfeld.
Der Chip von Anspruch 1, wobei der bi-direktionale Taktanschluss ein differentieller bi-direktionaler Taktanschluss ist.
Der Chip von Anspruch 1, wobei zwei oder mehr im Wesentlichen identische Chips zwei oder mehr Speichereinheiten aufweisen.
Der Chip von Anspruch 10, wobei die zwei oder mehr Speichereinheiten zwei oder mehr dynamische Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) aufweisen.
Der Chip von Anspruch 1, wobei der Takt ein Referenztakt ist.
Der Chip von Anspruch 12, wobei der Referenztakt ein quellensynchroner Takt ist.
Der Chip von Anspruch 1, wobei der Chip eine Speichereinheit aufweist.
Ein System mit: einer ersten Speichereinheit mit einem bi-direktionalen Taktanschluss, wobei der bi-direktionale Taktanschluss dazu in der Lage ist, statisch konfiguriert zu werden zum Übertragen eines Referenztakts an eine andere Speichereinheit, und einer zweiten Speichereinheit, die mit der ersten Speichereinheit gekoppelt ist, wobei die zweite Speichereinheit einen zweiten bi-direktionalen Taktanschluss aufweist, wobei der zweite bi-direktionale Taktanschluss statisch konfiguriert werden kann, um den Referenztakt von der ersten Speichereinheit zu erhalten.
Das System nach Anspruch 15, wobei die erste Speichereinheit weiter aufweist: einen ersten Anschluss zum Empfangen von Daten; und einen zweiten Anschluss, wobei die zweite Speichereinheit wenigstens einen Teil der Daten, die es an dem ersten Anschluss empfängt, an einem Transmitter an dem zweiten Anschluss wiederholt.
Das System von Anspruch 16, wobei die erste Speichereinheit weiter aufweist: einen dritten Anschluss mit einem Transmitter, wobei der Transmitter wenigstens teilweise durch den Referenztakt getaktet werden kann.
Das System von Anspruch 15, wobei die erste Speichereinheit weiter eine Konfigurationsschnittstelle zum Empfangen von Konfigurationsinformationen aufweist.
Das System von Anspruch 15, wobei die erste Speichereinheit und die zweite Speichereinheit dynamische Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff (DRAM) sind.
Das System von Anspruch 19, weiter mit: einem Speichermodul, wobei das erste DRAM und das zweite DRAM auf dem Speichermodul montiert sind.
Ein Verfahren mit: Empfangen eines Referenztakts an einem primären Chip, Übertragen des Referenztakts von einem Primarspeicher auf einen Sekundärspeicher unter Verwendung eines bi-direktionalen Speicheranschlusses, wobei der bi-direktionale Speicheranschluss zum Übertragen des Referenztakts statisch konfiguriert ist und der primäre Speicher und der sekundäre Speicher im Wesentlichen identisch sind.
Das Verfahren nach Anspruch 21, weiter mit: Empfangen von Referenzdaten nach einem zweiten bi-direktionalen Taktanschluss des sekundären Chips, wobei der sekundäre bi-direktionale Taktanschluss dazu in der Lage ist, statisch konfiguriert zu werden, um den Referenztakt von dem primären Speicher zu erhalten.
Das Verfahren von Anspruch 22, weiter mit: Übermitteln von Daten von dem sekundären Speicher zu dem primären Speicher von einem Transmitter auf dem sekundären Chip, wobei der Transmitter wenigstens teilweise durch den Referenztakt getaktet wird.
Das Verfahren von Anspruch 23, wobei der primäre Chip aufweist: einen ersten Anschluss zum Empfangen von Daten, und einen zweiten Anschluss, wobei der primäre Chip wenigstens einen Teil der Daten, die es an dem ersten Anschluss aufnimmt, an einen Transmitter an dem zweiten Anschluss wiederholt.
Das Verfahren von Anspruch 21, wobei der primäre Chip und der sekundäre Chip jeweils eine primäre Speichereinheit und eine sekundäre Speichereinheit aufweisen.