JP2007183957A - Multiprocessor system and its data transmission method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はマルチプロセッサシステムに係り、より具体的にはマルチプロセッサシステムにおいてスレーブが高いクロック周波数で動作するために有効バス帯域幅を増加させるマルチプロセッサシステムに関する。 The present invention relates to a multiprocessor system, and more particularly to a multiprocessor system that increases an effective bus bandwidth in order to operate a slave at a high clock frequency in a multiprocessor system.
図1はマスタブロック102とスレーブブロック104とを有するマルチプロセッサシステム100のブロック図を示す。マスタブロック102は第1マスタ112、第2マスタ114、及び第m番目のマスタ116などを含む複数個のマスタを有する。それぞれのマスタ112、114…116はデータプロセッサ、例えば、中央処理装置(central processing unit、CPU)またはデジタル信号処理器(digital signal processor、DSP)である。
FIG. 1 shows a block diagram of a
スレーブブロック104は第1スレーブ122、第2スレーブ124、及び第n番目のスレーブ126を含む複数個のスレーブを有する。それぞれのスレーブ122、124…126は少なくとも一つのマスタ112、114…116によってサクセスされる。例えば、それぞれのスレーブ122、124…126はメモリ装置である。
The
バスアービタ130は優先的方法によって第1バス132と第2バス134を通じて前記マスタ112、114…116の間にスレーブ122、124…126にサクセスするように仲栽する。一般的に、マスタ112、114…116のうちの一つはスレーブ122、124…126の中一つをアクセスすると同時にバス132、134にサクセスが許容される。
The
例えば、第1及び第2マスタ112、114は第2スレーブ124にデータを書き込むためにバスアービタ130に各要請信号を伝送する。バスアービタは第1承認サクセスによって第1マスタ112に応答する。その場合に、第1マスタ112はコントロール、アドレス、及びデータ信号を第1バス132を通じてバスアービタに伝送する。その後に、バスアービタ130はコントロール、アドレス、及びデータ信号を第2バス134を通じてスレーブブロック104に伝送する。解読したアドレス信号に対応する第2スレーブ124は書き込みデータによってメモリコアに応答する。
For example, the first and
次に、バスアービタ130は応答してコントロール、アドレス、データ信号を第1バス132を通じてバスアービタに伝送する第2マスタ114へのアクセスを許容する。解読したアドレス信号に対応する第2スレーブ124は書き込みデータによってメモリコアに応答する。
The
図2はアドレス及びコントロール(address and control、AC)マルチプレクサ(multiplexer、142)、書き込み(write、WR)マルチプレクサ(multiplexer、144)、読み出し(read、RD)マルチプレクサ(multiplexer、146)、及びマルチプレクサコントローラ(multiplexer controller、148)を有するバスアービタ130のための実施形態を示す。マスタブロック102及びバスアービタ130の間の第1バス132はAC(address and control)信号の通信のためのAC(address and control)マスタバス152、書き込みデータの通信のためのWR(write)マスタバス154、及び読み出しデータの通信のためのRD(read)マスタバス156で構成されている。さらに、バスアービタ130とスレーブブロック104との間の第2バス134はAC信号の通信のためのAC(address and control)スレーブバス162、書き込みデータの通信のためのWR(write)スレーブバス164、及び読み出しデータの通信のためのRD(read)スレーブバス166で構成されている。
FIG. 2 shows an address and control (address and control, AC) multiplexer (multiplexer, 142), a write (write, WR) multiplexer (multiplexer, 144), a read (read, RD) multiplexer (multiplexer, 146), and a multiplexer controller ( 1 shows an embodiment for a
マスタ112、114…116はアドレス及びコントロール信号ACM1、ACM2… ACMmをACマスタバス152を通じてACマルチプレクサ142にそれぞれ伝送する。マスタ112、114…116は書き込みデータWRM1、WRM2…WRMmを書き込みマスタバス154を通じてWRマルチプレクサ144にそれぞれ伝送する。マスタ112、114…116は読み出しデータRDM1、RDM2…RDMmをRDマルチプレクサ146からRDマスタバス156を通じてそれぞれ受信する。
Masters 112, 114... 116 transmit address and control signals ACM 1, ACM 2... ACMm to AC multiplexer 142 through
スレーブ122、124…126はアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnをそれぞれACマルチプレクサ142からACスレーブバス162を通じて受信する。スレーブ122、124…126は書き込みデータWRS1、WRS2…WRSnをWRマルチプレクサ144からWRスレーブバス164を通じてそれぞれ受信する。スレーブ122、124…126は読み出しデータRDS1、RDS2…RDSnをそれぞれRDスレーブバス166を通じてRDマルチプレクサ146に伝送する。
The
マルチプレクサコントローラ148はACマルチプレクサ142を制御してスレーブ122、124…126にそれぞれ連結されたアドレス及びコントロール信号ACM1、ACM2…ACMmとしてアクセスを有するマスタ112、114…116のうちの一つからアドレス及びコントロール信号ACM1、ACM2…ACMmのうちの一つを選択する第1制御信号AC_SELを生成する。選択されたアドレス信号はアクセスされたスレーブ122、124…126のうちの一つをしめし、選択されたスレーブはデータの読み出し動作またはデータ書き込み動作に応答する。
The
マルチプレクサコントローラ148はまた、WRマルチプレクサ144を制御してスレーブ122、124…126にそれぞれ連結された書き込みデータWRS1、WRS2…WRSnとしてアクセスを有するマスタ112、114…116のうちの一つから書き込み信号WRM1、WRM2…WRMmのうちの一つを選択する第2制御信号WR_SELを生成する。マルチプレクサコントローラ148はRDマルチプレクサ146を制御してマスタ112、114…116にそれぞれ連結された読み出し信号RDM1、RDM2…RDMmとしてアクセスされたスレーブ122、124…126のうちの一つから読み出しデータRDS1、RDS2…RDSnのうちの一つを選択する第3制御信号RD_SELをさらに生成する。
マルチプロセッサシステム100において読み出し動作は図3のタイミング図を参照して説明する。図2及び図3を参照すれば、T0時点で、第2スレーブ124は、第2スレーブ124からデータを読み出す第1要請信号のために第1マスタ112によって生成されたアドレス及びコントロール信号ACM1を受ける。マルチプレクサコントローラ148はACマルチプレクサ142を制御してスレーブ122、124…126にそれぞれ連結されたそれぞれのアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnで出力された第1マスタ112からアドレス及びコントロール信号ACM1を選択するAC_SEL信号を生成する。
The read operation in the
ACM1信号に指定されたアドレス信号に対応した第2スレーブ124はT2‐T4の時間の間にACM1信号に対応する第1読み出しデータを準備するによって応答する。T2‐T3のインターフェース時間の後に、第2スレーブ124はRDスレーブバス166上にRDS2として第1読み出しデータを出力し始める。
The
現在使用されるメモリ装置は以前より高い性能を有する、従って、第2スレーブ124はバス164、166より高いクロック周波数において動作する。T2‐T3のインターフェース時間に、読み出しデータは第2スレーブ124の高いクロック周波数からRDスレーブバス166の低いクロック周波数に交替される。
Currently used memory devices have higher performance than before, so the
第2スレーブ124はT2‐T4の相対的に短い時間の間に用意した第1読み出しデータを有する。なぜなら、第2スレーブ124はより高いクロック周波数で動作するためである。しかし、第1読み出しデータは読み出しスレーブバス166がより低いクロック周波数で動作するため、T3‐T6の比較的に長い時間の間にRDスレーブバス166に出力される。
The
さらに、図3のT1時点において、第2スレーブ124には第2要請信号のために第2マスタ114によって生成されたアドレス及びコントロール信号ACM2が入力され、第2スレーブ124からデータを読み出す。マルチプレクサコントローラ148はAC_SEL信号を生成する。AC_SEL信号はACマルチプレクサ142を制御して第2マスタ114から出力されたアドレス及びコントロール信号ACM2を選択するようにする。アドレス及びコントロール信号SCM2はアドレス及びコントロール信号ACS1〜ACSnとしてスレーブ122、124…126に提供される。
Further, at time T1 in FIG. 3, the address generated by the
ACM2信号に指定されたアドレス信号に対応した第2スレーブ124は、第1読み出しデータをあらかじめ用意した後、T4‐T5時間の間にACM2信号に対応する第2読み出しデータを準備することによって応答する。そのような第2読み出しデータはT5時点において読み出しスレーブバス166に出力されるように用意される。しかし、RDスレーブバス166は第1読み出しデータをT6の時点まで第1マスタ112のために出力するように使用される。T6時点において、第2読み出しデータはT6‐T7の時間の間にRDスレーブバス166にRDS2として出力される。
The
また第2読み出しデータのために、第2スレーブ124は高いクロック周波数で動作するため、T4‐T5の相対的に短い時間の間に用意した第2読み出しデータを有する。しかし、第2読み出しデータはRDスレーブバス166が低いクロック周波数で動作するため、T6‐T7の相対的に高い時間の間にRDスレーブバス166に出力される。
For the second read data, since the
第1及び第2読み出しデータをRDスレーブバス166に出力するためのT3‐T6及びT6‐T7のそのような長い時間はマルチプロセッサシステム100の動作を不利に減速させる。
Such a long time of T3-T6 and T6-T7 for outputting the first and second read data to the
図4はマルチプロセッサシステム100において書き込み動作の例を示すタイミング図である。図2及び図4を参照すれば、T0時点において、第2スレーブ124は第1マスタ112によって第1要請信号が前記第2スレーブ124にデータを書き込むために生成されるため、アドレス及びコントロール信号ACM1を受ける。マルチプレクサコントローラ148はACマルチプレクサ142を制御してスレーブ122、124…126にそれぞれ連結されたそれぞれのアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnとして出力される第1マスタ112からアドレス及びコントロール信号を選択するAC_SEL信号を生成する。
FIG. 4 is a timing diagram illustrating an example of a write operation in the
ACM1信号で指定されたアドレス信号と対応した第2スレーブ124はT2‐T4の時間の間、WRスレーブバス164から第1書き込むデータの入力によって応答する。さらに、T2‐T3のインターフェース時間の後、第2スレーブ124はメモリコアの中にWRS2の第1書き込みデータを書き始める。
The
第2スレーブ124が高いクロック周波数で動作するため、第2スレーブ124はT3‐T5の相対的に短い時間の間、第1書き込みデータをそのメモリコアの中に書き込む。しかし、WRスレーブバス164が低いクロック周波数で動作するため、第1書き込みデータはT2‐T4の比較的に長い時間の間、WRバス164から入力される。
Since the
さらに、図4のT1時点において、第2スレーブ124は第2スレーブ124にデータを書き込むための第2要請信号のために、第2マスタ114によって生成されたアドレス及びコントロール信号ACM2を受ける。マルチプレクサコントローラ148はACマルチプレクサ142を制御してスレーブ122、124…126とそれぞれ連結されたそれぞれのアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnに出力された第2マスタ114からアドレス及びコントロール信号ACM2を選択するAC_SEL信号を生成する。
Further, at time T1 in FIG. 4, the
ACM2信号で指定されたアドレス信号と対応する第2スレーブ124はT4‐T7の時間の間、WRスレーブバス164から第2書き込みデータを入力することによって応答する。さらに、第2スレーブ124はT4‐T6のインターフェース時間の後、メモリコアの中にWRS2の第2書き込みデータを書き始める。
The
第2スレーブ124が高いクロック周波数で動作するため、第2スレーブ124はT6‐T8の比較的に短い時間の間にメモリコアの中に第2書き込みデータを書き込む。しかし、WRスレーブバス164は低いクロック周波数で動作するため、第2書き込みデータはT4‐T7の比較的に長い時間の間にWRスレーブバス164から入力される。
Since the
WRバス164から第1及び第2書き込みデータを入力するためのT2‐T4及びT4‐T7のそのような長い時間はマルチプロセッサシステム100の動作を不利に減速させる。
Such a long time of T2-T4 and T4-T7 for inputting the first and second write data from the
このような短所を解決するための一つの方法は、バス164、166の動作速度を高めることである。また、他の解決方法は図3のT2‐T3と図4のT2‐T4及びT4‐T6のインターフェース時間を短縮させることである。しかし、その解決方法は費用が非常にかさむ。 One way to overcome this shortcoming is to increase the operating speed of the buses 164,166. Another solution is to shorten the interface time of T2-T3 of FIG. 3 and T2-T4 and T4-T6 of FIG. However, the solution is very expensive.
そのため、低い価格のメカニズムはバス162、164がスレーブ122、124…126のうちの一つにおいてより低いクロック周波数で動作する時、マルチプロセッサシステム100のその低い動作を防ぐことが望ましい。
As such, a low cost mechanism is desirable to prevent that low operation of the
本発明は前記の問題を解決するためなされたもので、本発明の目的はバスのクロック周波数を高くしなくても動作速度を上げることができるマルチプロセッサシステム及びそのデータ伝送方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a multiprocessor system and a data transmission method thereof that can increase the operation speed without increasing the clock frequency of the bus. is there.
したがって、本発明の一般的の面において、複数個の読み出しおよび/または書き込みバス経路は高いクロック周波数で動作するスレーブのために形成される。 Thus, in a general aspect of the invention, a plurality of read and / or write bus paths are formed for slaves operating at a high clock frequency.
本発明の実施形態によるマルチプロセッサシステムは複数個のマスタ、第1クロック周波数で動作する少なくとも一つの第1類型のスレーブ、第1クロック周波数より高い第2クロック周波数で動作する少なくとも一つの第2類型のスレーブを含む。マルチプロセッサシステムは、また、マスタとスレーブとの間でアクセスを調整するためのアービタを含み、アービタ及び第1類型のスレーブの間で単一読み出し/書き込みバス経路を含む。マルチプロセッサシステムはアービタと第2類型のスレーブとの間で複数個の読み出しバス経路および/または複数個の読み出しバス経路をさらに含む。 A multiprocessor system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of masters, at least one first type slave operating at a first clock frequency, and at least one second type operating at a second clock frequency higher than the first clock frequency. Including slaves. The multiprocessor system also includes an arbiter for coordinating access between the master and the slave, and includes a single read / write bus path between the arbiter and the first type of slave. The multiprocessor system further includes a plurality of read bus paths and / or a plurality of read bus paths between the arbiter and the second type slave.
特に、バス経路が低いクロック周波数で動作する時、第2類型のスレーブは読み出しデータを時間重複で多重読み出しバス経路上に出力し/または時間重複で多重書き込みバス経路から書き込みデータを入力する。アービタは複数個のマスタと複数個のスレーブとの間でそのような時間重複でデータ伝送を調整するためのマルチプレクサとマルチプレクサコントローラとを含む。 In particular, when the bus path operates at a low clock frequency, the second type slave outputs read data on the multiple read bus path with time overlap and / or inputs write data from the multiple write bus path with time overlap. The arbiter includes a multiplexer and a multiplexer controller for coordinating data transmission with such time overlap between a plurality of masters and a plurality of slaves.
このような方法によって、データは時間重複で多重バス経路に伝送されるため、バス経路の遅いクロック周波数は高いクロック周波数で動作するスレーブを有するマルチプロセッサシステムの動作を減速させない。 In this way, data is transmitted over multiple bus paths in a time-overlapping manner, so a slow clock frequency on the bus path does not slow down the operation of a multiprocessor system having a slave operating at a high clock frequency.
本発明によるマルチプロセッサシステムは高速スレーブを使用してバスのクロック周波数を上げなくても、データプロセッシングでレイテンシを最小化することができる。 The multiprocessor system according to the present invention can minimize the latency in data processing without using a high-speed slave and increasing the clock frequency of the bus.
本発明の他の特徴及び利点を添付の図面を参照した発明の詳細な説明においてより具体的に説明する。 Other features and advantages of the present invention will be more specifically described in the detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings.
図5は本発明の実施形態によるマルチプロセッサシステム200のブロック図を示す。マルチプロセッサシステム200はマスタブロック202、スレーブブロック204、及びバスアービタ206を含む。マスタブロック202は第1マスタ212、第2マスタ214…第m番目のマスタ216を含む複数個のマスタを有する。それぞれのマスタ212、214…216は例えば、中央処理装置(central processing unit、CPU)またはデジタル信号処理器(digital signal processor、DSP)のようなデータプロセッサである。
FIG. 5 shows a block diagram of a
スレーブブロック204は第1スレーブ222、第2スレーブ224…第n番目のスレーブ226を含む複数個のスレーブを有する。それぞれのスレーブ222、224…226はマスタ212、214…216の少なくとも一つによってアクセスされる。例えば、それぞれのスレーブ222、224…226はメモリ装置である。
The
第n回目のスレーブ226が第1クロック周波数で動作する第1類型でおり、第1及び第2スレーブ222、224は第1クロック周波数よりさらに高い第2クロック周波数で動作する第2類型である。本発明の実施形態において、スレーブブロック204にある速いスレーブ222、224を除外した第n番目のスレーブ226のような残りのスレーブはさらに低いクロック周波数で動作する第1類型である。
The n-
前記バスアービタ206はマスタ212、214…216とスレーブ222、224…226との間でアクセスを仲栽する。バスアービタ206はアドレス及びコントロールマルチプレクサ(address and control multiplexer、232)、第1書き込み(write、WR)マルチプレクサ234、第2WR'(write)マルチプレクサ236、第1読み出し(read、RD)マルチプレクサ238、及び第2RD'(read)マルチプレクサ240を含む複数個のマルチプレクサを含む。
The
バスアービタ206はまた第1セレクタマルチプレクサ244、第2セレクタマルチプレクサ246、及び第m番目のセレクタマルチプレクサ248を含むmマルチプレクサで構成された単一セレクタ242を含む。マルチプレクサコントローラ250は優先的な方法によるマルチプレクサ232、234、236、240、244、246…248を調節するための調節信号を生成する。
The
マスタ212、214…216はアドレス及びコントロール(address and control、AC)信号ACM1、ACM2…ACMmをそれぞれアドレス及びコントロールACマスタバス252を通じてACマルチプレクサ232に伝送する。マスタ212、214…216は書き込みデータWRM1、WRM2…WRMmを書き込み(write)、マスタバス254を通じて第1WRマルチプレクサ234に伝送する。マスタ212、214…216は読み出し(read)マスタバス256を通じて単一セレクタ242から読み出しデータRDM1、RDM2…RDMmを受信する。
The
スレーブ222、224…226はアドレス及びコントロール(address and control)信号ACS1、ACS2…ACSnをACスレーブバス258を通じてACマルチプレクサ234から受信する。スレーブ222、224…226が第1書き込みデータWRS1、WRS2…WRSnを第1書き込み(write、WR)スレーブバス260を通じて第1WRマルチプレクサ234からそれぞれ受信する。より高いクロック周波数で動作する速いスレーブ222、224は第2書き込みデータWRS1'、WRS2'を第2書き込みWR'スレーブバス262を通じて第2WR'マルチプレクサからそれぞれ受信する。
The
スレーブ222、224…226は第1読み出しデータRDS1、RDS2…RDSnを第1読み出し(read、RD)スレーブバス264を通じて第1RDマルチプレクサ238に伝送する。より高いクロック周波数で動作する速いスレーブ222、224は第2読み出しデータRDS1'、RDS2'を第2読み出しRD'スレーブバス266を通じて第2RD'マルチプレクサ240にそれぞれ伝送する。
226 transmits the first read data RDS1, RDS2,... RDSn to the
このような方法によって、より高いクロック周波数で動作する速いスレーブ222、224はWR及びWR'スレーブバス260、262及びWR及びWR'マルチプレクサ234、236を通じてそれぞれ2個の書き込みバス経路を有する。同様に、より速いスレーブ222、224はRD及びRD'スレーブバス264、266及びRD及びRD'マルチプレクサ238、240を通じてそれぞれ2個の読み出しバス経路を有する。
In this manner,
一方、より低いクロック周波数で動作するある遅いスレーブ226は第1WRスレーブバス260及び第1WRマルチプレクサ234を通じて単一シングルバス経路を有する。同様に、遅いスレーブ226は第1RDスレーブバス264及び第1RDマルチプレクサ238を通じて単一読み出しバス経路を有する。
On the other hand, a
マルチプロセッサシステム200において読み出し動作は図6のタイミング図を参照して説明する。図5及び図6を参照すれば、T0時点において、第2スレーブ224は第1マスタ212によって第2スレーブ224からデータを読み出す第1要請信号のために生成されたアドレス及びコントロール信号ACM1を受信する。マルチプレクサコントローラ250はACマルチプレクサ232を制御してスレーブ222、224…226に連結されたそれぞれのアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnに出力された第1マスタ212からアドレス及びコントロール信号ACM1を選択するAC_SEL信号を生成する。
The read operation in the
ACM1信号において指定されたアドレス信号に対応した第2スレーブ224はT2‐T4の時間の間、ACM1信号に対応した第1読み出しデータRDS2を準備することによって応答する。T2‐T3のインターフェース時間の後、第2スレーブ224はRDS2の第1読み出しデータを第1RDスレーブバス264上に出力し始める。
The
マルチプレクサコントローラ250は第1RDマルチプレクサ238を制御してその出力として第2スレーブ224から第1読み出しデータRDS2を選択するRD_SEL信号を生成する。マルチプレクサコントローラ250はまた、第1セレクタマルチプレクサ224を制御して第1マスタ212に連結された読み出しデータRDM1として第1RDマルチプレクサ238の出力を選択するS1信号を生成する。このような方法によって、第2スレーブ224からの第1読み出しデータRDS2は第1マスタ212に向けるようになる。
The
第2スレーブ224は第1RDスレーブバス264のためのバスクロック周波数より高いスレーブクロック周波数で動作する。T2‐T3のインターフェース時間は、第2スレーブ224の高いクロック周波数から第1RDスレーブバス264の低いクロック周波数に交替される時間である。
The
第2スレーブ224が高いクロック周波数で動作するため、第2スレーブ224はT2‐T4の相対的に短い時間の間に用意した第1読み出しデータRDS2を有する。しかし、第1RDスレーブバス264が低いクロック周波数で動作するため、第1読み出しデータRDS2はT3‐T7の比較的に長い時間の間に第1RDスレーブバス264に出力される。
Since the
また、図6のT1時点において、第2スレーブ224は第2マスタ214によって第2スレーブ224からデータを読み出す第2要請信号のために生成されたアドレス及びコントロール信号ACM2を受信する。マルチプレクサコントローラ250はAC_SEL信号を生成する。AC_SEL信号はACマルチプレクサ232を制御して第2マスタ214から出力されたアドレス及びコントロール信号ACM2を選択するようにする。アドレス及びコントロール信号ACM2はアドレス及びコントロール信号 ACS1、 ACS2…ACSnとしてスレーブ222、224…226に提供される。
6, the
ACM2信号に指定されたアドレス信号に対応する第2スレーブ224はT4‐T6の時間の間、ACM2信号に対応する第2読み出しデータRDS2'を準備することによって応答する。T4‐T5のインターフェース時間の後、第2スレーブ224は第2読み出しデータRDS2'を第2RD'スレーブバス266の上に出力し始める。
The
マルチプレクサコントローラ250は第2RD'マルチプレクサ240を制御してその出力である第2スレーブ224から第2読み出しデータRDS'2を選択するRD'_SEL信号を生成する。マルチプレクサコントローラ250はまた、第2セレクタマルチプレクサ246を制御して第2マスタ214に連結された第2データRDM2である2RD'マルチプレクサ240の出力を選択するS2信号を生成する。このような方法によって、第2スレーブ224の第2読み出しデータRDS2'は第2マスタ214に向けるようになる。
The
第2スレーブ224が高いスレーブクロック周波数で動作するため、T4‐T6の比較的に短い時間の間に用意した第2読み出しデータRDS2'を有する。しかし、第2読み出しデータRDS2'は第2RD'スレーブバス266が低いバスクロック周波数で動作するため、T5‐T8の比較的に長い時間の間に第2RD'スレーブバス266に出力される。
Since the
それにもかかわらず、第2スレーブ224は第1及び第2読み出しデータRDS2、RDS2'が図6のT5‐T7の時間の重複で第1及び第2RD、RD'読み出しスレーブバス264、266上に出力されたように2個の読み出しバス経路を有する。そのような時間の重複は従来技術の全般的な時間(図3のT3‐T7)と比較して、第2スレーブ224から第1及び第2読み出しデータRDS2、RDS2'を出力するための図6のT3‐T8の全般的な時間を減少させる。
Nevertheless, the
図7はマルチプロセッサシステム200において、書き込み動作の例を示すタイミング図である。図5及び図7を参照すると、TOの時点において、第2スレーブ224は、アドレス及び制御信号ACM1が入力される。アドレス及び制御信号ACM1は第1マスタ212から生成される。アドレス及び制御信号ACM1は第2スレーブ224にデータを書き込むように要請するための第1要請信号である。マルチプレクサコントロール250はAC_SEL信号を生成する。AC_SEL信号はACマルチプレクサ232を制御して第1マスタ212から出力されたアドレス及びコントロール信号ACM1を選択するようにする。アドレス及びコントロール信号ACM1はアドレス及びコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnとしてスレーブ222、224…226に提供される。
FIG. 7 is a timing diagram showing an example of a write operation in the
また、マルチプレクサ250はWR_SEL信号を生成する。WR_SEL信号は第1WRマルチプレクサ234を制御して第1マスタ212から出力された第1書き込みデータWRM1を選択するようにする。第1書き込みデータWRM1は第1書き込みデータWRS1、WRS2…WRSnとして第1WRスレーブバス260を経由してスレーブ222、224…226に提供される。ACM1信号で指定されたアドレス信号に対応した第2スレーブ224はT2‐T5の時間の間に第1WRスレーブバス260から第1書き込みデータWRS2を入力することによって応答する。さらに、T2‐T4のインターフェース時間の後、第2スレーブ224は第1書き込みデータWRS2をそれのメモリコアに書き込み始める。
Further, the
第2スレーブ224が高いクロック周波数で動作するため、第2スレーブ224はT4-T6の相対的に短い時間の間に第1書き込みデータWRS2をメモリコアの中に書き込む。しかし、第1書き込みデータWRS2は第1WRスレーブバス260が低いクロック周波数で動作するため、T2‐T5の比較的に長い時間の間、第1WRスレーブバス260から入力される。
Since the
また、図7のT1時点において、第2スレーブ224はアドレス及び制御信号ACM2が入力される。アドレス及び入力信号ACM2は第2マスタ214から生成される。アドレス及び制御信号ACM2は第2スレーブ224にデータを書き込むように要請するための第2要請信号である。マルチプレクサコントローラ250はAC_SEL信号を生成する。AC_SEL信号はACマルチプレクサ232を制御して、第2マスタ214から出力されたアドレス及びコントロール信号ACM2を選択するようにする。アドレス及び制御信号ACM2はアドレスコントロール信号ACS1、ACS2…ACSnとしてスレーブ222、224…226に提供される。(図7に“AC switching”と示す。)
Further, at time T1 in FIG. 7, the
さらに、マルチプレクサコントローラ250はWR'_SEL信号を生成する。WR'_SEL信号は第2WR'プレクサ236を制御して第2マスタから出力された第2書き込みデータWRM2を選択するようにする。第2書き込みデータWRM2はWRS1'、WRS2'として第2 WR'スレーブバス262を経由して速いスレーブ222、224に提供される。ACM2信号で指定されたアドレス信号に対応した第2スレーブ224はT3‐T8の時間の間、第2WR'スレーブバス262から第2書き込みデータWRS2'を入力することによって応答する。さらに、第2スレーブ224はT3‐T7のインターフェースの時間の後、メモリコアの中に第2書き込みデータWRS2'を書き始める。
Further, the
第2スレーブ224が高いクロック周波数で動作するため、第2スレーブ224はT7‐T9の相対的に短い時間の間にメモリコアの中に第2書き込みデータWRS2'を書き込み。しかし、第2WR'スレーブバス262が低いクロック周波数で動作するため、第2書き込みデータWRS2'はT3‐T8の相対的に長い時間の間に第2WR'スレーブバス262から入力される。
Since the
それにもかかわらず、第2スレーブ224は第1及び第2書き込みデータWRS2、WRS2'が図7においてT3‐T5の時間の重複で第1及び第2WR及びWR'書き込みスレーブバス260、262から入力されるような2個の書き込みバス経路を有する。そのような時間重複は従来技術の全般的の時間(図4のT2‐T7)と比べて第2スレーブ224に第1及び第2書き込みデータWRS2、WRS2'を入力するための図7においてT2‐T8の重複時間を減少させる。
Nevertheless, the
図8は第2スレーブ224のような高いクロック周波数で動作するスレーブ222、224の実施形態のブロック図を示す。第2スレーブ224はメモリコア270及びスレーブインターフェース272を含む。スレーブインターフェースは第1書き込みデータレジスタ274、第2書き込みデータレジスタ276、第1読み出しデータレジスタ278、及び第2読み出しデータレジスタ280を含む。書き込みセレクタ282は前記書き込みデータレジスタ274、276とメモリコア270との間で連結される。読み出しセレクタ284は読み出しデータレジスタ278、280とメモリコア270との間で連結される。
FIG. 8 shows a block diagram of an embodiment of
図6及び図8を参照すると、読み出しセレクタ284はT2‐T4の時間の間に第1読み出しデータRDS2をメモリコア270から第1読み出しデータレジスタ278にルートを定め、T4‐T6の時間の間に第2読み出しデータRDS2'をメモリコア270から第2読み出しデータレジスタ280にルートを定める。メモリコア270からそのような読み出しデータ伝送はメモリコア270の高いクロック周波数で同期化され、そのような読み出しデータ伝送は読み出しデータレジスタ278、280に順に行われる。
Referring to FIGS. 6 and 8, the
また図6及び図8を参照すると、第1読み出しデータレジスタ278はT3‐T7の時間の間に第1読み出しデータRDS2を第2RDスレーブバス264上に出力する。第2読み出しデータレジスタ280はT5‐T8の時間の間に第2読み出しデータRDS2'を第2読み出しRD'スレーブバス266上に出力する。第1及び第2読み出しデータレジスタ278、280はT5‐T7の時間の重複で第1及び第2読み出しデータRDS2、RDS2'をそれぞれ第1及び第2RD、RD'スレーブバス264、266上に出力する。読み出しデータレジスタ278、280からRD及びRD'スレーブバス264、266上にそのような読み出しデータ伝送は前記スレーブバス264、266の低いクロック周波数で同期化される。
6 and 8, the first read data register 278 outputs the first read data RDS2 on the second
図7及び図8を参照すると、書き込みセレクタ282はT4‐T6の時間の間に第1書き込みデータWRS2を第1書き込みデータレジスタ274からメモリコア270にルートを定め、T7‐T9の時間の間に第2書き込みデータWRS2'を第2書き込みデータレジスタ276からメモリコア270にルートを定める。メモリコア270にそのような書き込みデータ伝送はメモリコア270の高いクロック周波数で同期化され、そのような書き込みデータ伝送は書き込みデータレジスタ274、276から順に行われる。
Referring to FIGS. 7 and 8, the
また図7及び図8を参照すると、第1書き込みデータレジスタ274はT2‐T5の時間の間に第1WRスレーブバス260から第1書き込みデータWRS2を入力する。第2書き込みデータレジスタ276はT3‐T8の時間の間に第2WR'スレーブバス262から第2書き込みデータWRS2'を入力する。第1及び第2書き込みデータレジスタ274、276はT3‐T5の時間の重複でそれぞれ第1及び第2WR、WR'スレーブバス260、262から第1及び第2書き込みデータWRS2、WRS2'を入力する。WR及びWR'スレーブバス260、262から書き込みデータレジスタ272、276においてそのような書き込みデータ伝送はスレーブバス260、262の低いクロック周波数で同期化される。
7 and 8, the first write data register 274 inputs the first write data WRS2 from the first
このような方法によって、バスクロック周波数が速いスレーブのためのX個の書き込みバス経路とX個の読み出しバス経路を使用して、スレーブクロック周波数より低い場合にもバス上やバスからデータ伝送でレイテンシ(latency)は最小化される。本発明の実施形態において、スレーブバス(260、262、264、あるいは266、Xまで多数の)のクロック周波数は速いスレーブ(222あるいは224)のクロック周波数より大きい。そのような複数の書き込みバス経路及び複数の読み出し経路は、遅いバス(slower buses)からデータを読み出すまたは遅いバス(slower buses)にデータを書き込む時、時間重複(time overall)を許容する。従って、本発明によるマルチプロセッサシステム200はデータを処理する時、レイテンシ(latency)を最小化することができる。
In this way, using X write bus paths and X read bus paths for slaves with a fast bus clock frequency, even when the slave clock frequency is lower than the slave clock frequency, latency can be transmitted on the bus or from the bus for data transmission. (Latency) is minimized. In an embodiment of the present invention, the clock frequency of the slave bus (260, 262, 264, or many up to 266, X) is greater than the clock frequency of the fast slave (222 or 224). Such multiple write bus paths and multiple read paths allow time overlap when reading data from a slow bus or writing data to a slow bus. Accordingly, the
前記の実施形態はただ一例として示したが、これに限定されない。例えば、前記の説明したような実施形態は一つ方法である。本発明は特許請求の範囲だけでなく、均等な範囲によって定めて制限される。 Although the above-described embodiment is shown as an example, the present invention is not limited to this. For example, the embodiment as described above is a method. The present invention is defined and limited not only by the claims but also by the equivalent scope.
Claims (30)
第1クロック周波数で動作する少なくとも一つの第1類型のスレーブと、
前記第1クロック周波数より高い第2クロック周波数で動作する少なくとも一つの第2類型のスレーブと、
前記マスタ及びスレーブの間でアクセスを調整するためのアービタと、
前記アービタと前記第1類型のスレーブとの間にある単一読み出し/書き込みバス経路と、
前記アービタと前記第2類型のスレーブとの間にある複数の読み出しバス経路あるいは複数の書き込みバス経路とを含むことを特徴とするマルチプロセッサシステム。 Multiple masters,
At least one first type slave operating at a first clock frequency;
At least one second type slave operating at a second clock frequency higher than the first clock frequency;
An arbiter for coordinating access between the master and slave;
A single read / write bus path between the arbiter and the first type of slave;
A multiprocessor system comprising a plurality of read bus paths or a plurality of write bus paths between the arbiter and the second type slave.
前記アービタと前記第2類型のスレーブとの間で一対の読み出しバス経路を含み、
前記アービタは前記単一読み出しバス経路と前記一対の読み出しバス経路のうちの一つを選択するための、そして前記スレーブのうちの一つから前記マスタのうちの一つに読み出しデータを伝送するための第1読み出しマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A single read bus path between the arbiter and the first type of slave;
A pair of read bus paths between the arbiter and the second type slave;
The arbiter is for selecting one of the single read bus path and the pair of read bus paths, and for transmitting read data from one of the slaves to one of the masters. The multiprocessor system of claim 1, further comprising: a first read multiplexer.
それぞれの前記第2類型のスレーブはそれぞれ一対の読み出しバス経路を有し、
前記アービタは前記それぞれの一対の読み出しバス経路のためのそれぞれ一つのバス経路を選択するための、そして前記第2類型のスレーブのうちの一つから前記マスタの一つに読み出しデータを伝送するための第2読み出しマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項3に記載のマルチプロセッサシステム。 Including a plurality of said second type slaves;
Each of the second type slaves has a pair of read bus paths,
The arbiter is for selecting one bus path for each pair of read bus paths, and for transmitting read data from one of the second type slaves to one of the masters. The multiprocessor system of claim 3, further comprising a second read multiplexer.
前記アービタと前記第2類型のスレーブとの間で一対の書き込み経路を含み、
前記アービタは前記単一書き込みバス経路と前記一対の書き込みバス経路のうちの一つを選択するための、そして前記スレーブのうちの一つから前記マスタのうちの一つに書き込みデータを伝送するための第1書き込みマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A single write bus path between the arbiter and the first type of slave;
A pair of write paths between the arbiter and the second type slave;
The arbiter is for selecting one of the single write bus path and the pair of write bus paths, and for transmitting write data from one of the slaves to one of the masters. The multiprocessor system of claim 1, further comprising: a first write multiplexer.
それぞれの前記第2類型のスレーブはそれぞれ一対の書き込みバス経路を有し、
前記アービタは前記それぞれの一対の書き込みバス経路のためのそれぞれ一つのバス経路を選択するための、そして前記マスタのうちの一つから前記第2類型のスレーブのうちの一つに書き込みデータを伝送するための第2書き込みマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項5に記載のマルチプロセッサシステム。 Including a plurality of said second type slaves;
Each of the second type slaves has a pair of write bus paths,
The arbiter selects one bus path for each pair of write bus paths, and transmits write data from one of the masters to one of the second type of slaves. 6. The multiprocessor system according to claim 5, further comprising a second write multiplexer.
前記第2類型のスレーブはスレーブクロックに同期して、スレーブコアから順に伝送される読み出しデータを貯蔵する一対の読み出しデータレジスタを含み、
前記読み出しデータレジスタに貯蔵された読み出しデータはバスクロックに同期し、前記読み出しバス経路を経由して、時間重複されて伝送されることを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A pair of read bus paths between the arbiter and the second type slave;
The second type slave includes a pair of read data registers for storing read data transmitted in order from the slave core in synchronization with a slave clock,
The multiprocessor system according to claim 1, wherein the read data stored in the read data register is transmitted in a time-overlapping manner via the read bus path in synchronization with a bus clock.
前記第2類型のスレーブはバスクロックに同期して、時間重複されて前記書き込みバス経路から入力された書き込みデータを貯蔵するための一対の書き込みデータレジスタを含み、
前記書き込みレジスタから出力された書き込みデータはスレーブクロックに同期して順にスレーブコアに貯蔵されることを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A pair of write bus paths between the arbiter and the second type slave;
The second type slave includes a pair of write data registers for storing write data input from the write bus path in a time-overlapping manner in synchronization with a bus clock;
2. The multiprocessor system according to claim 1, wherein the write data output from the write register is stored in the slave core in order in synchronization with a slave clock.
前記一対の読み出しバス経路は前記第2類型のスレーブから前記アービタに時間重複されて、それぞれの読み出しデータを伝送することを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A pair of read bus paths between the arbiter and the second type slave;
2. The multiprocessor system according to claim 1, wherein the pair of read bus paths are time-overlapped from the second type slave to the arbiter to transmit respective read data.
前記一対の書き込みバス経路は前記アービタから前記第2類型のスレーブに、時間重複されて、それぞれの書き込みデータを伝送することを特徴とする請求項1に記載のマルチプロセッサシステム。 A pair of write bus paths between the arbiter and the second type slave;
2. The multiprocessor system according to claim 1, wherein the pair of write bus paths are time-overlapped from the arbiter to the second type slave to transmit respective write data.
複数のスレーブと、
前記マスタと前記スレーブとの間でアクセスを調整するためのアービタと、
少なくとも一つの前記スレーブそれぞれと前記アービタとの間にあるそれぞれの複数の書き込みバス経路とを含むことを特徴とするマルチプロセッサシステム。 Multiple masters,
With multiple slaves,
An arbiter for coordinating access between the master and the slave;
And a plurality of write bus paths between each of the at least one slave and the arbiter.
前記アービタと前記スレーブのうちの他の一つにある一対の書き込みバス経路を含み、
前記アービタは前記単一書き込みバス経路と前記一対の書き込みバス経路のうちの一つを選択するための、そして前記マスタのうちの一つから前記スレーブのうちの一つに書き込みデータを伝送するための第1書き込みマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項13に記載のマルチプロセッサシステム。 Including a single write bus path in one of the arbiter and the slave;
Including a pair of write bus paths in one of the arbiter and the slave;
The arbiter is for selecting one of the single write bus path and the pair of write bus paths, and for transmitting write data from one of the masters to one of the slaves. 14. The multiprocessor system of claim 13, further comprising a first write multiplexer.
前記アービタは前記それぞれ一対の書き込みバス経路のためにそれぞれ一つの書き込みバス経路を選択するための、そして前記マスタのうちの一つから前記スレーブのうちの一つに書き込みデータを伝送するための第2書き込みマルチプレクサを含むことを特徴とする請求項14に記載のマルチプロセッサシステム。 Each includes a pair of write bus paths for at least two slaves;
The arbiter is configured to select one write bus path for each of the pair of write bus paths, and to transmit write data from one of the masters to one of the slaves. The multiprocessor system of claim 14 including a two-write multiplexer.
前記スレーブのうちの一つはバスクロックに同期して時間重複されて、前記書き込みバス経路から入力された書き込みデータを貯蔵するための一対の書き込みデータレジスタを含み、
前記書き込みレジスタから出力された書き込みデータはスレーブクロックに同期して順にスレーブコアに貯蔵されることを特徴とする請求項13に記載のマルチプロセッサシステム。 Including a pair of write bus paths between the arbiter and the slave;
One of the slaves includes a pair of write data registers for storing write data input from the write bus path, time-overlapped in synchronization with a bus clock,
14. The multiprocessor system according to claim 13, wherein the write data output from the write register is sequentially stored in the slave core in synchronization with the slave clock.
前記一対の書き込みバス経路は前記アービタから前記スレーブのうちの一つに時間重複されて、それぞれの書き込みデータを伝送することを特徴とする請求項13に記載のマルチプロセッサシステム。 Including a pair of write bus paths between the arbiter and the slave;
The multiprocessor system according to claim 13, wherein the pair of write bus paths are time-overlapped from the arbiter to one of the slaves to transmit respective write data.
第1クロック周波数で少なくとも一つの第1類型のスレーブが動作する段階と、
前記第1クロック周波数より高い第2クロック周波数で少なくとも一つの第2類型のスレーブが動作する段階と、
複数のマスタとスレーブとの間にアクセスを調整する段階と、
単一読み出し/書き込みバス経路を通じて前記第1類型のスレーブからまたは前記第1類型のスレーブにデータを伝送する段階と、
複数の読み出しバス経路あるいは複数の書き込みバス経路を通じて前記第2類型のスレーブからまたは前記第2類型のスレーブにデータを伝送する段階とを含むことを特徴とするデータ伝送方法。 In a data transmission method of a multiprocessor system,
Operating at least one first type slave at a first clock frequency;
Operating at least one second type slave at a second clock frequency higher than the first clock frequency;
Coordinating access between multiple masters and slaves;
Transmitting data from or to the first type of slave through a single read / write bus path;
Transmitting data from the second type slave to or to the second type slave through a plurality of read bus paths or a plurality of write bus paths.
一対の読み出しバス経路を通じて前記第2類型のスレーブから読み出しデータを伝送する段階と、
前記単一読み出しバス経路と前記一対の読み出しバス経路のうちの一つを選択し、スレーブのうちの一つからマスタのうちの一つに読み出しデータを伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting read data from the first type of slave through a single read bus path;
Transmitting read data from the second type slave through a pair of read bus paths;
Selecting one of the single read bus path and the pair of read bus paths, and transmitting read data from one of the slaves to one of the masters. The data transmission method according to claim 19.
前記一対の読み出しバス経路それぞれのためのそれぞれ一つの読み出しバス経路を選択し、前記第2類型のスレーブのうちの一つから前記マスタのうちの一つに読み出しデータを伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting respective read data for each of a plurality of second type slaves through each of a pair of read bus paths;
Selecting one read bus path for each of the pair of read bus paths and transmitting read data from one of the second type slaves to one of the masters. 20. The data transmission method according to claim 19, wherein:
一対の書き込みバス経路を通じて前記第2類型のスレーブに書き込みデータを伝送する段階と、
前記単一書き込みバス経路と一対の書き込みバス経路のうちの一つを選択し、前記マスタのうちの一つから前記スレーブのうちの一つに書き込みデータを伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting write data to the first type of slave through a single write bus path;
Transmitting write data to the second type slave via a pair of write bus paths;
Selecting one of the single write bus path and a pair of write bus paths and transmitting write data from one of the masters to one of the slaves. The data transmission method according to claim 19.
前記一対の書き込みバス経路それぞれのためのそれぞれ一つの書き込みバス経路を選択し、前記マスタのうちの一つから前記第2類型のスレーブのうちの一つに書き込みデータを伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting each write data to each of a plurality of second type slaves through each of a pair of write bus paths;
Selecting one write bus path for each of the pair of write bus paths and transmitting write data from one of the masters to one of the second type of slaves. 20. The data transmission method according to claim 19, wherein:
スレーブクロックに同期して、スレーブコアから一対の読み出しデータレジスタに前記読み出しデータを順に伝送する段階と、
バスクロックに同期して時間重複されて、前記読み出しデータレジスタに貯蔵された読み出しデータを前記一対の読み出しバス経路に伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting read data from the second type slave through a pair of read bus paths;
In synchronization with the slave clock, sequentially transmitting the read data from the slave core to a pair of read data registers;
20. The data transmission method according to claim 19, further comprising the step of transmitting the read data stored in the read data register to the pair of read bus paths in a time-overlapping manner in synchronization with a bus clock. .
バスクロックに同期して時間重複して、前記一対の書き込みバス経路から一対の書き込みデータレジスタに前記書き込みデータを伝送する段階と、
スレーブクロックに同期して前記書き込みデータレジスタからスレーブコアに順に前記書き込みデータを伝送する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項19に記載のデータ伝送方法。 Transmitting write data to the second type slave via a pair of write bus paths;
Transmitting the write data from the pair of write bus paths to the pair of write data registers in time overlap in synchronization with the bus clock;
20. The data transmission method according to claim 19, further comprising transmitting the write data in order from the write data register to a slave core in synchronization with a slave clock.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010205154A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Fujitsu Ltd | Clock supply method and information processing apparatus |
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2006
- 2006-12-27 JP JP2006352387A patent/JP2007183957A/en active Pending
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