JP2011113568A - 帯域幅同期化回路及び帯域幅同期化方法とこれを含むデータプロセッシングシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】帯域幅同期化回路はアップサイザー及びシンクダウン部を含む。アップサイザーは第1クロックによって作動するシンクパッカー及びシンクアンパッカーを含む。シンクダウン部はアップサイザーと接続され、第1クロックの周波数より低い周波数の第2クロックに応答してアップサイザーのデータに対してシンクダウン動作を実行する。
【選択図】図7
Description
また、本発明の目的は、帯域幅ボトルネックを解消することができるデータプロセッシングシステムを提供することにある。
また、本発明の目的は、高周波数狭帯域CPUと低周波数広帯域バスとの間の帯域幅ボトルネックを解消することができる帯域幅同期化回路及び帯域幅同期化方法を提供することにある。
本発明の実施形態によると、前記第1クロックは約1GHzの周波数を有するプロセッサクロックであり、前記第2クロックは約200MHzの周波数を有するバスクロックである。
本発明の実施形態によると、前記少なくとも1つのシンクパッカーは、ライトアドレスチャンネル、ライトデータチャンネル、及びライト応答チャンネルにシンクパッキングを実行し、前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、リードアドレスチャンネル及びリードデータチャンネルにシンクアンパッキングを実行する。
本発明の実施形態によると、前記少なくとも1つのシンクパッカーは、第1シンクメモリ及び第2シンクメモリを含み、該第1シンクメモリ及び第2シンクメモリが、前記ライトアドレスチャンネル、前記ライトデータチャンネル、及び前記ライト応答チャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成され、前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、第3シンクメモリ及び第4シンクメモリを含み、該第3シンクメモリ及び第4メモリが、前記リードアドレスチャンネル及び前記リードデータチャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成される。
本発明の実施形態によると、前記第1シンクメモリは、シンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトアドレスチャンネルのアドレスを格納し、前記シンクダウン部にアップサイズされたアドレスを出力するために該格納されたアドレスをアップサイズする。
本発明の実施形態によると、前記第2シンクメモリは、シンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトデータチャンネルのデータを格納し、前記シンクダウン部にアップサイズされたデータを出力するために該格納されたデータをアップサイズする。
本発明の実施形態によると、前記第3シンクメモリは、シンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードアドレスチャンネルのアドレスを格納し、選択器を通じて前記シンクダウン部にアップサイズされたアドレスを出力するために該格納されたアドレスをアップサイズする。
本発明の実施形態によると、前記第4シンクメモリは、シンクアンパッキング制御器の 制御に応答して前記リードデータチャンネルのデータを格納し、選択器を通じてスレーブインターフェース(Slave Interface)に該格納されたデータを出力する。
本発明の実施形態によると、前記第1、第2、第3、及び第4シンクメモリのうちの少なくとも1つは先入先出(FIFO)メモリである。
本発明の実施形態によると、前記シンクダウン部は、データを格納するように構成されたシンクメモリと、少なくとも1つのマッチバリューを格納するように構成されたマッチバリューと、前記シンクメモリに格納された前記データが前記少なくとも1つのマッチバリューとマッチングされるか否かを判断するように構成されたマッチと、前記マッチから生成された活性化信号に応答してデータをラッチするように構成された第1及び第2フリップフロップ(Flip−Flop)と、を含む。
本発明の実施形態によると、前記アップサイザーは、前記第1クロック及び第2クロックに応答して各々作動する第1シンクパッカー及び第2シンクパッカーと、前記第1クロック及び第2クロックに応答して各々作動する第1シンクアンパッカー及び第2シンクアンパッカーと、を含み、前記第1及び第2クロックは互いに異なる周波数を有する。
本発明の実施形態によると、前記第1クロックの周波数は約400MHzであり、前記第2クロックの周波数は約200MHzである。
本発明の実施形態によると、前記第1クロックは前記回路のプロセッササイドから供給され、前記第2クロックは前記回路のバスサイドから供給される。
本発明の実施形態によると、前記第1及び第2シンクパッカーは第1シンクメモリ及び第2シンクメモリを共有し、前記第1及び第2シンクメモリは、ライトアドレスチャンネル、ライトデータチャンネル、及びライト応答チャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成され、前記第1及び第2シンクアンパッカーは第3シンクメモリ及び第4シンクメモリを共有し、前記第3及び第4シンクメモリはリードアドレスチャンネル及びリードデータチャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成される。
本発明の実施形態によると、前記第1シンクメモリはシンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトアドレスチャンネルのアドレスを格納する。
本発明の実施形態によると、前記第2シンクメモリはシンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトデータチャンネルのデータを格納する。
本発明の実施形態によると、前記第3シンクメモリはシンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードアドレスチャンネルのアドレスを格納する。
本発明の実施形態によると、前記第4シンクメモリはシンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードデータチャンネルのデータを格納する。
本発明の実施形態によると、前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、所望するリクエスト(Request)及び前記第2クロックに応答して第2データ幅より広い第1データ幅を有するデータを出力し、一般(General)リクエストに応答して前記データの前記第2データ幅と同一の幅を有する少なくとも1つの部分をブロック(Block)するように構成されたリクエスト選択供給部を更に含み、前記リクエスト選択供給部は、前記所望するリクエスト及び前記第2クロックの周波数より高い周波数の前記第1クロックに応答して前記第1データ幅を有するデータを供給するように構成される。
本発明の実施形態によると、前記リクエスト選択供給部は前記回路のCPUサイドに位置する。
本発明の実施形態によると、前記所望するリクエストはラップ4バーストリードリクエストである。
本発明の実施形態によると、前記第1データ幅は128ビットであり、前記第2データ幅は64ビットである。
本発明の実施形態によると、前記シンクアンパッカーによって出力されるデータは前記第2データ幅より広い幅を有するリードデータである。
本発明の実施形態によると、前記周辺機能ブロックは、DMAC(Direct Memory Access Controller)、USB(Universal Serial BUS)、PCI(Peripheral Component Interconnection)、SMC(Static Memory Controller)、及びSCI(Smart CardInterface)のうちの少なくとも2つを含む。
本発明の実施形態によると、前記インターフェースバスはAXI(Advanced eXtensible Interface)バスである。
本発明の実施形態によると、前記アップサイザーは、64ビットラップ4バーストリードの場合に、約200MHzの周波数を有する第2クロックの全てのサイクルに128ビットリードデータを1つずつ供給する。
本発明の実施形態によると、前記第1データ幅は64ビットであり、前記第2データ幅は128ビットである。
本発明の実施形態によると、前記第1クロックの周波数は約1GHzであり、前記第2クロックの周波数は約200MHzである。
従って、このような帯域幅同期化回路をSoCに採用する場合に、データプロセッシングシステムの製造原価を低くすることができ、SoCの動作性能も高くなる。
14 選択器
19 レジスタ
21 第1シンクメモリ
23 第2シンクメモリ
25 シンクパッキング制御器
26 第1シンクパッキング制御器
27 第2シンクパッキング制御器
41 第3シンクメモリ
42 第1選択器
43 第4シンクメモリ
44 第2選択器
45 シンクアンパッキング制御器
46 第1シンクアンパッキング制御器
47 第2シンクアンパッキング制御器
100、102 スレーブインターフェース(SI)
200、202、210 アップサイザー(エキスパンダ)
220 シンクパッカー
222 第1シンクパッカー
224 第2シンクパッカー
240 シンクアンパッカー
242 第1シンクアンパッカー
244 第2シンクアンパッカー
250 シンクダウン部
252 シンクメモリ
254 マッチバリュー
256 マッチ
258 第1フリップフロップ
259 第2フリップフロップ
300 バスマトリックス
400 データプロセッシングシステム、
400a 帯域幅同期化回路
410 メモリ
420 メモリコントローラ
430 ブートROM
440 ディスプレイコントローラ
450 ディスプレイ
500 CPU
510 メディアシステム
520 モデム
Claims (30)
- 第1クロックに基づいて作動する少なくとも1つのシンクパッカー及び少なくとも1つのシンクアンパッカーを含むアップサイザーと、
前記アップサイザーと接続され、前記第1クロックより低い周波数を有する第2クロックに応答して前記アップサイザーのデータにシンクダウン動作を実行するように構成されたシンクダウン部と、を備えることを特徴とする帯域幅同期化回路。 - 前記第1クロックは約1GHzの周波数を有するプロセッサクロックであり、前記第2クロックは約200MHzの周波数を有するバスクロックであることを特徴とする請求項1に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記少なくとも1つのシンクパッカーは、ライトアドレスチャンネル、ライトデータチャンネル、及びライト応答チャンネルにシンクパッキングを実行し、
前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、リードアドレスチャンネル及びリードデータチャンネルにシンクアンパッキングを実行することを特徴とする請求項2に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記少なくとも1つのシンクパッカーは、
第1シンクメモリ及び第2シンクメモリを含み、該第1シンクメモリ及び第2シンクメモリが、前記ライトアドレスチャンネル、前記ライトデータチャンネル、及び前記ライト応答チャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成され、
前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、
第3シンクメモリ及び第4シンクメモリを含み、該第3シンクメモリ及び第4シンクメモリが、前記リードアドレスチャンネル及び前記リードデータチャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成されることを特徴とする請求項3に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記第1シンクメモリは、シンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトアドレスチャンネルのアドレスを格納し、前記シンクダウン部にアップサイズされたアドレスを出力するために該格納されたアドレスをアップサイズすることを特徴とする請求項4に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第2シンクメモリは、シンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトデータチャンネルのデータを格納し、前記シンクダウン部にアップサイズされたデータを出力するために該格納されたデータをアップサイズすることを特徴とする請求項4に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第3シンクメモリは、シンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードアドレスチャンネルのアドレスを格納し、選択器を通じて前記シンクダウン部にアップサイズされたアドレスを出力するために該格納されたアドレスをアップサイズすることを特徴とする請求項4に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第4シンクメモリは、シンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードデータチャンネルのデータを格納し、選択器を通じてスレーブインターフェースに該格納されたデータを出力することを特徴とする請求項4に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第1、第2、第3、及び第4シンクメモリのうちの少なくとも1つはFIFOメモリであることを特徴とする請求項4に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記シンクダウン部は、
データを格納するように構成されたシンクメモリと、
少なくとも1つのマッチバリューを格納するように構成されたマッチバリューと、
前記シンクメモリに格納された前記データが前記少なくとも1つのマッチバリューとマッチングされるか否かを判断するように構成されたマッチと、
前記マッチから生成された活性化信号に応答してデータをラッチするように構成された第1及び第2フリップフロップと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記アップサイザーは、
前記第1クロック及び第2クロックに応答して各々作動する第1シンクパッカー及び第2シンクパッカーと、
前記第1クロック及び第2クロックに応答して各々作動する第1シンクアンパッカー及び第2シンクアンパッカーと、を含み、
前記第1及び第2クロックは互いに異なる周波数を有することを特徴とする請求項1に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記第1クロックの周波数は約400MHzであり、前記第2クロックの周波数は約200MHzであることを特徴とする請求項11に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第1クロックは前記回路のプロセッササイドから供給され、前記第2クロックは前記回路のバスサイドから供給されることを特徴とする請求項11に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第1及び第2シンクパッカーは第1シンクメモリ及び第2シンクメモリを共有し、
前記第1及び第2シンクメモリは、ライトアドレスチャンネル、ライトデータチャンネル、及びライト応答チャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成され、
前記第1及び第2シンクアンパッカーは第3シンクメモリ及び第4シンクメモリを共有し、
前記第3及び第4シンクメモリはリードアドレスチャンネル及びリードデータチャンネルのうちの少なくとも1つを受信するように構成されることを特徴とする請求項11に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記第1シンクメモリはシンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトアドレスチャンネルのアドレスを格納することを特徴とする請求項14に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第2シンクメモリはシンクパッキング制御器の制御に応答して前記ライトデータチャンネルのデータを格納することを特徴とする請求項14に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第3シンクメモリはシンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードアドレスチャンネルのアドレスを格納することを特徴とする請求項14に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第4シンクメモリはシンクアンパッキング制御器の制御に応答して前記リードデータチャンネルのデータを格納することを特徴とする請求項14に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは、所望するリクエスト及び前記第2クロックに応答して第2データ幅より広い第1データ幅を有するデータを出力し、
一般リクエストに応答して前記データの前記第2データ幅と同一の幅を有する少なくとも1つの部分をブロックするように構成されたリクエスト選択供給部を更に含み、
前記リクエスト選択供給部は、前記所望するリクエスト及び前記第2クロックの周波数より高い周波数の前記第1クロックに応答して前記第1データ幅を有するデータを供給するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の帯域幅同期化回路。 - 前記リクエスト選択供給部は前記回路のCPUサイドに位置することを特徴とする請求項19に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記所望するリクエストはラップ4バーストリードリクエストであることを特徴とする請求項19に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記第1データ幅は128ビットであり、前記第2データ幅は64ビットであることを特徴とする請求項19に記載の帯域幅同期化回路。
- 前記シンクアンパッカーによって出力されるデータは前記第2データ幅より広い幅を有するリードデータであることを特徴とする請求項19に記載の帯域幅同期化回路。
- キャッシュコントローラと接続されたプロセッサと、
第1クロックに基づいて作動する少なくとも1つのシンクパッカー及び少なくとも1つのシンクアンパッカーを含むアップサイザー、該アップサイザーと接続され、前記第1クロックより低い周波数を有する第2クロックに応答して該アップサイザーのデータにシンクダウン動作を実行するように構成されたシンクダウン部、及び一般リクエストに応答して前記データの前記第2データ幅と同一の幅を有する少なくとも1つの部分をブロックするように構成されたリクエスト選択供給部を含み、前記少なくとも1つのシンクアンパッカーは所望するリクエスト及び前記第2クロックに応答して第2データ幅より広い第1データ幅を有するデータを出力し、前記リクエスト選択供給部は前記所望するリクエスト及び前記第2クロックの周波数より高い周波数の前記第1クロックに応答して前記第1データ幅を有するデータを供給するように構成され、前記プロセッサとインターフェースバスとの間に接続された帯域幅同期化回路と、
前記インターフェースバスと接続される複数の周辺機能ブロックと、を備えることを特徴とするデータプロセッシングシステム。 - 前記周辺機能ブロックは、DMAC、USB、PCI、SMC、及びSCIのうちの少なくとも2つを含むことを特徴とする請求項24に記載のデータプロセッシングシステム。
- 前記インターフェースバスはAXIバスであることを特徴とする請求項24に記載のデータプロセッシングシステム。
- 前記アップサイザーは、64ビットラップ4バーストリードの場合に、約200MHzの周波数を有する第2クロックの全てのサイクルに128ビットリードデータを1つずつ供給することを特徴とする請求項24に記載のデータプロセッシングシステム。
- 第1クロックの周波数でプロセッサを駆動し、第2クロックの周波数でインターフェースバスと接続されるアップサイザーを駆動する段階と、
前記アップサイザーに第1リード命令に従って第1データ幅のリードデータを前記第2クロックの周波数に同期して出力し、第2リード命令に従って第2データ幅のリードデータを前記第2クロックの周波数に同期して出力する段階と、
前記第1データ幅の前記リードデータが入力される場合に、前記アップサイザーで前記リードデータをブロックする段階と、
前記第2データ幅の前記リードデータが入力される場合に、前記第1クロックの2サイクルの間に前記第1クロックの周波数に同期して前記リードデータを供給する段階と、を有することを特徴とする帯域幅同期化方法。 - 前記第1データ幅は64ビットであり、前記第2データ幅は128ビットであることを特徴とする請求項28に記載の帯域幅同期化方法。
- 前記第1クロックの周波数は約1GHzであり、前記第2クロックの周波数は約200MHzであることを特徴とする請求項28に記載の帯域幅同期化方法。
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