JP2017199371A - ハイエンドマイクロコントローラ用のマルチダイにおけるスケーラブルなマルチコア型のシステムオンチップアーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム100において、2つのSoC101、121がトランスパレントなインタフェースを介して相互に接続されたときに、アドレスが重複することなく又はアドレスのリマッピングが行われることなく、2つのSoCのシステムアドレスマップを各SoCが提供するように、単一のSoCのシステムアドレスマップがコンフィギュレートされている。トランスパレントなインタフェースによって、マルチチップシステム内の第1のSoC及び第2のSoCの安全性/セキュリティ及び割り込み通信に関連するコンポーネントは、トランスパレントに通信及び対話することができる。
【選択図】図1
Description
大きいダイナミックレンジ、低出力及び内部操作性を備えているコンポーネントを機能させるためのディジタルシステム(例えば自動車システム)の上述の定義又は必要性を考慮して、プロセッサ(又はマイクロプロセッサ)、別個の又は独立したシステムオンチップ(SoC)を備えているマルチダイシステムは、種々の周辺コンポーネント(例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリ(NVM)、ダイレクトメモリアクセスコンポーネント、その他の回路素子/回路コンポーネント又はその他の実装テクノロジ)を有することができる。フラッシュメモリのようなそれらの周辺コンポーネントを、例えば130又は250ナノメートルデバイスとして作製することができる。このテクノロジを備えているデバイスは、入力/出力及びアナログ/ディジタル変換器のようなアナログ機能のためのより高い電圧(例えば自動車設計における標準I/O電圧である5V)もサポートすることができる。より小さい作製スケールでのフラッシュメモリの作製は困難であるので、フラッシュメモリセル用のテクノロジは、常に費用対効果のあるものではないか、又は、より小さくすることを実現できるものはない。従って、新たなテクノロジのコストに起因して、メモリセルに関するコストが上昇する可能性がある。新たなテクノロジが考慮される場合であっても、(例えば、対応するダイ周辺コンポーネントとしての、又は、チップ上にコアプロセッサが実装されているものとしての)論理コンポーネント及びFRAMコンポーネントをより小さく作製することができるが、しかしながら、フラッシュコンポーネント又はNVMコンポーネントに対しては同一の問題が課される可能性がある。以前は、性能(即ちクロック速度)に関して大きいゲインが得られようとされていたが、しかしながら、この特定の領域は成長に関して余り勢いのあるものではなく、その結果、マイクロコントローラがコンフィギュレート及び要求されるやり方が変更された。そのようにして、大きい不揮発性メモリを有していないマイクロコントローラを、依然としてフラッシュメモリに互換性があるように作製できているが、しかしながら、より高い性能速度を有しているが、互換性はないマイクロコントローラに関しては、新たな解決手段が考えられている。
図1には、例えば自動車システムにおける安全性に関連するアプリケーションのような、種々のアプリケーションについての高性能及び適合性のためにコンフィギュレート可能な、例示的なマルチダイシステム100のブロック図が示されている。システム100は、1つ又は複数のコンフィギュレート可能なSoC(例えばSoC101及び121)を含むことができ、これらのSoCは、オンチップバスプロトコルを介して通信して動作することができる、各ダイに対応する各SoCの固有の周辺コンポーネントを有している。周辺コンポーネントには、任意の数の処理装置、メモリセル、相互接続部、フィルタ、変換器、比較器、センサ又はその他の電子処理コンポーネント、例えばディジタルシグナルプロセッサ(DSP)、グラフィックプロセッサ、ダイレクトメモリアクセス(DMA)コンポーネント、クロスバー、単方向ブリッジ又はその他の類似のコンポーネントが含まれると考えられる。
Claims (25)
- マルチチップアーキテクチャのためのシステムにおいて、
前記システムは、第1のシステムオンチップ(SoC)と、第2のSoCと、トランスパレントなインタフェースと、を含んでおり、
前記第1のSoCは、1つの基板上に設けられており、且つ、第1のコアと、1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントと、第1のシステムアドレスマップを有している第1のオンチップバスシステムと、を含んでおり、前記第1のオンチップバスシステムは、前記第1のシステムアドレスマップに基づいて前記第1のコアと前記1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントとの間での第1のオンチップバスプロトコルを用いたアクセスを実現するようにコンフィギュレートされており、
前記第2のSoCは、第2のコアと、1つ又は複数の第2のオンチップ周辺コンポーネントと、第2のシステムアドレスマップを有している第2のオンチップバスシステムと、を含んでおり、前記第2のオンチップバスシステムは、前記第2のコアと前記1つ又は複数の第2の周辺コンポーネントとの間での第2のオンチップバスプロトコルを用いたアクセスを実現するようにコンフィギュレートされており、
前記トランスパレントなインタフェースは、前記第1のSoCの前記第1のオンチップバスシステムと、前記第2のSoCの前記第2のオンチップバスシステムと、が相互に通信を行うように接続されていることに応じて、ユニークで相互に重複しないアドレスを含む複数のアドレスを有している一貫したシステムアドレスマップに基づいて、前記第1のオンチップバスシステムと前記第2のオンチップバスシステムとの間の通信を実現するようにコンフィギュレートされている、
ことを特徴とする、システム。 - 前記第1のコアは、前記第1のオンチップバスプロトコルを介して、第1の周波数で動作するようにコンフィギュレートされている第1のコンピュータ処理ユニット(CPU)を含んでおり、
前記第2のコアは、前記第2のオンチップバスプロトコルを介して、前記第1の周波数とは異なる第2の周波数で動作するようにコンフィギュレートされている第2のCPUを含んでいる、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステムの前記第1のオンチップバスプロトコル及び前記第2のオンチップバスシステムの前記第2のオンチップバスプロトコルは、相互的に同期モードで動作するようにコンフィギュレートされており、
前記トランスパレントなインタフェースは、前記第1のオンチップバスシステムのオンチップバス周波数及び前記第2のオンチップバスシステムのオンチップバス周波数の両方に同期されている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステムの前記第1のオンチップバスプロトコル及び前記第2のオンチップバスシステムの前記第2のオンチップバスプロトコルは、相互的に非同期モードで動作するようにコンフィギュレートされており、
前記トランスパレントなインタフェースは、前記第1のオンチップバスシステム又は前記第2のオンチップバスシステムのいずれか一方にのみ同期されている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステムは、前記第1のオンチップバスシステム及び前記第2のオンチップバスシステムの動作に対応するクロックを発生するようにコンフィギュレートされている位相同期回路又はクロックを含んでいる、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のSoCは、不揮発性メモリ非互換ベースのテクノロジに従いコンフィギュレートされている前記第2のSoCの第2の寸法とは異なり、且つ、前記1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントのフラッシュメモリとの通信に関する互換性を実現する第1の寸法を用いる、不揮発性メモリ互換ベースのテクノロジに従いコンフィギュレートされており、
前記トランスパレントなインタフェースは、更に、前記第2のオンチップバスシステムと前記フラッシュメモリとの間の通信を実現するようにコンフィギュレートされている、
請求項1に記載のシステム。 - 更に、前記第1のSoC又は前記第2のSoCの故障の検出に応答して、前記第1のSoC又は前記第2のSoCの故障していない方のSoCが前記トランスパレントなインタフェースを介してサブシステムを動作できるようにコンフィギュレートされているフォールバックコンポーネントを含んでいる、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステムは、前記第2のオンチップバスシステムの第2の調停コンポーネントが少なくとも部分的に割り込み禁止状態である間に、前記第1のSoCの複数のマスタエージェントからのアクセス要求の調停を制御するようにコンフィギュレートされている第1の調停コンポーネントを含んでおり、前記第2の調停コンポーネントからのアクセス許可と、前記第1のSoCの前記複数のマスタエージェントからのアクセス許可と、を結合する、
請求項1に記載のシステム。 - 前記トランスパレントなインタフェースは、更に、前記第1のSoCと前記第2のSoCとの間で、前記ユニークで重複しないアドレスを有している前記一貫したシステムアドレスマップの適用範囲をトランスパレントに拡張するように、前記第1のSoC及び前記第2のSoCの誤り訂正符号/誤り検出符号を実現することによって、前記第1のオンチップバスプロトコルと前記第2のオンチップバスプロトコルとの間の保護コンポーネントを提供するようにコンフィギュレートされている、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステムは、前記第2のSoCにマッピングされた複数の割り込みを調停し、勝者となった割り込み信号を、前記トランスパレントなインタフェースを介して前記第2のオンチップバスシステムの第2の割り込みコンポーネントにルーティングするようにコンフィギュレートされている第1の割り込みコンポーネントを含んでいる、
請求項1に記載のシステム。 - 前記第1のオンチップバスシステム及び前記第2のオンチップバスシステムは、1つ又は複数のユニークなタグ識別子(ID)を1つ又は複数のマスタエージェントに割り当てるようにコンフィギュレートされている1つ又は複数のアクセス保護コンポーネントを含んでおり、
前記1つ又は複数のユニークなタグIDによって、スレーブエージェントは、対応するマスタエージェントを識別することができ、更に、前記1つ又は複数のユニークなタグIDに基づいて、前記トランスパレントなインタフェースを介して、前記1つ又は複数の第1のオンチップ周辺コンポーネント若しくは前記1つ又は複数の第2のオンチップ周辺コンポーネントにトランスパレントにアクセスすることができる、
請求項1に記載のシステム。 - システムのための方法において、
前記方法は、
第1のシステムオンチップ(SoC)における第1のオンチップバスを介して、同一の基板に設けられている、第1のコアと、複数の第1の周辺コンポーネントのうちの1つ又は複数の周辺コンポーネントと、の間で、前記複数の第1の周辺コンポーネント及び前記第1のコアに対応する第1のアドレスを有している第1のシステムアドレスマップに基づいて通信を行うステップと、
第2のSoCにおける第2のオンチップバスを介して、前記第2のSoCの第2のコアと、複数の第2の周辺コンポーネントのうちの1つ又は複数の周辺コンポーネントと、の間で、前記複数の第2の周辺コンポーネント及び前記第2のコアに対応するアドレスを有している第2のシステムアドレスマップに基づいて通信を行うステップと、
トランスパレントなインタフェースを介して、前記第1のシステムアドレスマップ及び前記第2のシステムアドレスマップのユニークで重複しないアドレスを含んでいるシステムアドレスに基づいて、前記第1のSoCと前記第2のSoCとの間の通信を実現するステップと、
を有していることを特徴とする、方法。 - 更に、前記トランスパレントなインタフェースを介して、前記第1のSoC及び前記第2のSoCのマスタエージェントから、前記複数の第1の周辺コンポーネント又は前記複数の第2の周辺コンポーネントに対応する前記システムアドレスマップの前記ユニークで重複しないアドレスへのアクセス要求を調停するステップを有している、
請求項12に記載の方法。 - 前記アクセス要求の前記調停が、更に、
ハンドシェイクプロトコルを介して、前記第1のオンチップバスの第1の調停コンポーネントと前記第2のオンチップバスの第2の調停コンポーネントとの間の調停を同期させるステップと、
前記ハンドシェイクプロトコルに応答して、前記第1のオンチップバスの前記第1の調停コンポーネントを介して、前記第1のSoCの前記マスタエージェントからのアクセス要求を調停し、前記第2のオンチップバスの第2の調停コンポーネントを割り込み禁止状態にするステップと、
前記第1のSoCのマスタエージェントからのアクセス許可及び前記第2のSoCのマスタエージェントからのアクセス許可を結合するステップと、を有している、
請求項13に記載の方法。 - 更に、前記第1のオンチップバスによって使用される第1のオンチップバスプロトコル及び前記第2のオンチップバスによって使用される第2のオンチップバスプロトコルの両オンチップバスプロトコルを含むように、前記トランスパレントなインタフェースを介して、誤り訂正符号保護/誤り検出符号保護を拡張するステップを有している、
請求項12に記載の方法。 - 更に、前記第1のコアを1つ又は複数の第1のコンピュータ処理ユニットと共に動作させ、前記第2のコアを、前記第1のコンピュータ処理ユニットとは異なる動作周波数を有している1つ又は複数の第2のコンピュータ処理ユニットと共に動作させるステップを有している、
請求項12に記載の方法。 - 更に、前記第1のSoCの寸法よりも小さく、且つ、前記第2のオンチップバスを前記第2のSoCにおけるいずれの不揮発性メモリとも非互換性にする寸法を有している前記第2のSoCから、前記第1のSoCにおける前記複数の第1の周辺コンポーネントの不揮発性メモリへの通信を前記トランスパレントなインタフェースを介して実現するステップを有している、
請求項12に記載の方法。 - マルチチップアーキテクチャのための装置において、
前記装置は、第1のシステムオンチップ(SoC)及びトランスパレントなインタフェースを含んでおり、
前記第1のSoCは、1つの基板上に第1のコア及び1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントを有しており、且つ、第1のオンチップバスの第1のオンチップバスプロトコルを介して、前記第1のコア及び前記1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントに対応する第1の複数のアドレスを有している第1のシステムマップに基づいて、前記第1のコアと前記1つ又は複数の周辺コンポーネントとの間の通信を実現するようにコンフィギュレートされており、
前記トランスパレントなインタフェースは、前記第1のオンチップバスと第2のSoCの第2のオンチップバスとが相互に接続された場合に、前記第1のオンチップバスと前記第2のオンチップバスとの間の通信を、前記第1のコア、前記1つ又は複数の周辺コンポーネント、前記第2のSoCの第2のコア及び前記第2のSoCの1つ又は複数の第2の周辺コンポーネントに対応するユニークで重複しないアドレスを含んでいる一貫したシステムアドレスマップに基づいて実現するようにコンフィギュレートされており、前記第2のコア及び前記1つ又は複数の第2の周辺コンポーネントは、第2のシステムマップに基づいて、前記第2のオンチップバスを介して相互に通信を行うようにコンフィギュレートされている、
ことを特徴とする、装置。 - 前記第1のオンチップバスシステムは、前記第1のSoCの複数のマスタエージェントからのアクセス要求の調停を制御するようにコンフィギュレートされている第1の調停コンポーネントを含んでおり、前記第2のオンチップバスシステムの第2の調停コンポーネントは、少なくとも部分的に割り込み禁止状態であり、スレーブエージェントへのアクセスに関して勝者となった許可を特定するために、前記第2の調停コンポーネントからのアクセス許可と、前記第1のSoCの前記複数のマスタエージェントからのアクセス許可と、を結合する、
請求項18に記載の装置。 - 前記第1のSoC及び前記第2のSoCは、同一の基板において相互に接続されており、前記第1のSoC又は前記第2のSoCのうちの一方が、物理的な接続パッドを含んでおり、前記第1のSoC又は前記第2のSoCのうちの他方が、物理的な接続パッドを含んでおらず、前記物理的な接続パッドを介して、外部コンポーネントと通信するようにコンフィギュレートされている、
請求項18に記載の装置。 - 前記トランスパレントなインタフェースは、前記第1のSoCと前記第2のSoCとの間の通信の同期を制御するために、前記第1のSoC又は前記第2のSoCの一方に設けられている単一の位相同期回路を使用する、
請求項18に記載の装置。 - 前記トランスパレントなインタフェースは、前記第2のオンチップバスシステムと、前記第1のSoCの前記1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントのフラッシュメモリと、の間の通信を実現するようにコンフィギュレートされており、
前記第1のSoCは、不揮発性メモリ非互換ベースのテクノロジに従いコンフィギュレートされている前記第2のSoCのより小さい寸法よりも大きく、且つ、前記1つ又は複数の第1の周辺コンポーネントのフラッシュメモリとの通信を実現する寸法を用いる、不揮発性メモリ互換ベースのテクノロジに従いコンフィギュレートされている、
請求項18に記載の装置。 - 前記第1のオンチップバスシステム及び前記第2のオンチップバスシステムは、1つ又は複数のユニークなタグ識別子(ID)を1つ又は複数のマスタに割り当てるようにコンフィギュレートされている1つ又は複数のアクセス保護コンポーネントを含んでおり、
前記1つ又は複数のユニークなタグIDによって、スレーブエージェントは、対応するマスタエージェントを識別することができ、更に、前記1つ又は複数のユニークなタグIDに基づいて、前記トランスパレントなインタフェースを介して、前記1つ又は複数の第1のオンチップ周辺コンポーネント若しくは前記1つ又は複数の第2のオンチップ周辺コンポーネントにトランスパレントにアクセスすることができる、
請求項18に記載の装置。 - 前記第1のオンチップバスシステムは、前記第2のSoCにマッピングされた複数の割り込みを調停し、勝者となった割り込み信号を、前記トランスパレントなインタフェースを介して前記第2のオンチップバスシステムの第2の割り込みコンポーネントにルーティングするようにコンフィギュレートされている第1の割り込みコンポーネントを含んでいる、
請求項18に記載の装置。 - 前記第1のSoCは、更に、1つ又は複数の割り込みトリガを1つ又は複数の専用割り込みトリガコネクションを介して、前記第2のSoCにおける割り込みサービスプロバイダにシグナリングするようにコンフィギュレートされている、
請求項24に記載の装置。
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