JP2018528640A - 高帯域幅レーンのシームレスな追加 - Google Patents

Abstract

高帯域幅レーンのシームレスな追加であって、マスターが、マスターツースレーブアクティブ高帯域幅レーン（ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）及びスレーブツーマスターアクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン）を通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階と、同期シーケンス及び既知の非アイドルシーケンスを、パケット間ギャップの間に並行して送信する段階と、スレーブが、新規高帯域幅レーンをデスキューするために、既知の非アイドルシーケンスを利用する段階と、マスターが、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階であって、その直後に、マスターは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、送信する段階とを含む。

Description

電子デバイスの電力を節約するために、チップ間通信レーン（チャネル）などのハードウェアモジュールが使用されていないときには、それらの電源をオフにする必要がある。しかし、チップ間通信レーンの全てでオン／オフを切り替えるのは、固定遅延の高帯域幅通信ネットワークでは問題が多い。それは、追加された通信レーンのトレーニング段階中に固定遅延を維持するために、バッファを必要とするからである。

１つの実施形態において、新規高帯域幅レーンを第１のデバイスと第２のデバイスとの間にシームレスに追加するための方法が、次の段階を含む。すなわち、第１のデバイスと第２のデバイスとの間で、新規高帯域幅レーンを追加することに関する指示を交換し合う段階であって、当該指示を交換し合う段階の間に、第１のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第１−第２アクティブ高帯域幅レーン（ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを第２のデバイスへ送信し、第２のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第２−第１アクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを第１のデバイスへ送信し、新規高帯域幅レーンはオフであり、新規高帯域幅レーンを追加することが、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて行われる、交換し合う段階と、第１のデバイスが、ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを引き続き送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階と、第１のデバイスが、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に、同期シーケンスを送信する段階であって、さらに第１のデバイスが、新規高帯域幅レーンを通じて且つ同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、既知の非アイドルシーケンスを送信する段階を含む、送信する段階と、第２のデバイスが、新規高帯域幅レーンをデスキュー（ｄｅｓｋｅｗ）するために、既知の非アイドルシーケンスを利用する段階と、第１のデバイスが、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階であって、その直後に第１のデバイスは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、送信する段階とを含む。

別の実施形態において、高帯域幅レーンをシームレスに追加するための方法が、以下の段階を含む。スレーブとマスターとの間でメッセージを交換し合う段階であって、メッセージを交換し合う間に、スレーブは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、スレーブツーマスターアクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータをマスターへ送信し、マスターは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、マスターツースレーブアクティブ高帯域幅レーン（ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータをスレーブへ送信し、新規高帯域幅レーンはオフであり、交換し合ったメッセージは、新規高帯域幅レーンをｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンに追加することに関するものであり、新規高帯域幅レーンを追加することは、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及びｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて行われる、交換し合う段階。スレーブが、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及びｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを引き続き送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階。スレーブが、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に同期シーケンスを送信する段階、及び、スレーブが、新規高帯域幅レーンを通じて且つ同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、既知の非アイドルシーケンスを送信する段階。マスターが、新規高帯域幅レーンをデスキューするために、既知の非アイドルシーケンスを利用する段階。並びに、スレーブが、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階であって、その直後にスレーブは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、送信する段階。

各実施形態は、添付している図面を参照しながら、本明細書に例としてのみ説明される。それらの図面は以下の通りである。
１０個の低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）対を含んだ、チップ間双方向接続を含むシステムの１つの実施形態を示す。 チップ間双方向接続の始動段階に対応する動作モードに従って構成されたレーンの１つの実施形態を示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 マスタースレーブ構成を用いた、１つのレーン動作モードを示す。 指定されたクロックレーンを含まないシステムの１つの実施形態を示す。 符号化されたワードを、マスターからスレーブへ向けられた各レーンを通じて拡散するために、ワード・デシリアライザを用いる物理符号化サブレイヤ（ＰＣＳ）の１つの実施形態を示す。 マスターからスレーブへの高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。 マスターからスレーブへの高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。 マスターからスレーブへの高帯域幅レーンを、シームレスに除去するための方法に関する１つの実施形態を示す。 スレーブからマスターへの高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。 スレーブからマスターへの高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。

図１Ａは、１０個の低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）対Ｄ０〜Ｄ９を含んだ、チップ間双方向接続を含むシステムの１つの実施形態を示す。レーンＤ０は、マスター２１０からスレーブ２１２へクロックを搬送する。レーンＤ１は、マスター２１０からスレーブ２１２への一方向通信リンクである。一方向レーンＤ２〜Ｄ８は、マスター２１０及び／又はスレーブ２１２の動作モードに応じて、双方向で利用され得る。レーンＤ９は、スレーブ２１２からマスター２１０への一方向通信リンクである。１つの例において、各ＬＶＤＳレーンＤ１〜Ｄ９は、８ｂ／１０ｂ符号化で１Ｇｂｐｓを超える高帯域幅通信を送信することができる。別の例において、各ＬＶＤＳレーンＤ１〜Ｄ９は、８ｂ／１０ｂ符号化で約２．５Ｇｂｐｓまで送信することができる。さらに別の例において、ＬＶＤＳクロックレーンＤ０は、２５０ＭＨｚの周波数で動作し、クロックはマスター２１０により提供される。

異なる実施形態において、チップ間双方向接続Ｄ０〜Ｄ９に含まれる接続の数は、示された１０個の低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）対と異なってよい。例えば、実施形態によっては、接続の数が１０個より多くても、１０個より少なくてもよい。しかし、チップ間双方向接続は、接続の数に関係なく少なくとも以下の接続を含む。すなわち、マスターからスレーブへの少なくとも１個の高帯域幅レーンと、スレーブからマスターへの少なくとも１個の高帯域幅レーンと、システムの動作モードに応じて双方向で利用され得る少なくとも１個の一方向レーンとを含む。本開示では、例えば、図１Ａに見られるようなチップ間双方向接続のレーンの順序は、例示を目的としているだけであり、あらゆるレーン順序に従ってよい。例えば、チップ間双方向接続を含む１つのシステムが、スレーブからマスターへの高帯域幅レーンと、動作モードに応じて双方向で利用され得る一方向レーンと、マスターからスレーブへの高帯域幅レーンと、クロックレーンとを含む、４個のＬＶＤＳ対を含んでよい。別の例において、チップ間双方向接続を含む別のシステムが、スレーブからマスターへの高帯域幅レーンと、動作モードに応じて双方向で利用され得る１１個の一方向レーンと、マスターからスレーブへの高帯域幅レーンとクロックレーンとを含む、１４個のＬＶＤＳ対を含んでよい。

図１Ｂは、チップ間双方向接続を含むシステムの１つの実施形態を示す。本実施形態では、チップ間双方向接続の始動段階に対応する動作モードに従って、通信レーンが構成されている。この始動段階は、マスター２１０からスレーブ２１２への一方向レーンＤ０及びＤ１、並びにスレーブ２１２からマスター２１０への一方向レーンＤ９を設定することから始まる。レーンＤ２〜Ｄ８の点線は、これらのレーンが始動段階中はオフであることを表す。

図１Ｃは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、これらの通信レーンは、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への２個の一方向高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ２を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、２個の一方向レーンＤ８〜Ｄ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。システムが、図１Ｃに示されたこの動作モードである場合、レーンＤ３〜Ｄ７はオフである。

図１Ｄは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、これらの通信レーンは、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への４個の一方向高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ４を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、４個の一方向レーンＤ６〜Ｄ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。システムが、図１Ｄに示された動作モードである場合、レーンＤ５はオフである。

図１Ｅは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、これらの通信レーンは、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への８個の一方向高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ８を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、１個の一方向レーンＤ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。

図１Ｆは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、これらの通信レーンは、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への１個の一方向高帯域幅レーンＤ１を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、８個の一方向レーンＤ２〜Ｄ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。

図１Ｇは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、これらの通信レーンは、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への４個の一方向高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ４を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、１個の一方向レーンＤ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。システムが、図１Ｇに示された動作モードである場合、レーンＤ５〜Ｄ８はオフである。

図１Ｈは、チップ間双方向接続を含むシステムを示し、通信レーンが、チップ間双方向接続がマスター２１０からスレーブ２１２への１個の一方向高帯域幅レーンＤ１を動作させる動作モードに従って、構成されている。さらに、この動作モードでは、４個の一方向レーンＤ６〜Ｄ９が、スレーブ２１２からマスター２１０へ動作する。システムが、図１Ｈに示された動作モードである場合、レーンＤ２〜Ｄ５はオフである。

１つの実施形態において、第１の動作モードから第２の動作モードへ切り替えるために、固定遅延を維持しながら且つトレーニング時間を補償するバッファを用いることなく、マスター２１０及びスレーブ２１２は、モード切り替えに関するメッセージを交換し合う。任意選択で、このやり取りは、レーンＤ１〜Ｄ９を通じて実行される。その後、マスター２１０及びスレーブ２１２は、既知のトレーニングシーケンスを用いてレーン取得を実行し、その間、第１の動作モード及び第２の動作モードの間で共有されるレーンを通じて、データを引き続き送信する。

上記の実施形態などで説明された並列通信リンクの課題の１つは、レーン取得後に、全てのレーンにわたって同期した方式で、データ送信をいつ開始するかを決定することである。この課題を解決するために、トレーニングシーケンス及びアイドルシーケンスは、全ての高帯域幅レーンにわたって、同じ方向に拡散された既知のシーケンスを利用する。

図２Ａは、符号化されたワードを、マスター２１０からスレーブ２１２へ向けられた各レーンを通じて拡散するために、ワード・デシリアライザ２２４を用いる物理符号化サブレイヤ（ＰＣＳ）の１つの実施形態を示す。１つの例において、ＰＣＳは、トレーニング時間中及びアイドル時間中に７ｂ／１０ｂ符号化を適用し、データ時間中に８ｂ／１０ｂ符号化を適用する。トレーニング時間中及びアイドル時間中の７ｂ／１０ｂ符号化に必要とされる７ビットワードは、クロックサイクルごとに７ビット進めることができるＰＣＳスクランブラから受信されてよい。データ時間中の８ｂ／１０ｂ符号化に必要とされる８ビットワードは、リンクレイヤ２２０から受信される。ワード・デシリアライザ２２４は、マスター２１０からスレーブ２１２へ向けられた高帯域幅レーンを通じてＰＣＳ２２２から受信されたコードワードを速やかに処理する。１つの例において、ワード・デシリアライザ２２４は、ラウンドロビンスケジューリングなどの予め定められたスケジューリングを用い、各ワードを、レーンごとに、最下位ビット（ＬＳＢ）を先にしてシリアル化する。

図２Ｂ及び図２Ｃは、マスター２１０からスレーブ２１２への高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。

段階２４０において、マスター２１０は、２３０で示された、１つ又は複数のマスターツースレーブアクティブ高帯域幅レーン（ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）Ｄ１〜Ｄ（ｍ）を通じて、固定遅延付きでデータをスレーブ２１２へ送信し、スレーブ２１２は、２３１で示された、１つ又は複数のスレーブツーマスターアクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン）Ｄ（１０−ｘ）〜Ｄ（９）を通じて、固定遅延付きでデータをマスター２１０へ送信し、２３２で示された１つ又は複数の新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）はオフである。新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）を、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンを通じて追加するために、マスター２１０及びスレーブ２１２はメッセージを交換し合う（２３３ａ、２３３ｂ）。

段階２４１において、マスター２１０は、新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）を通じて、アイドルシーケンスを送信する。この間に、マスター２１０及びスレーブ２１２は、それぞれアクティブ高帯域幅レーン２３０及び２３１を通じて、固定遅延付き高帯域幅データを引き続き送信する。任意選択で、アイドルシーケンスは、マスターＰＣＳスクランブラの８ビットのうち、７個のＬＳＢの７ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化される。

段階２４２において、マスター２１０は、アクティブ高帯域幅レーンＤ（１）〜Ｄ（ｍ）を通じて、パケット間ギャップ（ＩＰＧ）の間に、同期シーケンスをスレーブ２１２へ送信する。同期シーケンスは、データペイロードのエラー耐性より高いエラー耐性で符号化され、したがって、この同期シーケンスによって、スレーブ２１２は、データペイロードを識別する確率より高い確率で同期シーケンスを識別することが可能になる。１つの例において、同期シーケンスは、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、少なくとも１つのアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く。別の例において、図２Ｂに示される同期シーケンス２３４は、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワード（「補数」で示されている）を含み、その後に、２個のアイドル７ｂ／１０ｂコードワード（「アイドル」で示されている）が続き、これらはアクティブ高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｍ）を通じて送信される。

同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、マスター２１０は、新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）を通じて、１つ又は複数の非アイドル符号を含む既知の非アイドルシーケンスをスレーブ２１２へ送信する。１つの例において、既知の非アイドルシーケンスは、「Ｋ」符号である。別の例において、アイドルシーケンスは、マスターＰＣＳスクランブラの８ビットのうち、７個のＬＳＢの７ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化され、既知の非アイドルシーケンスは、アイドルシーケンスと同じように符号化されない。さらに別の例において、既知の非アイドルシーケンスは、期待されるアイドルコードワードのビット単位の補数コードワードである。１つの例において、同期シーケンス内の予め定められたポイントの精度は、１ビットである。図２Ｂは、「Ｋ」符号２３５が、新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）を通じて、第２のビット単位の補数コードワードと並行して送信される１つの例を示す。別の例において、「Ｋ」符号は、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて並行して送信される。

「Ｋ２８．５」符号は、「Ｋ」としても知られており、７ｂ／１０ｂラインコード及び８ｂ／１０ｂラインコード内の特別な制御符号である。データストリーム内に分散された「Ｋ」符号により、マスターとスレーブとを同期させることが可能になる。７ｂ／１０ｂラインコードは、７ビット符号を１０ビット符号にマッピングしてＤＣバランス及び有界ディスパリティを実現するとともに、十分な状態変化をもたらして合理的なクロックリカバリを可能にする。「Ｋ」符号は、７ｂ／１０ｂ符号化で生成されたビットシーケンスにおいて、符号境界を越えても発生しない特別なビットシーケンスを含む。

段階２４３において、スレーブ２１２は、既知の非アイドルシーケンスを利用し、この非アイドルシーケンスは、アクティブ高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｍ）に対して新規高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）をデスキューするために、同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して送信された。

任意選択で、段階２４２〜２４３は、必要に応じて繰り返される。１つの例において、段階２４２〜２４３は、６５〜１２８個の７ｂ／１０ｂ符号ごとに、ランダムに繰り返される。「Ｋ」符号は、スレーブ２１２が自身を１０Ｂ符号境界に同期させ、レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）をデスキューするために用いられる。さらに、スレーブ２１２は、受信された「Ｋ」符号を、レーンＤ（１０−ｘ）〜Ｄ（９）を通じてマスター２１０へ送り返してよく、これにより、マスター２１０は、「Ｋ」符号の送信と送り返された「Ｋ」符号の受信との間の時間をカウントすることで、マスター２１０とスレーブ２１２との間の往復遅延を測定することが可能になる。少なくとも１つのビット単位の補数コードワードに続いて少なくとも１つのアイデアコードワードを送信するという、この独自の方法により、スレーブ２１２は、アクティブ高帯域幅レーンを通じた固定遅延の送信を妨げることなく、自身を新規高帯域幅レーンに同期させることが可能になる。１つの例において、この独自の方法は、新規高帯域幅レーンのセットアップ時間中に送信されるトラフィック全体を格納し遅延させるためのバッファを用いずに動作する。

任意選択の段階２４４において、スレーブ２１２は、データを受信する準備ができたことを示すメッセージをマスター２１０へ送信する。任意選択で、準備完了メッセージは、アクティブ高帯域幅レーンＤ（１０−ｘ）〜Ｄ（９）のうち少なくとも１つを通じて、スレーブからマスターへ送信される。追加的に又は代替的に、スレーブ及び／又はマスターは、スレーブがデータを受信する準備ができたと推定されるまで、時間及び／又はクロックサイクルをカウントすることができる。

その後、段階２４５において、アクティブ高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｍ）のＩＰＧの間に、マスター２１０は、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｎ）の両方を通じて、移行シーケンスを送信する。その直後に（すなわち、次の符号時に）マスター２１０は、アクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｎ）の両方を通じて、高帯域幅データパケットを送信する準備ができている。移行シーケンスには、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数コードワードが含まれ、その後に、アクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｎ）の両方を通じて送信される少なくとも１つのアイドルコードワードが続く。図２Ｂに示される１つの例において、移行シーケンス２３８には、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数コードワードが含まれ、その後に２個のアイドルコードワードが続き、これらは高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｎ）を通じて送信され、その後に、マスターからスレーブへ向けられた高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｎ）を通じて送信される高帯域幅データ２３９が続く。移行シーケンスは、同期シーケンスと同じであってよく、又は同じでなくてもよい。

１つの実施形態において、アイドルシーケンスとトレーニングシーケンス（段階２４１〜２４４で用いられる）との間の差異は、トレーニングシーケンスには、レーン取得後に、アイドルシーケンスに含まれていない「Ｋ」符号も含まれているということである。「Ｋ」符号と組み合わされた修正アイドルシーケンスに基づいているトレーニングシーケンスを含む実施態様など、他の実施態様が考えられてよい。

図１Ｉは、固定されたクロックレーンを含まないシステムの１つの実施形態を示す。この場合では、マスター及びスレーブは、第１のデバイス及び第２のデバイスとして一般化されており、第１のデバイス及び第２のデバイスの特定の実施形態には、マスターデバイスとスレーブデバイスとの間にクロックレーンが含まれていない。順序は重要ではなく、マスターは、第１のデバイスでも第２のデバイスでもよいことに留意されたい。図１Ｉは、９個の低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）対Ｄ１〜Ｄ９を含んだ、チップ間双方向接続を示す。レーンＤ１は、第１のデバイス２１４から第２のデバイス２１６への一方向通信リンクである。一方向レーンＤ２〜Ｄ８は、第１のデバイス２１４及び第２のデバイス２１６の動作モードに応じて、双方向で利用され得る。レーンＤ９は、第２のデバイス２１６から第１のデバイス２１４への一方向通信リンクである。

１つの実施形態において、新規高帯域幅レーンを第１のデバイスと第２のデバイスとの間にシームレスに追加するための方法が、次の段階を含む。すなわち、（ｉ）第１のデバイスと第２のデバイスとの間で、新規高帯域幅レーンを追加することに関する指示を交換し合う段階であって、当該指示を交換し合う段階の間に、第１のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第１−第２アクティブ高帯域幅レーン（ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを第２のデバイスへ送信し、第２のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第２−第１アクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを第１のデバイスへ送信し、新規高帯域幅レーンはオフであり、新規高帯域幅レーンを追加することが、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて行われる、交換し合う段階と、（ｉｉ）第１のデバイスが、ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを引き続き送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階と、（ｉｉｉ）第１のデバイスが、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に、同期シーケンスを送信する段階であって、さらに第１のデバイスが、新規高帯域幅レーンを通じて且つ同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、既知の非アイドルシーケンスを送信する段階を含む、送信する段階と、（ｉｖ）第２のデバイスが、新規高帯域幅レーンをデスキューするために、既知の非アイドルシーケンスを利用する段階と、（ｖ）第１のデバイスが、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階であって、その直後に第１のデバイスは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、送信する段階とを含む。

図２Ｄは、マスター２１０からスレーブ２１２への高帯域幅レーンを、シームレスに除去するための方法に関する１つの実施形態を示す。

マスター２１０は、２８０で示される１つ又は複数のｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンＤ１〜Ｄ（ｍ）を通じて、固定遅延付きでデータをスレーブ２１２へ送信する。さらに、マスター２１０は、２８２で示される１つ又は複数のｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンＤ（ｍ＋１）〜Ｄ（ｎ）を通じて、固定遅延付きでデータをスレーブ２１２へ送信する。スレーブ２１２は、２８１で示される１つ又は複数のｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンＤ（１０−ｘ）〜Ｄ（９）を通じて、固定遅延付きでデータをマスター２１０へ送信する。ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン２８２を、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン２８０及びｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２８１を通じて除去するために、マスター２１０及びスレーブ２１２はメッセージを交換し合う（２８３ａ、２８３ｂ）。このやり取りに従って、マスター２１０は、アクティブ高帯域幅レーン２８２を通じて、レーンオフシーケンスをＩＰＧの間にスレーブ２１２へ送信し、その後に少なくとも１つのアイドル符号が続き、その後、高帯域幅レーン２８２がオフになる。図２Ｄに示される１つの例において、高帯域幅レーン２８２を通じて送信されるレーンオフシーケンスには、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードが含まれ、その後に少なくとも３個のアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く。

図２Ｅ及び図２Ｆは、スレーブ２１２からマスター２１０への高帯域幅レーンを、シームレスに追加するための新たな方法に関する１つの実施形態を示す。

段階２７０において、スレーブ２１２は、２６１で示される１つ又は複数のスレーブツーマスターアクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン）Ｄ（１０−ｎ）〜Ｄ（９）を通じて、固定遅延付きでデータをマスター２１０へ送信する。マスター２１０は、２６０で示される１つ又は複数のマスターツースレーブアクティブ高帯域幅レーン（ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）Ｄ１〜Ｄ（ｘ）を通じて、固定遅延付きでデータをスレーブへ送信する。さらに、この段階中に、２６２で示される１つ又は複数の新規高帯域幅レーンＤ（１０−ｍ）〜Ｄ（１０−ｎ−１）がオフになる。新規高帯域幅レーン２６２を、スムーズに且つ固定遅延の送信を妨げることなく、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及びｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンを通じて追加するために、マスター２１０及びスレーブ２１２はメッセージを交換し合う（２６３ａ、２６３ｂ）。

段階２７１において、スレーブ２１２は、新規高帯域幅レーン２６２を通じて、アイドルシーケンスを送信する。この間に、マスター２１０及びスレーブ２１２は、それぞれアクティブ高帯域幅レーン２６０及び２６１を通じて、固定遅延付き高帯域幅データを引き続き送信する。任意選択で、アイドルシーケンスは、スレーブＰＣＳスクランブラの８ビットのうち、７個のＬＳＢの７ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化される。

段階２７２において、スレーブ２１２は、アクティブ高帯域幅レーン２６１を通じて、ＩＰＧの間に同期シーケンスをマスター２１０へ送信する。同期シーケンスは、データペイロードのエラー耐性より高いエラー耐性で符号化され、したがって、この同期シーケンスによって、マスター２１０は、データペイロードを識別する確率より高い確率で同期シーケンスを識別することが可能になる。１つの例において、同期シーケンスは、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、少なくとも１つのアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く。別の例において、図２Ｅに示される同期シーケンス２６４は、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、２個のアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続き、これらはアクティブ高帯域幅レーン２６１を通じて送信される。

同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、スレーブ２１２は、新規高帯域幅レーン２６２を通じて、既知の非アイドルシーケンスをマスター２１０へ送信する。１つの例において、既知の非アイドルシーケンスは、単一の「Ｋ」符号である。図２Ｅは、「Ｋ」符号２６５が、新規高帯域幅レーン２６２を通じて、第２のビット単位の補数コードワードと並行して送信される１つの例を示す。別の例において、「Ｋ」符号は、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び新規高帯域幅レーン２６２の両方を通じて並行して送信される。

段階２７３において、マスター２１０は、既知の非アイドルシーケンスを利用し、この非アイドルシーケンスは、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１に対して新規高帯域幅レーン２６２をデスキューするために、同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して送信された。

任意選択で、段階２７２〜２７３は、必要に応じて繰り返される。１つの例において、段階２７２〜２７３は、６５〜１２８個の７ｂ／１０ｂ符号ごとに、ランダムに繰り返される。「Ｋ」符号は、マスター２０１が自身を１０Ｂ符号境界に同期させ、新規高帯域幅レーン２６２をデスキューするために用いられる。さらに、スレーブ２１２は、「Ｋ」符号の送信と送り返された「Ｋ」符号の受信との間の時間をカウントすることで、スレーブ２１２とマスター２１０との間の往復遅延を測定することができる。少なくとも１つのビット単位の補数コードワードに続いて少なくとも１つのアイデアコードワードを送信するという、この独自の方法により、マスター２１０は、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及びｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じた固定遅延の送信を妨げることなく、自身を新規高帯域幅レーン２６２に同期させることが可能になる。１つの例において、この独自の方法は、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１を通じて、新規高帯域幅レーン２６２のセットアップ時間中に送信されるトラフィック全体を格納し遅延させるためのバッファを用いずに動作する。

任意選択の段階２７４において、マスター２１０は、データを受信する準備ができたことを示すメッセージをスレーブ２１２へ送信する。任意選択で、準備完了メッセージは、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンのうち少なくとも１つを通じて送信される。追加的に又は代替的に、マスター及び／又はスレーブは、マスターがデータを受信する準備ができたと推定されるまで、時間及び／又はクロックサイクルをカウントすることができる。

その後、段階２７５において、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンのＩＰＧの間に、スレーブ２１２は、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１及び新規高帯域幅レーン２６２の両方を通じて、移行シーケンスを送信する。その直後に、スレーブ２１２は、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１及び新規高帯域幅レーン２６２の両方を通じて、高帯域幅データパケットを送信する準備ができている。移行シーケンスには、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数コードワードが含まれ、その後に、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１及び新規高帯域幅レーン２６２の両方を通じて送信される少なくとも１つのアイドルコードワードが続く。図２Ｅに示される１つの例において、移行シーケンス２６８には、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数コードワードが含まれ、その後に２個のアイドルコードワードが続き、これらはｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１及び新規高帯域幅レーン２６２の両方を通じて送信され、その後に、ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン２６１及び新規高帯域幅レーン２６２を通じて送信される高帯域幅データ２６９が続く。

ここで、予め定められた信頼度又は予め定められた閾値などの予め定められた値は、固定値、及び／又はある値を予め定められた値と比較する計算を実行する前にいつでも決定される値である。値は、当該値を利用する閾値に達したかどうかを判定するのに用いられる論理が、閾値に達したかどうかを判定する計算の実行を開始する前に既知である場合にも、予め定められた値であるとみなされる。

本明細書では、「１つの実施形態」への言及は、言及されている特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。さらに、本明細書における「１つの実施形態」又は「いくつかの実施形態」への別の言及が、必ずしも同じ実施形態を意味するわけではない。さらに、「１つの実施形態」及び「別の実施形態」への言及が、必ずしも異なる実施形態を意味しなくてよいが、場合によっては、ある実施形態の異なる態様を示す
のに用いられる用語であってよい。

本発明の実施形態は、本明細書に説明された実施形態の特徴に関してあらゆる種類の組み合わせ、及び／又は統合形態を含んでよい。いくつかの実施形態が、連続した動作を示すことがあるが、これらの実施形態は、特定の動作を並行して、及び／又は示された順序とは異なる順序で実行してよい。さらに、本文及び／又は図面において、参照数字及び／又は参照文字を繰り返し用いることは、簡潔さと明確さを目的としており、これ自体で、論じられた様々な実施形態及び／又は構成の間の関係を規定するわけではない。各実施形態は、それらの応用において、本明細書、図面、又は実施例に示された、方法の動作段階の順序若しくはシーケンスの詳細、又は、デバイスの実施態様の詳細に限定されない。さらに、図に示された個々のブロックは機能的な性質であってよく、したがって、必ずしも別個のハードウェア要素に対応しなくてよい。

本明細書に開示された方法が、特定の順序で実行される特定の段階を参照して説明され示されているが、これらの段階は、本実施形態の教示から逸脱することなく均等な方法を形成するために、組み合わされ、細分化され、及び／又は並べ換えられてよいことを理解されたい。したがって、本明細書に明確に示されていない限り、各段階の順序及びグループ化は、実施形態を限定してはいない。さらに、実施形態の方法及びメカニズムが、明確さを目的に単数形で説明されることがある。しかし、特に記述がない限り、いくつかの実施形態は、方法について複数の繰り返しを含んでよく、又はメカニズムについて複数の具体例を含んでよい。特定の実施例と関連して説明される実施形態が、限定としてではなく、例として提供されている。さらに、多くの代替形態、修正形態、変形形態が、当業者には容易に認められることは、明らかである。他の実施形態が利用されてよく、実施形態の範囲を逸脱することなく、構造的な変更が行われてよいことを理解されたい。したがって、本開示は、添付の請求項の精神及び範囲の中に含まれる、そのような全ての代替形態、修正形態、及び変形形態、並びにそれらの均等な形態を包含することが意図されている。

Claims (19)

1. 新規高帯域幅レーンをシームレスに追加するための方法であって、
   第１のデバイスと第２のデバイスとの間で、前記新規高帯域幅レーンを追加することに関する指示を交換し合う段階であって、前記指示を前記交換し合う段階の間に、前記第１のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第１−第２アクティブ高帯域幅レーン（ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを前記第２のデバイスへ送信し、前記第２のデバイスは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の第２−第１アクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを前記第１のデバイスへ送信し、前記新規高帯域幅レーンはオフであり、前記新規高帯域幅レーンを追加することが、スムーズに且つ固定遅延の前記送信を妨げることなく、前記ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び前記ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて行われる、交換し合う段階と、
   前記第１のデバイスが、前記ｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び前記ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを引き続き送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、前記新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階と、
   前記第１のデバイスが、前記少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に、同期シーケンスを送信する段階であって、前記第１のデバイスが、前記新規高帯域幅レーンを通じて且つ前記同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、既知の非アイドルシーケンスを送信する段階をさらに含む、送信する段階と、
   前記第２のデバイスが、前記新規高帯域幅レーンをデスキューするために、既知の前記非アイドルシーケンスを利用する段階と、
   前記第１のデバイスが、前記少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階と
   を備える、方法。
2. 前記移行シーケンスを送信した直後に、前記第１のデバイスは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、前記少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、請求項１に記載の方法。
3. 前記アイドルシーケンスは、前記第１のデバイスのスクランブラの８ビットのうち、７個の最下位ビットの７ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記同期シーケンスは、データペイロードのエラー耐性より高い前記エラー耐性で符号化される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記同期シーケンスは、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、少なくとも１つのアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く、請求項４に記載の方法。
6. 前記同期シーケンスは、期待されるアイドルコードワードの２個のビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、２個のアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く、請求項４に記載の方法。
7. 既知の前記非アイドルシーケンスは７ｂ／１０ｂラインコード及び８ｂ／１０ｂラインコード内の「Ｋ」符号である、請求項６に記載の方法。
8. 「Ｋ」符号は、前記新規高帯域幅レーンを通じて、第２のビット単位の補数コードワードと並行して送信される、請求項６に記載の方法。
9. 「Ｋ」符号は、前記少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて、並行して送信される、請求項４に記載の方法。
10. 交換し合った前記指示は、パケットにより伝達されないメッセージ及び信号の指示から選択される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. ７ｂ／１０ｂコードワードの６５〜１２８個の符号ごとに、前記新規高帯域幅レーンをランダムにデスキューすることに関する段階を、少なくともデスキューを達成するまで繰り返す段階をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記第２のデバイスが、受信された既知の前記非アイドルシーケンスを、前記ｓ２ｆアクティブ高帯域幅レーンを通じて前記第１のデバイスへ送り返すことにより、前記第１のデバイスが、前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の往復遅延を測定する段階と、前記第１のデバイスが、送信された既知の前記非アイドルシーケンスと送り返された既知の前記非アイドルシーケンスとの間の時間をカウントする段階とをさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記少なくとも１個のｆ２ｓアクティブ高帯域幅レーン、及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて送信される前記移行シーケンスは、ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に送信される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記第２のデバイスが前記新規高帯域幅レーンを通じてデータを受信する準備ができたことを示すメッセージを、前記第２のデバイスが送信する段階をさらに備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 新規高帯域幅レーンをシームレスに追加するための方法であって、
    スレーブとマスターとの間でメッセージを交換し合う段階であって、前記メッセージを前記交換し合う段階の間に、前記スレーブは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、スレーブツーマスターアクティブ高帯域幅レーン（ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを前記マスターへ送信し、前記マスターは、固定遅延付き８ｂ／１０ｂコードワードを用い、マスターツースレーブアクティブ高帯域幅レーン（ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーン）を通じてデータを前記スレーブへ送信し、前記マスターは、クロックレーンを通じてクロック指示を前記スレーブへ送信し、前記新規高帯域幅レーンはオフであり、交換し合った前記メッセージは、前記新規高帯域幅レーンを前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンに追加することに関するものであり、前記新規高帯域幅レーンを追加することは、スムーズに且つ固定遅延の前記送信を妨げることなく、前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び前記ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて行われる、交換し合う段階と、
    前記スレーブが、前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び前記ｍ２ｓアクティブ高帯域幅レーンを通じて、固定遅延付き８ｂ／１０ｂデータを引き続き送受信することと並行して、７ｂ／１０ｂコードワードを用い、前記新規高帯域幅レーンを通じてアイドルシーケンスを送信する段階と、
    前記スレーブが、前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーンを通じて、パケット間ギャップの間に同期シーケンスを送信する段階であって、前記スレーブが前記新規高帯域幅レーンを通じて且つ前記同期シーケンス内の予め定められたポイントと並行して、既知の非アイドルシーケンスを送信する段階をさらに含む、送信する段階と、
    前記マスターが、前記新規高帯域幅レーンをデスキューするために、既知の前記非アイドルシーケンスを利用する段階と、
    前記スレーブが、前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて、移行シーケンスを送信する段階と
    を備える、方法。
16. 前記移行シーケンスを送信した直後に、前記スレーブは、８ｂ／１０ｂコードワードを用い、少なくとも１個の前記ｓ２ｍアクティブ高帯域幅レーン及び前記新規高帯域幅レーンの両方を通じて高帯域幅データを送信する準備ができている、請求項１５に記載の方法。
17. 前記アイドルシーケンスは、前記スレーブのスクランブラの８ビットのうち、７個の最下位ビットの７ｂ／１０ｂ符号化を用いて符号化される、請求項１５又は１６に記載の方法。
18. 前記同期シーケンスは、期待されるアイドルコードワードの少なくとも１つのビット単位の補数７ｂ／１０ｂコードワードを含み、その後に、少なくとも１つのアイドル７ｂ／１０ｂコードワードが続く、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 既知の前記非アイドルシーケンスは７ｂ／１０ｂラインコード及び８ｂ／１０ｂラインコード内の「Ｋ」符号である、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

Images