JP5236054B2 - Optical link and manufacturing method thereof (available for redundant memory in which a loop is formed between two X-type couplers) - Google Patents

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本発明は、ホスト等から複数台の記憶装置への光リンクによる接続方式に関し、より詳しくは、光リンクの分岐とその一方向性を利用して多重化・冗長化を実現する光接続方式または光配線方式に関する。   The present invention relates to a connection method using an optical link from a host or the like to a plurality of storage devices, and more specifically, an optical connection method that realizes multiplexing / redundancy using the branching of the optical link and its unidirectionality or The present invention relates to an optical wiring system.

現在、ホスト等のCPUとメモリ等の記憶装置との接続方式として、光リンクを使う方式が注目されており、研究が進められている。サーバーでは(最近では、パソコンでさえ)システムの信頼性(RAS)が重要であり、メモリ等の記憶装置としてのシステム構成として、誤り訂正符号(ECC: ErrorCorrecting Code)に基づくものはもとより、ミラーリング(RAID1)など、その他のRAIDによって、メモリ等の記憶装置を複数台用意して、これらにわたって多重化構成または冗長化構成をサポートしている。   Currently, a method using an optical link is attracting attention as a method for connecting a CPU such as a host and a storage device such as a memory, and research is being conducted. System reliability (RAS) is important for servers (even recently, personal computers), and the system configuration as a storage device such as memory is based on error correction code (ECC), mirroring ( A plurality of storage devices such as a memory are prepared by other RAID such as RAID 1), and a multiplexed configuration or a redundant configuration is supported over them.

ホスト等のCPUからは、メモリ等の記憶装置に対して、データの読み出し(Read)コマンドやデータの書き込み(Write)コマンドがもたらされるが、それらのコマンドに従った処理を実行するにあたっては、メモリ等の記憶装置に内蔵されているか、又は、メモリ等の記憶装置に外付けされている入出力(IOまたはI/O)コントローラが利用されることが一般的である。すなわち、このIOコントローラが、ホスト等からもたらされたコマンドをどのように解釈してメモリ等の記憶装置を動作させるかという役割を担っている。   A CPU such as a host provides a data read command and a data write command to a storage device such as a memory. In executing processing according to these commands, the memory In general, an input / output (IO or I / O) controller incorporated in a storage device such as a memory or externally attached to a storage device such as a memory is used. That is, this IO controller plays a role of how to interpret a command supplied from a host or the like to operate a storage device such as a memory.

複数台のメモリ等の記憶装置の何れかの箇所において、(通常は予期せずに)何らかの障害(fault)が発生した場合には、多重化・冗長化されている耐障害性(fault tolerance)を利用することで、その復旧(recovery)動作(operation)が行なわれる。この復旧動作についても、通常はIOコントローラがその役割を担っている。この役割は、RAIDであれば、RAIDコントローラと呼ばれる部分が担っており、復旧動作という目的に沿って、データの再構築(rebuild)と呼ばれこともある。したがって、このIOコントローラの機能を充実させていくことが考えられるが、メモリ等の記憶装置が複数台にわたって接続されているような状況において、電気的な配線や電気的なリンクに従っている限りは、復旧時間についても限界がある。   Fault tolerance that is multiplexed / redundant in the event of any fault (usually unexpectedly) in any location of multiple storage devices such as memory By using, the recovery operation is performed. Also for this recovery operation, the IO controller usually plays the role. In the case of RAID, this role is played by a part called a RAID controller, and may be called data rebuilding for the purpose of recovery operation. Therefore, it is conceivable to enhance the functions of this IO controller, but in a situation where a plurality of storage devices such as memories are connected, as long as electrical wiring and electrical links are followed, There is also a limit on recovery time.

特許文献1は、メモリミラーリング構成におけるメモリ素子間のコピー動作について、コピー速度を変更しているが、電気的な接続を前提としており、メモリ制御装置またはミラーリング制御装置への負担を複雑なものにしてしまう。   Patent Document 1 changes the copy speed for a copy operation between memory elements in a memory mirroring configuration, but assumes electrical connection and complicates the burden on the memory control device or the mirroring control device. End up.

特許文献2は、入力された光信号の分岐装置について説明している。この文献は、光の分岐についての一般的技術水準を示すものである。   Patent Document 2 describes a branching device for an input optical signal. This document shows the general state of the art for light branching.

特許文献3は、光ファイバカップラー(2×2型の光ファイバカップラー)の製造方法であり、このような製造が可能であることについて一般的技術水準を示すものであり、それを用いた光通信システムについて記載している。ただし、2×2型光ファイバカップラーの片方の端部の終端部分が不要ポートとされており、その不要ポートについては生かされてはいない。この2×2型光ファイバカップラーは、その外観の特徴から、X型カップラーと呼ばれることもある。   Patent Document 3 is a manufacturing method of an optical fiber coupler (2 × 2 type optical fiber coupler), and shows a general technical level that such manufacturing is possible, and optical communication using the same. Describes the system. However, a terminal portion at one end of the 2 × 2 type optical fiber coupler is an unnecessary port, and the unnecessary port is not utilized. This 2 × 2 type optical fiber coupler is sometimes called an X type coupler because of its appearance characteristics.

特開2008−217727号公報JP 2008-217727 A 特開2001−166177号公報JP 2001-166177 A 特開平11−6936号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-6936

多重化構成・冗長化構成のある複数台のメモリ等の障害時における復旧時間を短くし、IOコントローラの機能についても、よりシンプルなものにすることが望まれる。   It is desirable to shorten the recovery time in the event of a failure of a plurality of memories having a multiplexed configuration / redundant configuration and to make the functions of the IO controller simpler.

ホスト等と複数台のメモリ等の記憶装置とを、2つ以上の光カップラーを経由して光接続するにあたり、光カップラーの分岐とその一方向性を利用して、2つの光カップラーの間にループを設ける構成に利用することができる光リンク及びその製造方法が提供される。   When optically connecting a host or the like and a storage device such as a plurality of memories via two or more optical couplers, the branching of the optical coupler and its unidirectionality are used to connect between the two optical couplers. An optical link that can be used in a configuration in which a loop is provided and a method for manufacturing the same are provided.

ここでは、IOコントローラに複数の動作モードを選択させるという構成が採用されている。   Here, a configuration is adopted in which the IO controller selects a plurality of operation modes.

多重化構成・冗長化構成のある複数台のメモリ等の障害時における復旧時間を短くし、IOコントローラの機能についても、よりシンプルなものにすることができる。   The recovery time at the time of failure of a plurality of memories having a multiplexed configuration / redundant configuration can be shortened, and the function of the IO controller can be made simpler.

図1は、本発明で利用されるメモリユニットの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a memory unit used in the present invention. 図2は、本発明に従って、複数台のメモリユニットと、ホストとの接続例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a connection example between a plurality of memory units and a host according to the present invention. 図3は、本発明に関わる、3種類の状態(動作モード)とそれら状態の間での遷移を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing three types of states (operation modes) and transitions between these states according to the present invention. 図4は、従来技術として、ホストと2つのメモリユニットとが電気的に接続された状態でのメモリの復旧(recovery)動作のタイミングチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of a memory recovery operation in a state where the host and two memory units are electrically connected as a conventional technique. 図5は、本発明として、ホストと2つのメモリユニットとが(ホストに戻ることなく「ループ」を通じて)光学的に接続された状態でのメモリの復旧(recovery)動作のタイミングチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a timing chart of a memory recovery operation in a state where the host and two memory units are optically connected (through a “loop” without returning to the host) according to the present invention. is there. 図6は、本発明としての、光リンクの作成方法を示す図である。この例では、図2における光インターコネクトとして採用されている光リンクであり、図2におけるものと同一の符号が付されている。FIG. 6 is a diagram showing an optical link creation method according to the present invention. In this example, the optical link is employed as the optical interconnect in FIG. 2, and the same reference numerals as those in FIG. 2 are given. 図7は、本発明に従って、さらに発展的に構成した接続例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a connection example further developed according to the present invention. 図8は、本発明に従う図7の発展的な構成の接続を実現する、光リンクの作成方法を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a method of creating an optical link that realizes the connection of the advanced configuration of FIG. 7 according to the present invention.

図1は、本発明で利用されるメモリユニットの構成を示す図である。メモリユニット(以下、Unitという省略形でも表現される)100は、IOコントローラ(以下、Ctrl.という省略形でも表現される)10、メモリデバイス(以下、Dev.という省略形でも表現される)20、を主たる構成要素に含んでいる。IOコントローラ10は、メモリデバイス20の入力22を通じて、メモリデバイス20内におけるデータやそのデータが記憶されているアドレスを指定するという制御を行なう。また、IOコントローラ10は、メモリデバイス20の出力24を通じて、メモリデバイス20内におけるデータを取り出すという制御を行なう。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a memory unit used in the present invention. A memory unit (hereinafter also expressed as an abbreviation called Unit) 100 includes an IO controller (hereinafter also expressed as an abbreviation called Ctrl.) 10 and a memory device (hereinafter also expressed as an abbreviation called Dev.) 20. Are included in the main components. The IO controller 10 performs control of designating data in the memory device 20 and an address where the data is stored through the input 22 of the memory device 20. Further, the IO controller 10 performs control to take out data in the memory device 20 through the output 24 of the memory device 20.

IOコントローラ10は、メモリデバイス20の制御だけでなく、光インターコネクトの制御も行なう。本発明においては、メモリユニット100に複数の動作モードを設定することができる。メモリユニット100本体のモード切替スイッチ16によって物理的に制御することが可能であるし、また、ネットワーク・インターフェイス18を通じて行なうようなネットワーク接続や光リンク自体によって制御することも可能である。   The IO controller 10 controls not only the memory device 20 but also the optical interconnect. In the present invention, a plurality of operation modes can be set in the memory unit 100. It can be physically controlled by the mode switch 16 of the memory unit 100 main body, or can be controlled by a network connection such as that performed through the network interface 18 or by an optical link itself.

本発明で重要となる構成は、IOコントローラ10において、少なくとも3種類の動作モードが設定できるというところにある。具体的には、ホスト(の送信端)よりもたらされるところの読み出し(Read)コマンド(Cmdという省略形でも表現される)または書き込み(Write)コマンドに従って、
(1)読み出しコマンドに応答してメモリからのデータの読み出しを実行し、および、書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みを実行する状態(Active Mode)、
(2)読み出しコマンドには応答しないが、書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みだけを実行する状態(Snoop Mode)、並びに、
(3)書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みを実行し、および、読み出しコマンドを書き込みコマンドに変換してメモリへのデータの書き込みを実行する状態(Recovery Mode)、
という(少なくとも)3種類の状態について、
(1)の状態と(2)の状態との間、および、(2)の状態と(3)の状態との間、において選択的な遷移が可能になっている、
という点である。
An important configuration in the present invention is that at least three types of operation modes can be set in the IO controller 10. Specifically, according to a read command (also expressed by an abbreviation Cmd) or a write command provided by the host (the transmission end),
(1) A state in which data is read from the memory in response to a read command, and data is written to the memory in response to a write command (Active Mode).
(2) A state that does not respond to a read command but only executes data writing to a memory in response to a write command (Snoop Mode), and
(3) A state in which data is written to the memory in response to the write command, and the read command is converted to the write command and the data is written to the memory (Recovery Mode).
About (at least) three types of states
Selective transition between the state of (1) and (2) and between the state of (2) and (3) is possible.
That is the point.

このような少なくとも3種類の動作モードと、それらの間での選択的な遷移は、IOコントローラ10自体の機能として実現することができるが、IOコントローラ10を図1のようにメモリユニット100に内蔵することもできるし、IOコントローラ10としての相当する機能をメモリユニット100の外付け(この場合については、図示せず)として実現することもできる。   Such at least three types of operation modes and selective transitions between them can be realized as functions of the IO controller 10 itself, but the IO controller 10 is built in the memory unit 100 as shown in FIG. Alternatively, the corresponding function as the IO controller 10 can be implemented as an externally attached memory unit 100 (not shown in this case).

受信端(Rx)12において、この受信端12を通して、読み出しコマンドまたは書き込みコマンドを受け取ることができる。また、この受信端(Rx)12において、データを受け取ることができ、アドレス等の情報を受け取ることができ、メモリデバイス20中のどのアドレスにデータを書き込み、メモリデバイス20中のどのアドレスからデータを読み出すかについて、メモリデバイス20を動作させる。光の一方向性に由来して、受信端(Rx)は書き込みポートと呼ばれる場合もあるし、入力チャネル(In)と呼ばれる場合もある。   The receiving end (Rx) 12 can receive a read command or a write command through the receiving end 12. The receiving end (Rx) 12 can receive data, receive information such as an address, write data to any address in the memory device 20, and write data from any address in the memory device 20. The memory device 20 is operated for reading. Due to the unidirectional nature of the light, the receiving end (Rx) may be referred to as the write port or the input channel (In).

送信端(Tx)14において、この送信端14を通して、読み出しコマンドに従ってメモリデバイスからデータが出力される。光の一方向性に由来して、出力チャネル(Tx)14は読み出しポートと呼ばれる場合もあるし、出力チャネル(Out)と呼ばれる場合もある。   At the transmission end (Tx) 14, data is output from the memory device through the transmission end 14 in accordance with a read command. Due to the unidirectional nature of the light, the output channel (Tx) 14 may be called a read port or an output channel (Out).

図2は、本発明に従って、複数台のメモリユニットと、ホストとの接続例を示す図である。メモリユニット200と、メモリユニット400とは、図1におけるメモリユニット100と同じ構成のものである。ホスト50として図示したものは、コマンドを複数台のメモリユニットにもたらすためのCPUに相当する機能(が存在する部分)を概念的に示しているにすぎないのであって、メモリユニット200と、メモリユニット400との間における複数の光インターコネクトによって、コマンドの送受信が可能なような関係として構築してあればよい。以下、このような概念のものは、Hostという表記でも表現される。   FIG. 2 is a diagram showing a connection example between a plurality of memory units and a host according to the present invention. The memory unit 200 and the memory unit 400 have the same configuration as the memory unit 100 in FIG. What is illustrated as the host 50 only conceptually shows a function corresponding to a CPU for providing a command to a plurality of memory units (portion in which the memory unit 200 exists). What is necessary is just to construct | assemble as the relationship which can transmit / receive a command by the some optical interconnect between the units 400. FIG. Hereinafter, such a concept is also expressed by the notation “Host”.

ホスト50からの書き込みは、カップラー30を介して、メモリユニット200の受信端(Rx)212、メモリユニット400の受信端(Rx)412に対して、同時に分配される。メモリからの読み出しに関しては、Active Mode の状態((1)の状態)にあるメモリユニットのみが、送信端(Tx)からデータをホスト50に出力する。この図の場合には、メモリユニット200のみが Active Mode の状態であり、メモリユニット400については Snoop Mode の状態((2)の状態)であるため、メモリユニット200の送信端(Tx)214のみからデータが出力され、メモリユニット400の送信端(Tx)414からはデータが出力されない(データが出力されないことを、点線を用いて模式的に現している)。   Write from the host 50 is simultaneously distributed to the receiving end (Rx) 212 of the memory unit 200 and the receiving end (Rx) 412 of the memory unit 400 via the coupler 30. As for reading from the memory, only the memory unit in the Active Mode state ((1) state) outputs data to the host 50 from the transmission end (Tx). In the case of this figure, only the memory unit 200 is in the Active Mode state, and the memory unit 400 is in the Snoop Mode state ((2) state), so only the transmission end (Tx) 214 of the memory unit 200 is present. Is not output from the transmitting end (Tx) 414 of the memory unit 400 (the fact that no data is output is schematically shown using a dotted line).

この図においては、2つの、カップラー30、カップラー40を経由して複数の光インターコネクトが形成される。何れのカップラーも、X型カップラーであり、両端(一端、他端)を含み、一端の側から他端の側へと光を一方向に送信することが可能であって、かつ、両端の側において光インターコネクトの2つ以上の分岐を含むものである。   In this figure, a plurality of optical interconnects are formed via two couplers 30 and 40. Each coupler is an X-type coupler, includes both ends (one end, the other end), can transmit light in one direction from one end side to the other end side, and both end sides In which two or more branches of the optical interconnect are included.

このような性質と光インターコネクトの接続関係から、何れのX型カップラーも光の一方向性に由来する光X型カップラーとしての性質を担っており、2つの光カップラーのうちの1つのカップラー30はスプリッター(splitter)としての役割を担っており、2つの光カップラーのうちのもう1つのカップラー40はコンバイナー(combiner)としての役割を担っている。   From such a property and the connection relation of the optical interconnect, any X-type coupler has the property as an optical X-type coupler derived from the unidirectionality of light, and one coupler 30 of the two optical couplers is It serves as a splitter, and the other coupler 40 of the two optical couplers serves as a combiner.

スプリッターとしての役割を担っているところの、カップラー30は、両端(一端、他端)を含み、一端において第1の分岐31と第2の分岐34とを含み、他端において第3の分岐32と第4の分岐33とを含む。   The coupler 30 serving as a splitter includes both ends (one end and the other end), includes a first branch 31 and a second branch 34 at one end, and a third branch 32 at the other end. And a fourth branch 33.

コンバイナーとしての役割を担っているところの、カップラー40は、両端(一端、他端)を含み、一端において第1の分岐41と第2の分岐43とを含み、他端において第3の分岐44と第4の分岐42とを含む。   The coupler 40, which serves as a combiner, includes both ends (one end and the other end), includes a first branch 41 and a second branch 43 at one end, and a third branch 44 at the other end. And a fourth branch 42.

ここで注目すべきことは、コンバイナーとしての役割を担っているところの、カップラー40の第4の分岐42から、スプリッターとしての役割を担っているところの、カップラー30の第2の分岐34へと戻っていく(繋がっている)「ループ」が形成されている点である。   What should be noted here is that from the fourth branch 42 of the coupler 40, which serves as a combiner, to the second branch 34 of the coupler 30, which serves as a splitter. The point is that a “loop” is formed that connects (connects).

送信端(Tx)214から読み出されたデータは、受信端(Rx)212と、受信端(Rx)412とにフィードバックされるようにインターコネクトされている。   Data read from the transmission end (Tx) 214 is interconnected so as to be fed back to the reception end (Rx) 212 and the reception end (Rx) 412.

すなわち、この「ループ」が存在するおかげで、メモリデバイスから読み出されたデータは、IOコントローラ210、410の各々の入力チャネル(Rx)にフィードバックされるようにインターコネクトされ、新たに追加したメモリユニットに書き込むことで、メモリの複製(コピー)を行なうことができる。   That is, thanks to the existence of this “loop”, the data read from the memory device is interconnected so as to be fed back to the input channels (Rx) of the IO controllers 210 and 410, and the newly added memory unit. By writing to, the memory can be copied (copied).

別の言い方をすると、従来であればカップラー40の第4の分岐42において捨てていたところの情報を、ループによって再生利用しているということになる。さらには、このような特徴的なインターコネクトの配線パターン自体が、IOコントローラの機能を肩代りしている、と言うこともできる。   In other words, information that has been discarded in the fourth branch 42 of the coupler 40 in the prior art is reclaimed by a loop. Furthermore, it can be said that such a characteristic interconnect wiring pattern itself takes over the function of the IO controller.

図3は、本発明に関わる、3種類の状態(動作モード)とそれら状態の間での遷移を示す模式図である。具体的には、ホスト(の送信端)よりもたらされるところの読み出しコマンドまたは書き込みコマンドに従って、
(1)読み出しコマンドに応答してメモリからのデータの読み出しを実行し、および、書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みを実行する状態(Active Mode)、
(2)読み出しコマンドには応答しないが、書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みだけを実行する状態(Snoop Mode)、並びに、
(3)書き込みコマンドに応答してメモリへのデータの書き込みを実行し、および、読み出しコマンドを書き込みコマンドに変換してメモリへのデータの書き込みを実行する状態(Recovery Mode)、
という(少なくとも)3種類の状態について、
(1)の状態と(2)の状態との間、および、(2)の状態と(3)の状態との間、において選択的な遷移が可能になる、
FIG. 3 is a schematic diagram showing three types of states (operation modes) and transitions between these states according to the present invention. Specifically, according to the read command or write command that comes from the host (the sending end),
(1) A state in which data is read from the memory in response to a read command, and data is written to the memory in response to a write command (Active Mode).
(2) A state that does not respond to a read command but only executes data writing to a memory in response to a write command (Snoop Mode), and
(3) A state in which data is written to the memory in response to the write command, and the read command is converted to the write command and the data is written to the memory (Recovery Mode).
About (at least) three types of states
Selective transition is possible between the state of (1) and (2) and between the state of (2) and (3).

図3の中では、(1)の状態は、読み出し(Read)コマンドと書き込み(Write)コマンドとの両方に応答することから、頭文字をとって(R/W)という形で表現している。(2)の状態は、読み出し(Read)コマンドには応答しないので、応答しないことを(−)という記号を用いて(−/W)という形で表現している。(3)の状態は、読み出しコマンドを書き込みコマンドに変換していることから(W/W)という形で表現している。   In FIG. 3, since the state (1) responds to both the read command and the write command, the initial is expressed as (R / W). . Since the state of (2) does not respond to the read command, the non-response is expressed in the form of (− / W) using the symbol (−). The state (3) is expressed in the form of (W / W) because the read command is converted into the write command.

(1)の状態と(2)の状態との間、における選択的な遷移は、図1のモード切替スイッチ16やネットワークインターフェイス18等を通じて実現させることができる。   The selective transition between the state (1) and the state (2) can be realized through the mode switch 16 and the network interface 18 shown in FIG.

(2)の状態と(3)の状態との間、における選択的な遷移も、図1のモード切替スイッチ16等を通じて実現させることができる。例えば、(3)の状態も、(2)の状態と同じSnoop Modeとして、その派生形として捉えることで、(図1のモード切替スイッチ16等のオンオフの制御によって)(3)の状態に遷移させて、Recoveryができるオンの状態を実現させることができる。   A selective transition between the state (2) and the state (3) can also be realized through the mode changeover switch 16 and the like in FIG. For example, the state of (3) also transitions to the state of (3) (by controlling on / off of the mode changeover switch 16 etc. in FIG. 1) as a derivative form of the same Snoop Mode as the state of (2). By doing so, it is possible to realize an ON state in which Recovery is possible.

図3では、さらに追加的な状態として、(4)初期化(Initial)する状態(POR:PowerOn Reset)という状態と(5)非活動(Inactive)な状態についても書かれている。通常は、ホスト等とメモリユニットとを配線しただけでは足りず、接続関係を前提とした上で、アドレス空間を初期化して決めたり、個々のメモリユニットの初期の状態を設定したりすることが行なわれるためである。もっとも、この追加的な(4)の状態は、本発明の技術的思想において必須の構成でなく、初期化を経て、少なくとも3種類の状態(動作モード)が設定されている時点から全体の動作が実現可能となる。次に、(1)、(2)、(3)の各状態で動作中に障害が発生した場合、そのメモリユニットは(5)の状態になる。メモリユニットが復旧した場合には、状態(4)を経て、(3)で(1)の状態で稼動中のメモリユニットと同期したのち状態(2)に至る。状態(1)のメモリユニットに障害が発生した場合には、状態(2)のメモリユニットは即座に状態(1)に推移する。   In FIG. 3, as an additional state, (4) a state of initializing (POR: PowerOn Reset) and (5) an inactive state are also written. Usually, it is not enough to wire the host etc. to the memory unit, but it is possible to initialize and decide the address space or set the initial state of each memory unit on the assumption of the connection relationship This is to be done. However, this additional state (4) is not an essential configuration in the technical idea of the present invention, and the entire operation from the point when at least three states (operation modes) are set through initialization. Is feasible. Next, when a failure occurs during operation in each of the states (1), (2), and (3), the memory unit enters the state (5). When the memory unit is restored, after going through the state (4), the state (2) is reached after synchronizing with the memory unit operating in the state (1) in (3). When a failure occurs in the memory unit in the state (1), the memory unit in the state (2) immediately transitions to the state (1).

図4は、従来技術として、ホストと2つのメモリユニットとが電気的に接続された状態でのメモリの復旧(recovery)動作のタイミングチャートを示す図である。従来技術のように「ループ」が形成されていないと、読み出しコマンドによって読み出されたデータは一旦はホストに戻ることになり、その戻るという過程を経た上で、書き込みコマンドが再びホストから発せられるという過程を経る。これは、RMW(Read-Modify-Write)と呼ばれる。クロック(Clock)は、コマンドと、そのコマンドに応答して読み出されるデータのタイミングを司っているものである。ホスト→IOコントローラ→メモリデバイスと送信していく過程においては、少なくとも1クロックを要しているが、このタイミングチャートでないと機能しない(動作させることができない)というわけではなく、あくまでも一例にすぎない。   FIG. 4 is a diagram showing a timing chart of a memory recovery operation in a state where the host and two memory units are electrically connected as a conventional technique. If a “loop” is not formed as in the prior art, the data read by the read command will once return to the host, and after that process, the write command is issued from the host again. It goes through the process. This is called RMW (Read-Modify-Write). The clock (Clock) controls the timing of a command and data read in response to the command. In the process of transmitting from the host to the IO controller to the memory device, at least one clock is required. However, this timing chart does not function (cannot be operated), and is merely an example. .

図5は、本発明として、ホストと2つのメモリユニットとが(ホストに戻ることなく「ループ」を通じて)光学的に接続された状態でのメモリの復旧(recovery)動作のタイミングチャートを示す図である。本発明の「ループ」が形成されていることで、ホストに戻ることなく、読み出しコマンドが2つのIOコントローラに同時に送信でき、読み出されたデータが(ホストに戻る必要がないのでより速いタイミングで)もう一方のIOコントローラに送信することができる。別の言い方をすると、読み出しコマンドによるReadサイクルの中で、新規メモリへの書き込みが可能になってくるので、その結果として、IOコントローラによるWriteサイクル(別途、書き込みコマンドを発するための時間)が不要になり、大まかに見積もっても、復旧時間を半減することができる。   FIG. 5 is a diagram showing a timing chart of a memory recovery operation in a state where the host and two memory units are optically connected (through a “loop” without returning to the host) according to the present invention. is there. Since the “loop” of the present invention is formed, a read command can be simultaneously transmitted to two IO controllers without returning to the host, and the read data can be transmitted at a faster timing (there is no need to return to the host). ) Can be sent to the other IO controller. In other words, writing to the new memory becomes possible during the Read cycle by the read command, and as a result, the Write cycle (separate time for issuing the write command) by the IO controller is unnecessary. Therefore, even if roughly estimated, the recovery time can be halved.

図6は、本発明としての、光リンクの作成方法を示す図である。この例では、図2における光インターコネクトとして採用されている光リンクであり、図2におけるものと同一の符号が付されている。Host Outとあるのはホストの送信端に接続される。Step1からStep2を経て作成された最終形からも容易に想像できるであろうが、Host Inとあるのはホストの受信端(Rx)に接続される。OAM0 Inとあるのはメモリユニット200の受信端(Rx)212に接続される。OAM0 Outとあるのはメモリユニット200の送信端(Tx)214に接続される。OAM1 Inとあるのはメモリユニット400の受信端(Rx)412に接続される。OAM1 Outとあるのはメモリユニット400の送信端(Tx)414に接続される。OAMは、Optical Attachment to Memory (Unit) の省略形である。   FIG. 6 is a diagram showing an optical link creation method according to the present invention. In this example, the optical link is employed as the optical interconnect in FIG. 2, and the same reference numerals as those in FIG. 2 are given. Host Out is connected to the transmission end of the host. As can be easily imagined from the final form created from Step 1 to Step 2, Host In is connected to the receiving end (Rx) of the host. OAM 0 In is connected to the receiving end (Rx) 212 of the memory unit 200. OAM0 Out is connected to the transmission end (Tx) 214 of the memory unit 200. OAM1 In is connected to the receiving end (Rx) 412 of the memory unit 400. OAM1 Out is connected to the transmission end (Tx) 414 of the memory unit 400. OAM is an abbreviation for Optical Attachment to Memory (Unit).

3本のファイバーの長さや、融着箇所までの長さなどを揃えることによって、光リンクの遅延タイミングを均一にすることができる。ステップ1(Step1)において、3本のファイバーを二箇所(ファイバーの一端から第1の距離にある第1の箇所と、(第1の箇所とは異なった箇所であって)第2の距離にある第2の箇所)の融着箇所で融着するだけで、光リンクは完成する。特許文献3は、その融着を実現するにあたっての一般的技術水準を示している。実際に本発明に適用するにあたっては、ステップ2(Step2)として示すように、カップラー40の第4の分岐42からカップラー30の第2の分岐34へと形成されている「ループ」を中心にして上下を反転させればよく、図2における光インターコネクトと対応した接続関係に適用することができる。特許文献3では、3本のファイバーがこのように融着される位置をずらして束とされる点については開示されていないことに注意されたい。   The delay timing of the optical link can be made uniform by aligning the lengths of the three fibers, the length to the fusion point, and the like. In Step 1 (Step 1), the three fibers are placed at two locations (a first location at a first distance from one end of the fiber, and a second location (which is different from the first location)). The optical link is completed only by fusing at a second fusing point. Patent Document 3 shows a general technical level for realizing the fusion. In actual application to the present invention, as shown in Step 2 (Step 2), a “loop” formed from the fourth branch 42 of the coupler 40 to the second branch 34 of the coupler 30 is mainly used. It can be applied to the connection relationship corresponding to the optical interconnect in FIG. It should be noted that Patent Document 3 does not disclose that the three fibers are bundled by shifting the positions where the fibers are fused in this way.

図7は、本発明に従って、さらに発展的に構成した接続例を示す図である。まず、図2と比較して、接続関係が層状に構成されている。また、Hostとして、ホスト側のPHY(物理レイヤー層、第1層)をMaster(Mまたは0の省略形)とSlave(Sまたは1の省略形)とで二重化しており、冗長性を高めている。ループはメモリ側のカップラーに構成している。ここでは1段のドロップ(Drop)例を示すが、多段に適応することも可能である。この配線例では、ドロップにより、2つのメモリユニットを利用することで2倍のメモリ容量を実現する。   FIG. 7 is a diagram showing a connection example further developed according to the present invention. First, compared with FIG. 2, the connection relationship is configured in a layered manner. In addition, as host, PHY (physical layer layer, first layer) on the host side is duplicated with Master (abbreviation of M or 0) and Slave (abbreviation of S or 1) to increase redundancy. Yes. The loop is configured as a memory-side coupler. Here, an example of one-stage drop is shown, but it is also possible to adapt to multiple stages. In this wiring example, the memory capacity is doubled by using two memory units by dropping.

図8は、本発明に従う図7の発展的な構成の接続を実現する、光リンクの作成方法を示す図である。図6において説明した光リンクの作成を発展させればよい。   FIG. 8 is a diagram showing a method of creating an optical link that realizes the connection of the advanced configuration of FIG. 7 according to the present invention. The creation of the optical link described in FIG. 6 may be developed.

10、210、410 IOコントローラ
12、212、412 受信端(書き込みポート)
14、214、414 送信端(読み出しポート)
16 モード切替スイッチ
18 ネットワーク・インターフェイス
20、220、420 メモリデバイス
22 入力
24 出力
30 カップラー(スプリッター) 第2のカップラー
31 (一端の)第1の分岐
32 (他端の)第3の分岐
33 (他端の)第4の分岐
34 (一端の)第2の分岐
40 カップラー(コンバイナー) 第1のカップラー
41 (一端の)第1の分岐
42 (他端の)第4の分岐
43 (一端の)第2の分岐
44 (他端の)第3の分岐
50 ホスト
100、200、400 メモリユニット
10, 210, 410 IO controller 12, 212, 412 Reception end (write port)
14, 214, 414 Transmission end (readout port)
16 mode selector switch 18 network interface 20, 220, 420 memory device 22 input 24 output 30 coupler (splitter) second coupler 31 (one end) first branch 32 (other end) third branch 33 (others) Fourth branch 34 (at one end) Second branch 40 (at one end) Coupler (combiner) First coupler 41 (at one end) First branch 42 (at the other end) Fourth branch 43 (at one end) 2 branch 44 (at the other end) 3rd branch 50 Host 100, 200, 400 Memory unit

Claims (2)

光リンクの製造方法であって、
同じ長さである、第1のファイバー、第2のファイバー、および、第3のファイバーを用意するステップと、
第1のファイバーの一端から第1の距離にある第1の箇所と、第2のファイバーの一端から第1の距離にある第1の箇所とを、長さを揃えた箇所として、融着する(30)ステップと、
第2のファイバーのうちの第1の箇所とは異なった箇所であって、第2のファイバーの一端から第2の距離にある第2の箇所と、第3のファイバーの一端から第2の距離にある第2の箇所とを、長さを揃えた箇所として、融着する(40)ステップと、
第1のファイバーの一端(31)と、第3のファイバーの一端とは反対側の一端(44)とを、HostOutの端およびHostInの端として、揃えるステップと、
第1のファイバーの一端とは反対側の一端(32)と、第2のファイバーの一端(41)とを、OAM0Inの端およびOAM0Outの端として、揃えるステップと、
第2のファイバーの一端とは反対側の一端(33)と、第3のファイバーの一端(43)とを、OAM1Inの端およびOAM1Outの端として、揃えるステップと、
を有する、
前記方法。
An optical link manufacturing method comprising:
Providing a first fiber, a second fiber, and a third fiber of the same length;
The first part located at a first distance from one end of the first fiber and the first part located at a first distance from one end of the second fiber are fused together as parts having the same length. (30) steps;
A second location that is different from the first location of the second fiber and is at a second distance from one end of the second fiber and a second distance from one end of the third fiber; (40) the step of fusing the second part in the part as a part having the same length;
Aligning one end (31) of the first fiber and one end (44) opposite the one end of the third fiber as the end of HostOut and the end of HostIn;
Aligning one end (32) opposite the one end of the first fiber and one end (41) of the second fiber as the end of OAM0In and the end of OAM0Out;
Aligning one end (33) opposite the one end of the second fiber and one end (43) of the third fiber as the end of OAM1In and the end of OAM1Out;
Having
Said method.
各々が、両端を含み、一端の側から他端の側へと光を一方向に送信することが可能であって、かつ、一端の側において光インターコネクトの2つの分岐を含み、他端の側において光インターコネクトの2つの分岐を含む、第1のカップラー(40)および第2のカップラー(30)を有し、
第1のカップラー(40)は、第2のファイバーと第3のファイバーとがX型に接続されていて、
第2のカップラー(30)は、第1のファイバーと第2のファイバーとがX型に接続されていて、
第1のカップラー(40)の他端の第4の分岐(42)は、第2のカップラー(30)の一端の第2の分岐(34)に、第2のファイバーとして、接続されていて、
第1のファイバーの一端(31)と、第3のファイバーの一端とは反対側の一端(44)とを、HostOutの端およびHostInの端として、揃えられていて、
第1のファイバーの一端とは反対側の一端(32)と、第2のファイバーの一端(41)とを、OAM0Inの端およびOAM0Outの端として、揃えられていて、
第2のファイバーの一端とは反対側の一端(33)と、第3のファイバーの一端(43)とを、OAM1Inの端およびOAM1Outの端として、揃えられている、
光リンク。
Each includes both ends, can transmit light in one direction from one end side to the other end side, and includes two branches of the optical interconnect on one end side, and the other end side A first coupler (40) and a second coupler (30) comprising two branches of an optical interconnect at
In the first coupler (40), the second fiber and the third fiber are connected in an X shape,
In the second coupler (30), the first fiber and the second fiber are connected in an X shape,
The fourth branch (42) at the other end of the first coupler (40) is connected as a second fiber to the second branch (34) at one end of the second coupler (30), and
One end (31) of the first fiber and one end (44) opposite to one end of the third fiber are aligned as the end of HostOut and the end of HostIn,
One end (32) opposite to one end of the first fiber and one end (41) of the second fiber are aligned as the end of OAM0In and the end of OAM0Out,
One end (33) opposite to one end of the second fiber and one end (43) of the third fiber are aligned as the end of OAM1In and the end of OAM1Out,
Optical link.
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