JP5781561B2 - 統一光コネクタアーキテクチャ - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータシステムを通じた統一光コネクタアーキテクチャ（unified optical connector architecture）の実装に関する。

現在のコンピュータプラットフォームアーキテクチャは、コンピュータプラットフォームとプラットフォームに接続された周辺機器との間の複数の様々な種類のI/Oを実装する様々なホストコントローラを有する。例えば、グラフィックホストコントローラは、対応する接続インタフェース（すなわち、コンピュータプラットフォームにディスプレイ装置を接続するケーブルの終端のプラグ）とのアナログ及びデジタルポートを潜在的に有する。プラットフォーム内のローカルエリアネットワークコントローラは、一般的に１つ以上のEthernet（登録商標）ジャックを有する。USB（Universal Serial Bus）サブシステムは、複数の関連するUSBプラグインタフェースを有する。IEEE 1394 Firewireもまた、１つ以上のプラグインタフェースを有してもよい。周辺機器をコンピュータプラットフォームに接続する異なる別々のポート及び関連するハードウェアインタフェースのリストは、増え続ける。これらのインタフェース及び対応するハードウェアジャック／プラグを有するコンピュータプラットフォームは、このハードウェアの全てを１つの場所に取り込むために、大量のマザーボード及びケースの場所のかなりの要件を有する。これは、これらのインタフェースを完全に補うというモバイルコンピュータの機能を制限しており、不都合なことに、多くのデスクトップシステムの背面周辺機器インタフェースも同様に、サイズ面で増加している。

統一光コネクタアーキテクチャのシステムレベルでの実装の一実施例 統一光コネクタポート内での変換及び送信ロジックの実施例 統一光コネクタアーキテクチャのシステムレベルでの実装の他の実施例 単体グラフィック及びローカルエリアネットワーク（LAN）カードの統一光コネクタアーキテクチャのスロットコネクタの実施例 周辺機器装置に拡張された統一光コネクタアーキテクチャの一実施例 統一光コネクタアーキテクチャの環境においてデータパケットをルーティングする処理の一実施例のフローチャート

本発明について、図面により一例として説明するが、本発明は図面により限定されない。図面において同様の参照符号は同様の要素を示す。

コンピュータプラットフォーム上に統一光コネクタアーキテクチャ（unified optical connector architecture）を実装するシステム、装置及び方法の実施例について説明する。以下の説明では、複数の特有の詳細が示されている。しかし、実施例はこれらの特有の詳細なしに実施されてもよいことがわかる。他の場合にも、周知の要素、仕様及びプロトコルは、本発明をあいまいにしないために説明しない。

図１は、統一光コネクタアーキテクチャのシステムレベルでの実装の一実施例を示している。多くの実施例では、システムは、１つ以上のプロセッサ（中央処理装置（CPU）等）100を含む。異なる実施例では、CPU100は、１つのコア又は複数のコアを含んでもよい。或る実施例では、システムは、各プロセッサが１つのコア又は複数のコアを有するマルチプロセッサシステム（図示せず）である。

CPU100は、１つ以上の高速リンク（すなわち、相互接続、バス等）を通じてシステムメモリ102に結合される。システムメモリ102は、CPU100がプログラムとオペレーティングシステムとを動作して実行するために利用される情報を格納することができる。異なる実施例では、システムメモリ102は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）の形式のような如何なる使用可能な種類の読み取り可能及び書き込み可能メモリでもよい。

或る実施例では、CPU100はまた、更なる高速リンクを通じて単体（discrete）グラフィックコントローラ104に結合される。単体グラフィックコントローラ104は、スロットコネクタを通じてマザーボード又は他のこのような印刷回路基板に物理的に結合されてもよい。多くの実施例では、単体グラフィックコントローラは、PCI Express(R)グラフィックスロットコネクタに接続されたPCI Express(R)グラフィックコントローラ／カードでもよい。この場合、PCI Express(R)グラフィックコントローラ／カードは、2006年12月20日に公開されたPCI Express(R) Base Specification, Rev. 2.0のような仕様の改訂に準拠してもよい。他の実施例では、単体グラフィックコントローラは、PCI Express(R)以外のプロトコルを利用する。或る実施例では、CPU100は、複数の単体グラフィックコントローラに結合される（複数の単体グラフィックコントローラを有する実施例は示されていない）。

CPU100はまた、I/Oコンプレックス106に結合される。I/Oコンプレックス106は、１つ以上のI/Oホストコントローラ（I/Oホストコントローラ等）を収容してもよい。各I/Oホストコントローラは、CPU100がコンピュータシステムに接続されたI/O周辺機器と通信することを可能にする１つ以上のI/Oリンクを制御する。例えば、I/Oホストコントローラ108は、2000年4月27日に公開されたUSB仕様の改訂2.0に準拠するUSB（Universal Serial Bus）ホストコントローラでもよい。ウェブカメラ110、ディスプレイ112、ディスプレイ114及び無線ルータ116のようなI/O周辺機器は、コンピュータシステムに接続され得るI/O周辺機器の例である。

多くの実施例では、I/Oコンプレックス106は、単体ネットワークインタフェースコントローラ（NIC：network interface controller）118に結合される。単体NIC118は、コンピュータシステムとコンピュータシステムの外部の１つ以上のネットワークとの間のインタフェースを提供することができる。これらのネットワークは、コンピュータが位置するドメイン内に無線及び有線イントラネットネットワークのようなネットワークを含んでもよく、また、それ自体がインターネットを含んでもよい。

多くの実施例では、図１のシステムは、１つ以上の統一光コネクタ（UOC：unified optical connector）ポート（ポート120、122及び124等）を含む。多くの実施例では、電気リンク（すなわち、電気信号が伝送され得る１つ以上の線）は、コンピュータシステムの各ホストコントローラと各UOCポートとを結合する。例えば、図１では、グラフィックホストコントローラ（104）、ネットワークホストコントローラ（118）及びI/Oホストコントローラ（108）がコンピュータシステムに存在する。

従って、多くの実施例では、電気リンク126は、グラフィックデータを有する電気信号をグラフィックコントローラ104と各UOCポート120、122及び124との間で伝送する媒体である。また、電気リンク128は、ネットワークデータを有する電気信号をネットワークコントローラ118と各UOCポート120、122及び124との間で伝送する媒体である。最後に、電気リンク130は、I/Oデータを有する電気信号をI/Oホストコントローラ108と各UOCポート120、122及び124との間で伝送する媒体である。更に多くのホストコントローラ及びUOCポートがシステム内に存在してもよいが、図３に示す実施例は、３つのコントローラと３つのポートとを使用する。従って、図示の実施例では、各UOCポートは、コンピュータシステムに接続された１つ以上の周辺機器装置との相互作用を潜在的に必要とするコンピュータシステムの各ホストコントローラに結合される。

多くの実施例では、各UOCポートはまた、リンクの一方端からリンクの他方端に光信号を転送することができる１つ以上の光ファイバを有する光リンクに結合される。例えば、図１では、光リンク132は、UOCポート120に結合され、光リンク134は、UOCポート122に結合され、光リンク136は、UOCポート124に結合される。多くの実施例では、各光リンクは、波長分割多重技術を利用しているため、各光リンクを通じて同時に送信される１つより多くの光信号が存在してもよい。

或る実施例では、各UOCポートは、電気信号を対応する光信号に変換し、その逆も同様に行い、変換された信号を代替媒体リンクで送信することができる更なるロジックを含む。例えば、ウェブカメラ110は、光リンク132に直接結合されていないが、ディスプレイ112に結合され、次に、ディスプレイ132が光リンク132に結合される。ウェブカメラ110は、I/Oホストコントローラ108との通信を必要としてもよく、ディスプレイ112は、ディスプレイホストコントローラ104との通信を必要としてもよい。

グラフィックコントローラ104及び対象のディスプレイ112から生じた第１の通信（例えば、１つ以上のデータパケット）は、最初に電気リンク126を通じて電気信号として電気的に送信され、UOCポート120に到達する。UOCポート120は、第１の通信を光信号に変換し、光リンク132を通じて光信号をディスプレイ112に送信する。この例では、第１の通信が行われているときに同時に、I/Oホストコントローラ108は、ウェブカメラ110を対象とする第２の通信を生成する。この第２の通信は、最初に電気リンク128を通じて電気信号として電気的に送信され、UOCポート120に到達する。UOCポート120は、第２の通信を光信号に変換し、光リンク132を通じて光信号をディスプレイ112に送信する（ディスプレイは、単に通信をウェブカメラ110に通過させる、或いは通信をウェブカメラ110自体に再送信する）。

多くの実施例では、グラフィックコントローラ104からの第１の通信と、I/Oホストコントローラ108からの第２の通信とは、UOCポート120内で波長分割多重ロジックを使用して同時に光リンク132を通じて送信される。このロジックは、２つの変換された光信号を一緒に多重し、多重された信号を送信する。多重された信号は、ディスプレイ112に到達し、ディスプレイ112は、光信号を２つの別々の通信に多重分離する。第１の通信は、ディスプレイ112により受信され、第２の通信は、ウェブカメラ110に通過し、そこで受信される。

各UOCポート内の更なるロジックは、反対の変換が行われることを可能にする。例えば、ウェブカメラ110及びディスプレイ112の双方が、それぞれI/Oホストコントローラ108及びグラフィックコントローラ104に同時に通信を送信する。ウェブカメラ110は、最初に信号をディスプレイ112に送信する。信号は電気でもよく、異なる実施例では光でもよい。信号が電気である場合、ディスプレイ112内のロジックは、ウェブカメラの送信を光信号に変換する。ウェブカメラから生じた信号が光である場合、変換は必要ない。ウェブカメラとディスプレイとの双方の光信号が生成された後に、ディスプレイ内の更なるロジック（例えば、各装置はポート毎に同一又は類似の内部ロジックを有するUOCポートを有する）は、２つの光信号を多重し、多重された光信号をUOCポート120に送信する。

多重された信号を受信した後に、UOCポート120は、信号を２つの別々の光信号に多重分離する。UOCポートは、２つの光信号のそれぞれを、ウェブカメラ110及びディスプレイ112からの通信を伝達する対応する電気信号に変換する。最後に、変換された電気信号は、それぞれ電気リンク126及び128を通じて送信され、対象（すなわち、ディスプレイコントローラ104及びI/Oホストコントローラ108）に到達する。

UOCポート112及び124は、光リンク132、134及び／又は136を使用して、コンピュータシステム138の１つ以上のホストコントローラと１つ以上の周辺装置との間で同様の変換及び送信を実行する。

波長分割多重では、単一の光リンクは、複数の光信号を同時に伝達し、各光信号は、送信される全ての他の光信号とは異なる波長（すなわち、固有の波長）で送信される。多くの実施例では、ホストコントローラに対応する各電気信号は、１つ以上の光リンク（132-136）を通じて送信するために、光の特有の波長を割り当てられてもよい。波長割り当てテーブル140は、波長割り当ての例を示している。電気リンク126を通じてグラフィックコントローラ104により送信及び受信された電気信号は、光波長1（λ1）を割り当てられ、電気リンク126を通じてI/Oホストコントローラ108により送信及び受信された電気信号は、光波長2（λ2）を割り当てられ、電気リンク130を通じてネットワークコントローラ114により送信及び受信された電気信号は、光波長3（λ3）を割り当てられる。或る実施例では、コントローラ毎の波長割り当ては、システムブート時に行われてもよい。

図２は、統一光コネクタポート内での変換及び送信ロジックの実施例を示している。多くの実施例では、UOCポート200は、ホストコントローラ202、204及び206に電気的に結合され、ホストコントローラをUOCポート200に物理的に接続する電気リンク（すなわち、相互接続、バス）を示す。例えば、ホストコントローラ202は、リンクAによりUOCポート200に電気的に結合される。

更に、UOCポート200は、光リンクDにより周辺機器装置208に光結合される。図２に示す実施例のような多くの実施例では、光リンクDは２つの別々の光ファイバを有する。１つのファイバはUOCポート200から周辺機器装置208に送信される通信のための媒体であり、第２のファイバは、周辺機器装置208からUOCポート200に送信される通信のための媒体である。光リンクDはまた、周辺機器に電力を供給するため等に使用される１つ以上の電気配線を含んでもよい。

ホストコントローラ202のようなホストコントローラは、周辺機器装置208との通信を開始してもよい。この通信は、ホストコントローラで始まる（例えば、ホストコントローラ202が、電気リンクAを通じてUOCポート200に（１つ以上のデータパケットのような情報を伝達する）電気信号を送信する）。UOCポート200は、波長割り当てユニット238で電気リンクAから電気信号を受信する。波長割り当てユニットは、まだ使用されていない光信号波長を割り当て、ホストコントローラ202から受信した電気信号にその波長を関連付ける。各波長は、専用の電気−光変換器（210、212及び214）と、対応する送信（Tx）レーザ（216、218及び220）とを有する。従って、図２は、３つの対の電気−光変換器及び対応するTxレーザのみを示しているが、多くの実施例では、UOCポートの実装は、割り当てる波長と同じ対の電気−光変換器及び対応するTxレーザを含む。例えば、４個のディスプレイと、１個のネットワーク接続と、８個のUSBポートとを有するワークステーションコンピュータシステムでは、合計で割り当てる６個の波長が存在してもよい（ディスプレイ用に４個と、ネットワーク用に１個と、８個のUSBポートにより共有される１個）。

図２を参照すると、光波長が電気リンクからの特有の電気信号に割り当てられると、波長割り当てユニット238は、電気信号を特有の電気−光変換器にルーティングし、電気−光変換器は、その波長の光信号に変換する。例えば、波長割り当てユニットは、波長1（λ1）を電気信号Aに割り当ててもよい。多くの実施例では、波長割り当てユニット238は、電気信号Aのトラヒック（すなわち、電気信号A内で転送されるデータパケット）をλ1ロジックにルーティングする。従って、電気−光変換ユニット210は、信号を光信号（すなわち、割り当てられた波長の光波）に変換し、光信号は、Txレーザ216により光マルチプレクサ222に送信される。

光マルチプレクサ222は、波長分割多重技術を使用し、必要に応じて２つ以上の光送信信号を多重する。この例では、ホストコントローラ202から生じた光変換された信号のみが利用されるため、複数の光信号の多重は必要ない。しかし、他の実施例では、ホストコントローラ204及び／又はホストコントローラ206の電気信号もまた受信される。従って、更なる信号は、それぞれ電気−光変換ユニット（212及び／又は214）を使用して光信号の更なる波長（λ2及びλ3等）に変換され、Txレーザユニット（218及び／又は220）を使用して光マルチプレクサ222に送信される。複数の波長が使用される実施例では、光マルチプレクサは、複数の波長を単一の信号に結合し、単一の信号が光リンクDを通じて周辺機器装置208に送信される。

図２はまた、通信の帰路（すなわち、周辺機器装置208で生じて１つ以上のホストコントローラ（202-206）の対象宛の通信信号経路）も示している。この通信は、周辺機器装置208が光リンクDを通じてUOCポート200に（１つ以上のデータパケットを伝達する）光信号を送信することで始まる。周辺機器装置が多重を実現する波長分割多重技術を有する場合、この光信号は多重されてもよい。UOCポート200は、光デマルチプレクサ224で光信号を受信する。

光デマルチプレクサ224は、多重された信号からそれぞれ個別の光信号を分離する。例えば、周辺機器装置208は、２つの光信号を送信してもよい。第１の光信号はホストコントローラ202を対象とするものであり、第２の光信号はホストコントローラ204を対象とするものである。特有の波長の各光信号は、特有の受信（Rx）光検出ユニットに送信される。この例では、ホストコントローラ202を対象とする光信号は、波長λ1を使用しているため、Rx光検出器226に送信される。また、ホストコントローラ204を対象とする光信号は、波長λ2を使用しているため、Rx光検出器228に送信される。Rx光検出ユニットは、検出情報を対応する光−電気変換ユニットに供給する。この例では、光−電気変換ユニット232及び234は情報を受信する。各光−電気変換ユニットは、受信した光信号を対応する電気信号に変換する。

変換された電気信号は、波長割り当てユニット238に送信され、波長割り当てユニット238は、波長割り当て情報を保持する。従って、波長割り当てユニット238は、光−電気変換器232から受信した電気信号が波長λ1に対応していることを認識しており、そのユニットは、電気信号リンクAを通じてこの電気信号をホストコントローラ202にルーティングすることができる。更に、波長割り当てユニット238は、光−電気変換器234から受信した電気信号が波長λ2に対応していることを認識しており、そのユニットは、電気信号リンクBを通じてこの電気信号をホストコントローラ204にルーティングすることができる。

更なる実施例では、周辺機器装置208は、ホストコントローラ206を対象とする光信号を送信してもよい。これらの実施例では、この光信号が光デマルチプレクサ224で他の光信号から分離されると、光信号を受信し、光信号を電気信号に変換し、電気信号を波長割り当てユニットに送信するためにRx光検出ユニット230及び光−電気変換ユニット236の双方が利用される。波長割り当てユニットは、電気リンクCを通じて電気信号をホストコントローラ106にルーティングする。

多くの実施例では、ネイティブの装置発見プロトコルが使用される。或る実施例では、光リンクDは、光リンクに結合された装置の存在を検出するために利用される１つ以上の電気配線を更に含んでもよい。１つ以上の電気配線が検出の際に役立つために存在する場合、これらはUOCポート200に入るときにリンクから分離され、電気リンク240を通じて装置発見ユニット242にルーティングされてもよい。装置発見ユニットは、リンクDに結合された周辺機器装置208を発見することにより、発見処理を支援してもよい。

多くの実施例では、波長割り当てユニットは、使用されていない特有の波長の送信、検出及び変換ユニットの電源を切ることができる。この実装に関連する制御線は図２には示されていないが、単に、波長に関連する電気−光変換器、光−電気変換器、Txレーザ及びRx光検出ユニット内に収容されたロジックに電源を供給する電源を制御する、特定の波長に関連する各ユニットへの制御線を有するだけでよい。

例えば、ホストコントローラ202がUOCポート200を通じて周辺機器装置208と通信しており、唯一の通信手段が波長λ1に割り当てられた単一の信号である場合、波長割り当てユニットは、波長λ2及びλ3に関連する全ての論理ユニット（すなわち、ユニット212、214、218、220、228、230、234及び236）をシャットダウンしてもよい。

他の実施例では、非アクティブの時間の長さと所与のユニットを起動するために必要な時間の長さとに応じて、これらのユニットの部分のみがシャットダウンされる（すなわち、ユニットが起動から完全に機能的になるまでにかなりの待ち時間を有する場合、そのユニットは、電源がオンになってもよく、少なくとも負荷のないアイドルになった後の長い期間の間に電源がオンになってもよい）。

多くの実施例では、周辺機器装置が接続されていない場合、所与の波長に特に関連するUOCポート200内の全ての論理ユニット（すなわち、全ての電気−光変換器、全ての光−電気変換器、全てのTxレーザ及び全てのRx光検出器）は、電源ダウンになる。他の実施例では、これらのユニットの一部又は全部は完全には電源ダウンにはならないが、減少した電力モードで電力供給される。

周辺機器装置が検出されないときに前述のユニットの一部又は全部が電源ダウンする多くの実施例では、装置発見ユニット242は、完全に動作したままになる。完全に動作している装置発見ユニット242は、周辺機器のプラグインイベントから活動についてリンクDを監視する。装置発見ユニット242がこの活動を検出すると、１つ以上の波長に対応する１つ以上のユニットのセットを起動するように、波長割り当てユニットに通知してもよい。

周辺機器装置が発見されると、装置列挙処理が開始する。装置列挙は、波長割り当てユニット238内、装置発見ユニット242内又はコンピュータシステムの他のロジック内のロジックを利用してもよい。

図３は、統一光コネクタアーキテクチャのシステムレベルの実装の他の実施例を示している。多くの他の実施例では、UOCポート（図２のポート200）内の全てのロジックは、UOCポートから取り除かれ、コンピュータシステムの１つ以上のホストコントローラ（例えば、ホストコントローラ104、108及び118）に結合された光トランシーバ論理ユニット300に配置される。光トランシーバ論理ユニット300は、マザーボードの中央位置に配置されてもよく、コンピュータシステムのマザーボード138の１つ以上のホストコントローラに隣接して配置されてもよい。多くの実施例では、光トランシーバ論理ユニットは、それぞれ電気リンク126、128及び130を通じてホストコントローラ104、108及び118に結合される。

これらの実施例では、図２を参照して前述したUOCポート内のロジックにより実行される全ての動作は、代わりに当該ホストコントローラの近くで実行され、光リンクは、マザーボード上で光トランシーバ論理ユニット300からUOCポートにルーティングされる。これらの光リンク（リンク302、304及び306）は、光トランシーバ論理ユニット300をそれぞれUOCポート120、122及び124に結合する。

これらの実施例では、実際のUOCポートは、これらの中にロジックを有さず、マザーボード上でポートに接続された外部光リンク（光リンク132、134及び136）にルーティングされる内部光リンク（光リンク302、304及び306）の物理コネクタとしてのみ動作する。

或る実施例では、光トランシーバ論理ユニット300は、ホストコントローラ毎に送信、受信及び変換ロジックを含む。他の実施例（図示せず）では、ホストコントローラ毎に（各ホストコントローラに隣接して）光トランシーバ論理ユニットが存在してもよい。更に他の実施例（図示せず）では、各ホストコントローラに統合された送信、受信及び変換ロジックを有する論理ユニットが存在してもよい。

図４は、単体グラフィック及びローカルエリアネットワーク（LAN）カードの統一光コネクタアーキテクチャのスロットコネクタの実施例を示している。現在の単体グラフィック及びLANカードへの変更を示すために、図４は、各カードの統一光コネクタアーキテクチャ（UOCA）バージョンと各カードの現在のバージョンとを並べて示している。図４に示す例は、PCI Express(R)を利用するが、他の関連するプロトコルが使用されてもよい。

PCI Express(R)単体グラフィックカード400の現在のバージョンが示されている。グラフィックカード400は、図示のようにスロットコネクタピン402を含む。更に、グラフィックカード400は、外部ディスプレイ周辺機器コネクタ404を有する。現在のPCI Express(R)単体グラフィックのシナリオでは、グラフィックカード400がコンピュータシステムのマザーボード上のPCI Express(R)グラフィックカードスロットに接続されたときに、CPU及びシステムメモリからのデータは、スロットコネクタピン402に物理的に結合されたPCI Express(R)リンクを通じてグラフィックカード400に送信される。グラフィックカード400は、この受信したデータで動作し、それを外部周辺機器コネクタ404に接続されたディスプレイ周辺機器に送信する。

UOCA付き単体グラフィックカード406を参照すると、図４に示す実施例では、UOCA可能グラフィックカード406は、現在のバージョンのグラフィックカード400に類似したスロットコネクタピン408を含む。外部ディスプレイ周辺機器コネクタを有する代わりに、UOCA付き単体グラフィックカード406は、追加スロットコネクタピン410を有する。UOCA付き単体グラフィックカード406がPCI Express(R)リンクから（スロットコネクタピン408から）データを受信し、受信したデータで動作すると、UOCA可能グラフィックカード406は、マザーボード上のUOCポートに接続されたディスプレイ周辺機器にデータを送信する。特に、データは、コンピュータシステムでスロットコネクタからUOCAポートにルーティングされる更なるPCI Express(R)リンクのレーンを通じて送信される。これらの更なるリンクのレーンは、追加スロットコネクタピン410に物理的に結合される。

次に、図４は、PCI Express(R)単体LANカード412（カード上に統合されたNICを有する）の現在のバージョンを示している。LANカード412は、図示のようにスロットコネクタピン414を含む。更に、LANカード412は、外部LAN/Ethernet（登録商標）コネクタ416を有する。現在のPCI Express(R)単体LANカードのシナリオでは、LANカード412がコンピュータシステムのマザーボード上のPCI Express(R)LANカードスロットに接続されたときに、CPU及びシステムメモリからのデータは、スロットコネクタピン402に物理的に結合されたPCI Express(R)リンクを通じてLANカード412に送信される。LANカード412は、この受信したデータをパケット化し、それをLAN/Ethernet（登録商標）コネクタ416に接続されたネットワークを通じて送信する。

最後に、UOCA付き単体LANカード418を参照すると、図４に示す実施例では、UOCA可能LANカード418は、現在のバージョンのLANカード412に類似したスロットコネクタピン420を含む。外部LAN/Ethernet（登録商標）コネクタを有する代わりに、UOCA付き単体LANカード418は、追加スロットコネクタピン410を有する。UOCA付き単体LANカード412がPCI Express(R)リンクから（スロットコネクタピン420から）データを受信し、受信したデータをパケット化すると、UOCA可能LANカード418は、マザーボード上のUOCポートに接続されたEthernet（登録商標）ケーブルにデータを送信する。特に、データは、システムでスロットコネクタからUOCポートにルーティングされる更なるPCI Express(R)リンクのレーンを通じて送信される。これらの更なるリンクのレーンは、追加スロットコネクタピン422に物理的に結合される。

図５は、周辺機器装置に拡張された統一光コネクタアーキテクチャの一実施例を示している。多くの実施例では、統一光コネクタアーキテクチャを使用するコンピュータシステム400は、図１〜４に記載の全ての特有のコンポーネントを含む。特に、少なくとも１つのUOCポートが存在し、１つ以上のホストコントローラ（潜在的にI/Oホストコントローラ、ディスプレイコントローラ、ネットワークコントローラ等を含む）に結合される。この例は、３つのUOCポート（502、504及び506）を示し手いるが、多くのコンピュータシステム／プラットフォームでは、４個、６個、８個以上のUOCポートがプラットフォーム上に存在する。

多くの実施例では、周辺機器装置508は、ユニバーサルコネクタポート504に接続された光ケーブル510を通じてコンピュータシステム500に結合される。周辺機器装置508側では、光ケーブル510は、ユニバーサルコネクタポート512に接続され、ユニバーサルコネクタポート512は、ユニバーサルコネクタポート504と同じ形状因子を有してもよい。周辺機器装置508のUOCポート512は、図２に示す１つ以上のセットの送信、受信及び変換論理ユニットを含む（すなわち、１セットは、電気−光変換器、光−電気変換器、Txレーザ及びRx光検出器を含む）。

多くの実施例では、（周辺機器装置及びコンピュータシステムの双方の）各ポートは、複数の波長について前述のロジックのセットの全装備を含む。例えば、各ポートが利用することができる予め決められた標準的な数の波長が存在してもよいため、各ポートは、いずれかの標準的な波長で光信号を送信及び受信することに関連するロジックを有する。各ポートが標準的なセットの波長を使用することができる実施例では、装置がコンピュータシステムに接続されてもよく、装置発見ユニット（図２の242）が装置を発見してもよく、波長割り当てユニット（図２の238）が割り当てられた波長で光ハンドシェイク信号を送信してもよい。周辺機器装置508は、光ハンドシェイク信号を受信し、受信した波長で更なる送信を開始する。従って、多くの実施例では、周辺機器装置のUOCポートは、割り当てられた波長に適用可能である。

多くの他の実施例では、特有の種類の周辺機器装置（USB装置等）は、全てのUSB装置に使用される標準的な波長（又は標準的な波長の一部）を予め割り当てられる。これらの実施例では、周辺機器装置のUOCポートは、装置のクラスが標準として割り当てられている波長に関連するロジックのみを有する。図２の例では、周辺機器装置508は、２つの波長を割り当てられており、コンピュータシステムに存在する２つのホストコントローラと通信するために使用する。これらの２つの波長は、周辺機器装置508のUOCポート512により光リンク510を通じて送信及び受信される。前述のように、周辺機器装置508のUOCポート512は、割り当てられた波長に関連する全ての論理デバイスを含み、これらは、図２で詳細に説明したUOCポートに示すものと同じ構成で設定される。更に、周辺機器装置508のUOCポート512はまた、光マルチプレクサ及びデマルチプレクサ（図２のUOCポートに示しているものと同じ）を含む。

従って、動作中に、周辺機器装置508のUOCポート512は、光リンク510を通じてコンピュータシステム500から多重された光信号を受信する。UOCポート512内のロジックは、光信号を多重分離し、それぞれ別々の結果の光信号を電気的な対応するものに変換し、電気信号を周辺機器装置内の内部ロジック514に送信する。内部ロジックはまた、１つ以上の電気信号をUOCポート512に送信してもよい。UOCポート512に送信された電気信号は、光信号に変換される。複数の光信号が存在する場合、これらはマルチプレクサで結合される。多重された光信号は、光リンク510を通じてコンピュータシステム500のUOCポート504に送信される。

図６は、統一光コネクタアーキテクチャの環境においてデータパケットをルーティングする処理の一実施例のフローチャートである。この処理は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実行されてもよい。図６を参照すると、処理は、周辺機器装置が統一光コネクタポートに接続（プラグ接続）されているか否かを決定することにより始まる（処理ブロック600）。“接続（プラグ接続）”とは、周辺機器装置が統一光コネクタポートに結合又は接続されることを示す。異なる実施例では、“接続（プラグ接続）”は、ブート前や、ホットプラグが可能である場合には完全なシステム動作中のような、如何なる時点に生じてもよい。周辺機器装置が接続されていない場合、処理ブロック600が繰り返される（すなわち、統一光コネクタポートがポーリングされ、連続的にポーリングされてもよく、ポーリングは設定された期間毎に生じてもよい）。

次に、装置が接続されたことを処理ロジックが検出すると、処理ロジックは、周辺機器装置を列挙する（処理ブロック602）。次に、処理ロジックは、１つ以上の光波長を周辺機器装置に割り当てる（処理ブロック604）。

割り当ての後に、処理ロジックは、信号が受信されたか否かを決定する（処理ブロック606）。信号が受信されていない場合、処理ロジックは、周辺機器装置に変更／変化が存在するか否かを決定する（処理ブロック608）。例えば、第１の周辺機器装置が切断され、第２の周辺機器装置が同じ統一光コネクタポートに接続される。周辺機器装置の状態に変化が存在しない場合、処理ロジックは、処理ブロック606に戻り、（データ／データパケットを含む）信号が受信されたか否かを再び検査する。そうでない場合、周辺機器装置で変化が検出された場合、処理ロジックは、処理ブロック600に戻り、周辺機器装置が統一光コネクタポートに接続されたか否かを再検査する。

処理ブロック606に戻り、信号が受信された場合、処理ロジックは、信号が周辺機器装置から受信されたか、ホストコントローラから受信されたかを決定する（処理ブロック610）。信号が周辺機器装置から受信された場合、信号は特定の波長の光信号である。処理ロジックは、必要に応じて（すなわち、複数の光信号が１つの結合された光信号に多重されている場合）光信号を多重分離する（処理ブロック612）。次に、処理ロジックは、（光信号が多重されたか否かに応じて）光信号を、光信号毎に対応する電気信号に変換する（処理ブロック614）。処理ロジックは、それぞれ変換された電気信号をその各ホストコントローラに送信する（処理ブロック616）。最後に、処理ロジックは、処理ブロック606に戻り、（更なるデータ／データパケットを含む）他の信号が受信されたか否かを検査する。

処理ブロック610に戻り、信号がホストコントローラから受信された場合、信号は電気信号である。従って、処理ロジックは、電気信号を光信号に変換するように進む（処理ブロック618）。処理ロジックは、必要に応じて変換された光信号を１つ以上の他の変換された光信号と多重する（処理ブロック620）。次に、処理ロジックは、光信号（更なる光信号が送信されていない場合には、多重されたバージョン又は単一の信号）を周辺機器装置に送信する（処理ブロック622）。最後に、処理ロジックは、処理ブロック606に戻り、（更なるデータ／データパケットを含む）他の信号が受信されたか否かを検査する。

以上のように、コンピュータプラットフォーム上に統一光コネクタアーキテクチャを実装するシステム、装置及び方法の実施例が記載された。これらの実施例は、特定の例示的な実施例を参照して説明している。ここに記載の実施例の広い要旨及び範囲を逸脱することなく、様々な変更及び変形が実施例に行えることがこの開示の利益を有する人に明らかである。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味として考えられるべきである。

以上の実施例に関し、更に、以下の項目を開示する。

（１）光リンクと、
前記光リンクに光結合された周辺機器装置と、
第１のコントローラと、
前記光リンクに光結合され、前記第１のホストコントローラに電気結合された統一光コネクタポートと
を有し、
前記ポートは、
前記周辺機器装置と通信するために使用される第１の光信号の第１の光波長を割り当てる波長割り当てユニットと、
前記第１のホストコントローラから受信した第１の電気信号を前記第１の光波長の前記第１の光信号に変換し、前記光リンクを通じて前記第１の光信号内の１つ以上のデータパケットを前記周辺機器装置に送信する電気−光送信ユニットと
を有するシステム。

（２）前記統一光コネクタポートは、
前記第１の光信号と同じ光波長で前記周辺機器装置により生成された第２の光信号内の１つ以上の更なるデータパケットを前記光リンクから受信し、前記第２の光信号を第２の電気信号に変換し、前記第２の電気信号を前記第１のホストコントローラに送信する光−電気受信ユニットを更に有する、（１）に記載のシステム。

（３）前記光リンクを通じて所定の波長の光信号をそれぞれ送信する１つ以上のレーザ送信ユニットと、
前記光リンクから所定の波長の光信号をそれぞれ受信する１つ以上の光検出ユニットと
を更に有する、（２）に記載のシステム。

（４）前記波長割り当てユニットは、前記統一光コネクタポートと前記周辺機器装置との間の通信に使用するために割り当てられていない波長を有する前記１つ以上のレーザ送信ユニットのそれぞれ及び前記１つ以上の光受信ユニットのそれぞれの電源を切るように更に動作可能である、（３）に記載のシステム。

（５）第２のホストコントローラを更に有し、
前記波長割り当てユニットは、前記周辺機器装置と通信するために使用される第２の光信号の第２の光波長を割り当てるように更に動作可能であり、
前記電気−光送信ユニットは、前記第２のホストコントローラから受信した第２の電気信号を前記第２の光波長の前記第２の光信号に変換するように更に動作可能である、（１）に記載のシステム。

（６）前記第１の光信号と前記第２の光信号とを多重された光信号に結合する波長分割多重ユニットを更に有し、
前記電気−光送信ユニットは、前記光リンクを通じて前記多重された光信号を前記周辺機器装置に送信するように更に動作可能である、（５）に記載のシステム。

（７）前記受信した多重された光信号を別々の第１の光信号及び第２の光信号に多重分離し、前記周辺機器装置内で前記第１の光信号を対応する電気信号に変換し、前記周辺機器装置内で前記第２の光信号を対応する電気信号に変換するように更に動作可能な周辺機器装置を更に有する、（６）に記載のシステム。

（８）前記光リンクは、
前記統一光コネクタポートから前記周辺機器装置への光信号送信用の第１の光ファイバと、
前記周辺機器装置から前記統一光コネクタポートへの光信号送信用の第２の光ファイバと
を有する、（１）に記載のシステム。

（９）周辺機器装置と通信するために使用される第１の光信号の第１の光波長を割り当てる波長割り当てユニットと、
第１のホストコントローラから受信した第１の電気信号を前記第１の光波長の前記第１の光信号に変換し、光リンクを通じて前記第１の光信号内の１つ以上のデータパケットを前記周辺機器装置に送信する電気−光送信ユニットと
を有する統一光コネクタポート。

（１０）前記第１の光信号と同じ光波長で前記周辺機器装置により生成された第２の光信号内の１つ以上の更なるデータパケットを前記光リンクから受信し、前記第２の光信号を第２の電気信号に変換し、前記第２の電気信号を前記第１のホストコントローラに送信する光−電気受信ユニットを更に有する、（９）に記載の統一光コネクタポート。

（１１）前記光リンクを通じて所定の波長の光信号をそれぞれ送信する１つ以上のレーザ送信ユニットと、
前記光リンクから所定の波長の光信号をそれぞれ受信する１つ以上の光検出ユニットと
を更に有する、（１０）に記載の統一光コネクタポート。

（１２）前記波長割り当てユニットは、前記周辺機器装置と通信するために使用される第２の光信号の第２の光波長を割り当てるように更に動作可能であり、
前記電気−光送信ユニットは、前記第２のホストコントローラから受信した第２の電気信号を前記第２の光波長の前記第２の光信号に変換するように更に動作可能である、（１０）に記載の統一光コネクタポート。

（１３）前記第１の光信号と前記第２の光信号とを多重された光信号に結合する波長分割多重ユニットを更に有し、
前記電気−光送信ユニットは、前記光リンクを通じて前記多重された光信号を前記周辺機器装置に送信するように更に動作可能である、（１２）に記載の統一光コネクタポート。

（１４）コンピュータシステムの１つ以上の集積回路から受信した１つ以上の異なる電気信号を１つ以上の対応する光信号に変換し、
波長分割多重を使用して、光リンクを通じて前記１つ以上の対応する光信号を、前記コンピュータシステムに結合された周辺機器装置に送信することを有する方法。

（１５）前記１つ以上の対応する光信号のそれぞれは、他の対応する光信号とは異なる波長で存在する、（１４）に記載の方法。

（１６）前記光リンクは、統一光コネクタポートに結合され、
前記複数の集積回路のそれぞれは、ホストコントローラを有する、（１５）に記載の方法。

（１７）前記周辺機器装置が前記１つ以上の受信した対応する光信号のうち少なくとも１つを１つ以上の対応する電気信号に変換することを更に有する、（１６）に記載の方法。

（１８）前記光リンクに結合された前記周辺機器装置を発見し、
前記周辺機器装置により使用されるそれぞれ異なる波長の１つ以上の光信号を決定し、
前記周辺機器装置により使用されている前記光信号のみの前記光リンクを通じた送信を可能にすることを更に有する、（１６）に記載の方法。

（１９）前記１つ以上の電気信号のそれぞれの変換は、前記統一光コネクタポートで生じる、（１７）に記載の方法。

（２０）前記１つ以上の電気信号のそれぞれの変換は、対応する１つ以上のホストコントローラで生じる、（１７）に記載の方法。

Claims (18)

1. 電気配線を含む光リンクと、
   前記光リンクに光結合された周辺機器装置と、
   第１のホストコントローラと、
   前記光リンクに光結合され、前記第１のホストコントローラに電気結合された統一光コネクタポートと
   を有し、
   前記ポートは、
   前記周辺機器装置と通信するために使用される第１の光信号の第１の光波長を割り当てる波長割り当てユニットと、
   前記周辺機器装置の存在を検出するために、活動について前記光リンクに含まれる前記電気配線を監視し、活動を検出したときに前記波長割り当てユニットに通知するように構成された発見ユニットであり、前記発見ユニットは、使用されていない１つ以上の波長に対応する電気−光送信ユニットが電源ダウンになっているときに、周辺機器が前記統一光コネクタポートに接続されるときのプラグインイベントを監視するために動作可能のままになり、前記発見ユニットが前記電気配線における活動を検出したときに、前記発見ユニットは、前記電気−光送信ユニットを起動するように前記波長割り当てユニットに通知する発見ユニットと、
   前記第１のホストコントローラから受信した第１の電気信号を前記第１の光波長の前記第１の光信号に変換し、前記光リンクを通じて前記第１の光信号内の１つ以上のデータパケットを前記周辺機器装置に送信する電気−光送信ユニットと
   を有するシステム。
2. 前記統一光コネクタポートは、
   前記第１の光信号と同じ光波長で前記周辺機器装置により生成された第２の光信号内の１つ以上の更なるデータパケットを前記光リンクから受信し、前記第２の光信号を第２の電気信号に変換し、前記第２の電気信号を前記第１のホストコントローラに送信する光−電気受信ユニットを更に有する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記光リンクを通じて所定の波長の光信号をそれぞれ送信する１つ以上のレーザ送信ユニットと、
   前記光リンクから所定の波長の光信号をそれぞれ受信する１つ以上の光検出ユニットと
   を更に有する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記波長割り当てユニットは、前記統一光コネクタポートと前記周辺機器装置との間の通信に使用するために割り当てられていない波長を有する前記１つ以上のレーザ送信ユニットのそれぞれ及び前記１つ以上の光検出ユニットのそれぞれの電源を切るように更に動作可能である、請求項３に記載のシステム。
5. 第２のホストコントローラを更に有し、
   前記波長割り当てユニットは、前記周辺機器装置と通信するために使用される第２の光信号の第２の光波長を割り当てるように更に動作可能であり、
   前記電気−光送信ユニットは、前記第２のホストコントローラから受信した第２の電気信号を前記第２の光波長の前記第２の光信号に変換するように更に動作可能である、請求項１に記載のシステム。
6. 前記第１の光信号と前記第２の光信号とを多重された光信号に結合する波長分割多重ユニットを更に有し、
   前記電気−光送信ユニットは、前記光リンクを通じて前記多重された光信号を前記周辺機器装置に送信するように更に動作可能である、請求項５に記載のシステム。
7. 前記受信した多重された光信号を別々の第１の光信号及び第２の光信号に多重分離し、前記周辺機器装置内で前記第１の光信号を対応する電気信号に変換し、前記周辺機器装置内で前記第２の光信号を対応する電気信号に変換するように更に動作可能な周辺機器装置を更に有する、請求項６に記載のシステム。
8. 前記光リンクは、
   前記統一光コネクタポートから前記周辺機器装置への光信号送信用の第１の光ファイバと、
   前記周辺機器装置から前記統一光コネクタポートへの光信号送信用の第２の光ファイバと
   を有する、請求項１に記載のシステム。
9. 周辺機器装置が結合された光リンクで周辺機器装置と通信するために使用される第１の光信号の第１の光波長を割り当てる波長割り当てユニットと、
   前記周辺機器装置の存在を検出するために、活動について前記光リンクに含まれる電気配線を監視し、活動を検出したときに前記波長割り当てユニットに通知するように構成された発見ユニットであり、前記発見ユニットは、使用されていない１つ以上の波長に対応する電気−光送信ユニットが電源ダウンになっているときに、周辺機器が統一光コネクタポートに接続されるときのプラグインイベントを監視するために動作可能のままになり、前記発見ユニットが前記電気配線における活動を検出したときに、前記発見ユニットは、前記電気−光送信ユニットを起動するように前記波長割り当てユニットに通知する発見ユニットと、
   第１のホストコントローラから受信した第１の電気信号を前記第１の光波長の前記第１の光信号に変換し、光リンクを通じて前記第１の光信号内の１つ以上のデータパケットを前記周辺機器装置に送信する電気−光送信ユニットと、
   前記第１の光信号と同じ光波長で前記周辺機器装置により生成された第２の光信号内の１つ以上の更なるデータパケットを前記光リンクから受信し、前記第２の光信号を第２の電気信号に変換し、前記第２の電気信号を前記第１のホストコントローラに送信する光−電気受信ユニットと
   を有する統一光コネクタポート。
10. 前記光リンクを通じて所定の波長の光信号をそれぞれ送信する１つ以上のレーザ送信ユニットと、
    前記光リンクから所定の波長の光信号をそれぞれ受信する１つ以上の光検出ユニットと
    を更に有する、請求項９に記載の統一光コネクタポート。
11. 前記波長割り当てユニットは、前記周辺機器装置と通信するために使用される第２の光信号の第２の光波長を割り当てるように更に動作可能であり、
    前記電気−光送信ユニットは、第２のホストコントローラから受信した第２の電気信号を前記第２の光波長の前記第２の光信号に変換するように更に動作可能である、請求項９に記載の統一光コネクタポート。
12. 前記第１の光信号と前記第２の光信号とを多重された光信号に結合する波長分割多重ユニットを更に有し、
    前記電気−光送信ユニットは、前記光リンクを通じて前記多重された光信号を前記周辺機器装置に送信するように更に動作可能である、請求項１１に記載の統一光コネクタポート。
13. コンピュータシステムの統一光コネクタポートの発見ユニットにより、光リンクに結合された周辺機器装置の存在を検出するために、活動について光リンクに含まれる電気配線を監視し、ここで、前記発見ユニットは、使用されていない１つ以上の波長に対応する電気−光送信ユニットが電源ダウンになっているときに、周辺機器が前記統一光コネクタポートに接続されるときのプラグインイベントを監視するために動作可能のままになり、
    前記発見ユニットにより、前記電気配線における活動を検出したときに、前記電気−光送信ユニットを起動するように前記統一光コネクタポートの波長割り当てユニットに通知し、
    前記波長割り当てユニットにより、前記光リンクで前記周辺機器装置と通信するために使用される第１の光信号の第１の光波長を割り当て、
    前記コンピュータシステムの１つ以上の集積回路から受信した１つ以上の異なる電気信号を１つ以上の対応する光信号に変換し、
    波長分割多重を使用して、前記光リンクを通じて前記１つ以上の対応する光信号を、前記コンピュータシステムに結合された周辺機器装置に送信することを有する方法。
14. 前記１つ以上の対応する光信号のそれぞれは、他の対応する光信号とは異なる波長で存在する、請求項１３に記載の方法。
15. 前記複数の集積回路のそれぞれは、ホストコントローラを有する、請求項１３に記載の方法。
16. 前記１つ以上の電気信号のそれぞれの変換は、前記統一光コネクタポートで生じる、請求項１３に記載の方法。
17. 前記１つ以上の電気信号のそれぞれの変換は、対応する１つ以上のホストコントローラで生じる、請求項１５に記載の方法。
18. 前記周辺機器装置により、前記１つ以上の受信した対応する光信号のうち少なくとも１つを１つ以上の対応する電気信号に変換することを更に有する、請求項１３に記載の方法。

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