JPH11161388A - 二重pciブリッジドッキングシステム及び方法 - Google Patents

二重pciブリッジドッキングシステム及び方法

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JPH11161388A
JPH11161388A JP10254721A JP25472198A JPH11161388A JP H11161388 A JPH11161388 A JP H11161388A JP 10254721 A JP10254721 A JP 10254721A JP 25472198 A JP25472198 A JP 25472198A JP H11161388 A JPH11161388 A JP H11161388A
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JP
Japan
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unit
bus
dock
primary
pci
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JP10254721A
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Richard Hennessy
ヘネシー リチャード
John Mallard
マラード ジョン
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    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
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    • G06F13/4081Live connection to bus, e.g. hot-plugging

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数のドックユニットを一次ユニットのバス
に接続できるマルチドッキングシステムを提供する。 【解決手段】 マルチドッキングシステムは、一次ユニ
ットの一次バスと各ドックユニットの二次バスとの間に
多数のブリッジを使用する。このシステムは、ホットド
ッキング、即ち一次ユニットが動作している間に多数の
ドックユニットを一次ユニットにドッキングすることが
でき、一次バスのバッファに関連した遅れの影響はな
い。むしろ、第2のドックユニットがドッキングされる
ときに第1のドックユニットのブリッジにドッキング信
号が発生される。これにより、ブリッジは、一次バスと
第1ドックユニットの二次バスとの間のバストランザク
ションを完了させる。又、ブリッジは、一次ユニットへ
浮動要求信号も発生し、そして浮動許可信号を受け取っ
た後にのみ二次バスを浮動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプロセッ
サを有する一次ユニットと、このマイクロプロセッサに
よりアドレスできるバスデバイスを有する少なくとも2
つのドックユニットとを備えたコンピュータシステムの
ためのマルチドックのドッキングシステムに係る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータのバスに外部から電気的な
接続を行うためのアクセス可能なバスコネクタを伴うコ
ンピュータが設計されている。この構成は、ポータブル
型及び特にノートブックサイズのコンピュータに最も一
般的であり、2つの形態で使用されている。バスコネク
タは、大型のディスプレイ及び全サイズのキーボードへ
の接続を何回も許す非ポータブルドッキングステーショ
ンへポータブルコンピュータを接続するのに使用され
る。他の形態においては、バスコネクタは、ハードドラ
イブ、CD ROM及び電源を含むことのできる若干ポ
ータブルであるドックユニットに接続される。大型のバ
ッテリ電源、CD ROM、及び例えばマルチメディア
機能のための他の能力を有する互換性のあるドックユニ
ットも入手できる。
【0003】このドッキング能力を発揮するときに生じ
る1つの問題は、コンピュータ又は一次ユニットとドッ
クユニットとの間の物理的な電気的接続をいかに取り扱
うかである。一次バスがドックユニットのバス延長部の
対応するコネクタと電気的に接触するときには、一次バ
スにグリッチ又は異常電圧が発生する。このようなグリ
ッチは、一次ユニットを停止状態又は不作動状態にし、
再ブート動作が必要となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ドッキング及びそれに
よりバスに生じるグリッチに対処する1つの解決策は、
一次ユニットが動作するときにドッキングを不法なもの
にすることである。この解決策は、グリッチを補償する
問題は解消するが、ほとんどのユーザにほぼ受け入れら
れない。別の解決策は、一次バスと一次ユニットのバス
延長部との間にバッファを設けることである。動作中
に、これらのバッファは、一次バスとドックユニットの
延長部との間の有効なバスアクティビティを単に通過さ
せる中継エージェントとして働く。しかしながら、これ
らは、ドッキング中に、グリッチが一次ユニットのバス
に現れるのを防止し、従って、一次ユニットを分離す
る。バッファ解決策に伴う問題は、2つある。バッファ
は、1)付加的なハードウェアシステムを表すので、一
次ユニットの経費を増大し、そして2)一次バスとドッ
クユニットのバス延長部との間のトランザクションを低
速なものにする。
【0005】ドッキングを取り扱う別の解決策は、一次
ユニット(即ちコンピュータ)のバス導体とドックユニ
ットのバス導体との間を物理的に接続する直前にドック
要求信号を発生することであり、一次ユニットは、この
要求信号を受信するのに応答して電気的に浮動する。こ
の解決策は、ホットドッキング、即ち一次ユニットが動
作している間のドッキングを許すが、ハードウェアバッ
ファに関連した遅延及びコストを回避する。しかしなが
ら、確立されたプロトコルは、ドッキングすべき二次ド
ックユニットと一次ユニットとの対の付加的なドッキン
グを許さないという問題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、多数のドック
ユニットを一次ユニットのバスに接続することのできる
マルチドッキングシステムに関する。これは、一次ユニ
ットの一次バスと各ドックユニットの二次バスとの間に
多数のブリッジを使用することにより達成される。重要
なことに、このシステムは、ホットドッキングを行うこ
とができ、即ち一次ユニットが動作している間に、ドッ
キングが行われていることをドックユニットに通知しそ
してその情報を一次ユニットに中継することにより、多
数のドックユニットを一次ユニットにドッキングするこ
とができる。
【0007】本発明は、その広い形態において、請求項
1に一般的に記載したコンピュータシステムのためのマ
ルチドックのドッキングシステム及びその方法に係る。
以下に述べるように、本発明は、マイクロプロセッサを
有する一次ユニットと、マイクロプロセッサによりアド
レス可能なバスデバイスを有する少なくとも2つのドッ
クユニットとを備えたコンピュータシステムのためのマ
ルチドックのドッキングシステムを特徴とする。このド
ッキングシステムは、一次ユニットのバスコネクタを経
てドックユニットにアクセスできるマイクロプロセッサ
の一次バスを備えている。各々の二次バスをサポートす
るドックユニットのブリッジは、一次ユニットのバスコ
ネクタを経て一次バスに電気的にインターフェイスす
る。
【0008】1つの実施形態において、第1のドックユ
ニットは、一次ユニットのバスコネクタに接続され、そ
して第2のドックユニットは、第1のドックユニットの
ドックユニットバスコネクタに接続される。一次バスの
延長部は、一次ユニットのバスコネクタから第1のドッ
クユニットを経てドックユニットのバスコネクタへと通
過する。別の実施形態では、第2ドックのブリッジが、
第1ドックユニットのブリッジによりサービスされる補
助即ち二次バスに接続される。その結果、ドックユニッ
トのバスは、互いに直列化される。
【0009】いずれの場合にも、第2ドックユニットを
第1ドックユニットにドッキングすると、第1ドックユ
ニットのブリッジへドック信号が発生される。ブリッジ
は、バスアクティビティと結論し、そして浮動要求信号
を一次ユニットへ送信する。一次ユニットは、浮動許可
信号で応答し、そのとき、ブリッジは、その二次バスを
浮動させそして一次ユニットは一次バスを浮動させる。
【0010】又、本発明は、第2のドックユニットのホ
ットドッキングをサポートするブリッジにも係る。より
詳細には、第1のドッグユニットのブリッジは、ドック
信号を受信することができ、これは、ブリッジが、一次
バスと第1ドックユニットの二次バストの間のバストラ
ンザクションを完了するようにさせる。又、ブリッジ
は、一次ユニットへ浮動要求信号を発生し、次いで、浮
動許可信号を受け取った後にのみ二次バスを浮動させ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】異なる図面にわたり同じ部分を同
じ参照番号で示した添付図面を参照して一例として示し
た好ましい実施形態の以下の詳細な説明から本発明を良
く理解することができよう。添付図面は、必ずしも、正
しいスケールではなく、本発明の原理の説明に強調がな
されている。
【0012】図1は、一次ユニット即ちノートブックコ
ンピュータ110をマルチドックユニット112及び1
14に接続するための一般的な構成を示す。第1ドック
ユニット112は、一次ユニット110の底に接続さ
れ、そして第2ドックユニット114は、第1ドックユ
ニット112の底に接続される。1つの実施形態では、
多数の異なる形式の第1ドックユニット112と、他の
形式の第2ドックユニット114がある。第1ドックユ
ニットは、異なる機能をもつ全システム100を形成す
るように互いに交換することができる。同様に、第2ド
ックユニットも、異なる機能を与えるように交換でき
る。又、この実施形態では、2ドックユニット114を
一次ユニット110に直結することもできる。しかしな
がら、2つの第1ドックユニットを互いに且つ一次ユニ
ットへ接続したり、又は2つの第2ドックユニット11
4を互いに且つ一次ユニット110へ接続したりするこ
とはできない。
【0013】図2は、コンピュータシステムのバスアー
キテクチャーを示すブロック図である。一次ユニット1
10は、中央処理ユニット(CPU)を有する。その入
力/出力ポートは、一次PCIバス#0(210)を通
してデータを送信及び受信する。一次ユニット110内
では、種々のPCIデバイス212が、ビデオデバイス
214のように、一次PCIバス#0から接続される。
一次ユニット110のPCIバス#0(210)は、一
次ユニットの外部からPCIコネクタ216を経てアク
セスできる。ある実施形態では、一次ユニットの底面に
スイッチ218が追加配置され、一次ユニットのPCI
バスコントローラ220にドッキング切迫信号を発生す
る。このスイッチ218は、これが一次ユニット110
に接続されるときであって、PCIコネクタ216の導
体が嵌合する前に、ドックユニット112、114の物
理的なケースに係合する。このように、ドッキングが行
われるという信号をバスコントローラ220に与える。
【0014】第1ドックユニット112は、一次ユニッ
ト110のPCIコネクタ216に適合するPCIコネ
クタ214を有する。これら2つのコネクタが嵌合する
ときには、第1ドックユニットのバス224が一次バス
#0の延長部として接続される。第1ドックユニット1
12のブリッジ226は、バス#0の延長部224を二
次の即ち補助的なバス#1(228)に接続する。好ま
しい実施形態では、このバス#1(228)は、PCI
型のバスである。そして第1ドックユニット112に
は、PCIデバイス230が設置される。更に、PCI
/ISA(パターン対応インデックス/集積システムア
ーキテクチャー)ブリッジ232が設けられて、ISA
型のバス234をサポートする。
【0015】第1ドックユニット112は、一次バス#
0の延長部224に対して、それ自身のPCIバスコネ
クタ236を有している。更に、1つの実施形態では、
第1ドックユニットは、その底面にスイッチ239を有
していて、第2ドックユニット114がPCIバス延長
部224に接続される直前にドッキング切迫信号を発生
する。第2ドックユニット114は、第1ドックユニッ
ト112の底面のPCIバスコネクタ236に適合する
PCIバスコネクタ238を有している。第2ドックユ
ニット114のPCIバスコネクタ238は、一次ユニ
ット110のPCIコネクタ216にも適合するのが好
ましい。
【0016】第2ドックユニット114のPCIバスコ
ネクタ238と第1ドックユニット112の底面のPC
Iバスコネクタ236とが電気的に嵌合すると、第1ド
ックユニット112のバス#0の延長部224が第2ド
ックユニット114のバス#0の第2バス延長部240
に接続される。第2ドックユニットには第2のPCI/
PCIブリッジ242が設けられていて、これは、第2
ドックユニットのバス#0の第2延長部224と第2ド
ックユニットのバス#2(244)との間のエージェン
トとして働く。第1ドックユニットと同様に、バス#2
は、PCIデバイス246にサービスし、又はPCI/
ISAブリッジ248がISA型のバス250をサポー
トするようにさせる。
【0017】第1及び第2のPCI/PCIブリッジ2
26、242は、それらの後方のデバイスのためのエー
ジェントとして働く。例えば、第1のPCI/PCIブ
リッジ226は、補助的なPCIバス#1(228)か
ら接続されたデバイス230に対するエージェントとし
て働く。1つの実施形態では、第1のPCI/PCIブ
リッジは、正のデコードエージェントとしてプログラム
される。これは、バス#0に現れるサイクルを補助的な
バス#1(228)に再生し、そしてそのデバイスの1
つがバスへのアクセスを要求するときにこれらサイクル
を請求する。第2のPCI/PCIブリッジ242は、
負のデコードエージェントとしてプログラムされ、その
ままでは請求されないバス#0のバスサイクルを請求す
る。
【0018】以下に説明するように、第2ドックは、第
1ドック及び一次ユニットの両方が動作する間に第1ド
ックに接続される。これは、第2ドックユニットから第
1ドックユニットの第1のPCI/PCIブリッジ22
6にドック切迫信号を発生することにより行われる。こ
こに示す実施形態では、この信号は、ドックユニットの
底面のスイッチ239により発生され、このスイッチ
は、第1及び第2のドックユニットのPCIコネクタ2
36、238間が嵌合される直前に第2ドックユニット
のハウジングにより作動される。
【0019】通常の作動のもとでは、第1ドックユニッ
ト112のPCI/PCIブリッジ226がバーストモ
ードにおいて一次バス#0からデータを引き込み、そし
てそのバッファを経て二次バス228にデータを通す。
しかしながら、第1ドックユニット112の第2スイッ
チ239が閉じると、ドック切迫信号がブリッジ226
へ発生される。第1ブリッジ226は、これに応答して
全てのバスアクティビティをフラッシュする。バスを現
在所有しているバスマスターが下流にある場合には、そ
れが強制的にバスから外され、バッファがクリアされ
る。これにより、ブリッジは全てのアクティビティをフ
ラッシュし、そしてその下流のデバイスがバスマスター
となるのを禁止する。
【0020】又、第1ドックユニットのPCI/PCI
ブリッジ226は、一次ユニットのバスコントローラ2
20に切迫したドッキング状態を通知する。より詳細に
は、ブリッジ226は、一次ユニット110のバスコン
トローラ220に浮動要求を発生する。この信号は、個
別のライン260を経て送信される。しかしながら、P
CIバス#1を浮動する前に、ブリッジ226は、バス
コントローラ220から浮動許可信号が返送されるのを
待機する。これは、バスコントローラ220がブリッジ
226に情報を送信する状態における保安手段である。
浮動許可信号が発生されて受信されると、バスコントロ
ーラ220は一次バス#0を浮動させ、そしてブリッジ
226はバス#1を浮動させる。
【0021】図3は、本発明の第2の実施形態に基づ
き、一次ユニット110即ちノートブックコンピュータ
を多数のドックユニット112、114に接続するため
の別の構成を示す。第1の実施形態と同様に、第1ドッ
クユニット112は、一次ユニット110の底面に接続
され、そして第2ドックユニット114は、第1ドック
ユニット112の底面に接続される。一次ユニット11
0は、CPUを有し、その入力/出力ポートは、一次P
CIバス#0(210)によりデータを送信及び受信す
る。一次ユニット110のPCIバス#0は、PCIコ
ネクタ216を経て外部からアクセスできる。
【0022】この第2の実施形態は、主PCIバス#0
(210)がドックユニット112及び114の各々を
経て延びないという点が相違する。むしろ、第1ドック
ユニット112の第1のPCI/PCIブリッジ310
が第1ドックコネクタ222を経てPCIバス#0を受
け入れる。第1のPCI/PCIブリッジ310は、第
1ドックユニット112のPCIデバイス230又は任
意であるがPCI/ISAブリッジ232にサービスす
る第1の二次的な即ち補助的なPCIバス#1(31
2)をサポートする。しかしながら、この第1の補助的
なバス312は、第1ドックユニット112の底面のP
CIコネクタ236を経て使用することができる。これ
に対して、第1の実施形態では、一次バス#0の延長部
を使用することができた。
【0023】第2ドックユニット114は、第1の補助
的なバス#1を第2ドックユニット114の第2のPC
I/PCIブリッジ316に接続する適合PCIバスコ
ネクタ238を有する。第2のPCI/PCIブリッジ
316は、第2の補助的なバス#2(314)をサポー
トし、これには、付加的なPCIデバイス246及び/
又は第2のPCI/ISAブリッジ248が接続され
る。
【0024】第2の実施形態は、第1ドックユニット1
12及び一次ユニット110が動作する間にこれらのユ
ニットに第2ドックユニット214を接続するようサポ
ートする。これは、第2のドックユニット114から第
1のPCI/PCIブリッジ310にドック切迫信号を
発生することにより達成される。この信号は、第1ドッ
クユニット112の底面のスイッチ239により発生さ
れ、このスイッチは、第1及び第2のドックユニットの
PCIコネクタ236/238の間を嵌合する直前に第
2ドックユニット114のハウジングにより作動され
る。第1のPCI/PCIブリッジ310へドック切迫
信号が発生されると、このブリッジが終了しそして補助
的なバス#1(312)の全てのバスアクティビティが
フラッシュされる。第1の実施形態の場合と同様に、一
次ユニット110のバスコントローラ220へ浮動要求
信号も発生される。浮動許可信号が返送されるのを受け
取ると、第1のPCI/PCIブリッジ310は、第1
の補助的なバス312を浮動させる一方、バスコントロ
ーラ220は、一次PCIバス#0を浮動させる。
【0025】第2の実施形態におけるブリッジの直列化
は、ある効果と欠点をもたらす。第2のPCI/PCI
ブリッジ316は、第1のPCI/PCIブリッジ31
0の後方となるので、第2のPCI/PCIブリッジ3
16の性能が低下する。しかしながら、第2の実施形態
は、第2のドックユニットにより一次PCIバス#0へ
接続されることにより生じる信号完全性に関する問題を
低減する。
【0026】図4は、ドック切迫信号を発生するための
別の構成を示す。第2のドックユニット114の上面の
バスコネクタ238にはピン262、264が設けら
れ、これらのピンは、第1ドックユニット112の底面
のコネクタ236のリセプタクル266、268に適応
される。図示されたように、雄コネクタのピンは、長い
ピン262と短いピン264とを含む。長いピン262
は、ドック切迫信号を発生するのに使用され、そして短
いピン264は、PCIバスピンである。
【0027】1つの実施形態では、2つの長いピン26
2が互いに電気的に短絡され、そしてこれらの長いピン
は、短いピンの長さを1mmだけ越える。雌コネクタ2
36の対応するリセプタクル266は、各々接地及び電
圧源に接続される。従って、雄コネクタ238が最初に
雌コネクタ236に接続されて、長いピン262がその
対応リセプタクル266に電気的に接触するときには、
電圧源270と接地点272との間に電流が流れる。こ
の電流が検出されて、ドック切迫信号の発生に使用され
る。
【0028】短いピンより長さが1mm大きい長いピン
は、最悪でも、PCIピン264がその対応リセプタク
ル268と電気的に接触する200マイクロ秒前に、ド
ック切迫信号を発生できることが実験により分かった。
これは、ブリッジ及びバスコントローラがアクティビテ
ィをフラッシュしてそれらの各々のバスを浮動させるの
に充分な時間であり、従って、PCIバスへのホットド
ッキング中にコンピュータが停止することはない。以
上、好ましい実施形態を特に参照して本発明を参照した
が、本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更や修正がな
され得ることが当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】一次ユニット即ちノートブックコンピュータを
第1ドックユニットに接続できそしてこの第1のドック
ユニットを第2ドックユニットに接続できることを示す
1つの実施形態の概略図である。
【図2】本発明の第1の実施形態による一次ユニット及
びドックユニットのバスアーキテクチャーを示すブロッ
ク図である。
【図3】本発明の第2の実施形態による一次ユニット及
びドックユニットのバスアーキテクチャーを示すブロッ
ク図である。
【図4】一次ユニットとドックユニットとの間及びドッ
クユニット間のコネクタがドック切迫信号を発生する1
つの実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
100 全システム 110 一次ユニット即ちノートブックコンピュータ 112、114 ドックユニット 210 一次PCIバス#0 212、230、246 PCIデバイス 214 ビデオデバイス 214、216、236、238 PCIコネクタ 218、239 スイッチ 220 PCIバスコントローラ 224、240 一次バスの延長部 226、242 PCI/PCIブリッジ 228 二次即ち補助バス#1 232、248 PCI/ISAブリッジ 244 二次即ち補助バス#2

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプロセッサを有する一次ユニッ
    トと、このマイクロプロセッサによりアドレスできるバ
    スデバイスを有する少なくとも2つのドックユニットと
    を備えたコンピュータシステムのためのマルチドックの
    ドッキングシステムにおいて、 一次ユニットのバスコネクタを経てドックユニットにア
    クセスできるマイクロプロセッサの一次バスと、 ドックユニットにあって、各二次バスをサポートし、一
    次ユニットのバスコネクタを経て一次バスと電気的にイ
    ンターフェイスするブリッジと、を備えたことを特徴と
    するドッキングシステム。
  2. 【請求項2】 第1のドックユニットは一次ユニットの
    バスコネクタに接続され、そして第2のドックユニット
    は第1のドックユニットのドックユニットバスコネクタ
    に接続され、第1のドックユニットの一次バス延長部
    は、一次ユニットのバスコネクタからドックユニットの
    バスコネクタへと通過する請求項1に記載のドッキング
    システム。
  3. 【請求項3】 ドッキングの際に、第1のドックユニッ
    トは一次ユニットのバスコネクタに接続され、そして第
    2のドックユニットは第1のドックユニットのドックユ
    ニットバスコネクタに接続され、第1のドックユニット
    の二次バスはバスコネクタから第2のドックユニットの
    ブリッジへと通過する請求項1に記載のドッキングシス
    テム。
  4. 【請求項4】 ドック信号を受信する手段と、 上記ドック信号に応答して一次バスと二次バスとの間の
    バストランザクションを終了する手段とを備えたことを
    特徴とするPCIバスブリッジ。
  5. 【請求項5】 浮動要求信号をバスコントローラへ発生
    する手段を更に含むと共に、バスコントローラからの浮
    動許可信号に応答して二次バスを浮動させるための手段
    を更に含む請求項4に記載のPCIバスブリッジ。
  6. 【請求項6】 コンピュータシステムの一次ユニットに
    ドッキングされた第1ドックユニットに新たなドックユ
    ニットをドッキングし、そしてこの新たなドックユニッ
    トのブリッジをコンピュータシステムのバスに電気的に
    接続する方法において、 第1ドックユニットと新たなドックユニットとの間のド
    ッキングに応答して、第1ドックユニットにドック信号
    を発生し、 第1ドックユニットから一次ユニットへ浮動要求信号を
    発生し、そして第1ドックユニットからの浮動要求信号
    に応答して一次バスを電気的に浮動させる、という段階
    を備えたことを特徴とする方法。
  7. 【請求項7】 第1ドックユニットのブリッジにおいて
    バストランザクションをパージする段階を更に含む請求
    項6に記載の方法。
JP10254721A 1997-09-09 1998-09-09 二重pciブリッジドッキングシステム及び方法 Pending JPH11161388A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/926,394 US6195718B1 (en) 1997-09-09 1997-09-09 Dual PCI bridge docking
US08/926394 1997-09-09

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Publication Number Publication Date
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ID=25453145

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10254721A Pending JPH11161388A (ja) 1997-09-09 1998-09-09 二重pciブリッジドッキングシステム及び方法

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