KR100550314B1

KR100550314B1 - 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조

Info

Publication number: KR100550314B1
Application number: KR1020040060455A
Authority: KR
Inventors: 송태훈
Original assignee: 주식회사 휴인스
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-08
Also published as: KR20060011560A

Abstract

본 발명은 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고속의 전송속도의 모뎀을 설계하고 시험하기 위한 고대역폭의 데이터 전송을 처리할 수 있는 플랫폼 구조 및 업로드, 다운로드 동시 실행시 250Mbps가 가능한 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조에 관한 것이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은

시스템 온 칩 플랫폼 구조에 있어서,

메인보드와;

상기 메인보드에 장착되는 암 프로세서로 이루어지는 중앙처리부와;

일반적인 컴퓨터와 시스템 온 칩 간의 통신역할을 수행하는 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE)와;

이중버스 구조로 되어있는 에이에치비-에이에치비 브리지(AHB-AHB BRIDGE) 와;

램을 제어하기 위한 에스디램 컨트롤러와;

상기 에스디램 컨트롤러로부터 제어신호를 입력받고 데이터를 입출력하기 위한 에스램과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램송신측블록으로 데이터를 보내주는 송신측디피램과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램수신측블록 으로부터 데이터를 수신하는 수신측디피램과;

상기 송신측디피램의 데이터를 받아 다른 연동보드의 디피램수신측블록으로 데이터를 송신하는 디피램송신측블록과;

다른 연동보드의 디피램송신측블록으로부터 데이터를 수신하여 상기 수신측디피램으로 데이터를 송신하는 디피램수신측블록과;

컴퓨터들간의 통신을 주고 받는 기능을 수행하는 모뎀부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 성능을 높이기 위해 메인보드에 에스디램을 대신하여 내장된 디피램을 사용하여 AMBA-PCI 브리지가 디피램에 데이터를 가져다 놓으면 디피램송신측블록이 읽어서 다른 연동보드로 보내는 구조로 구성함으로써 성능이 향상되는 것이다.

고속, 디지털신호처리, 프로세서, 시스템온칩 개발, 임베디드, 네트워크, 프로그램, 브리지, 버스, 플랫폼, 하드웨어.

Description

시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조{HIGH-SPEED PLATFORM ARCHITECTURE For SOC Development}

도 1은 본 발명에 따른 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조의 일실시예를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조의 일실시예로서 전송시 신호 흐름도를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 중앙처리부

110 : 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE)

120 : 에이에치비-에이에치비 브리지(AHB-AHB BRIDGE)

125 : AHB(Advanced High-Performance Bus) 시스템 버스

130 : 에스디램 컨트롤러

140 : 에스램

150 : 송신측디피램

160 : 수신측디피램

170 : 디피램송신측블록

180 : 디피램수신측블록

190 : 모뎀부

200 : 컴퓨터

300 : 지피아이오(GPIO:General Purpose Input/Output Pin)

일반적인 통신시장은 크게 유선통신 및 유선기반 유무선통합의 고정계 부문과 이동망에 기반한 이동계 부문으로 양분화되어 있다. 음성의 경우, 유선전화가 이동전화에 의해 대체되는 양상을 보이고 있으나 그 이외의 데이터 전송 및 엔터테인먼트 관련 부문에서는 고정계 부문과 이동계 부문은 각각 서로 다른 양상으로 발전하고 있다.

즉 이동계 부문의 특징은 크게 단말부문에서의 기능 융합화와 이를 기반으로 한 컨텐츠와 서비스의 진화로 요약된다. 현재 핸드폰에 인터넷 접속을 통한 데이터 검색기능, 디지털 카메라, 라디오, MP3플레이어, TV기능까지 흡수되고 있다. PDA,스마트폰, CD 플레이어등 이동단말의 형태는 다양화되고 있으나 이러한 단말기에도 음성통화 기능과 카메라, MP3플레이어등 다양한 기능들이 통합되면서 이용자의 사용 목적과 취향에 따른 선택의 폭이 넓어지게 되었다. 이러한 단말을 기반으로 이동 사업자들은 현재 음성 중심의 서비스를 부가가치가 높으면서도 확산속도가 빠른 모바일 TV, 모바일 영화, 모바일 음악, 화상메세지등의 엔터테인먼트 분야로 확장시키고 이를 기반으로 M-COMMERCE를 확장시키고 있다. 이렇게 이동계 서비스는 개별 단말기들에서 이루어지고 있던 기능들이 하나의 단말기를 통해 언제 어디서나 구현 가능한 모습으로 진화하고 있으며, 나아가 이동 장소마다 설치된 센서 및 컴퓨팅 장치와의 통신을 통해 실시간으로 생성된 정보를 이용하는 서비스로 발전될 수 있다.

그리고, 고정계 부문에서 현재 활발히 진행되고 있는 부문은 홈네트워킹이다. 가정내의 PC 관련 기기는 물론 디지털 TV, A/V 시스템, 백색가전들을 지능화하고 하나의 네트워크로 연결하는 가정내에서의 유비쿼터스화라고 할 수 있다.

결론적으로 말하면, 이동계 부문에서는 하나의 단말기로 모든 기능을 흡수, 융합되어져 가는 추세인데 비해 고정계 부문에서는 비교적 크기가 큰 기존의 오프라인 단말기들이 홈서버를 축으로 하여 중앙 집중형으로 네트워크에 연계되어 가는 추세이다.

상기와 같은 추세에서 차세대 무선 통신에서 가장 중요한 문제로 지적되는 것이 이동성 및 전송률이다. 이중에 이동계 부문은 4세대 무선 전송속도를 10Mbps를 목표로 하고 있으며 고정계 부문은 이보다 훨씬 고속의 전송속도를 요구하기 때문에 200Mbps이상의 속도를 요구하고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적으로는 이를 실현하기 위하여

시스템 온 칩 플랫폼 구조에 있어서,

메인보드와;

램을 제어하기 위한 에스디램 컨트롤러와;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램수신측블록으로부터 데이터를 수신하는 수신측디피램과;

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조는,

시스템 온 칩 플랫폼 구조에 있어서,

메인보드와;

램을 제어하기 위한 에스디램 컨트롤러와;

컴퓨터들간의 통신을 주고 받는 기능을 수행하는 모뎀부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩(SOC : System On Chip) 개발용 고속 플랫폼 구조에 관한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 목적을 달성하기 위해 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조는,

시스템 온 칩 플랫폼 구조에 있어서,

메인보드와;

상기 메인보드에 장착되는 암 프로세서로 이루어지는 중앙처리부(100)와;

일반적인 컴퓨터와 시스템 온 칩 간의 통신역할을 수행하는 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)와;

이중버스 구조로 되어있는 에이에치비-에이에치비 브리지(AHB-AHB BRIDGE, 120)와;

램을 제어하기 위한 에스디램 컨트롤러(130)와;

상기 에스디램 컨트롤러(130)로부터 제어신호를 입력받고 데이터를 입출력하기 위한 에스램(140)과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램송신측블록으로 데이터를 보내주는 송신측디피램(150)과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램수신측블록으로부터 데이터를 수신하는 수신측디피램(160)과;

상기 송신측디피램(150)의 데이터를 받아 다른 연동보드의 디피램수신측블록으로 데이터를 송신하는 디피램송신측블록(170)과;

다른 연동보드의 디피램송신측블록으로부터 데이터를 수신하여 상기 수신측디피램으로 데이터를 송신하는 디피램수신측블록(180)과;

컴퓨터들간의 통신을 주고 받는 기능을 수행하는 모뎀부(190)를 포함하여 구성된다.

상기 암(ARM : Advanced RISC Machines) 프로세서는 시스템 온 칩(SOC)솔루션으로서 널리 보급되어 있으며 현재 포터블 애플리케이션(Portable Applications)용 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)설계에 대한 산업표준으로서 ARM 내장기술이 널리 인식되어 있다고 할 수 있다.

AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)는 시스템 온 칩을 구성하는 기능 블록들의 상호접속 및 관리를 위한 전략을 상술하는 공개표준 온 칩 버스 명세이다. 즉, 상기 AMBA는 시스템 온 칩에서 다수의 블록들의 접속에 대한 신호 프로토콜을 규정한다.

일반적인 AMBA 기반의 시스템 온 칩은 도1에 도시한 바와 같이 AHB(Advanced High-Performance Bus) 시스템 버스(125)를 포함한다.

상기 모든 기능 블록들은 AHB(Advanced High-Performance Bus) 시스템 버스(125)에 접속된다.

본 발명의 목적을 달성할 수 있도록 전송속도 성능을 높이기위해 메인보드에 에스디램(SDRAM)을 대신하여 내장된 디피램을 사용하여 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)가 디피램(150,160)에 데이터를 가져다 놓으면 디피램송신측블록(170)이 이를 읽어서 다른 연동보드로 보내는 구조로 구성함으로써 전송속도성능을 높일 수 있는 구조를 제공하는 것이다.

바람직하게는 현재 컴퓨터와 고속으로 통신할 수 있는 방식으로 피씨아이(PCI), 유에스비2.0(USB2.0), 아이이이이1394(IEEE1394)가 있는데 본 발명은 이중에서 가장 성능과 안전성이 높은 피씨아이(PCI) 방식을 택한다.

도2에서 도시한 바와 같이, 상기 컴퓨터(200)는 일반적인 범용 컴퓨터로 피씨아이(PCI) 관련 응용프로그램과 피씨아이 디바이스 드라이버(PCI DEVICE DRIVER)를 구동하여 상기 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)와 통신하는 역할을 수행한다.

상기 암 프로세서는 AMBA AHB1, AHB2 이중버스 구조로 되어 있고 기타 프로세서가 동작하는데 필요한 SDRAM 컨트롤러, 인터럽트 컨트롤러, PLL, 타이머, UART, EBI등으 기본적인 로직이 하드코어로 내장되어 있으며 SRAM0, SRAM1, DPRAM0, DPRAM1등 메모리도 함께 내장되어 있다.

본 발명은 송신측디피램(150)과 수신측디피램(160)을 사용하여 통신할 수 있도록 하였다.

상기 내장된 DPRAM0, DPRAM1에 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)의 디엠에이(DMA, Direct Memory Access)가 컴퓨터에서 피씨아이(PCI)를 통해 가져와서 송신측디피램(150)과 수신측디피램(160)에 가져다 놓으면 디피램송신측블록(170)이 동작하여 다른 연동보드에 데이터를 전달하며 반대로 디피램수신측블록(180)은 다른 연동보드에서 전송한 데이터를 받아서 수신측디피램(160)에 저장하고 암 프로세서에 인터럽트(Interrupt)를 발생시키는 역할을 한다.

상기 지피아이오(GPIO:General Purpose Input/Output Pin,300)는 상기 디피램송신측블록(170)과 디피램수신측블록(180)을 암 프로세서가 컨트롤하기 위한 로직이다.

도3에 도시한 바와 같이, 각 컴퓨터의 메모리에 일정 패턴의 데이터를 올리면 암 프로세서의 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)에 전송할 데이터의 시작번지와 크기가 기술된 정보를 보내면 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)의 디엠에이(DMA, Direct Memory Access)가 데이터를 컴퓨터(200)에서 가져와 내장된 송신측디피램(150)에 저장된다. 그리고 저장이 끝나면 송신측디피램(150)의 데이터를 읽어서 케이블로 연결된 다른 연동보드로 전송하게 된다. 그러면 전송 데이터는 다른 연동보드의 수신측디피램(160)에 저장되고 이것은 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE, 110)의 디엠에이(DMA, Direct Memory Access)에 의해 컴퓨터의 메모리에 전송된다.

상기와 같이, 하나의 보드내부에는 1채널의 송수신단이 내장되어 있으므로 송수신이 모두 가능하게 되며 송수신의 속도는 2개의 보드가 대칭적인 구조를 가지고 있으므로 양방향으로 속도 또한 동일하게 되는 것이다.

결론적으로 말하자면, 종래의 속도 성능저하 원인은 AMBA AHB1버스와 AHB2버스를 AMBA DMA와 심플 브리지(Simpel Bridge)가 공유함으로 인해 바틀-넥(Bottle-Neck)현상을 발생시킨 것이 주요한 원인이므로 이를 해결하기 위해 에스디램(SDRAM)을 디피램(DPRAM)을 대체 사용하여 메인보드에 에스디램을 대신하여 내장된 디피램을 사용하여 AMBA-PCI 브리지가 디피램에 데이터를 가져다 놓으면 디피램송신측블록이 읽어서 다른 연동보드로 보내는 구조로 구성함으로써 성능 향상이 가능하며, 디피램을 사용함으로써 버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능 구현 가능하게 된 것이다.

상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.

본 발명의 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조는

성능을 높이기 위해 메인보드에 에스디램을 대신하여 내장된 디피램을 사용하여 AMBA-PCI 브리지가 디피램에 데이터를 가져다 놓으면 디피램송신측블록이 읽 어서 다른 연동보드로 보내는 구조로 구성함으로써 성능 향상이 가능하며 컴퓨터, 피씨아이 인터페이스, 중앙처리부, 디피램으로 크게 구분되는 구성요소들로 시스템을 구성함으로써 저렴한 비용으로 고속의 플랫폼을 구성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

시스템 온 칩 플랫폼 구조에 있어서,

메인보드와;

상기 메인보드에 장착되는 암 프로세서로 이루어지는 중앙처리부와;

일반적인 컴퓨터와 시스템 온 칩 간의 통신역할을 수행하는 에이에치비-피씨아이 브리지(AHB-PCI BRIDGE)와;

이중버스 구조로 되어있는 에이에치비-에이에치비 브리지(AHB-AHB BRIDGE) 와;

램을 제어하기 위한 에스디램 컨트롤러와;

상기 에스디램 컨트롤러로부터 제어신호를 입력받고 데이터를 입출력하기 위한 에스램과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램송신측블록으로 데이터를 보내주는 송신측디피램과;

버스 공유를 하지 않고 독립적인 패스로 기능을 구현하고 디피램수신측블록으로부터 데이터를 수신하는 수신측디피램과;

상기 송신측디피램의 데이터를 받아 다른 연동보드의 디피램수신측블록으로 데이터를 송신하는 디피램송신측블록과;

다른 연동보드의 디피램송신측블록으로부터 데이터를 수신하여 상기 수신측디피램으로 데이터를 송신하는 디피램수신측블록과;

두대의 컴퓨터들간의 통신을 주고 받는 기능을 수행하는 모뎀부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 모뎀부와 컴퓨터들간의 통신방식은 피씨아이(PCI) 기반인 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 디피램송신측블록 및 디피램수신측블록을 상기 중앙처리부에서 컨트롤할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 지피아이오(GPIO)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩 개발용 고속 플랫폼 구조.