TW200939036A - Ring-of-clusters network topologies - Google Patents

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Description

200939036 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示内容一般係關於環型網路拓樸且特定言之係關於 一種經修改的環狀拓樸，其名為一叢集環之拓樸其中若 干群組的從屬裝置係並行存取，由此降低延時，同時改良 容錯性及其他性質。 【先前技術】 在一環狀拓樸互連網路中，在子系統内的所有裝置均在 一環狀或迴路組態内配置，且一般所有通信均為環繞環單 向。由此，在環内的每一裝置具有緊接"前面"的確切一其 他裝置與緊接其”後面”的確切一裝置。 、
在許多環狀拓樸網路中，環係由其内的每—裝置來實體 且電性中斷。在該些網路中，環自身係由連接環内該等裝 置的若干環片段所組成。該片段數目等於在環内的裝置數 目。在每-片段上的通信係單向的且每—者均具有一驅動 器端’其中確切一裝置驅動資訊至該片段；及一接收器 j，其中確切-裝置從該驅動裝置接收資訊。從在環上的 -裝置之角度看’其在上面接收資訊的環片段係名為其輪 入片段，而其驅動資訊至其上的片段係名為其輸出片段。 環内的—裝置較特殊，因為其係、主控裝置。其時 ::同義稱為控制器。例如，在由此-環狀拓樸互連所構 體子系統中，主控裝置或控制器-般負責在其控 及寫入及其他命令至環上的記憶體以及安排 衣的資料通信兩者。在環内的其他褒置係從屬裝置且 136501.doc 200939036 -般(但非排他地)為記憶體。該些從屬裝置 上所傳送的來自控制器之命令且在讀取及其他命 = 下，也在環上將資料回傳至控制器。一般而+ 、障况 通信之時序係由控制器來決定且不由該等 起始。 勾衮置自由地 每較流行’因為其概念簡單、-般可延伸且可 號… 接針。並且由於僅使用點對點通信， ❹ 唬疋整性及片段長度之議題比許 理。然而，此類環狀㈣_ 撲遠更易處 延時、容錯性及功率消耗。的-個明顯缺點係關於 關於延時，對於在此類内的所有網路，從— 存取裝置並返回至兮姑生丨丨ggM Λ ……該控·的唯-路捏係穿過環内的所有 由遞送資Η4 &，在一控制器存取一從屬裝置並命令其藉 由遞送資料回至該控制器來響應的情況下，操作延 兩個主要分量：在從屬裝置内的固有操作繞 的通信:時。由於環穿過該等裝置之每-者，故該二: :-者將向環繞環流動的該等命令及資料呈現 至通信延時。片U身可添加-非微不足道的數量 穿==拓樸互連之一固有特性係環繞環的總延時係 :、置之所有延時加上連接該等裝置的該等環片段 2二=:環繞環的總延時係較重要，由於從-控制器 從屬二=的總從屬裝置讀取存取時間係總環延時與 從屬裝置㈣部讀取存取延時之和。對於其巾總存取 136501.doc 200939036 係貢獻於系統層級效能之一明顯分量的情形降低總環延 時係重要額外補貼。因而在一些已知範例中，儘管一環 狀拓樸網路可能能夠支援大量冑£，但單獨基於延時，其 可旎對於涉及不止少量裝置之所有應用均不切實際。 . 環狀拓樸網路的另一明顯問題係其不容錯。若環上的該 等裝置或片段之任一者故障，則環繞環的通信係不可能’ 即使其他裝置仍完全工作亦如此。環狀拓撲網路之此特性 纟―些系統環境而非其他内較明m，特別對於記憶 體系統’存在許多系統應隸式’其強加以下要求：即使 存在一單一損壞裝置，記憶體子系統仍能夠完美地操作。 環狀拓樸網路的一第三明顯問題係在環内的每一裝置耗 費功率以環繞網路傳達每一封包。取決於傳信技術，環内 的每-從屬裝置在每-命令封包上（不論接收器如何）並在 每一讀取資料封包上（不論來源如何）耗費功率❶對比之 下，使用一些其他網路拓樸，從屬裝置僅耗費功率以將讀 ⑩ ㈣料傳達回至控制器°故’即使給定點對點通信，每發 送位元由一從屬裝置所耗費之功率可以更少，但一環狀拓 樸網路之總功率效率可比一些非環狀替代方案明顯更差。 . 先前已嘗試減輕或避免環狀拓樸網路之負面特性之某 些。該些努力分成四類。在第—類別中，總延時係藉由儘 可能小地保持每裝置延時來最小化。此係揭示於美國專利 5,778,419及RamLink記憶體介面（用於基於可擴展固有介面 (SCI)傳信之IEEE高頻宽記憶體介面標準（RamLi^，江邱 標準测.4’6)中的方案。另一方案係藉由人為地限制 136501.doc 200939036 環内的裝置數目來限制環繞環的總延時β此揭露於美國專 利第5,778,419號中，其中環内的裝置數目係限於5(一主控 裝置及4個從屬裝置）。 第二技術係建立環的一階層，其中在主環（即環控制 整體主控裝置）上的該等裝置之每一者係一代理器’其用 作用於一從屬裝置子環的一主控裝置（參見圖丨）。目標指向 特定從屬裝置的命令係由適#代理器戴取並轉譯成在包括
目標從屬裝置之單-特定子環上的命令。處理該等缺陷的 一第四方法係具有代理器的一環，其依次控制以非環為主 的裝置°例如’在圖2中，每—代理II控制-傳統並行記 憶體子系統。 該些先前解決方案既無法完全利S —環狀拓樸之固有優 點：也無法充足地解決以上所說明之環狀拓樸網路之該等 問題例如’已計算環狀拓樸之環以將用於-具有η個從 屬裝置之系統的通信延時降低至2 χ —(η)加上代理器内 的任何額外排程延遲。降低每從屬裝置延遲會降低比例常 數’但總通信延時仍會與環内的裝置數目保持比例。限制 環内的裝置數目至—較小數目約束總通信延時，但也限制 在更大系統内互連之效用性。 用以改良環狀網路效能之一些方案涉及使用多晶片模 組'。多晶片模組係封裝結構，其内裝載多於一個的積體電 路以及上面安裝多晶片模組之板或載體所共同的一組信號 接針在實施方式章節中提供—更精確的定b將在多晶 片模組内的積體電路直接施加至一環狀拓樸互連係將在多 136501.doc 200939036 B曰片模、’且内的所有裝置串聯連接成環。此組態之拓樸及延 時如同每積體電路在其自己的封裝内且將該等封裝串聯 連接成m。結果將會係相當於圖3中所示者的一封裝斷 面，其中吾人可看見鏈接進入至在接合導線上的最低裝置 β _開最低裝置並進入其上面者，並如此沿堆疊而上， 到達頂點，接合導線連接最高裝置與封裝以形成出璋環片 ‘ 段。 圖3之組態由於數個原因而不夠理想。首先，儘管該些 I置表現為—單—封裝’但其邏輯上呈現為五個裝置，從 而呈現相當五個裝置的延時。其次，在裝置之相對側上的 傳入及傳出片段之此特定配置可能不方便。一般而言，η 個裝置的一多晶片模組實體上呈現為一裝置，但邏輯上呈 現為η個裝置。此組態無法足夠地利用多晶片封裝内的該 等積體電路之緊密近接性來解決其中不採取一多晶片模組 方案之較大環的限制之某些。 _ 【發明内容】 本發明之具體實施例存在於一經修改的環狀拓樸内，其 名為-叢集環之拓樸，其十若干群組的從屬裝置（名為群 集）係並行存取。在一些方面中該等群集表現為在環内的 一單一節.點。藉纟此組態，環繞環的延時係與群集數目成 比例且不與積體電路數目成比例。相關聯於資料通信的功 率消耗係小於在一同類傳統環狀網路中的功率消耗，且若 干具體實施例提供一較高程度的容錯性。該拓樸互連係完 全適用於多晶片模組及/或個別封裝積體電路之使用。 136501.doc 200939036 依據本發明之具體實施例，若干群組的裝置係並聯連 接，共用輸入及輸出片段。群集包括一或多個裝置，且實 務中每群集的裝置數目將會相對較小。在若干揭示具體實 施例中，到達該輸入片段上的封包係由在一群集内的所有 裝置接收並解譯。在其他具體實施例中，每群集無、—些 或除一者外全部的從屬裝置係睡眠，^ ^ .一譯傳入封包。不論如何，在所有具體實:::不 彳能在該控制器的指導下，-群集之該等從屬裝置協作以 4保其中最多一個在任一給定時間正在主動驅動該輸出片 段。 依據本發明之具體實施例之__叢集環之網路拓樸包含一 &制器裝置’其係與在—環狀組態内互連至輸人及輸出片 段的複數個從屬裝置封包化通信，其中該等從屬裝置之至 少某些係並聯連接，從而形成共用相同輸入及輸出片段的 群集。在至少一具體實施例中，該等裝置係藉由一群集 參 ID與-裝1ID之組合來加以定址，由此顯著地降低所需位 元之數目及相關聯延時。 在該等群集之至少一者中，指定作為一群集主控裝置的 -裝置係操作以協調該群集之該等從屬裝置，使得在該群 集内最多-從屬裝置正在驅動該輸出區段。該群集之該等 從屬裝置可透過-單一導線對該群集主控裝置傳達表示一 特定從屬裝置已就緒以用於從該輸入片段至該輸出片段之 資料傳輸。例如’該群集之該等從屬裝置可透過一單一多 來源單目的地導體而與該群集主控裝置通信。替代性地， 136501.doc 200939036 該群集主控裝置解譯目標指向該群集内的所有從屬裝置的 所有命令，使該群集主控裝置從該等從屬裝置直接接收資 訊即可決定哪一從屬裝置就緒。在任一情況下，該群集主 控裝置係操作以將命令封包從該輸入片段轉遞至該輸出片 段而不論可能存在的哪些從屬裝置已就緒。 雖然可使用任何適當形式或整合，但本發明之一些具體 ， 實施例適合於利用多晶片模組實施方案及其他垂直堆疊形 式，因為個別群集可指派至堆疊内的不同層級。此允許該 輸入片段到達在堆疊之一側上的所有裝置並允許該輸出片 段從堆疊之另一側離開。替代性地，該等接合導線可將在 一裝置上的該輸入片段接合墊連接至在垂直相鄰裝置上的 接合墊，並在該堆疊之輸出片段側上具有一組同類連接。 在本發明網路内的各種裝置可能係記憶體裝置，但本發明 在此方面不受限制。 【實施方式】 〇 本發明之具體實施例處理環狀拓樸互連可在環内包括許 多裝置時具有較長延時，從而可限制該互連之效用性及有 效性的問題。本發明之具體實施例還解決相關聯於高功率 消耗之問題及相關聯於現有環狀網路拓撲之較差容錯性。 - 本發明之具體實施例係關於環狀拓樸電子互連，其中在 環内的一裝置係控制器，但本發明在此方面不受限制且將 同等適用於環狀網路之其他變化方案及其他系統及子系統 類型。在此說明書中，術語"主控裝置，,及"控制器••同義使 用類乜地，從屬裝置及記憶體同義使用而不將本發明之 136501.doc 200939036 具體實施例限於主要為記憶體裝置的從屬裝置。應明白， 本發明還同等地適用於包括所有或一些非記憶體從屬裝置 的環。此外’在此說明書中，同義_使用"互連"、"網路" 及"互連網路"以意指一任意導線集合（整體或部分集合成 一或多個匯流排）直接或間接連接一電子或同類裝置之集 合。 本發明之具體實施例還關於在電子系統内使用多晶片模 組。在許多實例中’多片矽係一起封裝成一單一基板或封 裝。此通常同時垂直地（其中該等矽片係在一堆疊内彼此 層疊地放置）或水平地（其中該等矽片係在一單一封裝或模 組内彼此並排地放置）進行。一變化方案係其中多片矽（或 更一般而言，具有製造於至少一表面上之電子組件的一薄 片半導體材料）係個別封裝並接著在一堆疊内垂直黏著該 等封裝。至少若干範例性具體實施例適用於所有該些情 況，但一揭示具體實施例係根據封裝在一起的矽片之一堆 疊來加以說明。 在此揭示内容中，措詞"多晶片模組,，係定義為用於所有 此類封裝或黏著技術的一通用術語，且不限於 任-樣式或類型。並且在此揭示内容中，一積體= 義為一片矽或其他半導體材料，其具有（諸如但不限於）導 線、電晶體、二極體及感測器製造至該材料之—或多個表 面内或上的電子組件。術語裝置與積體電路在本文中同義 使用。 術浯模組"係定義為封裝或基板或類似結構，該等積體 136501.doc 200939036 電路係黏著至其上或内且其促進該等積體電路在棋組自身 最終黏著之媒體上連接至導體.該模組自身可能或可能不 包括除互連外的其他結構且可能或可能不具有除積體=路 外的黏著至其内或上的其他組件。在一些多晶片模組中， 接合導線將該等積體電路連接至彼此及/或模組自身。在 . 其他者甲，該等積體電路直接連接至作為模組之部分的該 ' ”體。例如’多晶片模組的-常見形式係一封裝，其中' 數個積體電路係彼此層疊地黏著至一垂直堆疊内且其中接 合導線將該等積體電路彼此連接至該模組内的該等導體。 現參考圖4’其顯示範例性環狀拓樸互連網路4〇〇之一圖 式。在網路400中，資訊環繞一單向環流動，從而在裝置 間流動。在此情況下，該圖顯示一環，其中該等裝置之一 者係一控制器或主控裝置410，其存取記憶體或其他記憶 體或非記憶體從屬裝置411至415。㈣止、資料及控制資訊 均以相同方向，一般以相同時序，且一般部分在相同導體 φ 上環繞該環流動。圖5顯示一此類環狀拓樸網路5〇〇之信 號❶在所解說範例中，將該等裝置51〇至513連接成一環的 該環之該等片段包含一四個導體的資料路徑與兩個選通信 號。資料以封包來環繞該環流動。圖4還指示在該環内的 每一從屬裝置均具有一唯一位址。在所解說情況下，該等 從屬控制器位址從0開始，使第一從屬裝置用以從該控制 器接收封包，並從此處連續增加至.最後從屬裝置。 在所解說網路之至少一些實例中，該等封包包含源自一 從屬裝置内流回至該控制器之資料或源自該控制器處並流 136501.doc 12 200939036 動至一或多個從屬裝置之命令封包的任一者。該些兩種類 型的封包係分別名為讀取資料封包與命令封包。命令封包 包括一裝置位址與一用於一或多個從屬裝置執行之命令。 該命令封包之裝置位址部分係該封包之第一位元組且其指 定哪一或哪些裝置執行該命令。取決於該命令之語義，該 命令封包之剩餘部分可能包括在該（等）目標裝置内的一些 ' 資料儲存器之一位址並還可能包括一些資料。 在所解說的網路之至少一些實例中’資料係在共同時脈 ® 之每一邊緣上發送。由於有四個資料導線，故每一時脈週 期發送一位元組。圖6顯示在該兩個選通與流入並流出一 單一從屬裝置之命令或資料封包之間的關係。當一命令封 包由一從屬裝置接收時，"命令選通輸入（c〇mmand Str〇be In ; CSI)"信號界定該封包之開始及結束。當接收一資料封 包時，傳入封包係由"資料選通輸入（DataStr〇beIn; D " 來界定。 e 對於資料封包與命令封包兩者’穿過每一裝置的延時係 較小數目個時脈循環且可能（但不必要）固定為裝置設計之 #分，但在環上的不同裝置可具有不同的流經延時。“ • 之範例中所隱含解說之從屬裝置展現一循環的一流經延 ' 其中命令封包與資料封包兩者在將其鎖存於輸入片段 上之後的-完整循環出現於輪出片段資料線（Q03)上。在 輸出片段上，從屬裝置藉由對應地驅動"命令選通輸出 (Command Strobe Out)"與"咨树艰、立从, 7升I枓選通輸出（Data Strobe 〇ut)" 來界定在該等輸出資料線上的到_ &。 136501.doc -13- 200939036 以命令封包向從屬裝置傳送命令。圖7顯示可對應於圖6 中所示之命令封包的命令封包之結構。該第一位元組包含 欲執行該命令的從屬裝置之裝置位址。第二位元係一單位 元組命令。後續位元組之數目及語義取決於所指定的實際 +令。該控Μ決定該等㈣位元組取決於在該第二位元 、’且内所扣定之特定命令。特定言之，當該控制器期望將資 . #寫入至-從屬裝置的儲存器内時，該等後續位元組將會 &括該儲存器之從屬裝置本機位址與該寫入資料。解說於 圖7㈣命令封包係傳送最高有效半位元組（祕⑷優先。 在該第上升邊緣上，在資料線D〇、D1、及D3上傳送 最高有效半位元組，即位元4、5、6及7。在該第一時脈猶 環之後半部分期間，在對應資料線上傳送該第一位元組之 最低有效半位元組，即位元〇、i、2及3。對於該命令之所 有後續位元組遵從相同的型樣。在具有超過8位元之一位 址的情況下，諸如在圖7之三個命令特定位元組中所解說 ⑩ * 組及位元組之序列對應於最低有效位元組 優先與最高有效半位元組優先。 資料封包可用以將所有種類的f料從—從屬裝置傳達回 . 錄制器。當控制器想要從屬裝置傳回資料至控制器時， • 錢送-讀取資料傳輸命令’其使從屬裝置就緒用於資料 封包之到達。該讀取資料傳輸命令指示控制器想要從屬裝 置傳回至控制器的資料當控制器準備接收請求的資料 時，其沿環傳送-資料封包，其内具有任意資料。該㈣ 封包之開始及結束係藉由在該等資料選通信號（對應地cso 136501.doc 200939036 與cSI)上的上升及下降邊緣來加以指示。當就緒的從屬裝 置偵測到讀取資料封包之到達時，其忽略在封包内的傳入 資料且不是將其複製至輸出片段上，而是驅動先前由該資 料所請求之資料。在至少一些範例中，欲傳輸之資料量並 +指定於讀取資料傳輸命令内，而是由在"資料選通輸入/ 輸出（Data Strobe In/〇ut)"之上升及下降邊緣之間的時脈循 • 環數目來加以指定。 在依據本發明之具體實施例之-叢集環之（群集環）拓樸 纟轉中，裝置係並聯連接，共用輸人及輸出環片段。群集 包括或多個裝置’且在實務中每群集的裝置數目將相對 較小。在若干具體實施例中，到達於輸入片段上的封包係 由在一群集内的所有裝置接收並解譯。在其他具體實施例 中，每群集無、一些或除一者外全部的從屬裝置係睡眠或 否則停用，使得其不輸入並解譯傳入封包。一般而言可 能在該控制器的指導下，一群集之該等從屬裝置協作以確 〇 保在任一給定時間其中最多一個正在主動驅動輸出片段。 本文中所揭不的本發明之具體實施例之不同範例主要依據 一群集之該等裝置如何協作以完成此點來變動。 圖8係範例性叢集環之網路800之一圖式，其顯示一控 制器810與四個群集811至814的一環。該等群集分別在其 内具有四個從屬裝置820至823、三個從屬裝置830至832、 一從屬裝置840及兩個從屬裝置850至851，但本發明不限 於群集或每群集從屬褒置的任一特定範例。在至少一具體 實施例中，該等群集被賦予唯一群集ID。在圖8之範例 136501.doc -15- 200939036 二Γ::集具有群集1D〇且後續群集具有!、2及3的 在每一群集内，該等裝置還被賦予唯-裝置出 同樣地’在此範例中，在群集内的一第一從屬裝置被 〇的一裝置1D’且後續從屬裝置（若有的話）被賦予卜2、3 等等的裝置》應注意，在本發明之所有具體實施 語"裝置”應視為意指'，離散"。雖然可使用離散裝置來實施 各種具體實施例，但該蓉"键番”.署π私a 邊寻裝置還可整合至相同電路上。
在環内的每-裝置由此係藉由其群集m及其農㈣之聯 合來加以唯一識別。例如，支援多達⑹固群集每群集多 達16個從屬裝置的一網路可具有一位元組裝置位址攔位， 其由-4位元群㈣攔位與—4位元裝置！賴位所組成。在 此範例中，若在環内的每—裝置具有—循環的—流經延 時’則-完整組裝的網路將會具有16個循環的一通信延 時。對比圖4之環狀拓樸網路，使用相同的裝置數目，也 使用一的一流經延時，將會具有256個循環的一通信延 時。依此方式，該群集之環狀拓樸允許具有許多裝置之系 統而不線性複合其延時。 在圖8之具體實施例中’在每一群集内具有裝置ι〇 〇的 裝置係名為群集主控裝置（其應理解為可使用某其他裝置 ID來識別群集主控裝置）。該群集主控裝置的一作用係協 調該群集之該等從屬裝置使得在群集内的最多一從屬裝置 正在驅動出埠片段。為此目的，可存在從群集内的每一非 群集主控裝置從屬裝置至群集之群集主控裝置的一特殊導 線。此導線係用以將一特定從屬裝置就緒傳達至該群集主 136501.doc 16 200939036 控裝置。該群集主控裝置負責驅動輸出片段（選通以及輸 出資料匯流排），除了在接收一資料封包及在群集内的另 一從屬裝置就緒時外。在此情形下’該群集主控裝置驅動 Data Strobe Om信號，但釋放該等Data Out信號（即其輸出 驅動器進入一高阻抗狀態）使得就緒從屬裝置可將其讀取 資料插入至資料封包内。 在另一具體實施例中，一單一導體連接在群集内的所有 從屬裝置。在此一具體實施例中，將保持下列條件：在整 個環内最多—從屬裝置可馬上就緒，故每群集可存在最多 一就緒從屬裝置。因此一單一多來源單目的地導體（又稱 為一η:ι通信）可用以向主控裝置指示一從屬裝置正就緒。
在另一具體實施例中，該群集主控裝置解譯目標指向其 群集内的所有從屬裝置的所有命令，使得其瞭解在其群集 内的任何其他從屬裝置何時就緒且故其不必從群集内的其 他從屬裝置接收其是否個別就緒的一指示。此具體實施例 可在其中群集主控裝置先驗瞭解在群集内的所有其他從屬 裝置之命令集的情形下較有價值。此在同質群集内確定如 此，且在異質群集内較不可能’纟中一起耦合成一群集的 裝置係完全不同類型或相同類型的不同版本。 在以上所說明具體實施例之所有者中，就緒從屬裝置還 可負責在其就緒且—f料封包到達時驅動Data Strobe 〇ut W以及Data 〇ut信號。然而，群集主控裝置將會仍 將命令封包從群集的輸入片段轉 、 些可能存在的從屬裝置就緒。遞至其㈣Μ而不論哪 I36501.doc •17· 200939036 在另-同類群組的具體實施例中，—就緒I置變成一暫 時主控裝置並變成負責將命令封包以及資料 段轉遞至輸出片段，不論其目前是否將讀取資料;^ 1料封包内。群集主控裝置可在—就緒裝置不再變得就緒 時轉向群集之裝置0。取決於網路協定之細節，此可能在 資料封包之結束時、在就緒從屬裝置 二 内的資料封包之結束之後的一新命令封包之開 Φ Φ 他條件。此轉向-未就緒狀態可藉由該等先前說明方法之 任一者傳達至群集主控裝置或由群集主控裝置隱含理解。 在另-替代方案中，暫時主控裝置狀態—直為—就緒裝 置’即使在其不就緒之後亦如此，並如此直至諸如在群集 内的某其他從屬裝置變得就緒的時間。在此刻，暫時主控 裝置狀態傳輸至該新就緒裝置並保留與該褒置一起直至在 群集内的某其他裝置變得就緒。對於此組具體實施例，就 緒狀態之通信可藉由單一導體之一環或藉由一共用導線來 加以傳達。在前者情況下，一新就緒裝置沿該群集内單一 導體環來傳送-上升邊緣（參考圖9)。在鍵接内的每一裝置 將該上升邊緣轉遞至該群集内環的下一從屬裝置。當該上 升邊緣到達目前暫時主控裝置時’其交出暫時群集主控裝 置狀態並將該上升邊緣轉遞至群集内的下一從屬裝置。當 該上升邊緣返回至新就緒的從屬裝置時，假定其現具有暫 時群集主控裝置狀態且其現負責將命令及資料封包轉遞至 b群集的輸出片段。習知此項技術者將會明白用於傳達並 仲裁就緒狀態及暫時群集主控裝置狀態之其他傳信約定及 136501.doc •18· 200939036 互連拓樸。 在至少一具體實施例中，一封包之開頭跟隨先前封包之 結束後面至少一半循環。此間隙確保使群集有機會在不存 在任何正在傳輸的資料時偏移負責驅動群集之輸出片段的 一些元件之所有者。 替代性地，在出埠片段上所使用的傳信技術係一佈線
AND型。使用此類型傳信技術，若多於一個裝置驅動一信 號，則所接收的值係該兩個被驅動值之邏輯AND。例如， 具有一外部上拉電阻器之一開路集極驅動器係一佈線and 傳信技術之一範例。若兩個驅動裝置之任一者將輸出信號 拉低’則所接收值純I其他料AND及其相應佈線 OR傳k技術為習知此項技術者所熟知。 在該些具體實施例中’群集主控裝置不斷地驅動輸出片 段’將傳入命令及資料封包複製至輸出片段確切如在圖 8之網路中。非群集主控裝置從屬裝置僅驅動讀取資料至 該等傳出片段Data Out線上，覆寫該控制器放置在該處的 資料。該控制ϋ使用！來填充所有傳出f料封包，使得當 在資料封包内的資料係與來自一就緒從屬裝置之讀取資料 邏輯侧時，到達該控制器之所得資料確切係來自㈣緒 裝置之讀取資料。該等從屬裝置不與其群集夥伴通作。立 僅需知道其是否係群集主控裝置。對於使用其他佈線型傳 信技術的同類具體實施例，人於來自控制器之出蜂資料 封包内的最初值係使用用於該傳信技術所實施之邏輯功能 的識別值來加以填充。 136501.doc •19- 200939036 在所有具體實施例中，在環内的每一裝置係使用一位址 來唯識別。在至少一具體實施例中，如上所說明，該等 從屬裝置具有在每一群集内唯一的一裝置ID。在至少一具 體實施例中，每一從屬裝置藉由感測在專用ID輸入線（數 等於群集ID與裝置ID之聯合内的位元數目）的電壓來決 定其群集ID與裝置ID。 應注意，該等裝置ID可在利用一重設信號之重設之後設 疋該重號係菊鏈式穿過群集内的該等裝置之每一 者。每一從屬裝置具有一 Reset Ιη信號與一以…〇加信號 兩者。群集主控裝置從屬裝置之Reset In可連接至全域系 充重°又母群集主控裝置2Reset Out信號可連接至在其 各別群集内將以-裝置1D 1結束的該等從屬裝置之Reset In信號料。環子系統使用Res__簡單高至低轉變來從 -重設狀態出來。在每一群集内的第一裝置將在以…化 上的簡單、單一轉變辨識為其係對應群集主控裝置且其裝 ❹ 置ID係〇的指示。每一群集主控裝置接著使用一系列的三 個轉變來解除判定Reset⑽：高至低、低至高接著再次高 低下裝置將在重设上的二個轉變的序列辨識為一指 • 示，即其係群集内的第二裝置並因此其裝置出係工。 此型樣繼續，每—裝置計數在以咐_的轉變數目以 決定其自己的裝置m’並接著將轉變數目增加二以確保下 一裝置㈣派H裝置ID。在全部設定該等裝置⑴之 後，可以與設定該等裝置10相同的方式來設定該等群⑽ 值。在重设環之後’控制器使用全部零沿環傳送一特殊封 i3650I.doc -20- 200939036 二？整個網路内的每-從屬裝置均將該值作為其群集 母一群集之群集主控裝置在將其繼續傳送至下-群集 =增在該特殊封包内的值。替代性地，該控制器可使 2其他值來填充該特殊封包且該等群集主控裝置可在該 特殊封包内的值上遞增、遞減或另外操作以建立下一群集 群集各知此項技術者應認識到，重設信號之意義並 非發明重要性。 圖1 〇顯不依據另一範例性且艘香多 祀例f生八體實施例之另一叢集環之網 路刪之-圖式。網路1000包括一控制器ιοιο與三個群集 1011至1G13。該等群集分別在其内具有四個從屬裝置刪 至咖'三個從屬裝置聊錢32及兩個從屬裝置卿至 购，但同樣應注意本發明不限於群集或每群集從屬裝置 的任一特定範例。在圖10之組態中’用以仲裁暫時群集主 控裝置狀態的群集内環係用以傳達裝置ID。所有從屬裝置 均具有-Reset In輸入。非群集主控裝置的所有從屬褒置 均使該等輸入接地。該等群集主控裝置均使其以如^輸 入連接至全域環重設。-旦辨識Reset In之一高至低轉 變，該等群集主控裝置便將其狀態辨識為群集主控裝置， 將其裝置ID設定為零’並沿該群集内環傳送一同類增長脈 衝流以依序初始化在該群集内的所有其他裝置之群集出。 在另一具體實施例中，指示在每一群集内的哪一裝置為 群集主控裝置係藉由使用一專用信號來硬佈線。使用以上 說明用於設定群集Π)之程序來先設定群集ID，隨後同樣藉 由以上說明用於設定該等裝置⑴之程序來設定該等裝置 136501.doc 21 - 200939036 ID。在另-具體實_巾，與料重設㈣與暫時群集主 控裝置仲裁信號分離的一組專用信號係用以依據習知此項 技術者所明白之技術來初始化該等裝置1〇。 現參考圖11A，顯示_垂直堆疊多晶片模組uq。，其中 纟該堆疊内的所有裝置1110至⑴3構成-單—群集。輸入 片&到達在-側上的所有裝置而輸出片段離開該模組之另 . 一側。圖11B顯示在一替代性模組1150内的裝置1110至 1113之相同堆疊’該模組不同於模組1100，因為該等接合 導線將在裝置上的該等輸人片段接合塾連接至在垂直相 鄰裝置上的接合塾，且在該堆疊之輸出片段側上具有一組 同類連接。應注意，在此類實施方案中，該堆疊可包括多 於一個的群集、一或多個群集及一控制器等等。 在至少-6知環狀網路中，若任一裝置故障，則在控制 器與所有裝置之間的往返通信會停止。然而，依據本發明 之具體實施例’若一非群集主控裝置完全故障，則通信將 Φ 會無阻礙地繼續。該故障裝置將從來不會向其指示器判定 其已就緒。若忒故障裝置以一方式故障以便不斷地判定其 已就緒，則可能禁止與群集之該等裝置通信的能力。然 而，與其他群集之通信將不受影響。若一群集主控裝置故 障，則將會中斷往返通信。 圖12表示一替代性具體實施例，儘管每環的任一裝置故 障，但其仍能夠工作。在其中，每一從屬裝置具有兩個群 集内輸出（名為Next Out與Skip Out)與兩個群集内輸入（名 為Next In與Skip In)。每一裝置之Next 〇ut係連接至群集 I36501.doc •22· 200939036 内的邏輯上下-裝置之Next In，且最後裝置之Next 〇加係 連接至第裝置（即正常情況下為群集主控裝置的裝置）之 Next In。Next信號由此形成一簡單群集内環。
每一裝置之Skip 0ut係連接至群集内的下一唯一裝置之 Skip In。下一從屬裝置至最後從屬裝置之skip 〇ut連接至 群集内的第-從屬裝置之Skip In，且在群集内最後從屬裝 置之Skip 〇ut連接至群集内第二從屬裝置之化。在此 容錯具體實施例中，每—容錯群集在其内具有至少兩個從 屬裝置，並因此始終明確哪—裝置係經由該等柳信號連 接之下纟一從屬裝i。在群集内的f兩個從屬裝置之 Reset In信號係連接至兩個環全域信號，其係名為pr— Reset(主重設）與Backup Reset(備份重設）。 裝置ID之初始化及指派進行如下。該控制器升高 Pnmary Reset並將其維持高位準達一足夠時間以由每一群 集内的第-從屬裝置來辨識Primary Reset。此第一從屬裝 置接著將自身指派為群集主控裝置並將其裝置設定為 〇»其接著升高Next Out與Skip 〇ut，且在群集内的所有其 他從屬裝置在Skip In或Next In上將一高位準傳播至sk^ Out與Next Out兩者並將自身置於一重設狀態下。 當Primary Reset下降時，該群集主控裝置辨識下降邊緣 並在Next Out將三個轉變的一脈衝串傳送至第二裝置（高至 低，低至高，接著再次高至低），並在Skip 〇ut上傳送五個 轉變的-脈衝串。在群集内的每—其他從屬裝置遵從下列 規則：當Next In或Skip 〇ut係高位準達一延伸週期時進 136501.doc -23- 200939036 入一重設狀態並清除從屬裝置的裝置ID與群集ID ;當在一 重設狀態下時，觀察在Next In與Skip In兩者上的一轉變 串。若一轉變串在任一信號上進入，則計數轉變數目減 去一並除以二並將裝置1〇設定至結果❶忽略在任一輸入上 的後續轉變串。當設定裝置1〇時，在Next 〇ut上傳送長度 2x裝置ID+3的Next Out上的一轉變串並在Skip 〇ut上傳送 • 長度2X裝置1D+5的一轉變串。其後，進入正常操作模式並 觀察該入埠片段以獲得一特殊封包以設定群集ID，如上所 說明。群集主控裝置可在其Next In與Skip In上觀察轉變串 以便理解在其群集内的裝置數目。 右此後，控制器不能看見一封包環繞環到底，則可能該 等主要群集主控裝置之一者以其以阻止正常操㈣一方式 故障的方式而無作用。在此情況下’應使用Backup 來重新初始化。此將每一群集内的第二從屬裝置設定為具 有裝置ID 0的群集主控裝置。 八 Φ 此具體實施例促進與每環之—無作㈣>1裝ϊ的操作。 儘管每群集多達-個從屬裝置故障但仍作用的一相關具體 • 實施例係完全相同’除了控制器有能力逐個群集地使用
Pnmary Reset4Backup以如外。如此若在第—群集上 ㈣-從屬震置與在第二群集内的第二裝置係同時損害， 則控制器可仍單獨相應地在兩個群集内指派群集主控裝 置三利用此概念之延伸的額外具體實施例亦可行，此促進 與母群集多個裝置故障之操作。 由於圖12之容錯群集藉由相同的先前說明協定來與環内 136501.doc • 24- 200939036 的先前群集（或控制器）與下一群集（或控制器）通信，一單 一環可包括容錯群集與非容錯群集的一混合。 圖13係一裝置13〇〇之圖式’其可用於依據範例性具體實 施例之網路内，且係額外詳細地揭示於美國臨時專利申請 案第 60/902,003 號中，其標題為"N〇n_v〇latile
System(非揮發性記憶體系統）"。裝置13〇〇具有一輸入埠， . 在此情況下其由一輸入資料匯流排與兩個輸入選通信號所 組成，該等輸入選通信號係用以指示資訊何時在該輸入資 ❹ 料匯流排上流動。儘管顯示該等資料匯流排片段為4位元 寬，但是資料寬度可以係大於或等於一位元的任一寬度， 由於本發明不論資料匯流排長度如何均可操作。該裝置具 有一輸出璋，其由一輸出資料匯流排與兩個輸出選通信號 所組成，該等輸出選通信號係用以指示何時由從屬裝置開 始驅動資料至該輸出資料匯流排上。同樣地，在此及所有 其他圖示中的4位元輸出資料匯流排寬度完全係範例性且 〇 不指示本發明之範疇。除了該輸入埠、該輸出埠外，此特 定裝置具有較小數目的額外非功率信號。該裝置還具有一 時脈輸入（在此情況下單端，但還可能差動）；一重設輸 入’其係用以初始化該裝置至一已知初始化狀態下；一 • Chip Enable輸入，其係用以開啟該等輸入及輸出埠並由此 啟用環繞環的通信。 圖14顯示依據另一範例性具體實施例之另一叢集環之網 路1400之一圖式》網路14〇〇包括一控制器141〇與四個群集 1411至1414。該等群集分別在其内具有四個從屬裝置142〇 136501.doc •25- 200939036 至1423、二個從屬裝置丨43〇至1432、一從屬裝置144〇及兩 個伙屬裝置1450至145 1，但同樣應注意本發明不限於群集 或每群集從屬裝置的任一特定範例。依據圖14之範例之特 徵在於，從屬裝置定址係線性且不由一群集號碼與一群集 内裝置ID所組成。若可用於一裝置位址之位元數目係較小 使得將其分割成兩個完全不同部分將會不合理地約束群集 • 數目之最大值或每群集最大裝置數目，則此替代方案將會 較佳。在此情況下，裝置位址係在藉由一單位元串聯掃描 鏈之重設之後設定，該串聯掃描鏈係菊鏈式穿過環内的所 有裝置旦習知此項技術者將會清楚其他此類機構而無過 多實驗。在此具體實施例中，一拉高的專用信號指示:每 一群集内的哪一裝置係最初或永久性群集主控裝置。控制 器將會使用該掃描鏈來初始化該等裝置位址並接著針對其 是否為一群集主控裝置來詢問所有裝置，由此決定確切的 網路拓樸。視需要地，-旦已決定該拓模，控制器便可向 e 該等群集主控裝置通知在其群集内該等裝置之裝置位址， 故其理解其需要響應哪些裝置位址。在另一替代方案中， 該等群集主控裝置可詢問在其群集内的非主控裝置從屬裝 置以決定哪些裝置在其各別群集内。在另一替代方案中， ㉟等群集主控裝置不必瞭解在其各別群集内的該等裝置之 裝置位址且僅基於來自該等從屬裝置之指示（即其已就緒 用於在下一資料封包上的資料輸出）來改變其行為。 可進行所說明具體實施例之某些改造及修改。因此，以 上所論述的具體實施例應視為解說性而非限制性。 136501.doc -26- 200939036 【圖式簡單說明】 已藉由範例方式參考附圖。相似或相同參考數字可能已 在不同圖中用以表示相似組件。 圖1顯示依據先前技術之一拓樸的若干環之一環之一圖 式； 圖2顯示依據先前技術之一網路拓樸的一子系統環之一 圖式； 圖3以斷面顯示依據先前技術具有穿過每一裝置之一環 狀拓樸網路的一多晶片模組之一圖式； 圖4顯示一環狀拓樸互連網路之一範例之一圖式，其中 該等裝置之一者係一控制器或主控裝置； 圖5顯不一環狀拓樸網路之另—圖式，該圖式顯示相關 聯於輸入及輸出片段的信號； 圖6顯示流入並接著流出圖5之環狀網路之一從屬裝置的 一命令封包與一資料封包之一時序圖； ❹ 圖7顯示-命令封包之内部結構之一圖式； 圖8顯示依據一範例性具體實施例之 集％之一第一範例之一圖式； 圖9顯示具有不同於圖8之群集内 一網路拓樸的一群 内通信信號配置的一群集 %之一第二範例之一圖式，· 主控裝置狀態的一群集内環 如何用以傳達裝置ID ;
圖1〇顯示用卩仲裁暫時群集主控裝置 13650I.doc •27- 200939036 網路内形成一單一群集； 圖11B以斷面顯示一替代性多晶片模組之一圖式，其中 該等裝置係垂直堆疊且其中在該堆疊内的所有裝置在一叢 集環之網路内形成一單一群集； 圖12顯示在依據至少一範例之一叢集環之拓樸互連網路 内的一群集之一圖式； 圖13顯示用於一先前解說環狀網路之一單一從屬裝置之 一圖式；以及 &圖14解說具有不同於該第一或第二範例之一群集内通信 信號配置的一群集環之一第三範例。 【主要元件符號說明】 400 網路 410 控制器/主控裝置 411 至415 記憶體或非記憶體從屬裝置 500 環狀拓樸網路 510至513 裝置 800 叢集環之網路 810 控制器 811 至 814 群集 820至 823 從屬裝置 830至 832 從屬裝置 840 從屬装置 850至851 從屬裝置 1000 叢集環之網路 136501.doc -28- 200939036
1010 控制器 1011至1013 群集 1020至1023 從屬裝置 1030至1032 從屬裝置 1040至1041 從屬裝置 1100 垂直堆疊多晶片模組 1110至 1113 裝置 1150 模組 1300 裝置 1400 叢集環之網路 1410 控制器 1411至1414 群集 1420至1423 從屬裝置 1430至1432 從屬裝置 1440 從屬裝置 1450至1451 從屬裝置 136501.doc 29-

Claims (1)

  1. 200939036 七、申請專利範圍： 1. 一種系統’其包括在一叢集環之網路組態内連接的複數 個裝置，該系統包含： 一控制器裝置，其與互連至輸入及輸出片段的複數個 從屬裝置封包化通信； . 該等輸入及輸出片段係在一環狀組態内互連；且 . 其中該等從屬裝置之至少某些係並聯連接，由此形成 共用相同輸入片段與相同輸出片段的從屬裝置之一群 © 集。 2.如仴求項1之系統’其中該等從屬裝置係使用一裝置① 由該控制器裝置來定址。 月求項2之系統’其中該等裝置ID可在操作期間重設 或重新指派。 4. 5. 月求項1之系統，其中該等從屬裝置係使用一群集① 與：裝置ID之組合由該控制器裝置來定址。 ❹ 月托項4之系統，其中該等裝置ID、該等群集ID或兩 者可在操作期間重設或重新指派。 項1之系統，其包括-群集，該群集具有指定為 調令群=控裝置之—裝置’該群集主控裝置係操作以協 集之該等從屬裝置，使得在該群集内最多一從屬 ^ 驅動其所連接的該輸出片段。 7.如請求項6之糸& ^ ^ 單一莫始…，，其中该群集之該等從屬裝置透過一 早導線對該群集主控梦署禮、去* _ 啟用以驅動該輸出片段。、表示一特定從屬裝置已 136501.doc 200939036 8.如請求項6夕么 單-多來二 中該群集之該等從屬裝置透過- 9. 如請求j 二目的地導體而與該群集主控裝置通信。 在該群隼中料集^裝置解譯目標指向 集内所有從屬裝置的所有命令，使該群集 置.，，、需從該等從屬裝置直接 、 裝置就緒。 資騎可決定哪一從屬 〇 士 4求項6之系統，其中該你 ^ 节王徑裝置係刼作以將命 ❹
    7從該輸入片段轉遞至該輸 ，从m '掏出片段而不論可能存在 的那一從屬裝置已啟用。 11 ·如叫求項6之系統，其中該 令封包從# 野果主控裝置係刼作以將命 該輸人片段轉遞至該輸W段而不論可能存在 的那—從屬裝置已啟用。 12.: =項6之系統，其中一啟用裝置成為一暫時群集主 控裝置並負責將命令封包以及資料封包從該輸人片 遞至該輸出片段》 B.如請求項12之㈣，其中該暫時主控裝置即使不再啟用 之後’其狀態仍保持為一啟用裝置，直到諸如在該群集 内的某個其他從屬裝置成為啟用之時為止。 、 14.如睛求項i之系統，纟中—封包之開頭接在先前封包之 末端之後的至少一半循環，以允許群集在不傳輸任何資 料時轉移驅動該群集之輸出片段之—些元件之全體之責 任0 15.如請求項1之系統，其中在一群集内的該等裝置係在— 佈線AND組態内連接至該輸出片段。 136501.doc 200939036 月长項1之系統，其中在一群集内的該等裝置具有兩 個群集内輸出與兩個群集内輸入，其形成一容錯群集内 環。 17. 如凊求項1之系統，其中該等從屬裝置之一或多個者係 使用一多晶片模組（MCM)而實體化實施。 18. 如凊求項17之系統，其中該MCM進一步包括一控制器裝 置。 19. 如請求項17之系統，其中： 該MCM係實施為具有多個層級的一垂直整合堆疊； 以及 * 母群集之該等裝置係佈置於不同層級上。 20. 如請求項17之系統，其中： ο MCM係實施為具有多個層級的一垂直整合堆疊； 以及 ' 在該堆疊内的所有裝置構成一單一群集。 ❿21.如印求項i之系統，其中該等從屬裝置之至少某些者係 記憶體裝置。 22. -種網路通信方之法，其&含以下步驟： . 提供複數個從屬裝置’其係並聯連接使得其共用一共 同輸入片饺與一共同輸出片段’以在—環狀網路内形成 從屬裝置之一群集；以及 使用裝置ID、群集113或其―組合來定址該等從屬裝 置’以環繞該環而繞送命令或資料封包。 s求項22之方法’其包括在操作期間重設或重新指派 136501.doc 200939036 一群集ID、一裝置ID或兩者之步驟。 24.如請求項22之方法，其包括將一群集内的一裝置指定為 一群集主控裝置之步驟，該群集主控裝置係操作以協調 該群集之該等從屬裝置，使得該群集内最多一個從屬裝 置啟用以驅動由該群集所共用的該輸出片段。 25·如請求項24之方法，其中該群集主控裝置係操作以將命 令封包從該輸入片段轉遞至該輸出片段，而不論可能存 在的哪些從屬裝置已啟用。
    26·如請求項22之方法，其包括確保在一群集内的最多一個 從屬裝置正在驅動該共用輸出片段之步驟。 27. —種網路拓樸，該網路拓樸屬於其中一控制器裝置係在 一環狀組態中與互連至輸入及輸出片段之複數個從屬裝 置封包化通信之類型，其改良包含： 並聯連接該等從屬裝置之至少某些者，由此形成共用 相同的輸入及輸出片段之一群集；以及 使用該控制器裝置以使用裝置ID、群集m或其一組合 來定址該等從屬裝置。 口 28. —種半導體裝置，其包含： 一輸入埠； 一輸出埠；以及 記憶體儲存器； 路内的一群集主 主控裝置從屬裝 個裝置正在驅動 該裝置係可操作作為在一叢集環之網 控裝置，其能夠協調在一群集内的非 置’使得在一時間下在一群集内最多一 一共用輸出片段。 136501.doc
TW098100742A 2008-01-11 2009-01-09 叢集環之網路拓樸之系統、方法及半導體裝置 TWI457765B (zh)

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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7688652B2 (en) * 2007-07-18 2010-03-30 Mosaid Technologies Incorporated Storage of data in memory via packet strobing
US8312088B2 (en) * 2009-07-27 2012-11-13 Sandisk Il Ltd. Device identifier selection
US8392614B2 (en) 2009-07-27 2013-03-05 Sandisk Il Ltd. Device identifier selection
EP2513743B1 (en) * 2009-12-17 2017-11-15 Toshiba Memory Corporation Semiconductor system, semiconductor device, and electronic device initializing method
DE102010041427A1 (de) * 2010-09-27 2012-03-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Übertragen von Daten
CN102346726A (zh) * 2011-09-20 2012-02-08 四川卫士通信息安全平台技术有限公司 板载多芯片高速环形互联方法
US8825967B2 (en) 2011-12-08 2014-09-02 Conversant Intellectual Property Management Inc. Independent write and read control in serially-connected devices
JP2014048979A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Fujitsu Ltd 情報処理システム、識別情報決定装置、識別情報決定方法、及びプログラム
US9740178B2 (en) * 2013-03-14 2017-08-22 GM Global Technology Operations LLC Primary controller designation in fault tolerant systems
KR101816944B1 (ko) * 2013-10-02 2018-01-09 엘에스산전 주식회사 UART Ring 통신의 ID 자동 설정방법
US9672182B2 (en) * 2014-08-21 2017-06-06 Infineon Technologies Ag High-speed serial ring
KR102023534B1 (ko) * 2015-04-17 2019-09-23 엘에스산전 주식회사 슬레이브 디바이스 및 이의 제어 방법
US10567195B2 (en) 2015-09-30 2020-02-18 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Network nodes in a ring network
CN108291697B (zh) * 2015-10-16 2021-03-16 豪倍公司 模块化高天棚照明器
SG11201806880QA (en) 2016-02-26 2018-09-27 Micro Motion Inc Communicating with two or more slaves
JP6594813B2 (ja) * 2016-03-24 2019-10-23 株式会社神戸製鋼所 通信制御システム及び通信制御方法
DE102017208836A1 (de) * 2017-05-24 2018-11-29 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Statussignalausgabe
US10488892B1 (en) * 2017-10-20 2019-11-26 Smart Modular Technologies, Inc. Portable module system
US10585689B1 (en) * 2017-12-20 2020-03-10 Cisco Technology, Inc. Shared memory interface for application processes
US10872291B2 (en) * 2017-12-22 2020-12-22 Alibaba Group Holding Limited On-chip communication system for neural network processors
DE102021105919A1 (de) * 2021-03-11 2022-09-15 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Adressierbares Master-Slave-System sowie Verfahren zum Adressieren von Slave-Einheiten

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014A (en) * 1845-04-26 Improvement in machines for skimming liquids
US4663706A (en) * 1982-10-28 1987-05-05 Tandem Computers Incorporated Multiprocessor multisystem communications network
US4617566A (en) * 1983-12-15 1986-10-14 Teleplex Corporation Addressable-port, daisy chain telemetry system with self-test capability
US5243703A (en) 1990-04-18 1993-09-07 Rambus, Inc. Apparatus for synchronously generating clock signals in a data processing system
US5204669A (en) * 1990-08-30 1993-04-20 Datacard Corporation Automatic station identification where function modules automatically initialize
US5319598A (en) * 1990-12-10 1994-06-07 Hughes Aircraft Company Nonvolatile serially programmable devices
US5132635A (en) * 1991-03-05 1992-07-21 Ast Research, Inc. Serial testing of removable circuit boards on a backplane bus
US5430859A (en) * 1991-07-26 1995-07-04 Sundisk Corporation Solid state memory system including plural memory chips and a serialized bus
US6230233B1 (en) 1991-09-13 2001-05-08 Sandisk Corporation Wear leveling techniques for flash EEPROM systems
US5422435A (en) 1992-05-22 1995-06-06 National Semiconductor Corporation Stacked multi-chip modules and method of manufacturing
US5379291A (en) 1992-12-29 1995-01-03 International Business Machines Corporation Apparatus for fiber distributed data interface dynamic station bypass via skipping and hopping
US5502817A (en) * 1993-04-02 1996-03-26 University Research Foundation, Inc. Ultra high speed data collection, processing and distribution ring with parallel data paths between nodes
US5323060A (en) 1993-06-02 1994-06-21 Micron Semiconductor, Inc. Multichip module having a stacked chip arrangement
US5602780A (en) * 1993-10-20 1997-02-11 Texas Instruments Incorporated Serial to parallel and parallel to serial architecture for a RAM based FIFO memory
US5452259A (en) 1993-11-15 1995-09-19 Micron Technology Inc. Multiport memory with pipelined serial input
US5475854A (en) * 1994-01-28 1995-12-12 Vlsi Technology, Inc. Serial bus I/O system and method for serializing interrupt requests and DMA requests in a computer system
US5404460A (en) * 1994-01-28 1995-04-04 Vlsi Technology, Inc. Method for configuring multiple identical serial I/O devices to unique addresses through a serial bus
DE4429433C1 (de) * 1994-08-19 1995-10-26 Siemens Ag Adreßzuordnungsverfahren
KR0142367B1 (ko) 1995-02-04 1998-07-15 김광호 열 리던던씨를 가지는 불휘발성 반도체 메모리의 소거 검증회로
US5742840A (en) * 1995-08-16 1998-04-21 Microunity Systems Engineering, Inc. General purpose, multiple precision parallel operation, programmable media processor
JPH0991197A (ja) 1995-09-22 1997-04-04 Sharp Corp データ転送制御装置
US5777345A (en) 1996-01-03 1998-07-07 Intel Corporation Multi-chip integrated circuit package
US5828899A (en) 1996-01-04 1998-10-27 Compaq Computer Corporation System for peripheral devices recursively generating unique addresses based on the number of devices connected dependent upon the relative position to the port
US5941974A (en) * 1996-11-29 1999-08-24 Motorola, Inc. Serial interface with register selection which uses clock counting, chip select pulsing, and no address bits
KR100243335B1 (ko) * 1996-12-31 2000-02-01 김영환 독립적인 리프레쉬 수단을 가지는 데이지 체인 구조의 반도체 장치
US6392991B1 (en) * 1997-07-08 2002-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Communication network, node apparatus used in the network, and their control method
US6148364A (en) 1997-12-30 2000-11-14 Netlogic Microsystems, Inc. Method and apparatus for cascading content addressable memory devices
JPH11145996A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Canon Inc 通信ネットワーク及びそこで用いる伝送制御方法
US6002638A (en) 1998-01-20 1999-12-14 Microchip Technology Incorporated Memory device having a switchable clock output and method therefor
US6144576A (en) * 1998-08-19 2000-11-07 Intel Corporation Method and apparatus for implementing a serial memory architecture
US6304921B1 (en) 1998-12-07 2001-10-16 Motorola Inc. System for serial peripheral interface with embedded addressing circuit for providing portion of an address for peripheral devices
US7130958B2 (en) 2003-12-02 2006-10-31 Super Talent Electronics, Inc. Serial interface to flash-memory chip using PCI-express-like packets and packed data for partial-page writes
US6680904B1 (en) 1999-12-27 2004-01-20 Orckit Communications Ltd. Bi-directional chaining of network access ports
US6816933B1 (en) 2000-05-17 2004-11-09 Silicon Laboratories, Inc. Serial device daisy chaining method and apparatus
US6317350B1 (en) 2000-06-16 2001-11-13 Netlogic Microsystems, Inc. Hierarchical depth cascading of content addressable memory devices
US6779072B1 (en) * 2000-07-20 2004-08-17 Silicon Graphics, Inc. Method and apparatus for accessing MMR registers distributed across a large asic
US6317352B1 (en) 2000-09-18 2001-11-13 Intel Corporation Apparatus for implementing a buffered daisy chain connection between a memory controller and memory modules
US6853557B1 (en) 2000-09-20 2005-02-08 Rambus, Inc. Multi-channel memory architecture
US6658509B1 (en) 2000-10-03 2003-12-02 Intel Corporation Multi-tier point-to-point ring memory interface
US6996644B2 (en) 2001-06-06 2006-02-07 Conexant Systems, Inc. Apparatus and methods for initializing integrated circuit addresses
US7043727B2 (en) * 2001-06-08 2006-05-09 Micromuse Ltd. Method and system for efficient distribution of network event data
US6900528B2 (en) 2001-06-21 2005-05-31 Micron Technology, Inc. Stacked mass storage flash memory package
US7280549B2 (en) 2001-07-09 2007-10-09 Micron Technology, Inc. High speed ring/bus
JP2003030993A (ja) 2001-07-17 2003-01-31 Toshiba Corp 半導体記憶装置
TW532011B (en) * 2001-09-21 2003-05-11 Jiun-Sheng Chen Network topology structure on board of computer cluster
US6928501B2 (en) 2001-10-15 2005-08-09 Silicon Laboratories, Inc. Serial device daisy chaining method and apparatus
US6763426B1 (en) 2001-12-27 2004-07-13 Cypress Semiconductor Corporation Cascadable content addressable memory (CAM) device and architecture
US7062601B2 (en) 2002-06-28 2006-06-13 Mosaid Technologies Incorporated Method and apparatus for interconnecting content addressable memory devices
CA2396632A1 (en) 2002-07-31 2004-01-31 Mosaid Technologies Incorporated Cam diamond cascade architecture
KR100487539B1 (ko) 2002-09-02 2005-05-03 삼성전자주식회사 직렬 에이티에이 케이블과 연결되는 불휘발성 반도체메모리 장치
US7032039B2 (en) 2002-10-30 2006-04-18 Atmel Corporation Method for identification of SPI compatible serial memory devices
US7308524B2 (en) 2003-01-13 2007-12-11 Silicon Pipe, Inc Memory chain
US6988173B2 (en) * 2003-05-12 2006-01-17 International Business Machines Corporation Bus protocol for a switchless distributed shared memory computer system
US20050166006A1 (en) 2003-05-13 2005-07-28 Advanced Micro Devices, Inc. System including a host connected serially in a chain to one or more memory modules that include a cache
US7309923B2 (en) 2003-06-16 2007-12-18 Sandisk Corporation Integrated circuit package having stacked integrated circuits and method therefor
KR100557068B1 (ko) * 2003-08-06 2006-03-03 삼성전자주식회사 실내 백본망을 위한 ｉｅｅｅ 1394 기반의 단방향 링 시스템
US7031221B2 (en) 2003-12-30 2006-04-18 Intel Corporation Fixed phase clock and strobe signals in daisy chained chips
TWI264956B (en) * 2004-03-12 2006-10-21 Univ Nat Chiao Tung Method for performing access point handoff for mobile node
US7475174B2 (en) * 2004-03-17 2009-01-06 Super Talent Electronics, Inc. Flash / phase-change memory in multi-ring topology using serial-link packet interface
US8375146B2 (en) 2004-08-09 2013-02-12 SanDisk Technologies, Inc. Ring bus structure and its use in flash memory systems
US7664994B2 (en) * 2004-09-08 2010-02-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. High-availability cluster node removal and communication
US6950325B1 (en) 2004-10-07 2005-09-27 Winbond Electronics Corporation Cascade-connected ROM
US7738871B2 (en) * 2004-11-05 2010-06-15 Interdigital Technology Corporation Wireless communication method and system for implementing media independent handover between technologically diversified access networks
US20060104270A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-18 Inching Chen Method and apparatus for communicating within a segmented network
US7729350B2 (en) 2004-12-30 2010-06-01 Nokia, Inc. Virtual multicast routing for a cluster having state synchronization
US7340618B2 (en) * 2005-03-16 2008-03-04 International Business Machines Corporation System and method for regulating system power by controlling memory usage based on an overall system power measurement
TWI283978B (en) * 2005-09-27 2007-07-11 Alpha Networks Inc A dynamic wireless meshing networks supporting load balance and flow control
US20070076502A1 (en) 2005-09-30 2007-04-05 Pyeon Hong B Daisy chain cascading devices
US7652922B2 (en) 2005-09-30 2010-01-26 Mosaid Technologies Incorporated Multiple independent serial link memory
US8069328B2 (en) 2006-03-28 2011-11-29 Mosaid Technologies Incorporated Daisy chain cascade configuration recognition technique
US8364861B2 (en) 2006-03-28 2013-01-29 Mosaid Technologies Incorporated Asynchronous ID generation
US7498991B2 (en) 2007-07-02 2009-03-03 Cirocomm Technology Corp. Miniature combo built-in antenna structure
US8397011B2 (en) * 2007-10-05 2013-03-12 Joseph Ashwood Scalable mass data storage device

Also Published As

Publication number Publication date
TWI457765B (zh) 2014-10-21
CN101971574B (zh) 2015-01-21
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CN101971574A (zh) 2011-02-09
JP2011509634A (ja) 2011-03-24
KR101507196B1 (ko) 2015-03-31

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