TW201513611A - 組配用於電子裝置之通訊互連之技術 - Google Patents

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Abstract

邏輯決定電子裝置間透過一通訊互連用於通訊之一連結配置。應答於決定欲使用一第一連結配置，該通訊互連之一第一組信號被致動。應答於決定欲使用一第二不同的連結配置，該通訊互連之一第二不同組信號被致動。

Description

組配用於電子裝置之通訊互連之技術
本發明係有關於組配用於電子裝置之通訊互連之技術。
發明背景
一系統可包括電子裝置其係耦合至一通訊互連以允許該等電子裝置間之通訊。該等電子裝置可使用各型通訊介面中之一者，透過該通訊互連彼此耦合。舉例言之，第一型通訊介面為網路介面，諸如乙太網路介面。另一型通訊介面為基於匯流排之介面，諸如周邊組件互聯快速(PCIe)匯流排介面。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種系統包含一通訊互連具有多個連結點以連結至相對應電子裝置；及控制邏輯以組配用於該通訊互連之相鄰連結點中之一集合之電子裝置的該通訊互連，該組配包含：應答於檢測該集合之電子裝置之一第一連結配置，致動於該通訊互連上之一第一組信號，及應答於檢測該集合之電子裝置之一第二不同連結配置，致動於該通訊互連上之一第二不同組信 號。
1-45‧‧‧插槽
100‧‧‧系統
102、400‧‧‧通訊互連
102A-B、102X‧‧‧部分
104‧‧‧插槽
106、106A-B‧‧‧電子裝置
108‧‧‧管理控制邏輯
110A-B‧‧‧兩對
202-206‧‧‧方塊
302A-B‧‧‧互連介面
304A-B‧‧‧管理邏輯
306A-B‧‧‧其它邏輯
308A-B‧‧‧管理匯流排介面
310A-B‧‧‧記憶體
312A‧‧‧復置分散邏輯
402‧‧‧水平環
404‧‧‧垂直環
若干具現係就下列圖式描述。
圖1為依據若干具現一系統實施例之方塊圖。
圖2為依據若干具現一通訊互連組配方法之流程圖。
圖3為依據進一步具現電子裝置之組件之一方塊圖。
圖4為依據替代具現一系統實施例之方塊圖。
較佳實施例之詳細說明
一通訊互連可具有連結點諸如，插槽、連接器、或其它連結結構以容納電子裝置。該等連結點可允許電氣、光學、或無線連結。電子裝置之實施例包括電腦、儲存裝置、通訊裝置等。該通訊互連可包括允許連結至該通訊互連之該等電子裝置彼此通訊的通訊通道(例如電氣導線、光學鏈路、無線鏈路等)。
傳統上，該通訊互連提供一特定型別之通訊介面以允許該等電子裝置間之通訊。舉例言之，該通訊互連上之電子裝置可使用網路介面諸如乙太網路介面通訊。該乙太網路介面許可電子裝置根據乙太網路協定通訊，其中電子裝置於具有來源及目的地位址的乙太網路框架內交換資料。該乙太網路介面許可主機對主機通訊，於該處電子裝置被視為主機，其能夠彼此交換資料而無電子裝置中之一 者使用分開控制信號(例如時鐘信號、復置信號等)以控制其它電子裝置之操作。於主機對主機通訊中，控制信號諸如時鐘及復置信號係編碼於發射信號(也用於攜載資料)。該經編碼之時鐘及復置信號係藉一接收裝置解碼。
另外，一通訊互連上之電子裝置可使用一基於匯流排之介面通訊，諸如周邊組件互聯快速(PCIe)介面。該PCIe介面允許電子裝置使用PCIe協定通訊，其採用主機對目標通訊。主機對目標通訊涉及當與一目標通訊時一主機控制該通訊互連。於若干實施例中，該控制係藉使用與用以攜載資料的發射及接收信號分開的一時鐘信號及一復置信號影響。該時鐘信號係由該主機電子裝置產生以提供主機與目標電子裝置間之同步。一復置信號係由該主機電子裝置簽發以復置該目標電子裝置之電路。
雖然本文討論中係參考特定實施例通訊介面，諸如乙太網路介面及PCIe介面，但須注意依據若干具現之技術或機制可應用至其它型別的通訊介面。
於某些情況下，為了提升彈性及效能，由個別不同集合之電子裝置使用的不同通訊介面連結至一共通通訊介面。舉例言之，在該通訊介面上之一第一集合之電子裝置可採用第一型別之通訊介面(例如乙太網路介面)，而在該通訊介面上之一第二集合之電子裝置可採用第二型別之通訊介面(例如PCIe介面)。
若未經妥善定址，則在相同通訊互連上藉不同集合之電子裝置採用不同通訊介面可能導致某些問題。舉例 言之，若在該通訊互連上的一對電子裝置係經組配以使用一乙太網路介面，則分開時鐘及復置信號的存在可能導致錯誤通訊。另一方面，若在該通訊互連上的一對電子裝置係經組配以使用一PCIe介面，則該等電子裝置可預期時鐘及復置信號的存在。
依據若干具現，提供一管理控制邏輯以許可妥當組配一通訊互連(及更明確言之，針對該通訊互連之一個別部分)用於在該通訊互連上之一相對應集合之電子裝置間的通訊。組配該通訊互連部分係指致動及/或解決致動該通訊互連部分之經擇定信號，許可透過該通訊互連部分在該集合之二或多個電子裝置間成功的通訊。
圖1為包括一通訊互連102之一系統100實施例之方塊圖。各種插槽104係設在通訊互連102上，於該處該等插槽能夠接納個別電子裝置106。概略言之，通訊互連102可具有可連結個別電子裝置106的連結點。
於依據圖1之實施例中，通訊互連102具有一環拓樸結構。於該環拓樸結構中，一個電子裝置連結至下一個相鄰電子裝置，其又轉而依序地連結至另一個相鄰電子裝置。通訊互連102從最末插槽包裹回第一插槽而產生一環。
於其它具現中，通訊互連102可具有一不同拓樸結構，包括一非環拓樸結構。通訊互連102可為電路板、背板、或其它結構的一部分。
設置一管理控制邏輯108用以針對各集合之電子裝置106管理通訊介面。管理控制邏輯108可與電子裝置106 分開，或者另外，管理控制邏輯108可為電子裝置106的一部分，而管理控制邏輯108之不同部分散布於電子裝置106上。
於圖1之實施例中，識別兩對110A及110B之電子裝置106。管理控制邏輯108可組配欲用在第一對110A之電子裝置106間的通訊介面，及可獨立地組配欲用在第二對110B之電子裝置106間的通訊介面。概略言之，替代管理針對個別成對電子裝置106之通訊介面，管理控制邏輯108可組配由其它集合之電子裝置106使用的通訊介面，於該處一集合之電子裝置可包括兩個或多於兩個電子裝置。雖然圖1顯示兩對110A及110B為具有非重疊電子裝置，但須注意於其它實施例中，兩對電子裝置可重疊。又，雖然圖1描繪於一個方向(圖1視圖之水平方向)在電子裝置間之互動，但須注意於其它實施例中，互動也可出現在不同方向，諸如垂直方向(例如描繪於圖4)。
針對一集合之電子裝置組配一通訊介面係指選擇性地致動及/或解除致動由該集合之電子裝置用於通訊之該通訊互連102之該部分信號。舉例言之，假設第一對110A電子裝置106係經組配以透過乙太網路介面通訊，而第二對110B電子裝置106係經組配以透過PCIe介面通訊。於此一實施例中，第一對110A電子裝置106將不採用離散時鐘信號及復置信號，反而將只採用通訊互連102的發射及接收信號。一發射信號係由一電子裝置用以發射資料，而一接收信號係由一電子裝置用以接收資料。結果，在第一對110A 電子裝置間之一通訊互連部分102A，發射及接收信號(圖1之Tx/Rx信號)被致動，而時鐘信號及復置信號被解除致動(如由通訊互連部分102A中之虛線指示)。
注意該等Tx/Rx信號、時鐘信號、及復置信號被安排路徑通過一通訊互連部分之個別通道(例如電氣導線、光學鏈路、無線鏈路等)。致動一信號可指稱致動至少一個相對應電子裝置之介面電路以透過該個別通道通訊信號。解除致動一信號可指稱解除致動至少一個相對應電子裝置之介面電路以防透過該個別通道通訊信號。
第二對110B之電子裝置106將採用發射及接收信號以及通訊互連102之另一部分(102B)之時鐘及復置信號。結果，管理控制邏輯108可致動發射及接收信號(Tx/Rx信號)，及針對第二對110B之電子裝置致動通訊互連部分102B之時鐘及復置信號(於通訊互連部分102B中時鐘及復置信號表示為實線)。
圖2為依據若干具現藉管理控制邏輯108執行一通訊互連組配程序之流程圖。如前記，管理控制邏輯108可為與電子裝置106分開的集中式控制邏輯，或另外，管理控制邏輯108可為於電子裝置106內具現的分散式控制邏輯。
管理控制邏輯108決定(於202)連結至該通訊互連102的相鄰連結點之一組(例如一對)電子裝置之一連結配置。根據由該集合中之該等電子裝置所使用的連結型別之決定及其它資訊，決定一集合之電子裝置之一連結配置可包括決定用於該集合之電子裝置之通訊介面型別。該型別 通訊介面可包括乙太網路介面、PCIe介面、或其它型別的介面。
應答於決定該集合之電子裝置之一第一連結配置，該管理控制邏輯108致動(於204)於通訊互連102之個別給定部分中的第一組信號，而解除致動於通訊互連102之該給定部分中的至少一個信號。致動第一組信號可包括發射及接收信號，而解除致動至少一個信號可包括時鐘信號、復置信號等中之至少一者。
另一方面，應答於決定該集合之電子裝置之一第二連結配置，該管理控制邏輯108致動(於206)第一組信號以及至少一個信號(例如發射及接收信號以及時鐘信號、復置信號等中之至少一者)。
更加概略言之，管理控制邏輯108應答於檢測該第一連結配置，針對一集合之電子裝置，致動在該給定通訊互連部分上的一第一組信號；及應答於檢測該第二不同連結配置，針對該給定通訊互連部分上致動一第二組不同信號。
於若干具現中，該連結配置之決定(於202)可根據存取儲存在一給定集合之電子裝置的該等電子裝置106上的資料。所存取的資料可包括由電子裝置使用的描述一連結特性(例如連結型別、介面型別等)之能力資訊。於該處該管理控制邏輯108係與電子裝置106分開的具現中，該管理控制邏輯108可查詢於通訊互連102上的電子裝置以取回該等個別電子裝置之連結特性相關的儲存資料。根據所取 回的資料，管理控制邏輯108能夠決定欲使用的連結配置，且可選擇性地致動及解除致動針對給定集合之電子裝置106之通訊互連102的信號。
於若干實施例中，一通訊互連的該等時鐘及復置信號將維持解除致動，除非針對一集合之電子裝置明確地藉管理控制邏輯108致動為止。於其它實施例中，基於用於一集合之電子裝置的該連結配置之決定，管理控制邏輯108可選擇性地致動或解決致動(諸如藉使用致動或解決致動控制指示)該復置及時鐘信號。
於其它具現中，替代使用一集中式管理控制邏輯，該管理控制邏輯108可分散於電子裝置106上。於此等後述具現中，該通訊互連102之至少一個通道可用作為一管理匯流排以允許於通訊互連102之相鄰連結點中電子裝置的自行探索。舉例言之，該至少一個通道可為攜載復置信號之通道。如此該通道係用於自行探索階段期間的管理通訊，且可用以於正常操作期間攜載一復置信號。
於該處該自行探索管理匯流排係使用通訊互連102之一個通道具現的實施例中，可採用單一通道匯流排協定以允許一個電子裝置查詢(透過通道)其相鄰電子裝置以決定欲用於該對電子裝置之連結配置。於其它實施例中，替代使用單一通道，多通道之通訊互連102可用作為一多-通道管理匯流排以允許一個電子裝置查詢一相鄰電子裝置。
於若干具現中，用在該管理匯流排上的協定可為 其中一對電子裝置中之一者為主，而相鄰電子裝置為賓的一協定。在初始化期間(諸如電子裝置之啟動期間)，主電子裝置透過單通道匯流排查詢該目標電子裝置，以及專該目標電子裝置之一連結特性，以及其它資料，諸如目標電子裝置之啟動規格相關資料。舉例言之，該啟動規格可指示該目標電子裝置相對於主電子裝置係第一或第二啟動。
於分散式具現中，若該等相鄰電子裝置採用一主機對目標介面，諸如PCIe介面，則透過單通道管理匯流排(或多通道管理匯流排)之賓主通訊可成功。若該等相鄰電子裝置採用一主機對主機介面，諸如乙太網路介面，則該管理匯流排上將存在有匯流排競爭。若電子裝置檢測得匯流排競爭，則電子裝置將備援通訊互連102。於該種情況下，該等時鐘及復置信號可在下次被啟動或在任何其它時間被解除致動，以許可主機對主機介面用於該對電子裝置。
圖3為其中該管理控制邏輯108(圖1)係分散於電子裝置106A及106B上的一實施例之方塊圖。分散式管理控制邏輯包括於電子裝置106A中的管理邏輯304A，及於電子裝置106B中的管理邏輯304B。各個管理邏輯304A或304B可具現為一微控制器、微處理器、或其它型別的控制電路。
該電子裝置106A具有一互連介面302A用以連結至一通訊互連部分102X的一個別連結點。該電子裝置106A也包括其它邏輯306A，其可包括一或多個處理器、記憶體裝置、儲存裝置、輸入/輸出(I/O)裝置等。
該管理邏輯304A包括一管理匯流排介面308A， 其可與其它電子裝置106B透過管理匯流排(例如如上討論之單通道或多通道匯流排)通訊。管理邏輯304A也包括用以儲存資料之一記憶體310A，諸如電子裝置106A之連結特性相關資料及其它資料。
同理，電子裝置106B包括以如同電子裝置106A中之相對應組件的類似方式排列的一互連介面302B、該管理邏輯304B、及其它邏輯306B。該管理邏輯304B包括一管理匯流排介面308B及一記憶體310B。
假設於自行探索階段期間，電子裝置106A用作為主，於自行探索階段期間，該管理邏輯304A可透過管理匯流排發送查詢以從該賓電子裝置106B之該管理邏輯304B中的記憶體310B取回資料。假設電子裝置106A及106B係經組配用於主機對目標通訊，則管理邏輯304B可提供所查詢資料(以特定格式)回管理邏輯304A，其可做決定欲使用的通訊介面為主機對目標介面(例如PCIe介面)。舉例言之，管理邏輯304A可比較取回的資料與一主機對目標介面相關資料。於此種情況下，藉致動於互連介面302A及302B中之個別介面電路，管理邏輯304A可與管理邏輯304B協力以致動時鐘及復置信號以及發射及接收信號。
於若干具現中，電子裝置106B維持其互連介面(管理匯流排介面電路除外)被解除致動直到被管理邏輯304B致動為止。
但若管理邏輯304A及304B判定管理匯流排上存在有匯流排競爭，則管理邏輯304A及304B可做決定在電子 裝置106A與106B間欲使用主機對主機介面，於該種情況下，時鐘及復置信號可被解除致動。
在自行探索階段完成後，執行通訊互連部分102X的操作時間管理。若針對通訊互連部分102X組配一主機對主機介面，則可接著依據網路協定(例如乙太網路協定)的程序以執行操作時間管理。若針對通訊互連部分102X組配一主機對目標介面，則用於該管理匯流排的通道可切換至其操作時間角色，例如復置信號、時鐘信號等。
如前文描述在可能發生賓主互動之前，首先建立兩個相鄰電子裝置間之關係(含信號之時間關係)。第一電子裝置之Rx信號連結至第二電子裝置之Tx信號，而第二電子裝置之Tx信號連結至第一電子裝置之Rx信號。注意前文說明針對主機對主機及賓主通訊為真。
於主機對主機通訊中不使用時鐘信號；結果，針對該時鐘信號於該對電子裝置中之介面電路被解除致動。但針對賓主通訊，在該主端用於時鐘信號的介面電路係經組配以表現為一時鐘緩衝器或時鐘產生器，而在該客端用於時鐘信號的介面電路係經組配以表現為一時鐘接收器。
復置信號也不用於主機對主機通訊；結果，針對該時鐘信號於該對電子裝置中之介面電路被解除致動。但針對賓主通訊，兩個電子裝置經仲裁分別作為主端或客端。一旦已經建立該關係，該主裝置控制介面之資料流，能夠在復置信號上移轉一復置脈衝，以及簽發其它指令給賓裝置。
於替代具現中，各個電子裝置106可包括多個處理器。在電子裝置間可有xN(N>1)互連，於該處提供N組發射/接收信號以允許於一個電子裝置中的N個處理器與另一個電子裝置中的相對應N個處理器通訊。但一電子裝置之接腳數目的限制可能導致該電子裝置106上只存在有單一復置信號及單一時鐘信號。
當一主機對目標介面係組配於一對電子裝置間時，為了解決前述議題，單一復置通道可由該主機電子裝置用以在目標電子裝置內提供多個信號。該主機電子裝置(圖3中之106A)之一復置分布邏輯(例如圖3中之312A)可在該單一復置通道上提供一控制資訊流，於該處該控制資訊流攜載多工化復置(或其它型別的)控制封包，各自相對應於在該目標電子裝置內之一個別分開處理器。舉例言之，一第一復置控制封包可藉該目標電子裝置解碼以提供一第一復置信號，一第二復置控制封包可藉該目標電子裝置解碼以提供一第二復置信號，等等。
注意在目標電子裝置提供多個復置信號之單一復置通道的使用可與該單一復置通道是否用作為自行探索目的之用的一管理匯流排獨立無關。
如前文討論，圖1描繪在一個方向具有環拓樸結構之一通訊互連102。圖4為在多方向具有環拓樸結構之一通訊互連400(該通訊互連400為具有一複曲面環拓樸結構之一通訊互連之一實施例)。舉例言之，該通訊互連400包括三個水平環402，及多個垂直環404。圖4中之各個圓環表 示連結至該通訊互連之該個別連結點之一電子裝置。
注意於邏輯相鄰插槽或實體相鄰插槽中之電子裝置間可能出現互動。舉例言之，於圖4，在實體相鄰插槽1及4，或插槽4及7中之電子裝置可能出現互動。
另外，於邏輯上相鄰插槽16及28，或插槽1及25，或插槽19及43等中的電子裝置間可能出現互動。
如前文討論之管理控制邏輯108也可用於圖4之系統，用以組配在如前文討論之電子裝置集合間之適當通訊介面的通訊介面部分。
圖1或4之管理控制邏輯108可使用硬體具現，或呈硬體與機器可讀取指令間之組合。可載入機器可讀取指令用以於一處理器上執行。一處理器可包括微處理器、微控制器、處理器模組或子系統、可規劃積體電路、可規劃閘陣列、或其它控制或計算裝置。
資料及指令係儲存於個別儲存裝置，其係具現為一或多個電腦可讀取或機器可讀取儲存媒體。該等儲存媒體包括不同形式之記憶體，含半導體記憶體裝置諸如動態或靜態隨機存取記憶體(DRAM或SRAM)、可抹除可規劃唯讀記憶體(EPROM)、電氣可抹除可規劃唯讀記憶體(EEPROM)、及快閃記憶體；磁碟諸如固定碟、軟碟及活動式碟；其它磁性媒體包括磁帶；光學媒體諸如光碟(CD)或數位影音碟(DVD)；或其它型別之儲存裝置。注意前文討論之指令可提供於一個電腦可讀取或機器可讀取儲存媒體上，或另外，可提供於分散在可能具有多個節點之一大型 系統中的多個電腦可讀取或機器可讀取儲存媒體上。此種(此等)電腦可讀取或機器可讀取儲存媒體被視為一物件(或製造物件)之一部分。一物件或製造物件可指稱任何製作的單一組件或多重組件。儲存媒體可位在跑機器可讀取指令的該機器中，或位在一遠端位置，從其中可透過一網路下載機器可讀取指令用於執行。
於前文詳細說明部分中，陳述無數細節以供瞭解此處揭示之主旨。但可無若干此等細節而實施具現。其它具現可包括得自前文討論之細節的修改及變化。意圖隨附之申請專利範圍各項涵蓋此等修改及變化。
202-206‧‧‧方塊

Claims (15)

  1. 一種系統，其包含：一通訊互連具有多個連結點以連結至相對應電子裝置；及控制邏輯以組配用於該通訊互連之相鄰連結點中之一集合之電子裝置的該通訊互連，該組配包含：應答於檢測該集合之電子裝置之一第一連結配置，致動於該通訊互連上之一第一組信號，及應答於檢測該集合之電子裝置之一第二不同連結配置，致動於該通訊互連上之一第二不同組信號。
  2. 如請求項1之系統，其中該第二組信號包括應答於檢測該第二連結配置，藉該控制邏輯所致動的至少一個信號，及其中該控制邏輯係應答於檢測該第一連結配置，解除致動該至少一個信號。
  3. 如請求項1之系統，其中該控制邏輯係與該等電子裝置分開。
  4. 如請求項1之系統，其中該控制邏輯係分散於該集合之該等電子裝置。
  5. 如請求項1之系統，其中該通訊互連具有一環拓樸結構。
  6. 如請求項1之系統，其中該控制邏輯係存取儲存於該集合之電子裝置內之資料，該被存取資料係有關於該集合中之該等電子裝置各自之一連結特性。
  7. 如請求項1之系統，其中該控制邏輯包括於該集合中之該等電子裝置中之一第一者內之一第一控制邏輯部分，及於該集合中之該等電子裝置中之一第二者內之一第二控制邏輯部分，及其中該第一控制邏輯部分係將：透過一匯流排發送針對資訊的一請求給該第二控制邏輯部分，該匯流排包括該通訊互連之至少一個信號；及接收來自該第二控制邏輯部分對該針對資訊之請求的一應答，該應答包括該第二電子裝置之一連結特性的相關資料。
  8. 如請求項7之系統，其中該匯流排之該至少一個信號為應答於檢測該第二連結配置被致動的該第二組信號之一部分。
  9. 如請求項8之系統，其中該至少一個信號包括用於復置一電子裝置內之電路之一復置信號。
  10. 如請求項1之系統，其中該第二組信號包括一復置信號及一時鐘信號其非為該第一組信號之一部分。
  11. 一種組配用於一集合之電子裝置之一通訊互連之方法，其包含：藉控制邏輯決定連結至該通訊互連之相鄰連結點的該集合之電子裝置之一連結配置；應答於決定該集合之電子裝置之一第一連結配置，藉該控制邏輯致動該通訊互連之一第一組信號，及解除致動該通訊互連之至少一個信號；及 應答於決定該集合之電子裝置之一第二連結配置，藉該控制邏輯致動該第一組信號及該至少一個信號。
  12. 如請求項11之方法，其中該至少一個信號包括選自於一復置信號及一時鐘信號中之至少一者。
  13. 如請求項11之方法，其中該第一組信號包括用於發射及接收資料之發射及接收信號。
  14. 如請求項11之方法，其中於該集合中之該等電子裝置中之各者包括多個處理器，該方法進一步包含：透過該通訊互連之一通道，通訊多工化之控制封包之一串流，其造成在該集合中之該等電子裝置中之一者中之多個控制信號的產生。
  15. 一種電子裝置，其包含：一互連介面以透過一通訊互連與一第二電子裝置通訊；一管理邏輯以藉下列組配用於該等電子裝置之該通訊互連：決定一連結配置用於透過該通訊互連該等電子裝置間之通訊；應答於決定欲使用一第一連結配置，造成致動該通訊互連之一第一組信號；及應答於決定欲使用一第二不同的連結配置，造成致動該通訊互連之一第二不同組信號。
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