TW202304179A

TW202304179A - 高速傳輸系統、訊號中繼器以及訊號中繼器的控制方法

Info

Publication number: TW202304179A
Application number: TW110124074A
Authority: TW
Inventors: 張乃仁
Original assignee: 創惟科技股份有限公司
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-16
Also published as: US20230004504A1; US11803488B2; CN115549747A; CN217010863U; TWI768992B

Abstract

一種高速傳輸系統、訊號中繼器以及訊號中繼器的控制方法。高速傳輸系統包括傳送裝置、接收裝置以及訊號中繼器。訊號中繼器包括終端電阻。訊號中繼器的高速接收端與高速傳送端分別耦接至傳送裝置的高速傳送端與接收裝置的高速接收端。訊號中繼器耦接至傳送裝置的控制訊號傳接端以及接收裝置的控制訊號接收端。訊號中繼器監聽被傳輸於傳送裝置與接收裝置之間的控制訊號。訊號中繼器基於控制訊號決定是否進入睡眠模式。訊號中繼器的終端電阻在睡眠模式中持續耦接至訊號中繼器的高速接收端。

Description

高速傳輸系統、訊號中繼器以及訊號中繼器的控制方法

本發明是有關於一種傳輸系統，且特別是有關於一種高速傳輸系統、訊號中繼器（redriver）以及訊號中繼器的控制方法。

訊號中繼器（Redriver，又稱Repeater）可以提升在傳送裝置與接收裝置之間的訊號的傳輸品質。例如，訊號中繼器可以應用在周邊組件互連快速（Peripheral Component Interconnect Express，PCIe）匯流排之中。然而，目前應用在PCIe中的訊號中繼器並不具有極低耗電量的睡眠模式。為了省電，先前技術會關閉整個訊號中繼器。若直接關閉訊號中繼器，可能會使訊號中繼器的終端電阻（terminal resistor）不符合PCIe的規範。再者，在關閉整個訊號中繼器後，再次啟動訊號中繼器的啟動時間可能會過長。啟動時間的過長會造成PCIe裝置連線失敗或PCIe斷線的情況。

須注意的是，「先前技術」段落的內容是用來幫助了解本發明。在「先前技術」段落所揭露的部份內容（或全部內容）可能不是所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容，不代表該內容在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知悉。

本發明提供一種高速傳輸系統、訊號中繼器與訊號中繼器的控制方法，其中訊號中繼器具有睡眠模式以降低耗電量。

在本發明的一實施例中，所述高速傳輸系統包括傳送裝置、接收裝置以及訊號中繼器。傳送裝置具有第一高速傳送端及第一控制訊號傳接端。接收裝置具有第一高速接收端及第二控制訊號傳接端。第二控制訊號傳接端耦接至第一控制訊號傳接端。訊號中繼器包括終端電阻。訊號中繼器耦接於傳送裝置及接收裝置之間。訊號中繼器具有第二高速接收端耦接至傳送裝置的第一高速傳送端，以及具有第二高速傳送端耦接至接收裝置的第一高速接收端。訊號中繼器耦接至第一控制訊號傳接端及第二控制訊號傳接端。訊號中繼器監聽被傳輸於傳送裝置的第一控制訊號傳接端與接收裝置的第二控制訊號傳接端之間的控制訊號。訊號中繼器基於控制訊號決定是否進入睡眠模式。訊號中繼器的終端電阻在睡眠模式中持續耦接至訊號中繼器的第二高速接收端。

在本發明的一實施例中，所述訊號中繼器包括中繼電路、終端電阻、開關以及監聽電路。中繼電路具有輸入端耦接至訊號中繼器的高速接收端。中繼電路的輸出端耦接至訊號中繼器的高速傳送端。終端電阻與開關相互串聯於訊號中繼器的高速接收端與參考電壓之間。監聽電路耦接於傳送裝置的第一控制訊號傳接端及接收裝置的第二控制訊號傳接端。監聽電路用以監聽被傳輸於傳送裝置的第一控制訊號傳接端與接收裝置的第二控制訊號傳接端之間的控制訊號以決定是否進入睡眠模式。其中監聽電路在睡眠模式中持續導通（turn on）開關，以及監聽電路在斷接模式中截止（turn off）開關。

在本發明的一實施例中，所述訊號中繼器的控制方法包括：提供訊號中繼器於傳送裝置及接收裝置之間，其中傳送裝置的第一高速傳送端與接收裝置的第一高速接收端分別耦接至訊號中繼器的第二高速接收端與第二高速傳送端；透過訊號中繼器監聽被傳輸於傳送裝置的第一控制訊號傳接端與接收裝置的第二控制訊號傳接端之間的控制訊號；基於控制訊號決定訊號中繼器是否進入睡眠模式；以及使訊號中繼器的終端電阻在睡眠模式中持續耦接至訊號中繼器的第二高速接收端。

基於上述，本發明的諸實施例所述的高速傳輸系統、訊號中繼器以及訊號中繼器的控制方法，可以透過監聽被傳輸於傳送裝置與接收裝置之間的控制訊號以決定訊號中繼器是否進入睡眠模式，並且在睡眠模式中使訊號中繼器的終端電阻持續耦接至訊號中繼器的高速接收端，以耦接至傳送裝置的高速傳送端，進而可以在維持傳送裝置的終端阻抗的前提下，降低訊號中繼器的耗電量。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明一實施例的高速傳輸系統100的示意圖。依照實際設計，高速傳輸系統100可以是周邊組件互連快速（Peripheral Component Interconnect Express，PCIe）系統或是其他傳輸系統。於圖1所示實施例中，高速傳輸系統100包括傳送裝置110、接收裝置120以及訊號中繼器130。傳送裝置110具有高速傳送端S1及控制訊號傳接端t1。接收裝置具有高速接收端t2及控制訊號傳接端t2。訊號中繼器130耦接於傳送裝置110及接收裝置120之間。舉例來說，訊號中繼器130的高速接收端R1耦接至傳送裝置110的高速傳送端S1，訊號中繼器130的高速傳送端S2耦接至接收裝置120的高速接收端R2。依照設計需求，訊號中繼器130可以電路板或纜線（cable）的形式來設置，本實施例並不設限。舉例來說，在一些實施例中，接收裝置120的高速接收端R2可以通過一條纜線耦接至傳送裝置110的高速傳送端S1，而訊號中繼器130可以被配置在這條纜線中。在另一些實施例中，傳送裝置110、接收裝置120與訊號中繼器130可以是三個積體電路。在又一些實施例中，傳送裝置110與訊號中繼器130可以被整合為一個積體電路，而接收裝置120可以是另一個積體電路。在更一些實施例中，傳送裝置110可以是一個積體電路，而接收裝置120與訊號中繼器130可以被整合為另一個積體電路。

控制訊號CS被傳輸於傳送裝置110的控制訊號傳接端t1與接收裝置120的控制訊號傳接端t2之間。依照實際設計，在一些實施例中，傳送裝置110可以透過控制訊號傳接端t1傳送控制訊號CS至接收裝置120的控制訊號傳接端t2。在另一些實施例中，接收裝置120可以透過控制訊號傳接端t2傳送控制訊號CS給傳送裝置110的控制訊號傳接端t1。在又一些實施例中，未繪示於圖1的其他電路可以傳送控制訊號CS給傳送裝置110的控制訊號傳接端t1與接收裝置120的控制訊號傳接端t2。基於控制訊號CS，傳送裝置110與（或）接收裝置120可以決定是否進入省電模式。

訊號中繼器130可以監聽被傳輸於傳送裝置110的控制訊號傳接端t1與接收裝置120的控制訊號傳接端t2之間控制訊號CS。基於控制訊號CS，訊號中繼器130可以決定是否進入睡眠（SLEEP）模式。當訊號中繼器130從待機（STANDBY）模式（正常操作狀態）進入睡眠模式後，訊號中繼器130內部的終端電阻（terminal resistor）會持續耦接至訊號中繼器130的高速接收端R1，以及關閉訊號中繼器130內部的大部份電路，以降低訊號中繼器130的耗電量。因為在睡眠模式中訊號中繼器130的終端電阻持續耦接至訊號中繼器130的高速接收端R1，所以訊號中繼器130在睡眠模式中依然符合高速傳輸系統100的終端規範。在訊號中繼器130從睡眠模式再次回到待機模式（正常操作狀態）後，重新致動訊號中繼器130的回復時間可以符合高速傳輸系統100的時間規範。

舉例而言，圖2是依照本發明另一實施例的高速傳輸系統200的示意圖。於圖2所示實施例中，高速傳輸系統200包括PCIe根複合體（root complex）裝置210、PCIe端點（endpoint）裝置220以及訊號中繼器230。依照實際設計，在一些實施例中，圖2所示PCIe根複合體裝置210可以是圖1所示傳送裝置110的一個實施範例，或是圖2所示PCIe根複合體裝置210可以是圖1所示傳送裝置110的一個內部構件。圖2所示PCIe端點裝置220可以是圖1所示接收裝置120的一個實施範例，或是圖2所示PCIe端點裝置220可以是圖1所示接收裝置120的一個內部構件。依照實際設計，圖2所示訊號中繼器230可以參照圖1所示訊號中繼器130的相關說明加以類推，以及（或是）圖1所示訊號中繼器130可以參照圖2所示訊號中繼器230的相關說明加以類推。

於圖2所示實施例中，PCIe根複合體裝置210的高速傳送端S1可以通過PCIe匯流排（bus）與訊號中繼器230耦接至PCIe端點裝置220的高速接收端R2。在圖2所示實施例中，高速傳輸系統200還包括時脈源240。PCIe根複合體裝置210與PCIe端點裝置220的時脈端共同耦接至時脈源240的輸出端以接收參考時脈訊號CLK_REF。依照實際設計，圖2所示時脈要求訊號CLKREQ#可以是圖1所示控制訊號CS的一個實施範例，或是圖2所示時脈要求訊號CLKREQ#可以是圖1所示控制訊號CS的諸多成份之一。PCIe根複合體裝置210與（或）PCIe端點裝置220可以透過控制訊號傳接端發送符合PCIe規範的時脈要求訊號CLKREQ#至時脈源240。依照時脈要求訊號CLKREQ#，時脈源240可以決定是否產生參考時脈訊號CLK_REF至PCIe根複合體裝置210與PCIe端點裝置220。舉例來說，當時脈要求訊號CLKREQ#為第一邏輯準位（例如高邏輯準位）時，參考時脈訊號CLK_REF被取消，亦即PCIe根複合體裝置210與（或）PCIe端點裝置220進入省電模式（例如PCIe規範下的L1.2低耗電連線狀態（Link State））。當時脈要求訊號CLKREQ#為第二邏輯準位（例如低邏輯準位）時，參考時脈訊號CLK_REF被提供給PCIe根複合體裝置210與PCIe端點裝置220，亦即PCIe根複合體裝置210與PCIe端點裝置220皆操作在正常模式。時脈要求訊號CLKREQ#為符合PCIe規範的訊號，故在此不再贅述時脈要求訊號CLKREQ#的細節。

在本實施例中，訊號中繼器230可以監聽被傳輸於PCIe根複合體裝置210、PCIe端點裝置220以及時脈源240之間的時脈要求訊號CLKREQ#（控制訊號CS）。如此一來，訊號中繼器230可以依據時脈要求訊號CLKREQ#來切換訊號中繼器230的工作模式。例如在本實施例中，當時脈要求訊號CLKREQ#為第一邏輯準位（例如高邏輯準位）時，訊號中繼器230可以進入所述睡眠模式（在睡眠模式中訊號中繼器230的終端電阻持續耦接至訊號中繼器230的高速接收端R1）。當時脈要求訊號CLKREQ#為第二邏輯準位（例如低邏輯準位）時，訊號中繼器230可以結束睡眠模式。

圖3是依照本發明再一實施例的高速傳輸系統300的電路方塊示意圖。圖3所示高速傳輸系統300包括傳送裝置310、接收裝置320以及訊號中繼器330。依照實際設計，在一些實施例中，圖2所示PCIe根複合體裝置210可以是圖3所示傳送裝置310的一個實施範例，或是圖2所示PCIe根複合體裝置210可以是圖3所示傳送裝置310的一個內部構件。圖2所示PCIe端點裝置220可以是圖3所示接收裝置320的一個實施範例，或是圖2所示PCIe端點裝置220可以是圖3所示接收裝置320的一個內部構件。在另一些實施例中，圖3所示傳送裝置310以及接收裝置320可以參照圖1所示傳送裝置110以及接收裝置120的相關說明來類推，或是圖1所示傳送裝置110以及接收裝置120可以參照圖3所示傳送裝置310以及接收裝置320的相關說明加以類推，故在此不再贅述。

依照實際設計，在一些實施例中，圖2所示訊號中繼器230可以參照圖3所示訊號中繼器330的相關說明加以類推，以及（或是）圖3所示訊號中繼器330可以參照圖2所示訊號中繼器230的相關說明加以類推。在另一些實施例中，圖3所示訊號中繼器330可以參照圖1所示訊號中繼器130的相關說明加以類推，或是圖1所示訊號中繼器130可以參照圖3所示訊號中繼器330的相關說明加以類推。於圖3所示實施例中，訊號中繼器330包括中繼電路331、監聽電路332、終端電阻RT以及開關SW。監聽電路332可以包括微控制器或是其他控制/處理電路。

終端電阻RT與開關SW可以相互串聯於訊號中繼器330的高速接收端R1與參考電壓VR之間。舉例來說，終端電阻RT的第一端耦接至參考電壓VR，開關SW的第一端耦接至終端電阻RT的第二端，以及開關SW的第二端耦接至訊號中繼器330的高速接收端R1。在此必須說明的是，圖3所示終端電阻RT與開關SW的連接方式只是一種實施例，在其他實施例中，終端電阻RT與開關SW的位置可以互換或以其他形式耦接至高速接收端R1，本實施例並不設限。所述參考電壓VR例如可以是接地電壓或是其他固定電壓，本實施例並不設限。

中繼電路331的輸入端耦接至訊號中繼器330的高速接收端R1。中繼電路331的輸出端耦接至該訊號中繼器的高速傳送端S2。中繼電路331可以在傳送裝置310與接收裝置320之間的高速傳輸通道上增加訊號品質。

監聽電路332可以監聽被傳輸於傳送裝置310的控制訊號傳接端與接收裝置320的控制訊號傳接端之間的控制訊號CS，以決定訊號中繼器330是否進入睡眠模式。在傳送裝置310與接收裝置320為PCIe裝置的應用情境中，控制訊號CS可以包括符合PCIe規範的時脈要求訊號CLKREQ#以及（或是）其他PCIe訊號。監聽電路332可以依據控制訊號CS控制開關SW。當控制訊號CS（例如時脈要求訊號CLKREQ#）為第一邏輯準位時，訊號中繼器230可以進入所述睡眠模式；以及當控制訊號CS（例如時脈要求訊號CLKREQ#）為第二邏輯準位時，訊號中繼器230可以結束睡眠模式。當訊號中繼器330為睡眠模式時，監聽電路332可以持續導通（turn on）開關SW，即可以讓終端電阻RT持續耦接至訊號中繼器330的高速接收端R1。當訊號中繼器330結束睡眠模式而回到待機模式（正常操作狀態）時，監聽電路332持續導通開關SW。當訊號中繼器330操作在待機模式與致動（ACTIVE）模式的任一者時，監聽電路332持續導通開關SW。當傳送裝置310與（或）接收裝置320斷接於訊號中繼器330時，訊號中繼器230可以進入斷接（DISCONNECT）模式。依照實際設計，在一些實施例中，監聽電路332在斷接模式中可以截止（turn off）開關SW。

於圖3所示實施例中，依照設計需求，訊號中繼器330還可以包括接收器偵測器333。接收器偵測器333耦接至訊號中繼器330的高速傳送端S2。接收器偵測器333可以偵測訊號中繼器330的高速傳送端S2有無耦接至接收裝置320的高速接收端，並輸出偵測訊號RD。

在本實施例中，中繼電路331可以包括等化器（equalizer）電路311與驅動器（driver）電路312。等化器電路311的輸入端可以耦接至訊號中繼器330的高速接收端R1。等化器電路311可用以優化訊號中繼器330接收到的傳輸訊號。驅動器電路312的輸入端可以耦接至等化器電路311的輸出端。驅動器電路312的輸出端可以耦接至訊號中繼器330的高速傳送端S2。於圖3所示實施例中，依照設計需求，中繼電路331還可以包括訊號偵測器313。訊號偵測器313耦接至等化器電路311的輸出端。訊號偵測器313可以偵測等化器電路311的輸出端有無有效訊號，並輸出有效偵測訊號SD。

依照不同的設計需求，上述監聽電路332、接收器偵測器333以及（或是）訊號偵測器313的方塊的實現方式可以是硬體（hardware）、韌體（firmware）、軟體（software，即程式）或是前述三者中的多者的組合形式。

以硬體形式而言，上述監聽電路332、接收器偵測器333及/或訊號偵測器313可以實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。上述監聽電路332、接收器偵測器333及/或訊號偵測器313的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述監聽電路332、接收器偵測器333及/或訊號偵測器313的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

以軟體形式及/或韌體形式而言，上述監聽電路332、接收器偵測器333及/訊號偵測器313或的相關功能可以被實現為編程碼（programming codes）。例如，利用一般的編程語言（programming languages，例如C、C++或組合語言）或其他合適的編程語言來實現上述監聽電路332、接收器偵測器333及/或訊號偵測器313。所述編程碼可以被記錄/存放在「非臨時的電腦可讀取媒體（non-transitory computer readable medium）」中。在一些實施例中，所述非臨時的電腦可讀取媒體例如包括唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、帶（tape）、碟（disk）、卡（card）、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路以及（或是）儲存裝置。所述儲存裝置包括硬碟（hard disk drive，HDD）、固態硬碟（Solid-state drive，SSD）或是其他儲存裝置。中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器或微處理器可以從所述非臨時的電腦可讀取媒體中讀取並執行所述編程碼，從而實現上述監聽電路332、接收器偵測器333及/或訊號偵測器313的相關功能。

圖4是依照本發明一實施例說明圖3所示的訊號中繼器330的有限狀態機示意圖。於圖3與圖4所示實施例中，訊號中繼器330可以具有多個工作模式，並可以在不同的工作模式狀態下切換內部電路元件的致能狀態。舉例而言，於圖4所示實施例中，訊號中繼器330的工作模式可以包括關機模式（OFF）410、斷接模式（DISCONNECT）420、待機模式（STAMDBY）430、致動模式（ACTIVE）440以及睡眠模式（SLEEP）450。需說明的是，本實施例所述的工作模式只是一種示範例，在其他實施例中，訊號中繼器330也可以包括其他工作模式或具有較少的工作模式。

在本實施例中，訊號中繼器330可以依據外部輸入的致能訊號EN，將工作模式切換到關機模式410或斷接模式420。例如，當訊號中繼器330接收到致能訊號EN為禁能（disable）時，訊號中繼器330可以從任何模式進入關機模式410。在關機模式410中，當訊號中繼器330接收到致能訊號EN為致能（enable）時，可以結束關機模式410並進入斷接模式420。

在斷接模式420中，訊號中繼器330可以依據接收器偵測器333輸出的偵測訊號RD，決定是否將訊號中繼器330的工作模式從斷接模式420切換到待機模式430，或是從待機模式430切換到斷接模式420。例如，當接收器偵測器333輸出的偵測訊號RD表示訊號中繼器330的高速傳送端S2有耦接至接收裝置320的高速接收端且訊號中繼器330為斷接模式420時，訊號中繼器330的工作模式可以從斷接模式420被切換到待機模式430。當接收器偵測器333輸出的偵測訊號RD表示訊號中繼器330的高速傳送端S2沒有耦接任何接收裝置且訊號中繼器330為待機模式430（或睡眠模式450）時，訊號中繼器330的工作模式可以從待機模式430（或睡眠模式450）被切換到斷接模式420。

在待機模式430中，訊號中繼器330可以依據訊號偵測器313輸出的有效偵測訊號SD，決定是否將訊號中繼器330的工作模式從待機模式430切換到致動模式440。例如，當訊號偵測器313輸出的有效偵測訊號SD表示等化器電路311的輸出為有效訊號（亦即訊號中繼器330的高速接收端R1接收到來自傳送裝置310的有效訊號）且訊號中繼器330為待機模式430時，訊號中繼器330的工作模式可以從待機模式430被切換到致動模式440（正常工作模式）。當訊號偵測器313輸出的有效偵測訊號SD表示等化器電路311沒有輸出有效訊號（亦即訊號中繼器330的高速接收端R1沒有接收到來自傳送裝置310的有效訊號）且訊號中繼器330為致動模式440時，訊號中繼器330的工作模式可以從致動模式440被切換回到待機模式430。

在待機模式430中，訊號中繼器330可以依據傳輸在傳送裝置310與接收裝置320之間的控制訊號CS，決定是否將訊號中繼器330的工作模式從待機模式430切換睡眠模式450。例如，當傳輸在傳送裝置310與接收裝置320之間的控制訊號CS為預設的第一邏輯準位且訊號中繼器330為待機模式430時，訊號中繼器330的工作模式可以從待機模式430被切換到睡眠模式450。當傳輸在傳送裝置310與接收裝置320之間的控制訊號CS為預設的第二邏輯準位且訊號中繼器330為睡眠模式450時，訊號中繼器330的工作模式從睡眠模式450被切換回待機模式430。此外在睡眠模式450中，當接收器偵測器333輸出的偵測訊號RD表示訊號中繼器330的高速傳送端S2原先耦接的接收裝置320已經斷接時，訊號中繼器330的工作模式可以從睡眠模式450切換回斷接模式420。在一些實施例中，訊號中繼器330在睡眠模式450的耗電量可以小於在待機模式430的耗電量。

再舉例而言，下述表1是依照本發明一實施例說明圖3所示訊號中繼器330的內部電路元件的致能狀態表。表1所示縱軸表示圖3所示訊號中繼器330的內部電路元件，包括終端電阻RT、等化器電路311、驅動器電路312、訊號偵測器313以及接收偵測器333。表1所示橫軸表示訊號中繼器330的工作模式，包括圖4所示斷接模式420、致動模式440、待機模式430以及睡眠模式450。表1所示「X」表示禁能、關閉（turn off）或是斷接（disconnect）。表1所示「O」表示致能、開啟（turn on）或是連接（connect）。其中表1所示多個電路元件的致能狀態只是一種實施例，本實施例並不設限。表1：工作模式與訊號中繼器330的內部元件的致能關係

	斷接模式(DISCONNECT)	致動模式(ACTIVE)	待機模式(STANDBY)	睡眠模式(SLEEP)
終端電阻	X	O	O	O
等化器電路	X	O	O	X
驅動器電路	X	O	X	X
訊號偵測器	X	O	O	X
接收器偵測器	O	X	O	O

請參照圖3、圖4與表1，在本實施例中，當訊號中繼器330為斷接模式420時，例如僅接收器偵測器333被致能，以偵測訊號中繼器330的高速傳送端S2的耦接狀態。在斷接模式420中，開關SW為截止（亦即終端電阻RT斷接於訊號中繼器330的高速接收端R1），以及等化器電路311、驅動器電路312、訊號偵測器313與接收器偵測器333被禁能或關閉。當訊號中繼器330為致動模式440時，接收器偵測器333可以被禁能，以減少訊號中繼器330在致動模式440時的耗電量。在致動模式440中，開關SW為導通（亦即終端電阻RT連接於訊號中繼器330的高速接收端R1），以及等化器電路311、驅動器電路312與訊號偵測器313被致能或開啟。

當訊號中繼器330為待機模式430時，例如僅驅動器電路312被禁能。在待機模式430中，開關SW為導通（亦即終端電阻RT連接於訊號中繼器330的高速接收端R1），以及等化器電路311、訊號偵測器313與接收器偵測器333被致能或開啟。當訊號中繼器330為睡眠模式450時，接收器偵測器333被致能以及終端電阻RT連接於訊號中繼器330的高速接收端R1（即導通開關SW）。在睡眠模式450中，等化器電路311、驅動器電路312與訊號偵測器313被禁能或關閉。

換言之，訊號中繼器330中的等化器電路311在致動模式440以及待機模式430時為致能，並在斷接模式420以及睡眠模式450時為禁能。驅動器電路312在致動模式440時為致能，並在斷接模式420、待機模式430以及睡眠模式450時為禁能。訊號偵測器313在致動模式440以及待機模式430時為致能，並在斷接模式420以及睡眠模式450時為禁能。接收器偵測器333在斷接模式420、待機模式430以及睡眠模式450時為致能，並可以在致動模式440時為禁能。在本實施例中，監聽電路332可以控制開關SW，以在訊號中繼器330為睡眠模式450、待機模式430以及致動模式440時持續導通開關SW，並在斷接模式420時截止開關SW。如此一來，在訊號中繼器330為睡眠模式450時，可以在維持終端電阻RT為致能的前提下，禁能中繼電路331以降低訊號中繼器330的耗電量。

圖5是依照本發明一實施例說明一種訊號中繼器的控制方法的流程示意圖。依照實際設計，圖5所示控制方法的相關說明可以適用於圖1所示訊號中繼器130、圖2所示訊號中繼器230以及（或是）圖3所示訊號中繼器330。在此以圖1所示電路方塊圖輔助說明圖5所示控制方法。

請參照圖1與圖5。步驟S510提供訊號中繼器130於傳送裝置110及接收裝置120之間。其中，傳送裝置110的高速傳送端S1耦接至訊號中繼器130的高速接收端R1，以及接收裝置120的高速接收端R2耦接至訊號中繼器130的高速傳送端S2。在步驟S520中，訊號中繼器130可以監聽被傳輸於傳送裝置110的控制訊號傳接端t1與接收裝置120的控制訊號傳接端t2之間的控制訊號CS。在步驟S530中，訊號中繼器130可以基於控制訊號CS決定是否進入睡眠模式450。在步驟S540中，訊號中繼器130可以使訊號中繼器130的終端電阻（例如圖3所示終端電阻RT）在睡眠模式450中持續耦接至訊號中繼器130的高速接收端R1。

綜上所述，上述諸實施例所述的高速傳輸系統與訊號中繼器可以透過監聽被傳輸於傳送裝置與接收裝置之間的控制訊號CS（例如時脈要求訊號CLKREQ#）以決定訊號中繼器是否進入睡眠模式450。在睡眠模式450中，訊號中繼器的終端電阻RT可以持續耦接至訊號中繼器的高速接收端R1。在維持高速接收端R1的終端阻抗的前提下，訊號中繼器的耗電量可以被盡可能地降低。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300:高速傳輸系統 110、310:傳送裝置 120、320:接收裝置 130、230、330:訊號中繼器 210:PCIe根複合體裝置 220:PCIe端點裝置 240:時脈源 311:等化器電路 312:驅動器電路 313:訊號偵測器 331:中繼電路 332:監聽電路 333:接收器偵測器 410、420、430、440、450:工作模式 CLK_REF:參考時脈訊號 CLKREQ#:時脈要求訊號 CS:控制訊號 EN:致能訊號 R1、R2:高速接收端 RD:偵測訊號 RT:終端電阻 S1、S2:高速傳送端 S510、S520、S530、S540:步驟 SD:有效偵測訊號 SW:開關 t1、t2:控制訊號傳接端 VR:參考電壓

圖1是依照本發明一實施例的高速傳輸系統的電路方塊（circuit block）示意圖。圖2是依照本發明另一實施例的高速傳輸系統的電路方塊示意圖。圖3是依照本發明再一實施例的高速傳輸系統的電路方塊示意圖。圖4是依照本發明一實施例說明圖3所示的訊號中繼器的有限狀態機（finite-state machine）示意圖。圖5是依照本發明一實施例說明一種訊號中繼器的控制方法的流程示意圖。

100:高速傳輸系統

110:傳送裝置

120:接收裝置

130:訊號中繼器

CS:控制訊號

R1、R2:高速接收端

S1、S2:高速傳送端

t1、t2:控制訊號傳接端

Claims

一種高速傳輸系統，包括：一傳送裝置，具有一第一高速傳送端及一第一控制訊號傳接端；一接收裝置，具有一第一高速接收端及一第二控制訊號傳接端，其中該第二控制訊號傳接端耦接該第一控制訊號傳接端；以及一訊號中繼器，耦接於該傳送裝置及該接收裝置之間，具有一第二高速接收端耦接至該傳送裝置的該第一高速傳送端，以及具有一第二高速傳送端耦接至該接收裝置的該第一高速接收端，並耦接該第一控制訊號傳接端及該第二控制訊號傳接端，其中，該訊號中繼器監聽被傳輸於該第一控制訊號傳接端與該第二控制訊號傳接端之間的一控制訊號，該訊號中繼器基於該控制訊號決定是否進入一睡眠模式，其中，該訊號中繼器包括一終端電阻，該訊號中繼器的該終端電阻在該睡眠模式中持續耦接至該訊號中繼器的該第二高速接收端。
如請求項1所述的高速傳輸系統，其中該傳送裝置的該第一高速傳送端通過一周邊組件互連快速匯流排與該訊號中繼器耦接至該接收裝置的該第一高速接收端，該傳送裝置包括一周邊組件互連快速根複合體裝置，以及該接收裝置包括周邊組件互連快速端點裝置。
如請求項1所述的高速傳輸系統，其中該控制訊號包括符合一周邊組件互連快速規範的一時脈要求訊號，當該時脈要求訊號為一第一邏輯準位時該訊號中繼器進入該睡眠模式，以及當該時脈要求訊號為一第二邏輯準位時該訊號中繼器結束該睡眠模式。
如請求項1所述的高速傳輸系統，其中該訊號中繼器包括：一中繼電路，具有一輸入端耦接至該訊號中繼器的該第二高速接收端，其中該中繼電路的一輸出端耦接至該訊號中繼器的該第二高速傳送端；該終端電阻與一開關，相互串聯於該訊號中繼器的該第二高速接收端與一參考電壓之間；以及一監聽電路，用以監聽被傳輸於該傳送裝置與該接收裝置之間的該控制訊號以決定是否進入該睡眠模式，其中該監聽電路在該睡眠模式中持續導通該開關，以及該監聽電路在一斷接模式中截止該開關。
如請求項4所述的高速傳輸系統，其中該終端電阻的一第一端耦接至該參考電壓，該開關的一第一端耦接至該終端電阻的一第二端，以及該開關的一第二端耦接至該訊號中繼器的該第二高速接收端。
如請求項4所述的高速傳輸系統，其中該監聽電路更在一待機模式以及一致動模式中持續導通該開關。
如請求項6所述的高速傳輸系統，其中該訊號中繼器更包括：一接收器偵測器，耦接至該訊號中繼器的該第二高速傳送端，用以偵測該訊號中繼器的該第二高速傳送端有無耦接該接收裝置的該第一高速接收端，其中該接收器偵測器在該斷接模式、該待機模式以及該睡眠模式為致能，以及該接收器偵測器在該致動模式為禁能。
如請求項6所述的高速傳輸系統，其中該中繼電路包括：一等化器電路，具有一輸入端耦接至該訊號中繼器的該第二高速接收端，其中該等化器電路在該致動模式以及該待機模式為致能，以及該等化器電路在該斷接模式以及該睡眠模式為禁能；以及一驅動器電路，具有一輸入端耦接至該等化器電路的一輸出端，其中該驅動器電路的一輸出端耦接至該訊號中繼器的該第二高速傳送端，該驅動器電路在該致動模式為致能，以及該驅動器電路在該斷接模式、該待機模式以及該睡眠模式為禁能。
如請求項8所述的高速傳輸系統，其中該中繼電路更包括：一訊號偵測器，耦接至該等化器電路的該輸出端，用以偵測該等化器電路的該輸出端有無一有效訊號，其中該訊號偵測器在該致動模式以及該待機模式為致能，以及該訊號偵測器在該斷接模式以及該睡眠模式為禁能。
一種訊號中繼器，包括：一中繼電路，具有一輸入端耦接至該訊號中繼器的一高速接收端，其中該中繼電路的一輸出端耦接至該訊號中繼器的一高速傳送端；一終端電阻與一開關，相互串聯於該訊號中繼器的該高速接收端與一參考電壓之間；以及一監聽電路，耦接於一傳送裝置的一第一控制訊號傳接端及一接收裝置的一第二控制訊號傳接端，用以監聽被傳輸於該第一控制訊號傳接端與該第二控制訊號傳接端之間的一控制訊號以決定是否進入一睡眠模式，其中該監聽電路在該睡眠模式中持續導通該開關，以及該監聽電路在一斷接模式中截止該開關。
如請求項10所述的訊號中繼器，其中該控制訊號包括符合一周邊組件互連快速規範的一時脈要求訊號，當該時脈要求訊號為一第一邏輯準位時該訊號中繼器進入該睡眠模式，以及當該時脈要求訊號為一第二邏輯準位時該訊號中繼器結束該睡眠模式。
如請求項10所述的訊號中繼器，其中該終端電阻的一第一端耦接至一參考電壓，該開關的一第一端耦接至該終端電阻的一第二端，以及該開關的一第二端耦接至該訊號中繼器的該高速接收端。
如請求項10所述的訊號中繼器，其中該監聽電路更在一待機模式以及一致動模式中持續導通該開關。
如請求項13所述的訊號中繼器，更包括：一接收器偵測器，耦接至該訊號中繼器的該高速傳送端，用以偵測該訊號中繼器的該高速傳送端有無耦接該接收裝置的該高速接收端，其中該接收器偵測器在該斷接模式、該待機模式以及該睡眠模式為致能，以及該接收器偵測器在該致動模式為禁能。
如請求項13所述的訊號中繼器，其中該中繼電路包括：一等化器電路，具有一輸入端耦接至該訊號中繼器的該高速接收端，其中該等化器電路在該致動模式以及該待機模式為致能，以及該等化器電路在該斷接模式以及該睡眠模式為禁能；以及一驅動器電路，具有一輸入端耦接至該等化器電路的一輸出端，其中該驅動器電路的一輸出端耦接至該訊號中繼器的該高速傳送端，該驅動器電路在該致動模式為致能，以及該驅動器電路在該斷接模式、該待機模式以及該睡眠模式為禁能。
如請求項15所述的訊號中繼器，其中該中繼電路更包括：一訊號偵測器，耦接至該等化器電路的該輸出端，用以偵測該等化器電路的該輸出端有無一有效訊號，其中該訊號偵測器在該致動模式以及該待機模式為致能，以及該訊號偵測器在該斷接模式以及該睡眠模式為禁能。
一種訊號中繼器的控制方法，包括：提供該訊號中繼器於該傳送裝置及該接收裝置之間，其中該傳送裝置的一第一高速傳送端與該接收裝置的一第一高速接收端分別耦接至該訊號中繼器的一第二高速接收端與一第二高速傳送端；透過該訊號中繼器監聽被傳輸於該傳送裝置的一第一控制訊號傳接端與該接收裝置的一第二控制訊號傳接端之間的一控制訊號；基於該控制訊號決定該訊號中繼器是否進入一睡眠模式；以及使該訊號中繼器的一終端電阻在該睡眠模式中持續耦接至該訊號中繼器的該第二高速接收端。
如請求項17所述的控制方法，更包括：當該訊號中繼器接收到一致能訊號為禁能時，該訊號中繼器進入一關機模式；以及當該訊號中繼器接收到該致能訊號為致能時，該訊號中繼器結束該關機模式並進入一斷接模式。
如請求項17所述的控制方法，更包括：當一偵測訊號表示該訊號中繼器的該第二高速傳送端有耦接該接收裝置的該第一高速接收端且該訊號中繼器為一斷接模式時，該訊號中繼器從該斷接模式進入一待機模式；以及當該偵測訊號表示該訊號中繼器的該第二高速傳送端未耦接任何接收裝置且該訊號中繼器為該待機模式或該睡眠模式時，該訊號中繼器從該待機模式或該睡眠模式進入該斷接模式。
如請求項17所述的控制方法，更包括：當一有效偵測訊號表示該訊號中繼器的該第二高速接收端接收到來自該傳送裝置的一有效訊號且該訊號中繼器為一待機模式時，該訊號中繼器從該待機模式進入一致動模式；以及當該有效偵測訊號表示該訊號中繼器的該第二高速接收端未接收到來自該傳送裝置的該有效訊號且該訊號中繼器為該致動模式時，該訊號中繼器從該致動模式進入該待機模式。
如請求項17所述的控制方法，更包括：當該控制訊號為一第一邏輯準位且該訊號中繼器為一待機模式時，該訊號中繼器從該待機模式進入該睡眠模式；以及當該控制訊號為一第二邏輯準位且該訊號中繼器為該睡眠模式時，該訊號中繼器從該睡眠模式進入該待機模式。