TWI307584B - Inter-chip communication method and communication system and microprocessor - Google Patents

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TWI307584B TW095102784A TW95102784A TWI307584B TW I307584 B TWI307584 B TW I307584B TW 095102784 A TW095102784 A TW 095102784A TW 95102784 A TW95102784 A TW 95102784A TW I307584 B TWI307584 B TW I307584B
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Description

1307584 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種無線通訊方法和裝置，特別是 有關於一種晶片間的無線通訊方法和裝置。 【先前技術】 ，自從數十年前半導體設備不斷的更新與進步，半導 體製程的尺相非常快的速度在縮小尺寸，JU此積體電 路的尺1按照莫_定律以每料財料—半的速度在 縮小，這意味著每兩年在相同的矽晶圓面積裡，可以增 ^兩倍的電路元件。以目前的技術，半導體工薇可以^ 出0.35# m或甚至9〇nm線距的電路元件，在 的設計電路元件時’往往含有許多微電子電㈡同 ::::多曰多個微電子電路可以組成為-個積體電路容 St片:。然而在一個系統中往往有數個晶 的元it 溝通’通常我們將晶片互相溝通 :兀：就稱為郎點(node)或輸出入u ^也由於尺寸—再地縮小，包裝晶片的難度也就越來 刷電it"1不同，微電子晶片則…蟑將信號經由印 給其他的微電子晶片，在不同的微電二尊線;專= 使用數條PCB導線連接不同的1/〇 ·， = ”’但是使用PCB上的導線會增加—道製程= t的V舉例來說’為了達到良好的傳輸，2 保PCB板上的傳輸線位置精確，另外*須盡量避免 0503-A31585TWF/DavidChen 5 1307584 其他物理能量上的損失，最後因為PCB上的 統L! 很谷易就因為導線斷掉，而造成整個系 因此為了減少以上所說的缺點並加以克服，a 的無線通訊技術成為-個不可忽視的解決方案。曰曰s 【發明内容】 體電ifΐ發：：實施例所揭露之技術係有關於第-積 和第二賴電路之間通訊的方法，此架構是第一 具ί射頻通訊傳送和接收的功能，並設置 收的巾’第—積體電路也具有射頻通訊傳送和接 = 且設置於第二晶片中，此方法包括將第二 曰曰°又置在弟一晶片旁邊，並於同一個微電子封穿 = =用於無線通訊使用，所使用的射頻無線 通況協鐵也適用於晶片間部的無線通訊傳輸，在第一晶 片和第二晶片之間的射頻通訊定義為無電容輕合效應。曰θ 根據本發明—實施例所揭露之技術是第—晶片間且 ΐί:處Γί並且具有無接觸式的複數埠和第-射頻通 ° 、和第一晶片内部有第二處理器並且具有無接觸 式的複數埠和第二射頻通㈣路，此傳輸通訊協定適用 於接收並列信號和傳送序列信號，並定義在第-積體雷 路和第二積體電路之間的通訊為無電容耦合。 根據本發明一實施例所揭露之技術考慮到一適用於 無線通訊的微處理器與第二微處理器在同一個微電子封 裝裡’此微電子封裝中的一組晶片有一個微處理器 微處理n至少有—電子電路，並且此電子電路有複數並 0503-A31585TWF/DavidChen 6 1307584 列ι/ο通訊埠，此微處理器除了接地和電源之外，沒有其 他外接連接器’對於通訊協定方面採用適合於接收複數 ，列I/O埠的通訊信號和無線傳送—序列信號的通訊協 疋，此通訊電路的電子信號來自於微處理器，並且此通 訊電路適用於無線通訊傳輪一序列信號。 【實施方式】 本發明S關於在-封裝中，微電子電路之間的通訊 方法和設備，更明確點是指晶片間的無線通訊方法和設 ’備。 參閱第1圖’第1圖係顯示傳統晶片之間通訊的示 意圖’如第1圖所示，系統100包括PCB 110和PCB 12〇, 而PCB 110和PCB 120分別藉由連接器128和連接器129 連接電路版130，PCB 110包括晶片A (115)和晶片B (116)’晶片A和晶片B包括一個或是多個微電子電路在 其中，無論是晶片A或是晶片B都有複數1〇埠以供傳 輸信號之用，因為考慮到傳輸效率，傳統傳輸的方式是 ，藉由I/O埠以並列信號的方式傳輸，而晶片A和晶片B 藉由PCB上的導線117互相傳輸信號，導線117包括穿 孔和凹槽，雖然PCB 120在第i圖中被pCB 11〇遮住， PCB 120也類似PCB 11〇包括一個或是多個晶片。 參閱第2圖，第2圖係顯示根據本發明所述之晶片 間的無線通訊之示意圖。如第2圖所示，系統2〇〇包括 晶片A (210)和晶片B (220) ’晶片A包括節點211，晶片 B包括f卩點221 ’每個節點可以代表一個積體電路具有一 個或多個I/O埠，晶片A和晶片b是利用射頻信號來交 0503-A31585TWF/DavidChen 7 1307584 換信號，除了電源和接地外，晶片A和晶片B沒有其他 外接的PCB導線，並且晶片A和晶片B之間的通訊型態 為低功率且無電容耦合效應。 參閱第2圖，晶片A和晶片B分別各有一組傳輸電 路212和222’此傳輸電路可以是單工或是雙工的傳輸電 路，傳輸電路212和222是分別整合在晶片A和晶片B 裡，另外晶片A和晶片B分別具有天線214和224，這 兩組天線可以是使用類似裝置的傳統型天線，而一種實 現的方法是將天線設置在晶片封裝裡。 參閱第2圖，傳輸電路212和222可以將信號依通 訊協定的定義來傳輸信號，此通訊協定可以是傳統的通 訊協定，例如TCP/IP，根據本發明所揭露之技術，此通 訊協定可以接收來自複數並列1/〇埠的傳輸信號，並加密 此信號的來源處和目的地，將此信號轉換成一序列信號
傳輸出去，此通訊協定也可以多工處理來自不同1/〇埠或U 是微處理器的信號，並將信號轉換成序列信號，所以此 通讯協定可以使用傳統加密的技術來傳送信號至天 傳輸信號出去。 ' 根據本發明所揭露之技術，晶片間或 =由晶片和第二晶片之第-積體： 以及第一積體電路來實現’而第 在同-個PCB板上，也可能缺同_系統^^ = 文二種IS方式是傳送和接收之間的距離保持在 Α尺内料弟-積體電路和第體 =頻信號，並且使用一種適合在晶片 0503-A31585TWF/DavidChen 8 1307584 晶片A的傳輸電路212和無線電元件（例如：RF macro)會一直掃瞄並收集來自各積體電路211的I/O璋 的信號，每個I/O埠會被賦予不同的I/O位址辨識碼、微 處理器辨識碼或PCB板辨識碼，來自於各個I/O埠的信 號是以並列傳輸的方式在傳輸信號，當無線電元件接收 到來自I/O埠的信號，會將信號編碼以利於射頻傳輸，典 型的方式是將並列信號轉換成高頻序列信號，此高頻序 列信號來自於不同的I/O埠信號來源，並藉由天線214 傳送出去，當晶片B220的天線224接收到信號，會將此 ® 高頻信號解多工和解碼後，才會傳送到各個I/O埠。 晶片B (220)會檢視各個接收進來的信號，如果辨識 碼符合，會將其信號解碼，傳送到指定的I/O埠。本發明 所揭露之技術是在傳送和接收端之間使用無電容耦合技 術，但是一般信號傳輸有可能是使用電容耦合技術，由 於使用電容耦合技術需要將電容設置在兩個I/O埠之 間，為了加強電容耦合的效果，會將電容設置於非常靠 近I/O埠之位置，而本發明是使用無電容耦合技術，其優 φ 點是沒有方向性限制和I/O埠位置的限制。 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發 明之精神和範圍内，當可做些許的更動與潤飾，因此本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為 準0 0503-A31585TWF/DavidChen 9 «07584 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示傳統晶片間傳輪之示意圖。 第2圖係顯示根據本發明實施例所述之晶片間傳輸 之示意圖。 【主要元件符號說明】 100、200〜系統； 110、120、130〜印刷電路板； • 、210〜晶片A ; 116、220〜晶片B ; 117〜導線； 128、129〜連接器； 211、 221〜節點； 212、 222〜傳輸電路； 214、224〜天線。 10 0503-A31585TWF/DavidChen

Claims (1)

  1. < 1307584 __ ' 第951〇2784號申請專利範圍修正本 [明必日修正替換頁 修正日期：97.10.16 十、申請專利範圍： 1. 一種晶片間通訊方法.，適用於位於第一晶片之第. 一積體電路以及位於第二晶片之第二積體電路之間之通 訊_，包括： 設置上述第一晶片在一微電子電路封裝中，其中上 述第一積體電路具有一第一射頻通訊發射/接收器； 設置上述第二晶片在上述微電子電路封裝中，並與 上述第一晶片相鄰，其中上述第二積體電路具有一第二 ®射頻通訊發射/接收器； 於上述第一晶片和第二晶片編程用以晶片間通訊傳 輸的一通訊協定；以及 使用上述通訊協定來建立上述第一積體電路和第二 積體電路之間的·一射頻通訊’其中上述射頻通訊定義上 述第一晶片與第二晶片之間為無電容耦合。 2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片間通訊方法， Φ 其中上述第一和第二晶片除了接地和電源外，沒有其他 外接電子連接器。 3. 如申請專利範圍第1項所述之晶片間通訊方法， 其中上述通訊協定是TCP/IP。 4. 如申請專利範圍第1項所述之晶片間通訊方法， 其中上述第一和第二積體電路各包括複數I/O埠。 5. 如申請專利範圍第4項所述之晶片間通訊方法， 其中上述各I/O埠係由一位址辨識，並且經由上述第一射 頻通訊發射/接收器以及第二射頻通訊發射/接收器之一 0503-A31585TWFl/ellerylu 11 1307584 ，第95102784號申請專利範圍修正本广—·~Ί 者來傳收信號。 修正雜修正日期：97.10」6 --------------—一J 盆中H莖申請專利範圍第5項所述之晶片間通訊方法， 的庠^t —晶片接收到來自於上述第—晶片之UO埠 信號；二:Γ:定將序_ 相疋的上述弟二晶片之I/O埠。. i中上專利範圍第1項所述之晶片間通訊方法， 稽一：射頻通訊的步驟，更包括掃瞒上述第- = #並且轉換上述第—積體電路裝置 ^」、’列彳5被為射頻用的序mt號，其巾上述第_ 積體電路作為—發射端。 乐 8.「種晶片間通訊系統，包括： 通訊；：一ίΓ具有一第一微處理器以及一第-射頻 埠； /、中上述第一微處理器具有複數第一非接觸 晶片，具有一第二微處理器以及一第二 第 通訊電路，i中卜针、埜_ ' . /、中上逑弟一被處理器具有複數第二非接) 埠，以及 文 晶 射頻通訊協定’適用於接收來自各非接觸埠的, ，ft ’並且轉換上述並列信號為一射頻通訊序列1 用’、中力帛一積體電路以及—第二積體電路之間d 述射頻通訊協定’並定義上述第一晶片與第 之間為無電容耦合。 9·如申請專利範圍第8項所述之晶片間通訊系統 ，、上述第一和第二晶片除了接地和電源外，沒有其 0503- A3l585TWFl/elle^lu 12 1307584 修正日期：97.10.16 ' :2784號申請專利_正本 外接電子連接器。 統 ίο.如ΐ請專利範圍第8.項所述之晶片間通訊系 /、中上述射頻通訊協定是TCP/IP。 統 統 ^如申請專利範圍第.8。項所述之晶片間通訊系 中上述每—個非接觸埠係用以作並列通訊傳輸' •如申請專利範圍第8項所述之晶片間通訊系 ，、中上述各非接觸埠係由—位址辨識，並且經由上 处弟-積體電路以及第二積體電路之間傳收信號。 統，利範㈣12項所述之晶片間通訊系 捫虚的* Λ ’頻通δί1協定是係用以接收來自複數非接 y财號，並轉換上述並列錢為㈣的序= -第^ 微處理11，適用於與位於同—電子封裝中之 弟一楗處理器的無線通訊，包括·· 處理=至理器電路’其中上述微 外沒有任何外接連接並且除了接地和電源之 輸的複數I/O埠； /、上述電子電路具有並列傳 號，:=述=接4來广"的並列* 用；以及 °#b為一序列信號供無線傳輸使 一無線通訊電路，值 用，其中上述矣裱通4 、、序列佗號供無線通訊使 處理器電路。…“路上的電子信號是來自上述微 0503-A j 1585T WF ] /e] ] eiy ]; 13 1307584 第95102784號申請專利範圍修正本 pr^ili6l4fj£A I ^ -----------—^修正曰期：97,10 16 介於兩微處==\項所述之微處理器，其中 时之間之上述無線通訊為無電容耦合。 申請專·圍第14項所述之微處理器，其中 協定可以轉換來自上述"〇 一既定片段的序列信號。 ⑽成為 上述專利範圍第14項所述之微處理器，其中 號。通訊電路更接收來自上述第二微處理器的信 18. 如申請專利範圍第14項所述之 上述通信協定更接收來自上述第二微處理器的；其： 將接收到的信號直接傳送至各並列的上述1/〇埠^並 19. 如申請專利範圍第14項所述之微 ， 上述無線通訊為射頻通訊。 °。其中 、.如申叫專利範圍第14項所述之微處理器，其 Μ通訊協疋是多I處理通訊信號後再傳輸信號。、 0503-A31585TWFl/el]erylu 14
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