TWI529532B

TWI529532B - 接地參考單端系統級封裝

Info

Publication number: TWI529532B
Application number: TW102144846A
Authority: TW
Inventors: 威廉詹姆士達力; 約翰Ｗ波爾頓; 三世湯瑪斯黑斯廷斯格瑞爾; 布魯切克庫多卡伊拉尼; 卡爾湯瑪斯格雷
Original assignee: 輝達公司
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2016-04-11
Also published as: CN104050129A; DE102013224640B4; TW201435593A; DE102013224640A1; US20140269012A1; US9171607B2

Description

接地參考單端系統級封裝

【聲明】

本案受美國政府DARPA的HR0011-10-9-0008協議及DOE的LLNS子合約B599861所支持，美國政府對本案有特定權利。

本發明係關於數位傳訊，尤其係關於接地參考單端傳訊系統級封裝。

計算系統的序列產生通常需要較高程度的效能與功能整合。典型的計算系統包含一中央處理單元(CPU，central processing unit)、一圖形處理單元(GPU，graphics processing unit)、一高容量記憶體子系統以及介面子系統的集合。該等介面子系統可包含音訊與視訊介面、信號處理區塊、數位數據機區塊、無線通訊區塊等等。傳統計算系統利用在單一晶粒或晶片上實施一或多個中央處理單元核心、一或多個圖形處理單元核心以及一組專屬功能子系統，例如介面區塊，達成較高程度的效能與整合度。業界稱這種高整合度晶片為系統級晶片(SoC，system-on-a-chip)。隨著更多中央處理單元核心、圖形處理單元核心、晶片上快取記憶體以及其他介面區塊整合至單一系統級晶片晶粒，系統級晶片上晶粒面積的規模與日俱增。將多個處理核心與介面子系統整合至單一晶粒的一項優勢為使用傳統設計技術，就可達成高效能。

不過，將多個處理核心與其他子系統整合至單一系統級晶粒上的一項缺點，就是晶粒成本相對於晶粒面積的增加不成比例。尤其是，晶粒面積通常為晶粒面積的關鍵因素，在許多情況下，這通常會增加超過一特性成本門檻，導致非常大晶粒伴隨不成比例的成本低效率。不過，傳統晶片對晶片傳訊技術並無法有效支援高效能系統級晶片裝置通常伴隨的多處理效能目標。因此，只有廣泛、晶片上互連為達到整體系統效能目標的方便可行選項。

將某些專屬功能子系統整合到已知系統級晶片裝置上的一項缺點為，專屬功能子系統的效能可能受限於對其他系統級晶片子系統，例如中央處理單元以及圖形處理單元處理核心，比較有利的特定晶粒製程。例如：實施包含類比與數位電路元件混合的一數位無線數據機之專屬功能子系統，可能需要與只包含數位電路元件的中央處理單元核心差異極大的裝置特性，才能達成最佳效能。在此範例中，選擇對於該中央處理單元核心最佳的晶粒製程會導致犧牲該數位無線數據機的效能。

因此對於改善傳訊及/或先前技術所伴隨其他問題而言有所需求。

本發明揭示一種將包含一多晶片模組(MCM，multi-chip module)互連的系統。此系統包含一第一處理器晶片；一系統功能晶片；以及一多晶片模組封裝，其設置成包含該第一處理器晶片與該系統功能晶片。該第一處理器晶片設置成包含一第一接地參考單端傳訊(GRS，ground-referenced single-ended signaling)介面電路。該系統功能晶片設置成包含一第二接地參考單端傳訊介面電路。一第一組電線路在該多晶片模組封裝之內製作，並且耦合至該第一接地參考單端傳訊介面電路以及耦合至該第二接地參考單端傳訊介面電路。

100‧‧‧接地參考單端傳訊系統

105‧‧‧信號線

107‧‧‧接地網路

110‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

112‧‧‧資料驅動器

114‧‧‧資料驅動器

116‧‧‧Vout

120‧‧‧焊墊

122‧‧‧焊墊

124‧‧‧焊墊

126‧‧‧焊墊

130‧‧‧接地參考單端傳訊接收器

132‧‧‧放大器輸出信號

150‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

152‧‧‧資料驅動器

154‧‧‧資料驅動器

162‧‧‧接地參考單端傳訊資料驅動器

172‧‧‧接地參考單端傳訊資料驅動器

190‧‧‧多晶片模組封裝

262‧‧‧差分信號

264‧‧‧Vin

266‧‧‧GRef

268‧‧‧時脈信號

270‧‧‧接地參考單端傳訊接收器單元

272‧‧‧負邊緣觸發正反器

274‧‧‧正邊緣觸發正反器

300‧‧‧收發器配對

310‧‧‧收發器單元

312‧‧‧參考時脈

313‧‧‧傳輸資料時脈

314‧‧‧發送資料

315‧‧‧接收資料時脈

316‧‧‧接收資料

318‧‧‧接收時脈

322‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

324‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

328‧‧‧接地參考單端傳訊接收器

332‧‧‧可調整相位延遲

334‧‧‧序列器

336‧‧‧解序列器

338‧‧‧可調整相位延遲

342‧‧‧焊墊

346‧‧‧焊墊

352‧‧‧信號線

354‧‧‧信號線

356‧‧‧信號線

358‧‧‧信號線

362‧‧‧焊墊

366‧‧‧焊墊

370‧‧‧收發器單元

373‧‧‧接收器資料時脈

374‧‧‧接收資料

376‧‧‧發送資料

382‧‧‧接地參考單端傳訊接收器

383‧‧‧本機參考時脈

384‧‧‧接地參考單端傳訊接收器

386‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

394‧‧‧解序列器

400‧‧‧接地參考單端傳訊資料驅動器

410‧‧‧節點

412‧‧‧輸出節點

416‧‧‧Vout

502‧‧‧控制邏輯

510‧‧‧驅動器控制信號

512‧‧‧驅動器控制信號

516‧‧‧Vout

520‧‧‧焊墊

522‧‧‧焊墊

550‧‧‧接地參考單端傳訊發送器

560‧‧‧方法

600‧‧‧系統級封裝

610‧‧‧圖形處理單元晶片

612‧‧‧本機圖形處理單元記憶體

614‧‧‧信號處理晶片

620‧‧‧中央處理單元晶片

622‧‧‧本機中央處理單元記憶體

624‧‧‧編解碼器晶片

630‧‧‧周邊橋接晶片

632‧‧‧數據機晶片

634‧‧‧介面單元晶片

640‧‧‧接地參考單端傳訊互連

642‧‧‧接地參考單端傳訊互連

644‧‧‧接地參考單端傳訊互連

648‧‧‧接地參考單端傳訊互連

650‧‧‧接地參考單端傳訊互連

652‧‧‧接地參考單端傳訊互連

654‧‧‧接地參考單端傳訊互連

658‧‧‧接地參考單端傳訊互連

662‧‧‧互連

664‧‧‧互連

690‧‧‧集線器晶片

700‧‧‧示範系統

701‧‧‧中央處理器

702‧‧‧通訊匯流排

704‧‧‧主記憶體

706‧‧‧圖形處理器

708‧‧‧顯示器

710‧‧‧次要儲存裝置

712‧‧‧輸入裝置

第一A圖根據一個具體實施例，例示根據一飛行電容器電荷泵實施一接地參考單端傳訊(GRS，ground-referenced single-ended signaling)發送器的一接地參考單端傳訊系統；第一B圖根據一個具體實施例，例示一資料驅動器在一預先充電狀態以及在兩不同資料相依驅動狀態下之操作；第一C圖根據一個具體實施例，例示根據一雙電容器電荷泵實施一接地參考單端傳訊發送器的一接地參考單端傳訊系統；第一D圖根據一個具體實施例，例示一資料驅動器在一預先充電狀態下之操作；第一E圖根據一個具體實施例，例示一資料驅動器在不同資料相依驅動狀態下之操作；第一F圖根據一個具體實施例，例示根據一飛行電容器電荷泵的一接地參考單端傳訊資料驅動器之操作；第一G圖根據一個具體實施例，例示根據一雙電容器電荷泵的一接地參考單端傳訊資料驅動器之操作；第二A圖根據一個具體實施例，例示一示範接地參考單端傳訊接收器；第二B圖根據一個具體實施例，例示設置成解多工傳入資料的一示範接地參考單端傳訊接收器；第三圖根據一個具體實施例，例示設置成實施接地參考單端傳訊的一示範收發器配對；第四A圖根據一個具體實施例，例示包含一互補金屬氧化物半導體電路的一接地參考單端傳訊資料驅動器；第四B圖根據一個具體實施例，例示在伴隨驅動零資料值的一預先充電狀態下之一接地參考單端傳訊資料驅動器；第四C圖根據一個具體實施例，例示在伴隨驅動一資料值的一預先充電狀態下之一接地參考單端傳訊資料驅動器；第四D圖根據一個具體實施例，例示在一驅動狀態下的一接地參考單端傳訊資料驅動器；第五A圖根據一個具體實施例，例示包含一接地參考單端傳訊資料驅動器的兩實例之一接地參考單端傳訊發送器；第五B圖根據一個具體實施例，例示包含兩個接地參考單端傳訊資料驅動器的一接地參考單端傳訊發送器之時序；第五C圖根據一個具體實施例，例示用於產生一接地參考單端傳訊的方法流程圖；第六A圖根據一個具體實施例，例示一示範系統級封裝；第六B圖根據一個具體實施例，例示一示範系統級封裝之內主要功能之間的一完整連接拓撲；第六C圖根據一個具體實施例，例示連接一示範系統級封裝之內主要功能的一集線器型拓撲；以及第七圖說明其中可實施許多先前具體實施例的許多架構和/或功能性之示範系統。

本發明提供一種在包含系統級封裝裝置的不同晶片之間高速、單端傳訊之技術。一接地參考驅動器發送一脈衝，其具有由一對應邏輯狀態決定的一極性。該脈衝通過單一路徑，並且由一接地參考放大器接收，其將該脈衝放大用來解析成為一傳統邏輯信號。實施高速介面的接地參考驅動器與接地參考放大器之組合設置成，將包含該系統級晶片裝置的不同晶片互連。接地參考傳訊所啟用的這種高速通訊能有利地改善系統級封裝之內不同晶片間之頻寬，比傳統傳訊技術提供更高效能與更高密度系統。

本發明的具體實施例實施一種系統，其包含複數個不同處理器晶片、一或多個記憶體晶片以及耦合至一多晶片封裝的專屬功能晶片。該等不同晶片之間的互連都通過該多晶片封裝繞送。至少一個該等互連設置成實施一接地參考單端傳訊(GRS，ground-referenced single-ended signaling)連結，如底下所述。

一接地參考單端傳訊資料驅動器實施一電荷泵驅動器，設置成在一相關信號線上發送一接地參考脈衝。在一個實施當中，正電荷的脈衝指示一邏輯一，而負電荷的脈衝指示一邏輯零。該電荷泵驅動器利用強迫瞬間信號電流與接地電流在本地端上平衡，並且利用每半個時脈循環從該電源供應器消耗等量電荷，免除單端傳訊時常伴隨的同時切換雜訊(SSN，simultaneous switching noise)，這與所發送的資料無關。由設置成使用一本機接地信號當成一輸入參考的一共用閘放大器階，接收並放大該脈衝。此設置對於共用模式雜訊，就是單端傳訊內傳輸錯誤的主要來源，提供實質性的免疫。一第二放大器階將一已知接收脈衝轉譯成全擺邏輯電壓，允許由傳統邏輯電路將該接收的脈衝正確解析成為一或二個邏輯狀態。在一個具體實施例內，一接地參考單端傳訊接收器包含一共用閘道放大器階、該第二放大器階以及設置承載交替時脈脈衝期間接收資料的兩儲存元件，例如正反器。

一接地參考單端傳訊收發器包含一接地參考單端傳訊發送器以及一接地參考單端傳訊接收器。該接地參考單端傳訊收發器透過該接地參考單端傳訊發送器發送外送資料，並且透過該接地參考單端傳訊接收器接收內送資料。一同步接地參考單端傳訊收發器也可將具有一固定相位關係的時脈資訊發送給該外送資料，並且將具有一固定相位關係的時脈資訊接收給該內送資料。一接地參考單端傳訊互連包含兩個不同的接地參考單端傳訊收發器，透過一共用多晶片模組封裝之內製造的電線路耦合在一起。

第一A圖根據一個具體實施例，例示根據一飛行電容器電荷泵實施一接地參考單端傳訊(GRS，ground-referenced single-ended signaling)發送器110的一接地參考單端傳訊系統100。接地參考單端傳訊系統100包含接地參考單端傳訊發送器110、包含一信號線105與一接地網路107的一傳輸路徑以及一接地參考單端傳訊接收器130。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊發送器110包含兩資料驅動器112、114。根據一個時脈信號CLK，將輸入資料信號D0和D1呈現給接地參考單端傳訊發送器110。資料驅動器112設置成擷取輸入D0伴隨的一邏輯狀態，並且在CLK為低狀態時，使用對應至輸入D0邏輯狀態的一脈衝，驅動輸出信號Vout 116至信號線105上。類似地，資料驅動器114設置成擷取輸入D1伴隨的一邏輯狀態，並且在CLK為高狀態時，使用對應至輸入D1邏輯狀態的一脈衝，驅動輸出信號Vout 116至信號線105上。沿著信號線105形成一系列脈衝，對應至來自輸入D0和D1的一系列輸入資料。該等系列脈衝參照至接地，具有可能低於傳統邏輯電壓震盪的電壓震盪。接地參考單端傳訊接收器130設置成放大來自信號線105的一傳入系列脈衝，並且將該等脈衝轉譯成一傳統邏輯電壓震盪，如此該等脈衝可正確解析成為放大器輸出信號132上的邏輯信號。例如：沿著信號線105的該等系列脈衝具有脈衝的標稱振幅或減掉一百萬微伏特，而若耦合至放大器輸出信號132的邏輯在一千二百微伏特正供電軌上運作，則放大器輸出信號132可具有一千二百微伏特至零伏特的電壓震盪。

在一個具體實施例內，在一發送器晶片上製造接地參考單端傳訊發送器110，並且在遠離該發送器晶片的一接收器晶片上製造接地參考單端傳訊接收器130。焊墊120包含接合焊墊，設置成將來自該發送器晶片的輸出信號Vout 116耦合至信號線105，其製作成一多晶片模組(MCM，multi-chip module)封裝190之內一阻抗控制線路。焊墊122包含接合焊墊，設置成將該發送器晶片之內一邏輯接地信號耦合至接地網路107，該網路製作於多晶片模組封裝190之內。類似地，焊墊124包含接合焊墊，設置成將信號線105耦合至該接收器晶片內接地參考單端傳訊接收器130的一輸入信號，並且焊墊126包含接合焊墊，設置成將接地網路107耦合至該接收器晶片之內一本機接地。一終端電阻器RTx耦合在輸出信號Vout 116與該發送器晶片之內該本機接地之間，以吸收傳入的信號，例如反射或感應的雜訊信號。一終端電阻器RRx耦合橫跨至接地參考單端傳訊接收器130的輸入，如同在該接收器晶片上吸收傳入信號一樣。

資料驅動器112包含電容器C0以及開關S01至S06。開關S01可讓電容器C0的一第一節點耦合至一正供電軌，而開關S02可讓電容器C0的一第二節點耦合至本機接地網。在資料驅動器112的預先充電狀態期間，開關S01和S02都啟動(接通)，在CLK等於邏輯「1」值時定義。開關S03可讓電容器C0的該第一節點耦合至接地，而開關S06可讓電容器C0的該第二節點耦合至接地。開關S04可讓電容器C0的該第一節點耦合至Vout 116，而開關S05可讓電容器C0的該第二節點耦合至Vout 116。CLK等於邏輯「0」值時，開關S04和S06會在資料驅動器112將邏輯「1」值驅動至Vout 116時啟動，或開關S03和S05會在資料驅動器112將邏輯「0」值驅動至Vout 116時啟動。資料驅動器114包含一實質上一致的電路拓撲，具備反向的CLK，如此CLK等於邏輯「0」值時，資料驅動器114位於預先充電狀態內，並且CLK等於邏輯「1」值時，則驅動Vout 116。

在一個具體實施例內，使用例如強化模式n通道與p通道場效電晶體這類單層互補金屬氧化物半導體(CMOS，complementary metal-oxide semiconductor)裝置，製造開關S01至S06以及開關S11至S16。在不背離本發明具體實施例的領域與精神之下，任何技術上可行的邏輯電路拓撲都可實施來將開關S01-S06和開關S11-S16驅動成單獨啟動或未啟動狀態。

第一B圖根據一個具體實施例，例示一資料驅動器112在一預先充電狀態以及在兩不同資料相依驅動狀態下之操作。如所示，CLK等於邏輯「1」值時，資料驅動器112在預先充電狀態內，因此開關S01和S02已經啟動並且電容器C0充電至一電壓，大約對應至一正供電軌，例如「VDD」供電軌。在該預先充電狀態期間，所有開關S03-S06都未啟動(斷開)。CLK等於邏輯「0」值時，開關S03-S06當中的兩個設置成將電容器C0耦合至Vout 116，以傳輸具有極性對應至D0邏輯值的脈衝。若要驅動邏輯「0」值，則驅動啟動開關S03和S05，藉此將相對於接地的一負電荷耦合至Vout 116。若要驅動邏輯「1」值，則驅動啟動開關S04和S06，藉此將相對於接地的一正電荷耦合至Vout 116。

第一C圖根據一個具體實施例，例示根據一雙電容器電荷泵實施一接地參考單端傳訊發送器150的一接地參考單端傳訊系統102。接地參考單端傳訊系統102包含接地參考單端傳訊發送器150、包含一信號線105與一接地網路107的一傳輸路徑以及一接地參考單端傳訊接收器130。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊發送器150包含兩資料驅動器152和154。接地參考單端傳訊系統102的操作大體上與上面第一A圖和第一B圖內所述接地參考單端傳訊系統100的操作一致，例外之處在於內部拓撲以及資料驅動器152和154的操作。

資料驅動器152包含電容器C0A和C0B以及開關S0A至S0H。開關S0A可讓電容器C0A的一第一節點耦合至一正供電軌，而開關S0C可讓電容器該第一節點耦合至一本機接地網。開關S0B可讓電容器C0A的一第二節點耦合至Vout 116，而開關S0D可讓電容器該第二節點耦合至該本機接地網。類似地，開關S0E可讓電容器C0B的一第一節點耦合至一正供電軌，而開關S0G可讓電容器該第一節點耦合至該本機接地網。開關S0F可讓電容器C0B的一第二節點耦合至Vout 116，而開關S0H可讓電容器該第二節點耦合至該本機接地網。

在CLK等於邏輯「1」值時，定義資料驅動器152的預先充電狀態。在該預先充電狀態期間，驅動啟動開關S0A、S0D、S0G和S0H，將電容器C0A預先充電至一電壓，對應至相對於該本機接地網路的該正供電軌，並且將電容器C0B預先充電成大約無電荷。CLK等於邏輯「0」值時，電容器C0A耦合至Vout 116來產生一負脈衝，或電容器C0B耦合至Vout 116來產生一正脈衝，如底下連結第一E圖所述。資料驅動器154包含一實質上一致的電路拓撲，具備反向的CLK，如此CLK等於邏輯「0」值時，資料驅動器154位於預先充電狀態內，並且CLK等於邏輯「1」值時，則驅動Vout 116。

在一個具體實施例內，使用例如強化模式n通道與p通道場效電晶體這類單層互補金屬氧化物半導體裝置，製造開關S0A至S0H以及開關S1A至S1H。在不背離本發明具體實施例的領域與精神之下，任何技術上可行的邏輯電路拓撲都可實施來將開關S0A-S0H和開關S1A-S1H驅動成單獨啟動或未啟動狀態。

第一D圖根據一個具體實施例，例示資料驅動器152在一預先充電狀態下之操作。如所示，CLK等於邏輯「1」值時，開關S0A已經啟動，將電容器C0A的一第一節點耦合至一正供電軌，並且開關S0D已經啟動，將電容器C0A的一第二節點耦合至一本機接地網。同時，開關S0G已經啟動，將電容器C0B的一第一節點耦合至接地，並且開關S0H已經啟動，將電容器C0B的一第二節點耦合至接地。在此預先充電狀態結束時，電容器C0B大體上已經放電。

第一E圖根據一個具體實施例，例示資料驅動器152在不同資料相依驅動狀態下之操作。如所示，CLK等於邏輯「0」值並且D0等於邏輯「0」值時，開關S0C和S0B都設置成將電容器C0A耦合至Vout 116，以傳輸具有一負極性的脈衝。另外，CLK等於邏輯「0」值並且D0等於邏輯「1」值時，開關S0E和S0F都設置成將電容器C0B耦合至Vout 116，以傳輸具有一正極性的脈衝。在此，該正供電軌假設具有足夠高頻電容耦合至該本機接地網，強迫瞬間返回電流通過該本機接地網，結合使用一正脈衝驅動Vout 116。

此時將公佈有關許多選擇架構和功能，如此可依照設計者或使用者意願實施或不實施前述結構之更多說明資訊。吾人應該特別注意，下列資訊僅供說明，不應解釋為以任何方式進行限制。下列任何功能都可在排除或不排除所說明其他功能之下選擇性併入。

第一F圖根據一個具體實施例，例示根據一飛行電容器電荷泵的一接地參考單端傳訊資料驅動器162之操作。資料驅動器162的一或多個實例可設置當成接地參考單端傳訊發送器之內資料驅動器來操作，例如：資料驅動器162的實例可設置成操作取代第一A圖中接地參考單端傳訊發送器110之內的資料驅動器112。類似地，資料驅動器162的實例可設置成操作取代資料驅動器114。

資料驅動器162包含電容器C2以及開關S20、S21、S22、S23和S24，設置成在預先充電相位期間將電容器C2預先充電，以及在資料輸出相位期間將電容器C2放電至Vout 116。在一個具體實施例內，資料驅動器162的第一實例設置成：一時脈信號位於邏輯「0」狀態下在一預先充電相位內操作，以及該時脈信號在邏輯「1」狀態下在一資料輸出相位內操作。資料驅動器162的第二實例設置成：該時脈信號位於邏輯「1」狀態下在一預先充電相位內操作，以及該時脈信號在邏輯「0」狀態下在一資料輸出相位內操作。

資料驅動器162的每一實例都在該預先充電相位內時，若D0在邏輯「1」狀態下，則開關S22和S21啟動，而開關S20、S23和S24未啟動。在該預先充電相位內時，若D0在邏輯「0」狀態下，則開關S20和S23啟動，而開關S21、S22和S24未啟動。在資料輸出相位期間，開關S21和S24已經啟動，而開關S20、S22和S23未啟動。總結來說，在該預先充電相位期間，使用正或負極性電荷將飛行電容器C2預先充電。然後在該資料輸出相位期間，透過接地與Vout 116將該電荷放電。

第一G圖根據一個具體實施例，例示根據一雙電容器電荷泵的一接地參考單端傳訊資料驅動器172之操作。資料驅動器172的一或多個實例可設置當成接地參考單端傳訊發送器之內資料驅動器來操作，例如：資料驅動器172的實例可設置成操作取代第一A圖中接地參考單端傳訊發送器110之內的資料驅動器112。類似地，資料驅動器162的實例可設置成操作取代資料驅動器114。

資料驅動器172包含電容器C3、C4以及開關S30、S31、S32、S33、S40、S41和S42，設置成在預先充電相位期間將電容器C3和C4預先充電，以及在資料輸出相位期間將電容器C3、C4放電至Vout 116。在一個具體實施例內，資料驅動器172的第一實例設置成：一時脈信號位於邏輯「0」狀態下在一預先充電相位內操作，以及該時脈信號在邏輯「1」狀態下在一資料輸出相位內操作。資料驅動器172的第二實例設置成：該時脈信號位於邏輯「1」狀態下在一預先充電相位內操作，以及該時脈信號在邏輯「0」狀態下在一資料輸出相位內操作。

資料驅動器172的每一實例都在該預先充電相位內時，開關S30、S33、S40和S41啟動，而開關S31、S32和S42未啟動。在該資料輸出相位期間，若D0在邏輯「0」狀態下，則開關S31和S32啟動，允許電容器C3將一負極性電荷放電至Vout 116。在同一時間上，開關S30、S33和S40-S42未啟動。在該資料輸出相位期間，若D0在邏輯「1」狀態下，則開關S41和S42啟動，允許電容器C4將一正極性電荷放電至Vout 116。在同一時間上，開關S40和S30-S433啟動。

第二A圖根據一個具體實施例，例示一示範接地參考單端傳訊接收器130。如所示，接地參考單端傳訊接收器130接收輸入信號Vin 264和GRef266，並且產生放大器輸出信號132。在一個具體實施例內，Vin 264上的到達脈衝具有相對於GRef266來說代表邏輯「1」的正電壓，並且Vin 264上的到達脈衝具有相對於GRef266來說代表邏輯「0」的負電壓。接地參考單端傳訊接收器130放大輸入信號Vin 264與GRef 266之間的差分電壓，以產生一對應的差異信號262。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊接收器130設計成偏向差異信號262往反向器inv3的震盪臨界集中，如此根據傳統邏輯電壓位準，放大差異信號262以產生放大器輸出信號132。

在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊接收器130包含電阻器R1至R4、反向器inv1至inv3、電容器C5以及場效電晶體n1和n2。電阻器R2和R4可運用任何技術上可行的技術，實施當成可變電阻器。可變電阻器的一個示範實施提供電阻值的數位控制，並且包含並聯的一組n通道場效電晶體。每一n通道場效電晶體由來自一控制字元，用於建立該電阻值的不同數位控制信號所控制。若該控制字元定義為二進位數，則在該等n通道場效電晶體大小適中時，該組n通道場效電晶體的對應電阻值不變。在一實際實施當中，由接地參考單端傳訊接收器130調整電阻器R2和R4，將傳入脈衝的終端以及注入Vin 264和GRef266的電流平衡。從二進位碼字到電阻值的單一映射，將達成平衡終端所需的任何數位修改簡化。任何技術上可行的技術都可實施來調整電阻器R2和R4，以達成平衡終端。

電阻器R1和R3也可使用任何技術上可行的技術來實施，例如：電阻器R1和R3可實施當成已經適當偏壓的p通道場效電晶體。反向器inv1和inv2提供增益，而電容器C5用來穩定由反向器inv1和inv2結合電阻器R1和場效電晶體n1形成的迴路。

第二B圖根據一個具體實施例，例示設置成解多工傳入資料的一示範接地參考單端傳訊接收器單元270。接地參考單端傳訊接收器單元270包含接地參考單端傳訊接收器130，以及儲存元件，設置成擷取並儲存交錯時脈相位上放大器輸出信號132的邏輯狀態，以便將呈現為輸入信號Vin 264上到達脈衝，稱為輸入信號GRef266的輸入資料解除多工狀態。每一輸出信號D0 284和D1 282都代表該到達資料脈衝一半頻率上的已擷取輸入資料。

在一個具體實施例內，該等儲存元件包含一正邊緣觸發正反器274以及一負邊緣觸發正反器272。如所示，正邊緣觸發正反器274設置成在一時脈信號CLK 268的該上升邊緣期間擷取D0，而負邊緣觸發正反器272設置成在CLK 268的一下降邊緣期間擷取D1。這種組態假設CLK 268和放大器輸出信號132一起轉換，並且正反器272和274需要比維持時間還要多的設定時間。在替代具體實施例內，在CLK 268的下降邊緣上擷取D0，而在CLK 268的上升邊緣上擷取D1。在其他替代具體實施例內，該等儲存元件包含位準敏感栓鎖器而非正反器。

第三圖根據一個具體實施例，例示設置成實施接地參考單端傳訊的一示範收發器配對300。如所示，收發器配對300包含收發器單元310，其透過信號線352、354、356和358耦合至收發器單元370。信號線352、354、356和358可製作成為一多晶片模組封裝190內嵌的控制阻抗線路。收發器310設置成針對該等信號線，接收以一半該資料傳輸率操作的一參考時脈312。可調整相位延遲332可在發送參考時脈312至接地參考單端傳訊發送器322、接地參考單端傳訊發送器324以及序列器334之前，導入一可調整相位延遲。

如所示，接地參考單端傳訊發送器322設置成通過焊墊342、信號線352以及焊墊362，將一序列「01」圖案發送至接地參考單端傳訊接收器382。在一個具體實施例內，此「01」圖案以已發送資料大體上相同的相位來發送，從接地參考單端傳訊發送器324通過焊墊344、信號線354以及焊墊364到接地參考單端傳訊接收器384。序列器334以比參考時脈312還要低的頻率，但是以對應較寬的並聯寬度，接收發送資料314。例如：若參考時脈312設置成以10GHz運作，並且序列器334設置成將十六個二進位字元多工為兩個位元，透過接地參考單端傳訊發送器324傳輸，則十六個二進位字元以10GHz除以八或1.25GHz的速率到達。在此，由序列器334產生的一傳輸資料時脈313以1.25GHz運作，用於到達發送資料314的時序轉換。在此範例中，參考時脈312具有100pS的週期，並且由接地參考單端傳訊發送器322和324發送的每一不同位元都具有50pS的單位間隔。

接地參考單端傳訊接收器382透過信號線352接收參考時脈312的相位延遲版本並且產生一本機參考時脈383，其可耦合至接地參考單端傳訊接收器384，用來擷取信號線354上的到達脈衝。本機參考時脈383也可耦合至解序列器394，用於擷取來自接地參考單端傳訊接收器384的資料並解除多工。延伸以上範例，接地參考單端傳訊接收器384可擷取本機參考時脈383交替時脈相位上以10GHz運作的到達脈衝，以每100pS產生兩個位元。解序列器394設置成將包含來自接地參考單端傳訊接收器384 的兩個位元之序列資料解除多工，並且以1.25GHz的速率產生對應十六個二進位字元。該等十六個二進位字元呈現為接收資料374。解序列器394可產生接收器資料時脈373，以反應適當時脈給接收資料374。接收資料374代表發送資料314的本機副本。在一個具體實施例內，解序列器394設置成沿著字元邊界對準到達資料。精通技術人士將了解，並行資料的序列化以及解序列化需要並行資料沿著字元邊界對準，並且在不背離本發明具體實施例的領域和精神之下，可由收發器單元370或相關邏輯實施業界內已知技術。

序列器396擷取到達的發送資料376，並且將由接地參考單端傳訊發送器386通過信號線356傳輸的該資料序列化。在一個具體實施例內，序列器396根據本機參考時脈383產生發送資料時脈375，當成到達發送資料376的一時脈參考。接地參考單端傳訊接收器326擷取從信號線356和解序列器336到達的該資料，並且將該資料解多工成為文字，呈現為接收資料316。接地參考單端傳訊發送器388設置成通過焊墊368、信號線358以及焊墊348，將一序列「01」圖案發送至接地參考單端傳訊接收器328。在一個具體實施例內，此「01」圖案以已發送資料大體上相同的相位來發送，從接地參考單端傳訊發送器386通過焊墊366、信號線356以及焊墊346到接地參考單端傳訊接收器326。接地參考單端傳訊接收器328與可調整相位延遲338都根據該序列「01」圖案產生接收時脈318。在一個具體實施例內，由解序列器336產生接收資料時脈315，以反應適當時脈給接收資料316。

決定可調整相位延遲332與可調整相位延遲338的正確相位延遲值，可使用任何技術上可行的技術來執行。例如：在一連結訓練相位期間，可調整相位延遲332和可調整相位延遲338的相位延遲值可在相位延遲值的範圍內交換，藉此決定訓練期間對應至一實質上最小位元錯誤率的相位延遲，並且用於正常連結操作。

雖然本說明書內例示同步時脈模型用於在收發器單元310與收發器單元370之間傳輸資料，在不背離本發明具體實施例的領域與精神之下，任何技術上可行的時脈模型都可實施。

第四A圖根據一個具體實施例，例示包含一互補金屬氧化物半導體電路的一接地參考單端傳訊資料驅動器400。如所示，該互補金屬氧化物半導體電路例示一電路拓撲，可用於運用互補金屬氧化物半導體電路元件實施第一F圖的資料驅動器162。尤其是，開關S20和S22分別實施為p通道場效電晶體p40以及p通道場效電晶體p42，並且開關S21、S23和S24分別實施為n通道場效電晶體n41、n通道場效電晶體n43以及n通道場效電晶體n44。一參考節點410耦合至一電容器C7、一p通道場效電晶體p40以及n通道場效電晶體n41。一輸出節點412耦合至電容器C7的另一側，以及耦合至p通道場效電晶體p42、n通道場效電晶體n43以及n通道場效電晶體n44。

控制信號g40耦合至p通道場效電晶體p40的一閘極節點。驅動控制信號g40至一邏輯0位準時，p通道場效電晶體p40開啟，將節點410拉至VDD伴隨的一電壓位準。控制信號g41耦合至n通道場效電晶體n41的一閘極節點。驅動控制信號g41至一邏輯1位準時，n通道場效電晶體n41開啟，將節點410拉至GND伴隨的一電壓位準。類似地，p通道場效電晶體p42回應控制信號g42，選擇性將節點412拉至VDD，而n通道場效電晶體n43回應控制信號g43，選擇性將節點412拉至GND。控制信號g44耦合至n通道場效電晶體n44的一閘極節點。驅動控制信號g44至一邏輯0位準時，n通道場效電晶體n44大體上將節點412與節點Vout 416隔離。不過，驅動控制信號g44至一邏輯1位準時，n通道場效電晶體n44在節點412與Vout 416之間形成一低阻抗路徑。如底下結合第四D圖所描述，此低阻抗路徑有助於使用適當信號驅動Vout 416。

接地參考單端傳訊資料驅動器400主要在三種不同狀態下操作，包含依序驅動零資料值的一第一預先充電狀態、依序驅動一資料值的一第二預先充電狀態，以及用於使用對應至一前述預先充電狀態的信號驅動一信號線，例如信號線105的一驅動狀態。這些狀態例示於底下的第四B圖至第四D圖內。預先充電狀態與該驅動狀態之間的轉換由控制信號g40至g44編排。

第四B圖根據一個具體實施例，例示在伴隨驅動零資料值的該第一預先充電狀態下之接地參考單端傳訊資料驅動器400。如所示，在該第一預先充電狀態下，控制信號g40設定為零，開啟p通道場效電晶體p40，藉此將節點410耦合至VDD。同時，控制信號g43設定為一(1)，開啟n通道場效電晶體n43，藉此將節點412耦合至GND。另外，控制信號g42設定為一來關閉p通道場效電晶體p42，並且控制信號g41和g44設定為零，以分別關閉n通道場效電晶體n41和n通道場效電晶體n44。在此第一預先充電狀態下，電容器C7以節點410上的正電荷以及節點412上的負電荷充電，其與節點Vout 416電絕緣。

第四C圖根據一個具體實施例，例示在伴隨驅動一資料值的該第二預先充電狀態下之接地參考單端傳訊資料驅動器400。如所示，在該第二預先充電狀態下，控制信號g42設定為零，開啟p通道場效電晶體p42，藉此將節點412耦合至VDD。同時，控制信號g41設定為一，開啟n通道場效電晶體n41，藉此將節點410耦合至GND。另外，控制信號g40設定為一來關閉p通道場效電晶體p40，並且控制信號g43和g44設定為零，以分別關閉n通道場效電晶體n43和n通道場效電晶體n44。在此第二預先充電狀態下，電容器C7以節點410上的負電荷以及節點412上的正電荷充電，其與節點Vout 416電絕緣。

第四D圖根據一個具體實施例，例示在一驅動狀態之下的接地參考單端傳訊資料驅動器400。如所示，控制信號g41設定為一，將節點410耦合至GND，並且控制信號g44設定為一，將節點412耦合至節點Vout 416。控制信號g40和g42都設定為一，分別關閉p通道場效電晶體FET p40以及p通道場效電晶體p42。此外，控制信號g43設定為零，以關閉n通道場效電晶體n43。在此狀態下，電容器C7放電至節點Vout 416。若在先前預先充電狀態下已經在電容器C7內累積一負電荷，則C7將該負電荷相對於GND放電至節點Vout 416。否則，若在先前預先充電狀態下已經在電容器C7內累積一正電荷，則C7將該正電荷相對於GND放電至節點Vout 416。通過節點Vout 416的電流大體上與通過GND的對應接地電流平衡。

在不背離本發明範疇與精神之下，可使用任何技術上可行的技術實施電容器C7。在一個具體實施例內，使用n通道場效電晶體實施該電容器C7。例如：一第一n通道場效電晶體的一閘極節點可耦合至第四A圖的節點412，以形成背靠背金屬氧化物電晶體電容器。此外，該第一n通道場效電晶體的源極與汲極節點都可耦合至節點410。一第二n通道場效電晶體的閘極節點可耦合至節點410，而該第二n通道場效電晶體的源極與汲極節點都可耦合至節點412。相較於互補金屬氧化物半導體製程之內可用的其他電容器結構，閘極靜電容量較有面積效率。不過，閘極靜電容量隨電荷極性顯著改變。為了補償極性相依閘極靜電容量，對稱設置兩個n通道裝置來儲存相反極性的電荷。在此方式中，放電進入節點Vout 416的一正脈衝具有相對於放電進入節點Vout 416的一負脈衝大體上相等之振幅。

在另一個具體實施例內，可使用相鄰金屬層內的線路實施該電容器C7。例如：連續金屬層內的線路可設置成在節點410與412之間提供平板靜電容量(Cp)以及邊緣靜電容量(Ce)。不同於閘極靜電容量，傳統介電材料之內嵌金屬結構間之平板與邊緣靜電容量相對於極性穩定。不過，針對同等靜電容量值而言，使用金屬層線路形成的一電容器相較於使用閘極靜電容量形成的一電容器，需要更多晶粒面積。雖然可使用兩相鄰層上的兩平行線路來實施該電容器C7，不過精通技術人士將了解，可使用超過兩層以及每一層上超過兩條相鄰線路，來實現這種金屬氧化物金屬(MOM，metal-oxide-metal)電容器。

第五A圖根據一個具體實施例，例示包含一接地參考單端傳訊資料驅動器400的兩個實例之一接地參考單端傳訊發送器550。如所示，接地參考單端傳訊發送器550接收與時脈信號CLK同步的資料輸入信號D0和D1。控制邏輯502接收信號D0、D1和CLK，並且在回應上，產生驅動器控制信號510以及驅動器控制信號512。在一個具體實施例內，驅動器控制信號510包含控制信號g40至g44，用於接地參考單端傳訊資料驅動器400的實例400(0)，並且驅動器控制信號512包含控制信號g40至g44，用於接地參考單端傳訊資料驅動器400的實例400(1)。

在一個具體實施例內，CLK在邏輯一狀態下時，控制邏輯502設置實例400(0)來在預先充電狀態下操作。若D0在邏輯零狀態下，則實例400(0)進入驅動零資料值伴隨的該預先充電狀態，如先前第四B圖內所例示。在此產生驅動器控制信號510，如此g40=0、g41=0、g42=1、g43=1以及g44=0。另外若D0在邏輯一狀態下，則實例400(0)進入驅動一資料值伴隨的該預先充電狀態，如先前第四C圖內所例示。在此產生驅動器控制信號510，如此g40=1、g41=1、g42=0、g43=0以及g44=0。CLK在邏輯零狀態下時，控制邏輯502設置實例400(0)來在該驅動狀態下操作，如先前第四D圖內所例示。在此產生驅動器控制信號510，如此g40=1、g41=1、g42=1、g43=0以及g44=1。

CLK在邏輯零狀態下時，控制邏輯502設置實例400(1)來在預先充電狀態下操作。若D1在邏輯零狀態下，則實例400(1)進入驅動零資料值伴隨的該預先充電狀態，如先前第四B圖內所例示。在此產生驅動器控制信號512，如此g40=0、g41=0、g42=1、g43=1以及g44=0。另外若D1在邏輯一狀態下，則實例400(1)進入驅動一資料值伴隨的該預先充電狀態，如先前第四C圖內所例示。在此產生驅動器控制信號512，如此g40=1、g41=1、g42=0、g43=0以及g44=0。CLK在邏輯一狀態下時，控制邏輯502設置實例400(1)來在該驅動狀態下操作，如先前第四D圖內所例示。在此產生驅動器控制信號510，如此g40=1、g41=1、g42=1、g43=0以及g44=1。

每一實例400(0)、400(1)都耦合至一共用Vout 416信號，然後進一步耦合至焊墊520。在一個具體實施例內，Vout 416透過電阻器RTx耦合至焊墊522。焊墊522耦合至一電路接地節點，對應至第四A圖至第四D圖內的GND。

在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊發送器550設置成取代第一A圖的接地參考單端傳訊發送器110。在此，焊墊520將Vout 416耦合至信號線105，並且焊墊522將GND耦合至接地網路107。在這種設置當中，接地參考單端傳訊接收器130接收來自接地參考單端傳訊發送器550的資料。在特定具體實施例內，接地參考單端傳訊發送器550包含第三圖的接地參考單端傳訊Tx 322、接地參考單端傳訊Tx 324、接地參考單端傳訊Tx 386以及接地參考單端傳訊Tx 388。

第五B圖根據一個具體實施例，例示一接地參考單端傳訊發送器550的時序。如所示，CLK在邏輯零狀態下時，於時間k+1期間，將來自輸入D0的一個資料位元發送至Vout 416，並且CLK在邏輯一狀態下時，於時間k+2期間，將來自輸入D1的一個資料位元發送至Vout 416。在一個具體實施例內，輸入D0和D1同步於CLK的上升邊緣並更新。在這種具體實施例內，輸入D0和D1改變來回應CLK的上升邊緣進入時間k時，實例400(1)在資料驅動狀態下。在CLK的上升邊緣進入時間k時，實例400(0)進入預先充電狀態，藉此取樣D0上的資料。在CLK離開時間k並進入時間k+1的上升邊緣上，實例400(0)進入一資料驅動狀態，並且將來自D0的擷取資料驅動到Vout 416。在CLK的下降邊緣進入時間k+1時，實例400(1)進入預先充電狀態，藉此取樣D1上的資料。在CLK離開時間k+1並進入時間k+2的上升邊緣上，實例400(1)進入一資料驅動狀態，並且將來自D1的擷取資料驅動到Vout 416。如此，使用具有傳統單端同步時序的傳統邏輯，可將包含D0和D1的資料呈現給接地參考單端傳訊發送器550，而接地參考單端傳訊發送器550將該資料進行時間多工，以便用雙資料速率傳輸。換言之，在該CLK的每一週期或循環內發生兩個資料轉換。在較佳具體實施例內，CLK為低狀態時鎖定D0，以確定D0穩定，可用於控制實例400(0)的該預先充電。類似地，CLK為高狀態時鎖定D1，以確定D1穩定，可用於控制實例400(1)的該預先充電。

在其他具體實施例內，包含超過兩個接地參考單端傳訊資料驅動器400實例的一接地參考單端傳訊發送器，設置成接收接地參考單端傳訊資料驅動器400的每一實例之資料位元，並且以對應的較高資料速率，將該資料進行時間多工處理。在這種具體實施例內，需要多個時脈信號提供適當時序給預先充電，並且驅動資料來將該資料進行時間多工處理。

第五C圖根據一個具體實施例，例示用於產生一接地參考單端傳訊的方法560之流程圖。雖然結合第四A圖至第五B圖來描述方法560，實施輸入資料至輸出資料的二比一時間多工率，不過精通技術人士將了解，執行方法560的任何系統都在本發明具體實施例的領域與精神之內。

方法560從步驟565開始，在此一第一資料驅動器，例如接地參考單端傳訊資料驅動器400的實例400(0)，在一第一時間k期間利用預先充電一第一電容器，取樣資料的一第一位元。該第一電容器充電至具有極性，對應至該資料第一位元的一邏輯位準。在步驟570上，一第二資料驅動器，例如接地參考單端傳訊資料驅動器400的實例400(1)，在一時間k+1期間利用預先充電一第二電容器，取樣資料的一第二位元。該第二電容器充電至具有極性，對應至該資料第二位元的一邏輯位準。

在步驟575上，利用在該時間k+1期間，將該第一電容器耦合至該輸出信號，則該第一資料驅動器驅動一輸出信號，例如第四A圖至第四D圖的Vout 416或第五A圖的Vout 416，以反應資料的該第一位元。在此，該第一電容器耦合在一接地網路與該輸出信號之間。在步驟565內已經根據資料的該第一位元之邏輯位準，建立該第一電容器上電荷的極性。耦合至該輸出信號時，該第一電容器因此反應該邏輯位準給資料的該第一位元。

在步驟580內，在時間k+2期間，利用將該第二電容器耦合至該輸出信號，該第二資料驅動器驅動該輸出信號來反應資料的該第二位元。在此，該第二電容器耦合在一接地網路與該輸出信號之間。在步驟570內已經根據資料的該第二位元之邏輯位準，建立該第二電容器上電荷的極性。耦合至該輸出信號時，該第二電容器因此反應該邏輯位準給資料的該第二位元。在驅動該輸出信號來反應資料的該第二位元之後，終止方法560。

在其他具體實施例內，可實施大於二的時間多工率，並且至少一個額外相位相關時脈可提供來協調超過三個接地參考單端傳訊資料驅動器400實例之操作。

使用接地參考單端的系統級封裝

第六A圖根據一個具體實施例，例示一示範系統級封裝600。如所示，系統級封裝600包含一圖形處理單元(GPU，graphics processing unit)晶片610、一中央處理單元(CPU，central processing unit)晶片620以及一系統功能晶片，例如安裝在一多晶片模組封裝190之內的一周邊橋接晶片630。一本機圖形處理單元記憶體612安裝在多晶片模組封裝190之內，並且耦合至圖形處理單元晶片610。本機圖形處理單元記憶體612可包含一或多個記憶體晶片，其可製作形成一垂直片上晶片堆疊。類似地，一本機中央處理單元記憶體622安裝在多晶片模組封裝190之內，並且耦合至圖形處理單元620。本機中央處理單元記憶體622可包含一或多個記憶體晶片，其可製作形成一垂直片上晶片堆疊。

周邊橋接晶片630可耦合至一數據機晶片632以及一介面單元晶片634。在一個具體實施例內，周邊橋接晶片630設置成執行成為一橋接器，用於在中央處理單元晶片620與數據機晶片632之間傳輸資料。類似地，周邊橋接晶片630設置成執行成為一橋接器，用於在中央處理單元晶片620與介面單元晶片634之間傳輸資料。在另一個具體實施例內，數據機晶片632及/或介面單元晶片634都可直接連接至該中央處理單元。

在系統級封裝600之內可包含一信號處理晶片614，當成另一個系統功能晶片，並且設置成提供有效率、高性能的信號處理功能。信號處理晶片614可設置成在任何形式的信號資料上操作，包含一維信號以及二維信號。在系統級封裝600之內可包含一編解碼器(CODEC，coder-decoder)晶片624，仍舊當成另一個系統功能晶片，並且設置成提供視訊、音訊或視訊與音訊編碼與解碼操作。

在以下描述的範疇內，圖形處理單元晶片610可包含一或多個圖形處理單元核心，每一核心都設置成執行複數個同時執行緒程式。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊互連642將圖形處理單元晶片610耦合至本機圖形處理單元記憶體612，並且另一個接地參考單端傳訊互連640將圖形處理單元晶片610耦合至中央處理單元晶片620。在特定具體實施例內，接地參考單端傳訊互連644將圖形處理單元晶片610耦合至信號處理晶片614，並且接地參考單端傳訊互連648將圖形處理單元晶片610耦合至編解碼器晶片624。在一個具體實施例內，圖形處理單元本機記憶體612包含動態隨機存取記憶體晶片，每一晶片都包含耦合至接地參考單端傳訊互連642的接地參考單端傳訊介面。在另一個具體實施例內，圖形處理單元本機記憶體612包含精簡介面晶片，其包含耦合在記憶體晶片與接地參考單端傳訊互連642之間的接地參考單端傳訊介面。例如：該精簡介面晶片耦合至多晶片模組封裝190，以及耦合至一或多個動態隨機存取記憶體晶片的垂直堆疊，每一都設置成包含一傳統動態隨機存取記憶體電介面。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊互連640、642、644和648都實施為多晶片模組封裝190之內的電線路。每一線路都包含固定至一介電基板，例如多晶片模組封裝190的有機、陶瓷或矽基板層的一導電元件。每一電線路都可設置成展現出一受控制的電阻抗。在某些具體實施例內，圖形處理單元晶片610可分成許多晶片，這些晶片都用接地參考單端傳訊介面彼此連接。

中央處理單元晶片620可包含一或多個一般用途處理單元核心，每一都設置成執行至少一個指令串流。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊互連652將中央處理單元晶片620耦合至本機中央處理單元記憶體622，並且另一個接地參考單端傳訊互連650將中央處理單元晶片620耦合至周邊橋接晶片630。更進一步，接地參考單端傳訊互連658將中央處理單元晶片620耦合至信號處理晶片614，並且接地參考單端傳訊互連654將中央處理單元晶片620耦合至編解碼器晶片624。在一個具體實施例內，接地參考單端傳訊互連650、652、654和658都實施為多晶片模組封裝190之內的電線路。每一線路都包含固定至一介電基板，例如多晶片模組封裝190的有機、陶瓷或矽基板層的一導電元件。每一電線路都可設置成展現出一受控制的電阻抗。

在一個具體實施例內，中央處理單元本機記憶體622包含動態隨機存取記憶體晶片，每一晶片都包含耦合至接地參考單端傳訊互連652的接地參考單端傳訊介面。在另一個具體實施例內，中央處理單元本機記憶體622包含精簡介面晶片，其包含耦合在記憶體晶片與接地參考單端傳訊互連652之間的接地參考單端傳訊介面。例如：該精簡介面晶片耦合至多晶片模組封裝190，以及耦合至一或多個動態隨機存取記憶體晶片的垂直堆疊，每一都設置成包含一傳統動態隨機存取記憶體電介面。

數據機晶片632可設置成提供有線或無線網路連接至數位資料網路，例如射頻無線區域網路(LAN，local area network)或無線行動網路。在一個具體實施例內，數據機晶片632實施IEEE標準802.11(「WiFi」)無線區域網路通訊協定。在另一個具體實施例內，數據機晶片632實施長期演進(LTE，long term evolution/LTE-A)通訊協定。介面單元634可提供特定專屬介面功能，例如音頻再生或取樣、有線數位通訊、類比數位信號轉換等等。有線數位通訊可無限制實施一或多個I2C連接埠、一或多個PCI-E連接埠、一或多個萬用序列匯流排(USB，universal serial bus)連接埠、一或多個乙太網路連接埠、一或多個序列先進技術附件(SATA，serial advanced technology attachment)連接埠或這些的任意組合。介面單元634可實施成為一分散式晶片或整合成另一個晶片，例如周邊橋接晶片630。在一個具體實施例內，互連622包含一個接地參考單端傳訊互連。在特定具體實施例內，互連664包含一個接地參考單端傳訊互連。

根據該接地參考單端傳訊互連需求的頻寬與延遲需求，每一不同的接地參考單端傳訊互連都可包含任意數量的接地參考單端傳訊信號。例如：接地參考單端傳訊互連642可包含十六個接地參考單端傳訊通道，以支援高記憶體頻寬以及低傳輸延遲，而接地參考單端傳訊互連650可包含一個接地參考單端傳訊通道，其可提供足夠的頻寬以及延遲，用於中央處理單元晶片620與和該周邊橋接晶片630相關功能之間的資料傳輸。在特定具體實施例內，一或多個該等接地參考單端傳訊互連包含用於降低整體信號數量的雙向資料信號。

系統級封裝600的不同設置可包含一或多個建構晶片的不同世代或不同設置，每一都潛在由不同製程所製造。在一個範例中，新世代系統級封裝600可設計成將圖形處理單元晶片610更新成新世代裝置，同時維持與前世代系統級封裝600一致的設計。在一個範例中，在新製造的系統級封裝600裝置內，可用新世代圖形處理單元晶片610取代舊世代圖形處理單元晶片610。在另一個範例中，在新製造的系統級封裝600裝置內，可用新世代編解碼器624取代舊世代編解碼器624。在此，新世代編解碼器晶片624可提供較高效能、提供較加功率效益、提供支援舊世代裝置不支援的額外功能與格式或上述任意組合。

雖然已經結合系統級封裝600例示一示範互連拓撲，在不背離本發明範疇與精神之下，可實施其他技術上可行的互連拓撲。如所示，中央處理單元晶片620耦合至圖形處理單元晶片610，以及耦合至周邊橋接晶片630。如第六A圖內所示，中央處理單元晶片620可當成系統圖形處理單元晶片610與周邊橋接晶片630之間的橋樑，其進一步當成數據機晶片632與中央處理單元晶片620之間的橋樑。替代拓撲例示於底下的第六B圖和第六C圖內。

第六B圖根據一個具體實施例，例示一示範系統級封裝600之內主要功能之間的一完整連接拓撲。如所示，包含系統級封裝600的一完整連接網路耦合主要晶片包含圖形處理單元晶片610、中央處理單元晶片620、編解碼器晶片624以及周邊橋接晶片630。每一晶片都包含一完整連接網路之內的一節點，其中該網路包含每一節點配對之間的連接。第六B圖內顯示的一或多個該等連接可用一對應接地參考單端傳訊互連來實施。在一個具體實施例內，執行第五C圖的方法560來產生接地參考單端傳訊信號，其透過結合第六B圖所示的一或多個該等連接來發送。因此出現至少具有三個節點的一無退化完整連接拓撲。特定具體實施例實施一複合式互連拓撲，藉此一額外晶片可耦合至該等完整連接節點晶片之一者。

第六C圖根據一個具體實施例，例示連接示範系統級封裝600之內主要功能的一集線器型拓撲。如所示，包含於系統級封裝600之內圖形處理單元晶片610、中央處理單元晶片620、編解碼器晶片624以及周邊橋接晶片630的用戶端晶片耦合至一系統功能晶片，例如集線器晶片690，其在每一用戶端晶片之間繞送資料。在特定具體實施例內，本機圖形處理單元記憶體612可耦合至集線器晶片690當成用戶端，而非耦合至圖形處理單元晶片610，並且本機圖形處理單元記憶體622可耦合至集線器晶片690當成用戶端，而非耦合至中央處理單元晶片620。第六C圖內顯示的一或多個該等連接可用一對應接地參考單端傳訊互連來實施。在一個具體實施例內，執行第五C圖的方法560來產生接地參考單端傳訊信號，其透過結合第六C圖所示的一或多個該等連接來發送。

在特定具體實施例內，一啟動器電路(未顯示)設置成產生繞送至一目標電路的一要求。該要求可包含要由該目標電路處理的一讀取要求、要由該目標電路處理的一寫入要求、要由該目標電路處理的一指令或要由該目標電路處理的任何技術上可行之要求。例如：中央處理單元晶片 620之內一啟動器電路可產生一存取要求，讀取或寫入圖形處理單元晶片610之內儲存的資料。然後圖形處理單元晶片610之內一目標電路在該存取要求為一讀取要求時，利用回覆要求的資料，或在該存取要求為一寫入要求時，利用將與一存取要求相關聯的資料寫入一目的地位置，來處理該存取要求。一已知存取要求可包含一目標位址與相關聯的資料。若該存取要求需要由系統功能晶片繞送，例如周邊橋接晶片630或集線器晶片690，則該存取要求可經過該系統功能晶片的試驗，以決定將該存取要求轉送至何處。

在一個具體實施例內，在一起始裝置之內產生一存取要求，以便傳輸至一目標裝置進行處理。該存取要求包含一組要求欄位，不限制包含一位址欄位，其可唯一識別該目標裝置以及該目標裝置之內一特定位址。該存取要求透過一接地參考單端傳訊互連發送至該目標裝置。與該接地參考單端傳訊互連相關聯的至少一個接地參考單端傳訊發送器設置成發送包含該存取要求的序列化資料，直到該存取要求完全發送至該目標裝置之內的一接地參考單端傳訊接收器為止。該至少一個接地參考單端傳訊發送器可利用實施一對應數量的接地參考單端傳訊資料驅動器以及適當的時脈電路，實施二或更多個多工度。該至少一個接地參考單端傳訊發送器可設置成執行方法560，來產生包含該序列化資料的個別位元，以便傳輸至該目標裝置。第一A圖至第五B圖內所例示的示範接地參考單端傳訊發送器實施二至一個多工；不過，精通技術人士將了解，在不背離本發明具體實施例的領域與精神之下，可類似實施任意程度的多工。該目標裝置可將該序列化位元解序列化，以建構該存取要求。若該目標裝置設置成做為一橋接器或集線器，則該存取要求可轉送至一目的地目標裝置進行處理。

在一個具體實施例內，一非暫態電腦可讀取媒體設置成呈現多晶片模組封裝190的細部設計，包含所有電連接。這種電連接包含設計來支援接地參考單端傳訊的電線路，包含但不限制接地參考單端傳訊互連640、642、644、648、650、652、654和658。每一接地參考單端傳訊互連都可包含連接性的抽象表示，例如一網路清單內呈現的連接性。個別線路可呈現為一網路清單檔案內的程式碼。精通技術人士將了解，許多網路清單格式都可用，並且設置成呈現系統級封裝600的任何技術上可行之非暫態電腦可讀取媒體都在本發明的領域與精神之內。

第七圖說明其中可實施許多先前具體實施例的許多架構和/或功能性之示範系統700。如所示，提供的系統700包含至少一個中央處理器701，其連接至通訊匯流排702。通訊匯流排702可使用任何合適的通訊協定來實施，例如PCI(週邊組件互連)、PCI-Express、AGP(加速圖形連接埠)、HyperTransport或任何其他匯流排或點對點通訊協定。系統700也包含主記憶體704。控制邏輯(軟體)以及資料都儲存在主記憶體704內，此記憶體可採用隨機存取記憶體(RAM，random access memory)。在一個具體實施例內，中央處理器701、圖形處理器706、設置成互連中央處理器701與圖形處理器706的一部分匯流排702，以及至少一部分主記憶體704都包含系統級封裝，例如第六A圖、第六B圖和第六C圖的系統級封裝600。

系統700也包含輸入裝置712、一圖形處理器706以及一顯示器708，即是一傳統CRT(陰極射線管)、LCD(液晶顯示器)、LED(發光二極體)、電漿顯示器等等。使用者輸入可從輸入裝置712接收，例如鍵盤、滑鼠、觸控板、麥克風等等。在一個具體實施例中，圖形處理器706可包含複數個著色(Shader)模組以及一個光柵化(Rasterization)模組等等。每一前述模組都適合在單一半導體平台上形成圖形處理單元(GPU，graphics processing unit)。

在本說明當中，單一半導體平台可稱為單體半導體式積體電路或晶片。吾人應該注意，單一半導體平台一詞也表示多晶片模組，其具備提高的連線性來模擬晶片上運算，並且運用傳統中央處理單元(CPU，central processing unit)和匯流排做大幅改善。當然，依照使用者的意願，許多模組也可分開或與半導體平台進行許多結合。

系統700也包含次要儲存裝置710。次要儲存裝置710包含例如：硬碟機以及/或可移除式儲存裝置，像是軟碟機、磁帶機、光碟機、數位多功能光碟(DVD)機、記錄裝置、萬用序列匯流排(USB)快閃記憶體。可移除式儲存裝置用已知的方式讀寫可移除式儲存單元。電腦程式(或電腦控制邏輯)可儲存在主記憶體704以及/或次要儲存裝置710內，這種電腦程式在執行時可讓系統700執行許多功能。主記憶體704、儲存裝置710及/或任何其他儲存裝置都可為電腦可讀取媒體的範例。

在一個具體實施例內，許多附圖的架構以及/或功能性都可在由中央處理器701、圖形處理器706、積體電路(未顯示，可具有至少部分中央處理器701和圖形處理器706的能力)、晶片組(即是設計來執行相關功能的積體電路群組)以及/或其他任何積體電路所構成結構內實施。

仍舊是，許多附圖的架構以及/或功能性都可在一般電腦系統、電路板系統、娛樂專用遊戲控制台系統、應用專屬系統以及/或其他任何所要系統的範圍內實施。例如：系統700可為桌上型電腦、膝上型電腦、伺服器、工作站、遊戲主機、嵌入式系統及/或其他任何邏輯形式。仍舊是，系統700可為許多其他裝置的形式，包含但不受限於個人數位助理(PDA)裝置、行動電話裝置、電視等等。

進一步，雖然未顯示，系統700可連結至網路(例如通訊網路、區域網路(LAN，local area network)、無線網路、廣域網路(WAN，wide area network)，像是網際網路、點對點網路、有線電視網路等等)用來通訊。

在一個具體實施例內，匯流排702之內的特定信號可實施為接地參考單端傳訊，如上面第一A圖至第六C圖內所描述。

當上面已經說明許多具體實施例時，必須了解到它們係僅藉由範例來呈現，並非構成限制。因此，較佳具體實施例之廣度及範疇並不侷限於上述任何示範性具體實施例，而應僅根據以下的申請專利範圍及其等效內容來定義。