TWI616754B - 快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置及傳輸系統 - Google Patents

Abstract

一種快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置，包含：複數個第一PCIe埠、複數個環形路徑與控制模組。各環形路徑連接各第一PCIe埠與控制模組。控制模組接收一傳輸需求指令。此傳輸需求指令來自第一PCIe埠中之一來源埠且用以要求與第一PCIe埠中之一目的地埠進行傳輸。控制模組依據傳輸需求指令計算環形路徑中的來源埠與目的地埠之間的最短傳輸路徑，並控制來源埠接收到的資料經由最短傳輸路徑傳送至目地地埠。如此，能大幅降低複雜度，且提升電子元件的擴充性，以及大幅降低研發成本。

Description

快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置及傳輸系統

本發明是相關於一種快捷外設互聯標準的資料交換技術，特別是一種快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置及傳輸系統，其能大幅降低複雜度，且提升電子元件的擴充性，以及大幅降低研發成本。

隨著科技的發展，資料的傳輸之需求日益重要。其中，快捷外設互聯標準（PCI express，PCIe）之技術係能提供高速傳輸的交握技術。隨著電子裝置愈來愈多元，且其資料傳輸的傳輸量愈來愈大，因此，設置封包交換器的需求亦愈來愈有其必要。

傳統上，封包交換器的架構是使用縱橫式架構（Cross Bar Architecture）。其架構是各個連接埠均與其他連接埠以連接線連接，換句話說，各個連接埠均是以一對多的方式連接至其他連接埠。也因此各個連接埠均能以專屬的連接線將資料傳輸至對應的連接埠。以藉此能達到快速傳輸資料的目的。

然而，縱橫式架構之封包交換器雖透過點對點方式快速傳輸資料，惟其複雜度為（O（N ²））（N為連接埠之數量）。換句話說，當連接埠愈多，其點對點之間的繞線之困難度也就愈複雜。再者，當連接埠的數量有增加時，則其連接線的繞線方式則須重新設計，極為耗費人工研發成本。是以，有必要針對此些問題提出一解決方案。

在一實施例中，一種快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置，其包含：複數個第一PCIe埠、複數環形路徑與控制模組。各環形路徑連接各第一PCIe埠。控制模組接收來自各第一PCIe埠之來源埠且用以要求與各第一PCIe埠之目的地埠進行傳輸的傳輸需求指令，依據傳輸需求指令計算各環形路徑中來源埠與目的地埠之間的最短傳輸路徑。控制模組控制來源埠接收到的資料經由最短傳輸路徑傳送至目的地埠。

在一實施例中，一種快捷外設互聯標準傳輸系統，其包含：多個資料交換裝置與多個通訊單元。各資料交換裝置包含：多個第一PCIe埠、第二PCIe埠、多個環形路徑以及控制模組。各環形路徑連接第一PCIe埠與第二PCIe埠。控制模組控制各第一PCIe埠與第二PCIe埠中任二者經由環形路徑中之一者。各通訊單元包含第一傳輸埠、第二傳輸埠、第一緩衝模組、第二緩衝模組與處理模組。第一傳輸埠是連接第二PCIe埠。第二傳輸埠連接另一通訊單元。第一緩衝模組連接第一傳輸埠，暫存第一傳輸埠接收到的資料。第二緩衝模組是對應於第二傳輸埠，且第二緩衝模組連接對應的第二傳輸埠，暫存對應的第二傳輸埠接收到的資料。處理模組連接第一傳輸埠、第二傳輸埠、第一緩衝模組與第二緩衝模組之間。處理模組控制第一傳輸埠或第二傳輸埠中任二者之間的資料的傳輸。

綜上，依據本發明之實施例，快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置及傳輸系統，能在單一資料交換裝置上提供多個PCIe埠並利用環形路徑進行二PCIe埠之間的資料傳輸，其能大幅提升電子元件的擴充性，且無須重新設計連接線的連接方式，進而大幅降低整體電路的複雜度。在一些實施例上，更提供第二PCIe埠與外部裝置進行通訊，以隨時增加第一PCIe埠，進而提升電子元件的擴充性。

圖1是本發明一實施例之快捷外設互聯標準（PCIe）資料交換裝置10的架構圖。請參閱圖1，快捷外設互聯標準資料交換裝置10包含控制模組11、多個第一PCIe埠12與複數個環型路徑111。各環型路徑111連接各第一PCIe埠12與控制模組11。控制模組11連接多個第一PCIe埠12。各第一PCIe埠12用以連接一個支援PCIe的電子元件201、202、203、204或205（以下將任一電子元件通稱為電子元件20）。

控制模組11接收一傳輸需求指令。於此，此傳輸需求指令來自第一PCIe埠12中之一來源埠，並且用以要求與第一PCIe埠12中之一目的地埠進行傳輸。控制模組11依據傳輸需求指令計算環形路徑111中來源埠與目的地埠之間的一最短傳輸路徑，並且控制來源埠接收到的資料經由最短傳輸路徑傳送至目的地埠。

其中，環形路徑111具有二種不同資料傳輸方向的環形路徑（以下分別稱之為第一路徑與第二路徑）。於一實施例中，第一路徑的資料傳輸方向被設定為順時鐘方向，而第二路徑的資料傳輸方向則被設定為逆時鐘方向。其中，透過增加環型路徑的數量能提升資料傳輸的傳輸效率，且能減少於同一時間中使用相同的第一路徑或第二路徑時之等待時間。亦即其中一第一路徑或其中一第二路徑有被使用時，其能快速選擇以另一第一路徑或另一第二路徑傳送資料。其中，環形路徑111中的第一路徑的數量與二條第二路徑的數量非本發明之限制。舉例來說，可依實際需求，設計為二種路徑分別為一條或三條，或者設計為二種路徑的數量不同。以下以二條第一路徑與二條第二路徑為例。

於一實施例中，當一電子元件201欲傳輸一資料至另一電子元件202時，電子元件201會生成一傳輸需求指令。傳輸需求指令指示來源埠（即，與電子元件201連接之第一PCIe埠12）、目的地埠（即，與另一電子元件202連接之第一PCIe埠12）、資料的大小或其他必要資訊等，但本發明非以此為限制。

接著，控制模組11接收傳輸需求指令後，會根據傳輸需求指令計算電子元件201（即對應來源埠）與電子元件202（即對應目的地埠）之間的距離，能藉此計算出以第一路徑或第二路徑為做為最短傳輸路徑。接著，此控制模組11控制來源埠自電子元件201接收到的資料經由最短傳輸路徑傳送至目的地埠的電子元件202。亦即電子元件201經由對應連接的第一PCIe埠12（即，來源埠）經由最短傳輸路徑傳送資料至與電子元件202連接的第一PCIe埠12（即，目的地埠）。

於一實施例中，各第一PCIe埠12分別具有一連接埠編號#0、#1、#2、#3、#4、#5、#6或#7。舉例來說，請參閱圖1，第一PCIe埠12依序具有#0至#7之連接埠編號。於此，控制模組11能依據傳輸需求指令中來源埠與目的地埠的連接埠編號而計算第一路徑與第二路徑中何者具有最短傳輸路徑。因此，於圖1所示之例子，當電子元件201要求傳送資料給電子元件202時，控制模組11能透過連接埠編號#0與#6之相對關係，而能計算得知以第一路徑進行傳輸的傳輸路徑為最短。換言之，電子元件201傳送資料至電子元件202時，控制模組11會選擇第一路徑做為傳輸路徑（即，控制資料以順時鐘方向傳送至連接埠編號#6之第一PCIe埠12）。相同地，若電子元件201要求傳送資料至電子元件203時，控制模組11能透過連接埠編號#0與#3之相對關係進行計算得以第二路徑進行傳輸的傳輸路徑為最短。因此，控制模組11選擇第二路徑做為傳輸路徑（即，控制資料以逆時鐘方向傳送至連接埠編號#3之第一PCIe埠12）。

於一實施例中，控制模組11包含一仲裁單元（以下稱之為第一仲裁單元），其用以根據資料的優先順序以及環型路徑111之使用狀態以決定此些第一PCIe埠12中之何者能優先傳遞資料。舉例來說，當電子元件201所傳輸的資料之優先權最高時，則第一仲裁單元會讓環形路徑111中的最短傳輸路徑（即第一路徑或第二路徑）提供給資料最優先傳輸至目的地埠（與電子元件202連接之第一PCIe埠12），換句話說，即優先讓第一路徑或第二路徑能空出而讓最高優先權的來源埠傳送資料至目的地埠。於一實施例中，當環形路徑111上皆有資料進行傳輸時（即第一路徑與第二路徑皆正在進行傳送資料），其能透過中斷機制或等待第一路徑或第二路徑傳遞完資料之後再進行傳輸優先權較高的該資料，於此能視實際需求調整，本發明並非為限制。

上述實施例是能於增加可接受程度的延遲下，透過控制模組11的環形路徑111能大幅降低複雜度。再者，透過環形路徑111能隨時增加第一PCIe埠12而不會增加其複雜度，亦無須重新設計連接線的連接方式，能大幅節省設計成本。

在一些實施例中，可透過建立多個資料交換裝置10之間的通訊以擴充更多的第一PCIe埠12。圖2是本發明另一實施例之快捷外設互聯標準資料交換裝置10的架構圖。圖3是本發明另一實施例之快捷外設互聯標準傳輸系統的另一架構圖。請參閱圖2-3，快捷外設互聯標準傳輸系統包含多個資料交換裝置10與多個通訊單元30。資料交換裝置10連接於電子元件20與通訊單元30之間，並且通訊單元30連接於資料交換裝置10與另一通訊單元30之間。

各資料交換裝置10分別包含控制模組11、多個第一PCIe埠12與環形路徑111之外，更包含第二PCIe埠13。第二PCIe埠13連接通訊單元30與控制模組11之間。另，環形路徑111連接各第一PCIe埠12、第二PCIe埠13與控制模組111。於一實施例中，各第一PCIe埠12用以連接一個支援PCIe的電子元件201、202、203、204或205（以下將任一電子元件通稱為電子元件20）。

其中，環形路徑111具有二種不同資料傳輸方向的環形路徑（以下分別稱之為第一路徑與第二路徑）。於一實施例中，第一路徑的資料傳輸方向被設定為順時鐘方向，第二路徑的資料傳輸方向被設定為逆時鐘方向。

其中，透過增加環型路徑的數量能提升資料傳輸的傳輸效率，且能減少於同一時間中使用相同的第一路徑或第二路徑時之等待時間。亦即其中一第一路徑或其中一第二路徑有被使用時，其能快速選擇以另一第一路徑或另一第二路徑傳送資料。其中，環形路徑111中的第一路徑的數量與二條第二路徑的數量非本發明之限制。舉例來說，可依實際需求，設計為二種路徑分別為一條或三條，或者設計為二種路徑的數量不同。以下以二條第一路徑與二條第二路徑為例。

於一實施例中，各第一PCIe埠12係分別具有一連接埠編號#0、#1、#2、#3、#4、#5、#6或#7。舉例來說，請參閱圖2，第一PCIe埠12依序具有#0至#7之連接埠編號。於此，控制模組11能依據傳輸需求指令中來源埠與目的地埠的連接埠編號而計算第一路徑與第二路徑中何者具有最短傳輸路徑。舉例來說，電子元件201的所連接的第一PCIe埠12之連接埠編號為#1（即來源埠的連接埠編號為#1），而接收資料的電子元件202所連接的第一PCIe埠12之連接埠編號為#6（即目的地埠的連接埠編號為#6）。因此，控制模組11能透過來源埠與目的地埠之連接埠編號#1與#6之相對關係，而能得知以計算出第一路徑為最短傳輸路徑。相同地，第二PCIe埠13是介於連接埠編號#0與連接埠編號#7之間。因此，若於第二PCIe埠13接收資料時，亦會根據目的地埠與第二PCIe埠13而計算以選擇第一路徑或第二路徑，以供傳送至對應的目的地埠（即第一PCIe埠12），其判斷方式雷同，於此不再贅述。

於一實施例中，當一電子元件201傳輸一資料至另一電子元件202時，電子元件201會生成一傳輸需求指令。其傳輸需求指令包含電子元件20的來源埠、另一電子元件20的目的地埠、資料的大小、來源單元之通訊單元30、目的地單元之通訊單元30或其他等必要資訊，本發明非以此為限制。

通訊單元30包含第一傳輸埠31、第二傳輸埠32、第一緩衝模組33、第二緩衝模組34與處理模組35。第一傳輸埠31連接於第一緩衝模組33與第二PCIe埠13之間。第二傳輸埠32連接於第二緩衝模組34與另一通訊單元30的第二傳輸埠32之間。處理模組35是分別與第一傳輸埠31、第二傳輸埠32、第一緩衝模組33以及第二緩衝模組34連接。

於一實施例中，第一傳輸埠31是與第二PCIe埠13連接，以自第二PCIe埠13經由環形路徑111接收資料與傳輸需求指令。也就是說，資料交換裝置10經由電子元件20取得資料與傳輸需求指令後，會利用環形路徑111將資料與傳輸需求指令傳送至第二PCIe埠13，接著再利用第二PCIe埠13將資料與傳輸需求指令傳送至對應連接的通訊單元30的第一傳輸埠31。

第二傳輸埠32電性連接另一個通訊單元30的第二傳輸埠32。也就是說，兩兩通訊單元30之間是透過第二傳輸埠32構成電性連接，以將資料與傳輸需求指令能透過來源單元的第二傳輸埠32傳遞至目的地單元的第二傳輸埠32，以進一步將資料與傳輸需求指令與傳輸至下一目的地單元的第二傳輸埠32，或進一步將資料與傳輸需求指令傳輸至第一傳輸埠31。

第一緩衝模組33電性連接第一傳輸埠31，並且用以儲存經由第一傳輸埠31所接收到的資料。亦即第一傳輸埠31自第二PCIe埠13接收資料後，會將資料儲存於第一緩衝模組33中，或第一傳輸埠31自第二傳輸埠32接收資料時，與第一傳輸埠31連接的第一緩衝模組33會先自第二傳輸埠32接收並儲存資料，再將於第一緩衝模組33中的資料傳送至第一傳輸埠31。

第二緩衝模組34電性連接第二傳輸埠32，並且用以儲存經由第二傳輸埠32所接收到的資料。亦即第二傳輸埠32自另外一個通訊單元30的第二傳輸埠32接收資料後，會先將資料儲存於第二緩衝模組34中。或第二傳輸埠32自第一傳輸埠31接收資料時，亦會先將資料儲存於第二緩衝模組34中，以等待資料下一個傳送目的（即傳送至下一個通訊單元30）。

於一實施例中，第二傳輸埠32電性連接另一通訊單元30的第二緩衝模組34，而第二緩衝模組34電性連接另一通訊單元30的第二傳輸埠32，以致此通訊單元30能與另一通訊單元30傳送資料。另於一實施例中，第一傳輸埠31是與資料交換裝置10的第二PCIe埠連接，且第一緩衝模組33與資料交換裝置10連接，以直接與資料交換裝置10傳送資料。

處理模組35是控制第一傳輸埠31與至少一第二傳輸埠32中之任二者之間的資料的傳輸。換句話說，處理模組35是根據傳輸需求指令將資料傳送至對應的通訊單元30（即目的地單元），以進一步由與通訊單元30連接的資料交換裝置10將資料傳送至對應的第一PCIe埠12（即目的地埠），再進一步傳送至與目的地埠連接的電子元件20。進一步來說，處理模組35是能依據傳輸需求指令而能得知資料是由各通訊單元30之來源單元的資料交換裝置10的各第一PCIe埠之來源埠發出，且處理模組35亦能依據傳輸需求指令而能得知欲傳送至各通訊單元30之目的地單元的資料交換裝置10的各第一PCIe埠之目的地埠之電子元件20。因此，處理模組35能依序控制對應的第一緩衝模組33或第二緩衝模組34，而讓其中的資料傳送至對應目的地單元的第二傳輸埠32，或控制對應的第二緩衝模組34中的資料傳送至目的地單元的第一傳輸埠31所連接的第一緩衝模組33，以進一步經由第一傳輸埠31傳送至資料交換裝置10。

圖4是本發明一實施例之仲裁單元的一架構圖。請參閱圖2-4，於一實施例中，處理模組35包含仲裁單元（以下稱之為第二仲裁單元351），第二仲裁單元351是判斷先以第一傳輸埠31傳送資料，或判斷先以第二傳輸埠32傳送資料。換句話說，第二仲裁單元351能決定第一傳輸埠31所連接的第一緩衝模組33先傳送資料至對應的第二傳輸埠32，或第二仲裁單元351能決定第二傳輸埠32所連接的第二緩衝模組34先傳送資料至對應的第一傳輸埠31或第二傳輸埠32。其中，圖4中所示的Rst訊號是對應於各電子元件20之重置訊號，即Rst訊號線是分別與第一PCI埠12連接，以接收來自電子元件20的重置訊號。另，圖4中所示的Req0-ReqN之訊號是對應於處理模組35發出的需求訊號，即讓第二仲裁單元351能得知哪些電子元件20是需要傳遞資料，以進而能讓第二仲裁單元351判斷由哪一個電子元件優先傳輸資料。

其中，於一實施例中，第二仲裁單元351可以為比重式（Weight Round Robin）仲裁單元，其能進一步偵測第一傳輸埠31連接的資料交換裝置10之電子元件20之數量，而讓各電子元件20傳送的資料能平均傳輸。亦即，當一資料交換裝置10連接的電子元件20數量與另一資料交換裝置10所連接的電子元件20數量不一致時，則第二仲裁單元351能讓各電子元件20傳送的資料平均且交錯的傳輸。其中，於一實施例中，第二仲裁單元351是連接各第一PCIe埠12以分別偵測是否有連接電子元件20。因此，若先傳送資料交換裝置10之電子元件20的資料時（即由與資料交換裝置10連接的第一緩衝模組33傳送資料），則第二仲裁單元351會讓另一資料交換裝置10之電子元件20等待，於原資料交換裝置10傳送的資料傳完後，接著再讓另一資料交換裝置10傳遞下一筆資料（即由另一與資料交換裝置10連接的第一緩衝模組33傳送資料），接著再回頭由原資料交換裝置10之電子元件20傳送資料。依此類推，即能讓各資料交換裝置10彼此有公平的傳送資料之優先權。因此，第二仲裁單元351能依據各資料交換裝置10的電子元件20之數量而平均分配資料傳送的順序，其能依據實際需求設計，本發明並非以此為限制。

於此以一例子做說明，本發明非以此為限制。若其中一資料交換裝置10（下以第一資料交換裝置描述）連接的電子元件20有4個時，而另一資料交換裝置10（下以第二資料交換裝置描述）連接的電子元件20有2個。而此第一、第二資料交換裝置分別均有電子元件20欲傳送資料。因此，第二仲裁單元351能得知第一資料交換裝置連接4個電子元件20，亦能得知第二資料交換裝置連接2個電子元件20。首先，先提出傳輸需求指令者能優先傳送資料，當有未傳送完畢時，或同一時間提出傳輸需求指令時，第二仲裁單元351則會根據當時使用狀態而優先讓另一個傳輸需求指令傳送資料。亦即，若第一資料交換裝置一端是先傳送資料時，則第二仲裁單元351會判斷以指定第二資料交換裝置一端等待第一資料交換裝置傳送完畢後，以接續傳送資料。等第二資料交換裝置一端傳送完資料後，再輪回第一資料交換裝置一端傳送資料，如此反覆的交錯且依序傳送資料。能讓各電子元件20的優先權均相等，且避免因連接電子元件20數量較多而有較多先傳送資料的情形。其中，傳送的順序能依據實際需求調整，亦即能讓第一資料交換裝置先傳送完2筆資料後，再讓第二資料交換裝置傳送1筆資料，本發明並非受限於此。

於一實施例中，各通訊單元30是以陣列方式排列，並且讓資料傳送過程中，有跨越通訊單元30時，會先讓資料的傳輸方向由通訊單元30（即對應於來源單元）以X軸方向傳送資料至另一通訊單元30，再讓資料的傳輸方向以Y軸方向傳送資料至另一通訊單元30（即對應於目的地單元）。換句話說，各通訊單元30根據傳輸需求指令能得知資料的來源單元與目的單元，是以會先以傳輸路徑方向的第一方向（即圖式3的X軸方向）由來源單元之通訊單元傳送資料以經過至少一通訊單元30，然後再以傳輸路徑方向的第二方向（即圖式3的Y軸方向）傳送資料至目的地單元，以進一步將資料經由資料交換裝置10傳送至對應的電子元件20。於一些實施例中，資料的傳輸路徑方向亦能先以Y軸方向傳送，再以X軸方向傳輸，本發明非以此為限制。

於一實施例中，各通訊單元30分別包含一通訊單元碼，且各傳輸需求指令亦具有對應的通訊單元30之通訊單元碼。換句話說，一通訊單元30耦接的電子元件20對應傳輸需求指令傳送資料時，各通訊單元30即能根據傳輸需求指令的通訊單元碼而得知來源單元之通訊單元30與目的單元之通訊單元30。

於此以一例子做說明，但本發明非以此為限制。請參閱圖2至圖3，第一列的各通訊單元30的通訊單元碼分別為#10、#11或#12，以及第二列的各通訊單元30的通訊單元碼分別為#20、#21或#22。另，各資料交換裝置10的各連接埠編號可編號為#0、#1、#2、#3、#4、#5、#6或#7。其中，若與通訊單元30的通訊單元碼為#22連接之資料交換裝置10的連接埠編號#6之電子元件20欲傳送資料至與通訊單元30的通訊單元碼為#11連接的資料交換裝置10的連接埠編號#1之電子元件20。即連接埠編號為#22之通訊單元（即來源單元）的資料交換裝置10之連接埠編號#6的資料交換裝置10欲傳送資料連接埠編號為#11之通訊單元（即目的地單元）的資料交換裝置10之連接埠編號#1之電子元件20。

此時，通訊單元碼為#22之通訊單元30連接的資料交換裝置10的連接埠編號#1連接的電子元件20會輸出資料，並且對應連接的該資料交換裝置10會先判斷連接埠編號#6與第二PCIe埠13的相對連接關係，以選定第二路徑（即逆時鐘方向）傳輸。接著，第二PCIe埠13將資料與傳輸需求指令傳送至通訊單元碼為#22的通訊單元30的第一傳輸埠31，以儲存於通訊單元碼為#22的通訊單元30的第一緩衝模組33中。接著通訊單元30根據傳輸需求指令能得知通訊單元碼為#11之通訊單元30為對應的傳送資料的傳送目標。因此，資料會經由通訊單元碼為#22的第一緩衝模組31輸出至第二緩衝模組34，以經由第二傳輸埠32輸出至通訊單元碼為#21的第二傳輸埠32（即由傳輸路徑方向之X方向傳送資料），並存入對應的第二緩衝模組34（即位於通訊單元碼##21的通訊單元30中）。接著再由第二緩衝模組34將資料傳送至另一第二緩衝模組34儲存。然後通訊單元碼為#21的通訊單元30之另一第二傳輸埠32將資料傳送至通訊單元碼為#11的通訊單元30（即由傳輸路徑方向之Y方向傳送資料）。接著再由通訊單元碼為#11的通訊單元30之第一傳輸埠31傳送資料與傳輸需求指令至對應連接的資料交換裝置10的第二PCIe埠13。然後透過此資料交換裝置10依據傳輸需求指令指定最短傳輸路徑（即連接埠編號#1與第二PCIe埠13的對應關係而指定第二路徑做為最短傳輸路徑）。最後再透過連接埠編號#1的第一PCIe埠12傳送資料至對應連接的電子元件20，以完成傳送資料。

其中，電子元件20可以為處理器（如CPU、GPU）、記憶體、硬碟等，本發明並非為限制。

依據上述實施例，透過控制模組11的環形路徑111能大幅降低複雜度。再者，透過環形路徑111能隨時增加第一PCIe埠12而不會增加其複雜度，亦無須重新設計連接線的連接方式。另外，利用多個資料交換裝置10與多個通訊單元30相互連接，能大幅擴充電子元件20的連接。因此，本發明能大幅提升電子元件20的擴充性，且大幅降低研發成本。

10 資料交換裝置 11 控制模組 12 第一PCIe埠 13 第二PCIe埠 111 環形路徑 20 電子元件 201 電子元件 202 電子元件 203 電子元件 204 電子元件 205 電子元件 30 通訊單元 31 第一傳輸埠 32 第二傳輸埠 33 第一緩衝模組 34 第二緩衝模組 35 處理模組 351 第二仲裁單元

[圖1] 是本發明一實施例之快捷外設互聯標準資料交換裝置的架構圖。 [圖2] 是本發明另一實施例之快捷外設互聯標準資料交換裝置的架構圖。 [圖3] 是本發明另一實施例之快捷外設互聯標準傳輸系統的架構圖。 [圖4] 是本發明一實施例之仲裁單元的一架構圖。

Claims (10)

1. 一種快捷外設互聯標準資料交換裝置，包含：複數個第一PCIe埠，分別具有一連接埠編號；複數環形路徑，各該環形路徑連接該些第一PCIe埠；以及一控制模組，接收來自該複數個第一PCIe埠中之一來源埠且用以要求與該複數個第一PCIe埠中之一目的地埠進行傳輸的一傳輸需求指令，該傳輸需求指令包含對應該來源埠的該連接埠編號與對應該目的地埠的該連接埠編號，該控制模組依據該傳輸需求指令計算該複數環形路徑中該來源埠與該目的地埠之間的一最短傳輸路徑，以及控制該來源埠接收到的資料經由該最短傳輸路徑傳送至該目的地埠。
2. 一種快捷外設互聯標準資料交換裝置，包含：複數個第一PCIe埠；複數環形路徑，各該環形路徑連接該些第一PCIe埠；以及一控制模組，接收來自該複數個第一PCIe埠中之一來源埠且用以要求與該複數個第一PCIe埠中之一目的地埠進行傳輸的一傳輸需求指令，其中該控制模組包含一仲裁單元，該仲裁單元根據該環形路徑的一使用狀態及該些第一PCIe埠的一優先權，以決定該優先權較高的該第一PCIe埠優先以該些環形路徑中的該最短傳輸路徑傳送該資料。
3. 如請求項2所述之快捷外設互聯標準資料交換裝置，其中各該第一PCIe埠具有一連接埠編號，該傳輸需求指令包含對應該來源埠的該連接埠編號與對應該目的地埠的該連接埠編號。
4. 一種快捷外設互聯標準傳輸系統，包含： 複數個資料交換裝置，各該資料交換裝置包含：複數個第一PCIe埠；一第二PCIe埠；複數環形路徑，各該環形路徑連接該些第一PCIe埠與該第二PCIe埠；以及一控制模組，控制該些第一PCIe埠與該第二PCIe埠中之任二者經由該些環形路徑中之一傳輸一資料；以及複數通訊單元，各該通訊單元包含：一第一傳輸埠，連接該第二PCIe埠；至少一第二傳輸埠，各該第二傳輸埠連接另一該通訊單元；一第一緩衝模組，連接該第一傳輸埠，暫存該第一傳輸埠接收到的該資料；至少一第二緩衝模組，分別對應該至少一第二傳輸埠，各該第二緩衝模組連接對應的該第二傳輸埠，暫存對應的該第二傳輸埠接收到的該資料；以及一處理模組，連接該第一傳輸埠、該至少一第二傳輸埠、該第一緩衝模組與該至少一第二緩衝模組之間，控制該第一傳輸埠與該至少一第二傳輸埠中之任二者之間的該資料的傳輸。
5. 如請求項4所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中當該控制模組接收來自該複數個第一PCIe埠與該第二PCIe埠中之一來源埠且用以要求與該複數個第一PCIe埠與該第二PCIe埠中之一目的地埠進行傳輸的一傳輸需求指令時，該控制模組依據該傳輸需求指令計算該複數環形路 徑中該來源埠與該目的地埠之間的一最短傳輸路徑，以及控制該來源埠接收到的資料經由該最短傳輸路徑傳送至該目的地埠。
6. 如請求項5所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中該些第一PCIe埠分別具有一連接埠編號，該傳輸需求指令包含有對應該連接埠編號的該來源埠與對應該連接埠編號的該目的地埠，該控制模組根據該傳輸需求指令的該連接埠編號計算該第一路徑第二路徑最短傳輸路徑。
7. 如請求項5所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中該些通訊單元分別包含有一通訊單元碼，各該通訊單元的該處理模組依據該傳輸需求指令中的該通訊單元碼選擇對應的該第二傳輸埠輸出該資料至對應的該通訊單元。
8. 如請求項4所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中該控制模組包含一仲裁單元，該仲裁單元根據該環形路徑的一使用狀態及該些第一PCIe埠的一優先權，以決定該優先權較高的該第一PCIe埠優先以該環形路徑中的該最短傳輸路徑傳送該資料。
9. 如請求項4所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中該處理模組包含一仲裁單元，該仲裁單元根據耦接的該電子元件之數量決定先讓位於對應的該第一緩衝模組或該第二緩衝模組的該資料傳輸至對應連接的該些第二傳輸埠之該第二緩衝模組，或決定先讓位於對應該第一緩衝模組的該資料傳輸至對應連接的該第二PCIe埠。
10. 如請求項4所述之快捷外設互聯標準傳輸系統，其中該些通訊單元以一陣列排列，且各該通訊單元先以該陣列的一第一方向傳送資料，再以該陣列的一第二方向傳送資料。