TWI653858B - 收發器群組及相關聯路由器 - Google Patents

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Abstract

一種收發器群組包含複數個收發器；其中該收發器群組透過一導線而執行傳輸及接收，且該等收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器，且該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至該導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流。

Description

收發器群組及相關聯路由器
本揭露係相關於一種通訊裝置，尤指一種收發器群組以及相關路由器。
由於微處理器電腦記憶體、通信介面及其他裝置在速度方面得以增加，因此此等離散裝置之間經由一高速通信匯流排之連接在速度及輸送量方面亦必定得以增加。如同大部分組件，對於高速並列匯流排傳輸，功率損耗及轉變時間係主要關注點。在寬並列匯流排傳輸之情況下，每一訊號單元之功率總和較大且傳輸速度受轉變時間限制。一較快轉變時間產生較高傳輸速度。
本揭露的目的係在於改良收發器群組之利用率。 本揭露之某些實施例提供一種收發器群組，該收發器群組包含：複數個收發器；其中該收發器群組透過一導線而執行傳輸及接收，且該等收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器，且該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至該導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流。 本揭露之某些實施例提供一種路由器，該路由器包含：一第一收發器；一第二收發器；一第一開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；及一第二開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。 本揭露之某些實施例提供一種路由器，該路由器包含：一第一收發器；一第二收發器；一第一串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；一第二串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。
以下揭露內容提供用於實施本揭露之不同構件之諸多不同實施例或實例。以下闡述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等特定實例僅為實例且並非意欲為限制性的。舉例而言，以下說明中之在一第二構件上方或在一第二構件上形成一第一構件可包含其中第一構件與第二構件以直接接觸方式形成之實施例，且亦可包含其中可在第一構件與第二構件之間形成額外構件使得第一構件與第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複參考編號及/或字母。此重複係出於簡化及清晰目的且本質上並不指定所論述之各種實施例及/或組態之間的一關係。 此外，為便於說明，本文中可使用空間相對術語(諸如，「下面」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」及諸如此類)來闡述一個元件或構件與另一(其他)元件或構件之關係，如各圖中所圖解說明。除各圖中所繪示之定向之外，該等空間相對術語亦意欲囊括裝置在使用或操作中之不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90°或處於其他定向)，且同樣可據此解釋本文中所使用之空間相對描述符。 儘管陳述本揭露之寬廣範疇之數值範圍及參數係近似值，但應儘可能精確地報告特定實例中所陳述之數值。然而，任何數值皆固有地含有由各別測試量測中發現之標準偏差必然引起之某些誤差。此外，如本中所使用，術語「約」一般意指在一給定值或範圍之10%、5%、1%或0.5%內。另一選擇為，術語「約」意指在由熟習此項技術者考量時在平均值之一可接受標準誤差內。除在操作/工作實例中之外，或除非另有明確規定，否則所有數值範圍、量、值及百分比(諸如針對本文中所揭露之材料量、持續時間、溫度、操作條件、量之比率及其類似物之數值範圍、量、值及百分比)應理解為在所有例項中受術語「約」修飾。因此，除非指示相反情況，否則本揭露及隨附申請專利範圍中所陳述之數值參數皆係可視需要變化之近似值。至少，每一數值參數應至少依據所報告有效數位之數目且藉由應用普通捨入技術來解釋。範圍在本文中可表達為自一個端點至另一端點或在兩個端點之間。本文中所揭露之所有範圍包含端點，除非另有規定。 圖1係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一傳輸器100之一示意圖。簡要地，傳輸器100包含一載波產生器102、一調變器104、加總器106、108及一放大器110。 傳輸器100接收期望傳輸之輸入資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N，其中N係大於1之一整數。輸入資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N連同由載波產生器102所產生之載波CARRIER_1至CARRIER_N一起輸入至調變器104。在此實施例中，載波CARRIER_1至CARRIER_N中之每一者可具有一相異頻率或一相異相位。另外，載波CARRIER_1至CARRIER_N之頻率至少為輸入資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N之頻率之兩倍，亦即，所謂的奈奎斯特-香農(Nyquist-Shannon)取樣定理。在某些實施例中，載波CARRIER_2至CARRIER_N之頻率可為載波CARRIER_1之頻率之一倍數。 調變器104可基於輸入資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N及載波CARRIER_1至CARRIER_N操作地執行一正交振幅調變(QAM)。在某些實施例中，QAM可係由一複雜QAM訊號星座構成之一高階QAM，例如，64 QAM。特定而言，調變器104包含分別用於調變輸入資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N之副調變器104_1至104_N。副調變器104_1至104_N中之每一者輸出自其輸出之經調變訊號之一正部分及一負部分。如圖1中所展示，副調變器104_1產生一正訊號TXSP1及一負訊號TXSN1，副調變器104_2產生一正訊號TXSP2及一負訊號TXSN2，以此類推。 所有正訊號TXSP1至TXSPN由加總器106放在一起並加總；且所有負訊號TXSN1至TXSNN由加總器108放在一起並加總。此後，經加總正訊號TXSP及經加總負訊號TXSN由放大器110放大以產生一對輸出差動訊號對TXON及TXOP。輸出差動訊號對TXON及TXOP可透過一差動傳輸線對112傳輸至一遠端接收端。 N個不同載波CARRIER_1至CARRIER_N上所攜載之N位元輸入資料串流可藉由由對應於圖1中所展示之傳輸路徑之接收路徑構成之一對應接收器而恢復。圖2係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一接收器200之一示意圖。簡要地，接收器200對應於傳輸器100。接收器200包含一放大器206、一載波產生器202及一解調變器204。 當差動傳輸線對212耦合至差動傳輸線對112時，自傳輸器100輸出之差動訊號對TXON及TXOP經由差動傳輸線對112及212而饋送至接收器200中。特定而言，差動訊號對TXON及TXOP耦合至一差動所接收訊號對RXIN及RXIP且輸入至放大器206。經放大差動所接收訊號對RXSN及RXSP連同由載波產生器202所產生之載波CARRIER_1至CARRIER_N一起輸入至解調變器204。如自圖2可見，資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N藉由一對應副解調變器而自其各別載波卸載。特定而言，資料串流RX_BIT_1藉由關於載波CARRIER_1之一解調變操作而自經放大差動訊號對RXSN及RXSP恢復；資料串流RX_BIT_2藉由關於載波CARRIER_2之一解調變操作而自經放大差動所接收訊號對RXSN及RXSP恢復，以此類推。 圖3係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一收發器300之一示意圖。收發器300由傳輸器100、接收器200及一開關302構成。在此實施例中，收發器300以一半雙工模式操作。開關302選擇性地將傳輸訊號TXD (亦即，差動訊號對TXON及TXOP)或所接收訊號RXD (亦即，差動所接收訊號對RXSN及RXSP)耦合至收發器300之一介面訊號IO以用於選擇一傳輸模式或一接收模式。在半雙工操作中，一次沿一個方向進行通信。收發器300可與具有相同於或類似於架構之另一收發器通信。為判定收發器300之一適當操作模式，可執行某一交握機制以在資料傳輸之前獲得一交握結果。因此，開關302可根據與遠端收發器系統之交握結果由收發器系統之一上部層控制。在後續段落中將闡述與交握機制相關聯之細節。 收發器300之概念包含使用N個相異載波CARRIER_1至CARRIER_N及QAM調變機制來允許差動傳輸線對上之一較寬傳輸頻寬。以此方式，一次可傳輸較多訊號以達成一較高資料輸送量。類似於在高速通信中常見用於補償有限輸入/輸出(I/O)接腳及互連件之一先前技術串列化器/解串列化器(SerDes)，收發器300可有效地減少I/O接腳及互連件；但不同於先前技術SerDes，所提出收發器300因精密調變機制而在每一載波頻率內具有一較小傳輸頻率頻寬。 請注意，並非意欲將本揭露限制於本文中所展示之實例。熟習此項技術者在不背離本揭露之範疇之情況下亦可將本揭露之原理應用於其他收發器應用。在某些實施例中，差動線可係放置於一單個晶粒中或一2.5D、3D積體電路(IC)中之不同晶粒中、放置於安裝於一印刷電路板(PCB)上之不同晶片中或者放置於如層疊封裝(PoP)之一內封裝或經整合扇出(InFO)中之互連導線。在某些實施例中，收發器300亦可設計為連接至一單個線之一單端系統。在某些實施例中，QAM調變機制可由其他類型之調變替換。在某些實施例中，可省略放大器110。在某些實施例中，收發器300可以一全雙工模式操作。 圖4係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一收發器群組400之一示意圖。顧名思義，收發器群組400由複數個收發器400_1至400_M構成，其中M係一整數且大於1。在此實施例中，收發器400_1至400_M中之每一者可具有與收發器300相同之一架構。收發器群組400進一步包含複數個開關401_1至401_M。收發器400_1至400_M中之每一者經由一對應開關耦合至收發器群組400之一介面訊號IO，該對應開關經控制以接通或關斷至介面訊號IO之一路徑。請注意，所接通開關之數目不受限。舉例而言，至少收發器400_1及400_2能夠與一遠端收發器或收發器群組通信；但收發器400_M與遠端收發器或收發器群組之間的一路徑由開關401_M去啟動。 當收發器群組400處於一傳輸模式時，藉由控制用以連接收發器400_1及400_M中之每一者中之一傳輸器與收發器群組400之介面訊號IO之一對應開關而使收發器400_1及400_M全部處於一傳輸模式。收發器群組400之總傳輸頻寬實質上等於收發器400_1及400_M之傳輸頻寬中之每一者。因此，為防止訊號干擾，每一收發器之輸入資料串流應避免使用相同載波頻率。如圖4中所展示，至少收發器400_1及400_2連接至收發器群組400之介面訊號IO，收發器400_1所使用之載波應不同於收發器400_2或亦連接至介面訊號IO之其他收發器所使用之載波。 當收發器群組400處於一接收模式時，藉由控制用以連接收發器400_1及400_M中之每一者中之一接收器與收發器群組400之介面訊號IO之一對應開關而使收發器400_1及400_M全部處於一接收模式。藉由提前進行之一交握機制，據此啟動或去啟動收發器群組400中之開關中之每一者，且藉由對應收發器而接收及解調變輸入訊號。 收發器400_1及400_M可放置於一單個晶粒中或不同晶粒(諸如一2.5D或3D IC中之晶粒)中或者放置於如層疊封裝(PoP)之一內封裝或經整合扇出(InFO)中。收發器群組400可用作一記憶體區塊、一處理器或其他電路模組之一介面。在某些實施例中，當複數個記憶體區塊並非總是完全使用收發器群組400之頻寬時，收發器群組400之收發器400_1及400_M可分別分配至記憶體區塊。藉由適當控制每一記憶體區塊，記憶體區塊共用一個收發器群組400可減少總I/O接腳及互連件而不會不當地影響整個資料輸送量。當一特定記憶體區塊需要一較高資料頻寬時，連接至相同收發器群組且並非處於一繁忙狀態之其他記憶體區塊可即刻讓出其頻寬。因此，收發器群組400提供用於記憶體區塊、處理器或其他電路模組之一較靈活且簡明介面設計。 圖5係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之連接至另一收發器群組402之收發器群組400之一示意圖。如圖5中可見，圖4之收發器群組400經由差動或單端互連導線連接至收發器群組402。收發器群組402包含收發器402_1至402_P及開關403_1至403_P，其中P係大於1之一整數。收發器群組400及402可放置於一單個晶粒中或一2.5D、3D IC中之不同晶粒中或者放置於安裝於一PCB上之不同晶片中。如上文所提及，收發器群組400之收發器400_1至400_M及收發器群組402之收發器402_1至402_P可放置於相同或不同晶粒或晶片中。 在圖5中，假設一第一資料串流及一第二資料串流輸入至收發器400_1且分別藉由載波CARRIER_1及CARRIER_2而調變；且一第三資料串流輸入至收發器400_2且藉由一載波CARRIER_3而調變。因此，自收發器400_1輸出之一經調變訊號IO_400_1包含第一及第二資料串流之資訊；且因此，自收發器400_2輸出之一經調變訊號IO_400_2包含第三資料串流之資訊。假設，不存在需要透過收發器400_3至400_M傳輸之其他資料串流。因此，啟動開關401_1至401_2且對應地去啟動其餘開關401_3至401_M。因此，介面訊號IO僅包含第一、第二及第三資料串流之資訊。 收發器群組402接收來自收發器群組400之介面訊號IO。在此情形中，收發器402_2用於透過來自收發器群組400之介面訊號IO而接收第一、第二及第三資料串流。僅啟動開關403_1至403_P當中之開關403_2。此一組態可係收發器群組400與402之間的一交握結果或可由設計者提前判定。然後，藉由收發器群組402而恢復第一、第二及第三資料串流。特定而言，在對應於載波CARRIER_1、CARRIER_2及CARRIER_3的收發器群組402之副調變器之輸出處獲得第一、第二及第三資料串流。 請注意，並非意欲將本揭露限制於本文中所展示之實例。熟習此項技術者在不背離本揭露之範疇之情況下亦可將本揭露之原理應用於其他收發器應用。在某些實施例中，收發器群組400中之收發器與收發器群組402中之收發器之數目可係相同的，亦即，M=P。在某些實施例中，收發器群組400中之收發器與收發器群組402中之收發器之數目可係不同的，亦即，M＞P或M＜P。在某些實施例中，可存在經由差動或單端互連導線彼此連接之兩個以上收發器群組。透過對收發器群組400及收發器群組402之適當控制，任何組合皆係可行的。 圖6係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之透過一路由器604連接至另一收發器群組602之一收發器群組600之一示意圖。如圖6中可見，一收發器群組600經由差動或單端互連導線透過K通道路由器604而連接至另一收發器群組602，其中K係一整數。在此實施例中，K大於M及P。不同於收發器群組400，收發器群組600僅包含收發器600_1至600_M而其中不具有開關。因此，收發器群組600可視為無開關401_1至401_M之收發器群組400。 收發器群組602之架構類似於收發器群組600之架構。收發器群組602包含收發器602_1至602_P。收發器群組600及602可放置於一單個晶粒中或一2.5D、3D IC中之不同晶粒中或者放置於安裝於一PCB上之不同晶片中。路由器604包含全部彼此耦合之2*K個開關604_X1至604_YK。路由器604中之每一開關可經由差動或單端互連導線指派至收發器群組600及602之一介面訊號。如圖6中可見，開關604_X1至604_XM分別耦合至收發器600_1至600_M之介面訊號IO_600_1至IO_600_M；且開關604_Y1至604_YP分別耦合至收發器602_1至602_P之介面訊號IO_602_1至IO_602_P。 在圖6中，假設一第一資料串流及一第二資料串流輸入至收發器600_1且分別藉由載波CARRIER_1及CARRIER_2而調變；且一第三資料串流輸入至收發器600_2且藉由一載波CARRIER_3而調變。因此，自收發器600_1輸出之一經調變訊號IO_600_1包含第一及第二資料串流之資訊；且因此，自收發器600_2輸出之一經調變訊號IO_600_2包含第三資料串流之資訊。假設，不存在需要透過收發器600_3至600_M傳輸之其他資料串流。 路由器604之開關604_X1至604_X2經啟動以自收發器群組600接收經調變訊號IO_600_1及IO_600_2。然後，經調變訊號IO_600_1及IO_600_2透過經啟動開關604_Y2由收發器602_2合併及接收。路由器604之此一組態可係收發器群組600與602之間的一交握結果或可由設計者提前判定。然後，第一、第二及第三資料串流藉由收發器群組602而恢復。特定而言，在對應於載波CARRIER_1、CARRIER_2及CARRIER_3的收發器群組602之副調變器之輸出處獲得第一、第二及第三資料串流。 請注意，並非意欲將本揭露限制於本文中所展示之實例。熟習此項技術者在不背離本揭露之範疇之情況下亦可將本揭露之原理應用於其他收發器應用。在某些實施例中，收發器群組600中之收發器與收發器群組602中之收發器之數目可係相同的，亦即，M=P。在某些實施例中，收發器群組600中之收發器與收發器群組602中之收發器之數目可係不同的，亦即，M＞P或M＜P。在某些實施例中，可存在透過其中之可用開關(例如，開關604_XM+1-604_XK及604_YP+1-604_YK)而連接至路由器之較多收發器群組。透過對收發器群組400及收發器群組402之適當控制，任何其他組合皆係可行的。 圖7係圖解說明根據本揭露之另一例示性實施例之透過一路由器700連接至另一收發器群組402之一收發器群組400之一示意圖。如圖7中可見，圖4之收發器群組400經由路由器700連接至另一收發器群組402。收發器群組402之架構類似於收發器群組400之架構。在此實施例中，路由器700包含收發器702及704以及N*N開關矩陣706及708，其中N係一整數。在此實施例中，N等於收發器群組400及402之全部能力之資料串流之數目。路由器700係一雙埠路由器。然而，此並非對本揭露之一限制。熟習此項技術者在不背離本揭露之範疇之情況下亦可將本揭露之原理應用於其他路由器應用。在某些實施例中，一路由器可具有較多組收發器702及704以及N*N開關矩陣706及708以執行一多埠操作。 收發器702及704之架構類似於收發器300之架構。假設輸入資料串流需要自收發器群組400傳輸至收發器群組402。收發器702自收發器群組400接收介面訊號IO。收發器702解調變自收發器群組400所接收之介面訊號IO且基於來自收發器群組400之所接收介面訊號IO而產生資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N。N*N開關矩陣706包含N*N個路徑，其中每一路徑具有可選擇性地啟動或去啟動對應路徑之一開關。資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N連接至N*N開關矩陣706之節點node_Xl至node_XN，且可按N*N開關矩陣706之組態重新分配。舉例而言，RX_BIT_1可藉由啟動node_Xl與node_Y2之間的路徑上之開關且去啟動連接至node_Xl之所有其餘路徑而重新指派至一節點node_Y2。 當輸入資料串流需要自收發器群組402傳輸至收發器群組400時，其他N*N開關矩陣708可用於路徑分配。在某些實施例中，僅採用N*N開關矩陣706及N*N開關矩陣708中之一者，且藉由共用一單個N*N開關矩陣亦可達成兩個傳輸方向。 在耦合至路由器700之收發器群組之組態複雜時，路由器700係靈活且有用的。每一資料串流可透過開關矩陣任意地分配至收發器群組中之所指派收發器。 圖8係圖解說明根據本揭露之一實施例之透過收發器群組804及806與另一晶片802通信之一晶片800之一示意圖。晶片800或802可包含一記憶體區塊、一處理器或其他電路模組。晶片800包含耦合至晶片802之收發器群組806之收發器群組804。收發器群組804及806可具有相同於或類似於圖5之收發器群組400或402之一架構。在某些實施例中，若在接收端存在對資料串流分配之一特定需求，則圖7之路由器700可進一步放置於收發器群組804與806之間。在某些實施例中，收發器群組804及806可具有相同於或類似於圖6之收發器群組600或602之一架構，且路由器604放置於收發器群組804與806之間。 當資料串流之數目不足以用於晶片800及802時，可增加所採用之收發器群組之大小，或可增加收發器群組之數目。圖9係圖解說明根據本揭露之另一實施例之透過收發器群組904_l至904_n及906_l至906_n與另一晶片902通信之一晶片900之一示意圖。晶片900包含分別耦合至晶片902之收發器群組906_1至906_n之收發器群組904_l至904_n。每一收發器群組及/或路由器之替代設計之細節相同於或類似於圖8，因此省略相關說明。 圖10係圖解說明根據本揭露之一實施例之透過收發器群組804及806與另一電路區塊1004通信之一電路區塊1002之一示意圖。電路區塊1002及1004可實施於一晶片1000之一相同晶粒中。在某些實施例中，電路區塊1002及1004可實施於呈2.5D或3D IC之一形式之晶片1000之不同晶粒中。電路區塊1002或1004可係一記憶體區塊、一處理器或其他電路模組。電路區塊1002包含耦合至電路區塊1004之收發器群組806之收發器群組804。收發器群組804及806可具有相同於或類似於圖5之收發器群組400或402之一架構。在某些實施例中，若在接收端處存在對資料串流分配之一特定需求，則圖7之路由器700可進一步放置於收發器群組804與806之間。在某些實施例中，收發器群組804及806可具有相同於或類似於圖6之收發器群組600或602之一架構，且路由器604放置於收發器群組804與806之間。 當資料串流之數目不足以用於電路區塊1002及1004時，可增加所採用之收發器群組之大小，或可增加收發器群組之數目。圖11係圖解說明根據本揭露之另一實施例之透過收發器群組904_l至904_n及906_l至906_n與另一電路區塊1102通信之一電路區塊1102之一示意圖。電路區塊1102及1104可實施於一晶片1100之一相同晶粒中。在某些實施例中，電路區塊1102及1104可實施於呈2.5D或3D IC之一形式之晶片1100之不同晶粒中。電路區塊1102或1104可係一記憶體區塊、一處理器或其他電路模組。電路區塊1102包含分別耦合至電路區塊1104之收發器群組906_l至906_n之收發器群組904_l至904_n。每一收發器群組及/或路由器之替代設計之細節相同於或類似於圖10，因此省略相關說明。 圖12係圖解說明根據本揭露之一實施例之複數個收發器群組之一連接組態之一示意圖。在圖12中，收發器群組1200至1216可具有相同於或類似於圖5之收發器群組400或402之一架構。收發器群組1200至1216中之每一者沿兩個方向與毗鄰收發器群組連接。當收發器群組1200至1216中之一者將資料串流傳輸至並非毗鄰於其之一目標收發器群組時，資料串流仍可藉由通過至少一個其他中間收發器群組而到達目標收發器群組。舉例而言，收發器群組1200可透過收發器群組1202、1208及1210將資料串流傳輸至收發器群組1216；且收發器群組1216可藉由使用不同於收發器群組1202、1208及1210之一路徑透過收發器群組將資料串流返回至收發器群組1200。 圖13係圖解說明根據本揭露之另一實施例之複數個收發器群組之一連接組態之一示意圖。在圖13中，該組態類似於圖12，惟圖12之收發器群組1208被一路由器1308替換。路由器1308可相同於或類似於圖7中所展示之路由器700，且收發器群組1200至1216可具有相同於或類似於圖5之收發器群組400或402之一架構。在某些實施例中，路由器1308可相同於或類似於圖6中所展示之路由器604，且收發器群組1200至1216可具有相同於或類似於圖6之收發器群組600或602之一架構。收發器群組1200至1216中之每一者沿兩個方向連接至路由器1308。當收發器群組1200至1216中之一者將資料串流傳輸至收發器群組1200至1216當中之一目標收發器群組時，資料串流可藉由通過路由器1308而到達目標收發器群組。圖13之組態與圖12相比可擁有一較低傳輸潛伏時間。 本揭露之收發器群組可包含於一收發器系統中。透過一預定義協定，複數個收發器系統可彼此通信。預定義協定可包含具有一預定格式之一規定封包。圖14中圖解說明一例示性封包。該封包包含至少32個位元且可透過收發器群組串列傳輸以用於請求一規定操作或對一規定操作作出回應。 圖14中所展示之封包包含表示一請求或一回應操作之一源收發器系統之一硬體標識(ID)之位元[31:26]。位元[25:20]包含封包應被傳輸至之下一收發器系統之一ID。下一收發器系統可係一最終目的地或一中間站。位元[19:16]經保留用於一軟體ID欄位以指示源收發器系統內之一軟體ID。位元[15:4]指示一當前操作之一指令。該指令可包含一傳輸方法及當前操作之一類型。舉例而言，傳輸方法包含傳遞至一最終目的地或廣播至所有所連接收發器系統。當前操作之類型可包含一重設操作、一請求操作或一回應操作。一位元[3]用於指示封包在前32個位元[31:0]之後是否包含其他命令欄位。命令欄位可用於根據預定義協定以一規定格式儲存任何命令。位元[2:0]用於指示一資料有效負載之一總長度(若有)。 圖15係圖解說明根據本揭露之一實施例之一規定命令之一封包序列之一圖式。總序列由封包1500至1508達成。首先，收發器系統S1藉由發送一廣播封包1500而起始序列以重設連接至收發器系統S1之所有收發器系統。由於廣播封包1500不具有其他命令欄位及資料有效負載，因此將位元[3]及位元[2:0]設定為0。此後，收發器系統S1開始透過一收發器系統S2將一提取命令封包1502發送至一收發器系統S3。一旦收發器系統S2已接收提取命令封包1502，作為一中間站之收發器系統S2便將提取命令重新發送至收發器系統S3。發送至收發器系統S3之一提取命令封包1504幾乎等同於提取命令封包1502，惟位元[25:20]自收發器系統S2之一ID改變為收發器系統S3之一ID。 收發器系統S3接收封包1504且藉由沿相同路線(亦即，透過收發器系統S2)將具有資料有效負載1506之一封包往回發送至收發器系統S1而作出回應。中間狀態S2再一次將一封包1508中所包含之資料有效負載傳遞至收發器系統S1。 為較高效地利用每一收發器系統之輸送量容量，揭露包含一串列化-解串列化機制之一路由器。圖16係圖解說明根據本揭露之又一例示性實施例之透過一路由器1600連接至另一收發器群組402之一收發器群組400之一示意圖。如圖16中可見，圖4之收發器群組400經由路由器1600連接至另一收發器群組402。收發器群組402之架構類似於收發器群組400之架構。假設收發器群組400之每一資料串流之一資料速率為500 Mb/s；且收發器群組402之每一資料串流之一資料速率為2 Gb/s。在此實施例中，路由器1600包含收發器702及704、串列化-解串列化電路1602及1604以及N*N開關矩陣706及708，其中N係一整數。在此實施例中，N等於收發器群組400及402之全部能力之資料串流之數目。 路由器1600係一雙埠路由器。然而，此並非對本揭露之一限制。熟習此項技術者在不背離本揭露之範疇之情況下亦可將本揭露之原理應用於其他路由器應用。在某些實施例中，一路由器可具有較多組收發器702及704、N*N開關矩陣706及708以及串列化-解串列化電路1602及1604以執行一多埠操作。 收發器702及704之架構類似於收發器300之架構。假設輸入資料串流需要自收發器群組400傳輸至收發器群組402。無庸置疑地，自收發器群組400發送的具有500 Mb/s之一資料速率之輸入資料串流可被收發器群組402成功接收，但在此情形中，收發器群組402之效率及利用率較低，此乃因對於收發器群組402，每一可接收資料串流之最大資料速率為2 Gb/s。為改良收發器群組402之利用率，採用串列化-解串列化電路1602，且收發器群組402之利用率可最多被增大至4倍。以下闡述細節。 收發器702自收發器群組400接收介面訊號IO。收發器702解調變自收發器群組400所接收之介面訊號IO且基於來自收發器群組400之所接收介面訊號IO而產生資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N。在此實施例中，資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N中之每一者具有500 Mb/s之一資料速率。串列化-解串列化電路1602可經控制以根據接收器(亦即，收發器群組402)之資料速率而調整發送器(亦即，收發器群組400)之資料速率。 由於收發器群組402之每一資料串流之資料速率係收發器群組400之每一資料串流之資料速率之四倍，因此串列化-解串列化電路1602可將最多4個資料串流合併在一起以產生具有一4倍資料速率之一資料串流。該概念類似4對l串列化。以此方式，收發器群組400之N個資料串流可減少至N/4個資料串流。該N/4個資料串流可透過N*N開關矩陣706分配至收發器704。 N*N開關矩陣706包含N*N個路徑，其中每一路徑具有可操作地啟動或去啟動對應路徑之一開關。資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N連接至N*N開關矩陣706之節點node_Xl至node_XN，且可按N*N開關矩陣706之組態重新分配。舉例而言，RX_BIT_1可藉由啟動node_Xl與node_Y2之間的路徑上之開關且去啟動連接至node_Xl之所有其餘路徑而重新指派至一節點node_Y2。 舉例而言，透過由N*N開關矩陣706進行之一規定分配，僅指派資料串流TX_BIT_l至TX_BIT_(N/4)來接收資料串流RX_BIT_1至RX_BIT_N。因此，可節省收發器群組402之最多四分之三之輸送量。當路由器1600具有較多埠時，所節省容量可用於自除收發器群組400之外的一或多個收發器群組接收一或多個其他資料串流。 當輸入資料串流需要自收發器群組402傳輸至收發器群組400時，來自收發器群組402之資料串流之資料速率必須被減小以適應收發器群組400之資料串流之最大資料速率。舉例而言，當需要將一2 Gb/s資料串流RX_BIT_1傳輸至收發器群組400時，串列化-解串列化電路1604可將2 Gb/s資料串流RX_BIT_1解串列化為四個500 Mb/s資料串流。然後，具有經減小資料速率之四個資料串流可藉由N*N開關矩陣708而分配至資料串流TX_BIT_1至TX_BIT_N中之任何四個資料串流。 在某些實施例中，僅採用N*N開關矩陣706及N*N開關矩陣708中之一者，且藉由共用一單個N*N開關矩陣亦可達成兩個傳輸方向。 當耦合至路由器1600之收發器群組具有不同最大資料速率能力或不同輸送量容量時，路由器1600係靈活且有用的。兩個或兩個以上資料串流可經串列化為一個資料串流，或一個資料串流可經解串列化為兩個或兩個以上資料串流。因此，可改良具有一較高輸送量之收發器群組之利用率。 本揭露之某些實施例提供一種收發器群組，該收發器群組包含：複數個收發器；其中該收發器群組透過一導線而執行傳輸及接收，且該等收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器，且該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至該導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流。 在本揭露之某些實施例中，該調變器係一正交振幅調變(QAM)調變器，且該解調變器係一QAM解調變器。 在本揭露之某些實施例中，該導線係一差動對。 在本揭露之某些實施例中，該等收發器中之每一者包含用於選擇性地將該輸入訊號或該輸出訊號耦合至該導線之一開關。 在本揭露之某些實施例中，該收發器群組進一步包含耦合在該複數個收發器與該導線之間的複數個開關。 本揭露之某些實施例提供一種路由器，該路由器包含：一第一收發器；一第二收發器；一第一開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；及一第二開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。 在本揭露之某些實施例中，該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至一導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流；且該第一開關矩陣選擇性地將該第一收發器之該等經解調變資料串流中之每一者耦合至該第二收發器之該等待傳輸資料串流；且該第二開關矩陣選擇性地將該第二收發器之該等經解調變資料串流中之每一者耦合至該第一收發器之該等待傳輸資料串流。 在本揭露之某些實施例中，該調變器係一正交振幅調變(QAM)調變器，且該解調變器係一QAM解調變器。 在本揭露之某些實施例中，該導線係一差動對。 在本揭露之某些實施例中，該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含用於選擇性地將該輸入訊號或該輸出訊號耦合至該導線之一開關。 本揭露之某些實施例提供一種路由器，該路由器包含：一第一收發器；一第二收發器；一第一串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；一第二串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。 在本揭露之某些實施例中，該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至該導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流。 在本揭露之某些實施例中，該第一串列化-解串列化電路或該第二串列化-解串列化電路對該複數個經解調變資料串流中之N個經解調變資料串流執行串列化以產生該複數個待傳輸資料串流中之一者，其中N係大於1之一整數。 在本揭露之某些實施例中，該複數個資料串流中之該經串列化資料串流之資料速率係該N個經解調變資料串流中之每一者之資料速率之N倍。 在本揭露之某些實施例中，該第一串列化-解串列化電路或該第二串列化-解串列化電路對該複數個經解調變資料串流中之一者執行解串列化以產生該複數個待傳輸資料串流中之N個資料串流，其中N係大於1之一整數。 在本揭露之某些實施例中，該一個經解調變資料串流之資料速率係該N個經解串列化資料串流中之每一者之資料速率之N倍。 在本揭露之某些實施例中，該路由器進一步包含：一第一開關矩陣，其耦合在該第一串列化-解串列化電路與該第二收發器之間；及一第二開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二串列化-解串列化電路之間；其中該第一開關矩陣選擇性地將該第一串列化-解串列化電路之串列化-解串列化資料串流中之每一者耦合至該第二收發器之待傳輸資料串流；且該第二開關矩陣選擇性地將該第二串列化-解串列化電路之串列化-解串列化資料串流中之每一者耦合至該第一收發器之該等待傳輸資料串流。 在本揭露之某些實施例中，該調變器係一正交振幅調變(QAM)調變器，且該解調變器係一QAM解調變器。 在本揭露之某些實施例中，該導線係一差動對。 在本揭露之某些實施例中，該第一收發器及該第二收發器中之每一者包括用於選擇性地將該輸入訊號或該輸出訊號耦合至該導線之一開關。 前述內容概述了數項實施例之構件，使得熟習此項技術者可較佳地理解本揭露之態樣。熟習此項技術者應瞭解，熟習此項技術者可容易地使用本揭露作為用於設計或修改用於實施本文中所介紹之實施例之相同目的及/或達成本文中所介紹之實施例之相同優點之其他製程及結構之基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此等等效構造並不背離本揭露之精神及範疇，且在不背離本揭露之精神及範疇之情況下，此等等效構造在本文中可做出各種改變、替代及變更。
100‧‧‧傳輸器
102‧‧‧載波產生器
104‧‧‧調變器
104_1至104_N‧‧‧副調變器
106‧‧‧加總器
108‧‧‧加總器
110‧‧‧放大器
112‧‧‧差動傳輸線對
200‧‧‧接收器
202‧‧‧載波產生器
204‧‧‧解調變器
206‧‧‧放大器
212‧‧‧差動傳輸線對
300‧‧‧收發器/所提出收發器
302‧‧‧開關
400‧‧‧收發器群組
400_1至400_M‧‧‧收發器
401_1至401_M‧‧‧開關
402‧‧‧收發器群組
402_1至402_P‧‧‧收發器
403_1至403_P‧‧‧開關
600‧‧‧收發器群組
600_1至600_M‧‧‧收發器
602‧‧‧收發器群組
602_1至602_P‧‧‧收發器
604‧‧‧路由器/K通道路由器
604_X1至604_XK‧‧‧開關
604_Y1‧‧‧開關
604_Y2‧‧‧開關/經啟動開關
604_YK‧‧‧開關
604_YP‧‧‧開關
700‧‧‧路由器
702‧‧‧收發器
704‧‧‧收發器
706‧‧‧N*N開關矩陣
708‧‧‧N*N開關矩陣
800‧‧‧晶片
802‧‧‧晶片
804‧‧‧收發器群組
806‧‧‧收發器群組
900‧‧‧晶片
902‧‧‧晶片
904_l至904_n‧‧‧收發器群組
906_l至906_n‧‧‧收發器群組
1000‧‧‧晶片
1002‧‧‧電路區塊
1004‧‧‧電路區塊
1100‧‧‧晶片
1102‧‧‧電路區塊
1104‧‧‧電路區塊
1200‧‧‧收發器群組
1202‧‧‧收發器群組
1204‧‧‧收發器群組
1206‧‧‧收發器群組
1208‧‧‧收發器群組
1210‧‧‧收發器群組
1212‧‧‧收發器群組
1214‧‧‧收發器群組
1216‧‧‧收發器群組
1308‧‧‧路由器
1500‧‧‧封包/廣播封包
1502‧‧‧封包/提取命令封包
1504‧‧‧封包/提取命令封包
1506‧‧‧封包/資料有效負載
1508‧‧‧封包
1600‧‧‧路由器
1602‧‧‧串列化-解串列化電路
1604‧‧‧串列化-解串列化電路
CARRIER_1至CARRIER_N‧‧‧載波
IO‧‧‧介面訊號/所接收介面訊號
IO_400_1‧‧‧經調變訊號
IO_400_2‧‧‧經調變訊號
IO_600_1‧‧‧介面訊號/經調變訊號
IO_600_2‧‧‧介面訊號/經調變訊號
IO_600_M‧‧‧介面訊號
IO_602_1至IO_602_P‧‧‧介面訊號
node_Xl至node_XN‧‧‧節點
node_Y2‧‧‧節點
RX_BIT_1‧‧‧資料串流/2
Gb/s資料串流
RX_BIT_2‧‧‧資料串流
RX_BIT_N‧‧‧資料串流
RXIN‧‧‧差動所接收訊號對
RXIP‧‧‧差動所接收訊號對
RXSN‧‧‧經放大差動所接收訊號對/經放大差動訊號對/差動所接收訊號對
RXSP‧‧‧經放大差動所接收訊號對/經放大差動訊號對/差動所接收訊號對
S1‧‧‧收發器系統
S2‧‧‧收發器系統/中間狀態
S3‧‧‧收發器系統
TX_BIT_1至TX_BIT_N‧‧‧輸入資料串流/資料串流
TXON‧‧‧輸出差動訊號對/差動訊號對
TXOP‧‧‧輸出差動訊號對/差動訊號對
TXSN‧‧‧經加總負訊號
TXSN1至TXSNN‧‧‧負訊號
TXSP‧‧‧經加總正訊號
TXSP1至TXSPN‧‧‧正訊號
當連同附圖一起閱讀時，自以下詳細說明最佳地理解本揭露之態樣。應注意，根據工業中之標準方法，各種構件未按比例繪製。實際上，為論述之清晰起見，可任意地增加或減小各種構件之尺寸。 圖1係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一傳輸器之一示意圖； 圖2係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一接收器之一示意圖； 圖3係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一收發器之一示意圖； 圖4係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之一收發器群組之一示意圖； 圖5係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之連接至另一收發器群組之收發器群組之一示意圖； 圖6係圖解說明根據本揭露之一例示性實施例之透過一路由器連接至另一收發器群組之一收發器群組之一示意圖； 圖7係圖解說明根據本揭露之另一例示性實施例之透過一路由器連接至另一收發器群組之一收發器群組之一示意圖； 圖8係圖解說明根據本揭露之一實施例之透過收發器群組與另一晶片通信之一晶片之一示意圖； 圖9係圖解說明根據本揭露之另一實施例之透過收發器群組與另一晶片通信之一晶片之一示意圖； 圖10係圖解說明根據本揭露之一實施例之透過收發器群組與另一電路區塊通信之一電路區塊之一示意圖； 圖11係圖解說明根據本揭露之另一實施例之透過收發器群組與另一電路區塊通信之一電路區塊之一示意圖； 圖12係圖解說明根據本揭露之一實施例之複數個收發器群組之一連接組態之一示意圖； 圖13係圖解說明根據本揭露之另一實施例之複數個收發器群組之一連接組態之一示意圖； 圖14係圖解說明根據本揭露之一實施例之一例示性封包之一圖式； 圖15係圖解說明根據本揭露之一實施例之一規定命令之一封包序列之一圖式；且 圖16係圖解說明根據本揭露之又一例示性實施例之透過一路由器連接至另一收發器群組之一收發器群組之一示意圖。

Claims (10)

  1. 一種收發器群組，其包括：複數個收發器；其中該收發器群組透過一導線而執行傳輸及接收，且該等收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器，且該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至該導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流；其中該收發器群組還包含複數個開關，耦合在該複數個收發器與該導線之間，且該複數個開關中的每一者耦合在該複數個收發器中的一對應收發器與該導線之間。
  2. 如請求項1之收發器群組，其中該調變器係一正交振幅調變(QAM)調 變器，且該解調變器係一QAM解調變器，且該導線係一差動對。
  3. 一種路由器，其包括：一第一收發器，包含複數個資料接收埠，以及複數個資料傳輸埠；一第二收發器，包含複數個資料接收埠，以及複數個資料傳輸埠；一第一開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間，其中該第一開關矩陣包含複數個開關，選擇性地將該第一收發器的該複數個資料接收埠的每一者分別地耦合至該第二收發器的該資料傳輸埠的每一者；一第二開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間，其中該第二開關矩陣包含複數個開關，選擇性地將該第一收發器的該複數個資料傳輸埠的每一者分別地耦合至該第二收發器的該資料接收埠的每一者；一第一串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第一開關矩陣之間；及一第二串列化-解串列化電路，其耦合在該第二收發器與該第二開關矩陣之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。
  4. 如請求項3之路由器，其中該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及 一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至一導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流；且該第一開關矩陣選擇性地將該第一收發器之該等經解調變資料串流中之每一者耦合至該第二收發器之該等待傳輸資料串流；且該第二開關矩陣選擇性地將該第二收發器之該等經解調變資料串流中之每一者耦合至該第一收發器之該等待傳輸資料串流。
  5. 如請求項4之路由器，其中該調變器係一正交振幅調變(QAM)調變器，且該解調變器係一QAM解調變器，且該導線係一差動對，其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包括用於選擇性地將該輸入訊號或該輸出訊號耦合至該導線之一開關。
  6. 一種路由器，其包括：一第一收發器；一第二收發器；一第一串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發器之間；一第二串列化-解串列化電路，其耦合在該第一收發器與該第二收發 器之間；其中該第一收發器及該第二收發器中之每一者包含一傳輸器及一接收器。
  7. 如請求項6之路由器，其中該傳輸器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於複數個待傳輸資料串流；一調變器，其耦合至該等待傳輸資料串流及該載波產生器以產生在該複數個載波上攜載之複數個經調變資料串流；及一加總器，其經配置以將該複數個經調變資料串流合併為至導線之一輸出訊號；且該接收器包含：一載波產生器，其經配置以產生具有不同頻率之複數個載波以用於自該導線所接收之一輸入訊號；及一解調變器，其耦合至該輸入訊號及該載波產生器以產生複數個經解調變資料串流。
  8. 如請求項6之路由器，其中該第一串列化-解串列化電路或該第二串列化-解串列化電路對該複數個經解調變資料串流中之N個經解調變資料串流執行串列化以產生該複數個待傳輸資料串流中之一者，其中N係大於1之一整數，以及該複數個資料串流中之該經串列化資料串流之資料速率係該N個經解調變資料串流中之每一者之資料速率之N倍。
  9. 如請求項6之路由器，其中該第一串列化-解串列化電路或該第二串列化-解串列化電路對該複數個經解調變資料串流中之一者執行解串列化以產生該複數個待傳輸資料串流中之N個資料串流，其中N係大於1之一整數，以及該一個經解調變資料串流之資料速率係該N個經解串列化資料串流中之每一者之資料速率之N倍。
  10. 如請求項6之路由器，其進一步包括：一第一開關矩陣，其耦合在該第一串列化-解串列化電路與該第二收發器之間；及一第二開關矩陣，其耦合在該第一收發器與該第二串列化-解串列化電路之間；其中該第一開關矩陣選擇性地將該第一串列化-解串列化電路之串列化-解串列化資料串流中之每一者耦合至該第二收發器之待傳輸資料串流；且該第二開關矩陣選擇性地將該第二串列化-解串列化電路之串列化-解串列化資料串流中之每一者耦合至該第一收發器之該等待傳輸資料串流。
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