[发明专利]带有可变令牌激活的环形网络

说明书

背景

计算机网络内的流量控制机制管理从源节点到目的地节点的分组传送(本领域中且在下文中，术语“源”可与“发送器”、“目的地”可与“接收器”、“节点”可与“代理”交替使用)。典型的流量控制机制包括否定应答(NACK)/重试、分支/源-超时/重试、贷项/借项(credit/debit)、以及网络缓冲。通常，源或者发送节点或代理向目的地或汇节点或代理发送分组，其中目的地节点具有有限量的“入口处缓冲”，用来在处理之前保持其已从源节点接收到的分组。

在用于网络的借项/贷方机制中，网络上的源节点通过使用“借项”和“贷项”追踪在目的地节点处可用缓冲器的数量。如果源节点知晓在目的地节点处有空闲缓冲器可用来接收分组，则源节点将仅向目的地节点发送一分组或通常是数据。当源节点向目的地节点发送分组时，源节点就“借记(debit)”(减1)目的地节点已可用的空闲缓冲器数量的本地计数。当目的地节点从其引入缓冲器中移除一分组时，目的地节点就将一“贷项”报文发送回源节点，并且该源节点就“贷记(credit)”(加1)目的地节点已可用的空闲缓冲器数量的本地计数。

目的地节点能够选择以在发送节点中静态地分配其缓冲器，由此为M个源节点中的每一个保留固定数量的目的地节点的引入缓冲器。如果目的地节点具有总量为N的引入缓冲器，它可以向每个源节点平等地分配N/M个缓冲器条目。这在从所有源节点到目的地节点的通信量非常平均的情况下能够很好地工作。但是对平均通信量的任何偏离都将会导致N个缓冲器的利用率低下。这一设计的退化形式是在目的地节点处提供足够的缓冲，以使得源节点可以同时发送的所有分组都能够被容纳。换句话说，如果M个源节点中的每一个都具有P个飞行中的分组，则每个目的地节点必须具有P*M个缓冲器条目。这一机制的缺点在于它导致了低效且占用大量面积的设计，因为缓冲器的利用率通常极低。

目的地节点可以代替地分配N个贷项，它的每一个接收缓冲器一个。源节点需要共享这N个贷项。在S个分布式发送代理中共享贷项的最简单方法是给每个代理N/S个贷项用于接收代理缓冲器。这促进了各代理之间的公平，但无法优化地处理各代理不平衡的需求。例如，当单个代理有许多报文要发送而其他代理却没有要发送时，这单个代理被限于使用N/S的贷项，这会限制来自该代理的报文带宽。

附图说明

图1描绘了根据一个实施例包括耦合至单个双向环形互连的多个节点的半导体芯片。

图2描绘了根据一个实施例包括耦合至某些任意拓扑网络的多个节点的网络。

图3描绘了一个实施例中较高级别的具有发送器和带缓冲器的接收器的逻辑贷项环形网络。

图4描绘了一个实施例中的处理的流程。

具体实施方式

在一个包括处理器的半导体芯片的实施例中，在各处理器之间共享的地址空间可以包括用以将各处理器和共享的地址空间耦合在一起的双向环形互连。根据本发明的一个实施例，处理器可以包括CPU而地址空间则可以包括大型共享的高速缓存。

实施例还提供一种用于在双向环形互连上选择方向以在各处理器和共享的地址空间之间传输分组的方法。该方法可以包括计算分组的源和目的地之间顺时针方向的距离和逆时针方向的距离，从而基于计算的距离确定传输该分组的方向，并在相应的环上以所确定的方向传输分组。

图1是根据本发明的实施例包括耦合至双向环形互连的多个节点的半导体芯片。节点110(1)至110(n)在各接入点或停止点(stop)处连接至双向环形互连120。分组以顺时针或逆时针的方向在互连120上的节点110(1)至110(n)之间传播。

节点110(1)至110(n)可以包括处理器、高速缓存库、存储器接口、全局连贯性引擎接口、输入/输出接口、以及在半导体芯片上找出的任何其他的此类处理分组的组件。

在图1中，在本发明的一个实施例中，节点110(1)至110(n)可以通过将单个大型的共享高速缓存分成多个子集而被实现为高速缓存库。每个高速缓存库节点可以包括单个高速缓存的地址空间的一部分，并且可以独立地服务于单个高速缓存的地址空间的该部分的块请求(读、写、使无效等)。在互连120处，每个高速缓存库节点具有其自身的接入点或停止点。