[发明专利]实现可变宽度链路的方法及装置

说明书

本申请是申请日为2004年12月03日，题为“实现可变宽度链路的方法及装置”，申请号为200410096571.6的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及使用基于链路的互连方案的处理系统领域，更具体地说，涉及将单个链路接口逻辑分解到四分体(quadrant)中的方法及装置，从而可以支持可变链路宽度、通道倒序(lane reversal)及端口分叉(port bifurcation)特性。

背景技术

为了解决用于多处理器系统(MPS)的基于总线的互连方案的缺点，已经开发了点对点的基于链路的互连方案。这一系统的每一节点都包括用于在被连接的节点之间传输数据的代理(例如，处理器、存储器控制器、I/O集线器组件、芯片组等)及路由器。这种系统的代理通过使用互连层次结构传输数据，该层次结构一般包括协议层、可选的路由层、链路层及物理层。

协议层设置协议事务分组(PTP)的格式，所述PTP构成在节点之间传输的数据单元。路由层确定在节点之间传输数据所经过的路径。链路层从协议层接收PTP，然后以块(段)序列的方式来传输它们。每个段的大小由链路层确定，并且代表PTP的一个必须同步传输的段，因此每一段被称作一个流量控制单元(片(flit))。PTP由可变数量的整数个片组成。物理层由在每个节点处的实际电气和信令机制组成。在点对点的基于链路的互连方案中，连接到每一链路的只有两个代理。这种受限制的电负载导致运行速度的加快。通过减小物理层接口(PLI)的宽度并且因此减小时钟变化，可以进一步加快运行速度。因此，PLI一般被设计来在几个时钟周期的每一个上传输片的某个片断。一个片中可以在单个时钟周期内被传输通过物理接口的片断被称作物理数位(phit)。片表示数据的逻辑单元，而物理数位相当于数据的物理量。

互连层次结构被实现来在物理层获得更高的系统运行速度。链路层在片中传输数据(作为PTP从协议层接收)，然后片在物理层被分解为物理数位，并且通过PLI被传输到接收代理的物理层。在接收代理的物理层，接收到的物理数位被组合成片，然后被转发到接收代理的链路层，链路层将片组合成PTP，然后将PTP转发到接收代理的协议层。

在实现可变宽度的链路时(例如宽度减小的链路(reduced-width link))，这种传输数据通过链路的方法导致几种困难。

典型的现有技术互连方案(例如PCI Express)使用数据分组。在每一个时钟周期期间，传输代理(Tx)在链路的每一个通道上传输数据分组的一个字节。所述分组具有“分组开始”(SOP)及“分组结束”(EOP)指示符。在初始化期间，接收代理(Rx)用训练序列来确定可用通道的数目。Rx从每个可用的通道中顺序地取出一个字节，并且组装这些字节直至接收到EOP指示符。

这种被称作“每通道字节串行方式”的方案允许将一个链路减少到任意数目个通道。但是，在点对点的基于链路的PLI上，设计来在数个时钟周期的每一个周期上传输片的某个片断，这种方案的实施可能导致不可接受的延迟。例如，这种系统可能使用长80位的片，并且在四个时钟周期中通过一个20-通道的全宽度链路来传输该片。就是说，每一时钟周期中，在20个通道的每一个上传输一位。对于这样的系统，如果在20个通道的每一个上顺序地传输一个字节，将要花8个时钟周期来传输160位，这等同于增加了片的大小。就是说，直到整个160位已经抵达Rx，才可以转发一个80位片。这种增加的延迟对于这种系统可能是不可以接受的。此外，这种系统不需要包括SOP及EOP指示符，这些指示符本来应被添加来实现每通道字节串行方式传输方案。

在开发包含PLI支持的其它特性在内的减小宽度链路实现方法中，要考虑其它的问题。

发明内容

本发明提供了一种方法，包括：将片的多个位划分为若干组，每一组有相同数目的位；以及通过把一个组的每一位输入到一个或多个对应的多路复用器中，独立地多路复用每一组的位，以产生期望的传输顺序。

本发明还提供了一种用于提供可变宽度链路的系统，包括：端口划分单元，用于将链路端口的数据传输通道划分为多个四分体，所述四分体中至少有一个是活动的；和传输单元，用于以多个物理数位来传输一个片，每一物理数位所具有的位的数量与所有活动四分体内的数据传输通道的总数相等。