[发明专利]互联裸芯的片间互联旁路系统及其通信方法

说明书

本发明涉及互联裸芯的片间互联旁路系统及其通信方法。互联裸芯的片间互联旁路系统，包括设置在互联裸芯内部的旁路通路、第一旁通控制器和第二旁通控制器，第一旁通控制器分别与互联裸芯的第一同步控制器和裸芯网络连接，第二旁通控制器分别与互联裸芯的第二同步控制器和裸芯网络连接，旁路通路分别与第一旁通控制器和第二旁通控制器连接，第一旁通控制器和第二旁通控制器用于数据需要跨当前的互联裸芯时将进入到其中一个的同步控制器中的数据通过旁路通路发送到另一个同步控制器上并输出到互联裸芯的外部。该系统能实现绕裸芯传输，延迟短、跨裸芯传输效率高、能扩大裸芯的互联规模、电路结构简单、硬件开销小、可扩展性高、通信高效。

技术领域

本发明涉及一种裸芯之间的通信系统，尤其是互联裸芯的片间互联旁路系统及其通信方法。

背景技术

随着数字集成电路的发展，片上系统（Systemon Chip，SoC,指将多个功能模块集成到同一个硅片上）几乎已经成为了实现高性能系统的必要方案，生产厂商通过不断扩大SoC的规模来满足用户对产品性能的需求。然而，受到加工工艺等因素的限制，摩尔定律（即集成电路上可容纳的晶体管数目每经约24个月增加一倍的规律）正在逐渐失效，这使得在单个硅片上扩大集成电路规模的成本和开发周期变得极高。

未来集成电路将朝多裸芯（Die）集成方向发展，即将多个功能各异且已通过验证、未被封装的芯片组件互联组装起来，并封装为同一管壳中的芯片整体，从而形成封装级网络（Networkon Package,NoP）。这些裸芯可以采用不同工艺、来自不同厂商，因此极大缩短和降低了开发周期和难度。

在NoP运行过程中，需要有大量的数据跨裸芯传输。在现有的多裸芯互联系统中，裸芯之间层层互联，当数据需要跨裸芯传输时，必须从裸芯的一个外部接口在（同步控制器）进入、经过复杂的裸芯级网络（Networkon Die,NoD）内部的多次路由，再发送至另一个外部接口。对于那些需要跨多个裸芯传输的数据，这种传输方式造成了极大的时间延迟，降低了通信效率，不利于扩大裸芯的互联规模。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种互联裸芯的片间互联旁路系统提供一条为互联裸芯之间的两个外部接口的直连数据通路，在控制模块的管理和调度下实现数据的跨裸芯高速传输，能够有效降低数据传输延迟、提升数据跨裸芯传输的效率，有利于扩大裸芯的互联规模。

具体技术方案为：

互联裸芯的片间互联旁路系统，包括设置在互联裸芯内部的旁路通路、第一旁通控制器和第二旁通控制器，所述第一旁通控制器分别与互联裸芯的第一同步控制器和裸芯网络连接，所述第二旁通控制器分别与互联裸芯的第二同步控制器和裸芯网络连接，所述旁路通路分别与所述第一旁通控制器和所述第二旁通控制器连接，所述第一旁通控制器和所述第二旁通控制器用于数据需要跨当前的互联裸芯时将进入到其中一个的同步控制器中的数据通过旁路通路发送到另一个同步控制器上并输出到互联裸芯的外部。

进一步的，所述第一旁通控制器和所述第二旁通控制器均包括输出控制模块和输入控制模块；所述第一旁通控制器的输入控制模块分别与互联裸芯的裸芯网络、第一同步控制器、第一旁通控制器的输出控制模块和第二旁通控制器的输出控制模块连接，所述第一旁通控制器的输出控制模块分别与互联裸芯的裸芯网络、第一同步控制器和第二旁通控制器的输入控制模块连接；所述第二旁通控制器的输入控制模块分别与互联裸芯的裸芯网络、第二同步控制器、第二旁通控制器的输出控制模块和第一旁通控制器的输出控制模块连接，所述第二旁通控制器的输出控制模块分别与互联裸芯的裸芯网络、第二同步控制器和第一旁通控制器的输入控制模块连接；

采用这种互联旁路系统能够以较少的硬件开销换取数据在裸芯间的高速传输，提升了系统运行效率，有利于扩大多裸芯系统的规模。

进一步的，所述输出控制模块包括输出缓存和仲裁器，所述仲裁器用于决定输出数据的优先级；所述输入控制模块包括输入缓存和ID判断单元，所述ID判断单元用于判断数据包的传送路径。