電腦仲裁系統、其帶寬分配設備以及方法技術方案

一種電腦仲裁系統、其帶寬分配設備以及方法，帶寬分配設備具有高帶寬仲裁模塊、低帶寬仲裁模塊以及多工器，高帶寬仲裁模塊用以挑選高帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；低帶寬仲裁模塊用以挑選低帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；多工器由高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊當中，挑選出其中之一上傳至上游裝置，其中，高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊借由一計數電路分別計數一存取傳輸次數，當高帶寬仲裁模塊或是低帶寬仲裁模塊的存取傳輸次數，超過各自的一存取傳輸次數默認值時，多工器改為接受另一帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求。

【技術實現步驟摘要】
電腦仲裁系統、其帶寬分配設備以及方法
本專利技術是有關于一種互連(Interconnect)領域，且特別是有關于一種互連領域的周邊裝置互連高速(PeripheralComponentInterconnectExpress)。
技術介紹
電腦系統通常包括數個構件及元件。這些構件通常通過總線或互連(Interconnect)來耦合。傳統上，裝置是經由外設組件互連(PeripheralComponentInterconnect；PCI)的多點下傳(Multi-drop)并行總線架構來耦合在一起。近來則已開始使用新一代的I/O總線，例如周邊裝置互連高速(PeripheralComponentInterconnectExpress；PCIE)來耦合各個構件，使得串行物理層通訊協議裝置之間能夠更快速的傳輸。在電腦系統當中，多個下游裝置會同時共享一數據總線，例如局域網絡，因此需要一個仲裁機制來控制數據在此總線上的流通，決定允許哪一個下游裝置進行存取傳輸。仲裁架構往往牽涉到兩個衡量(trade-off)的因素：公平性以及效率。然而，一個能夠確保公平性的仲裁架構卻可能使得總線的使用缺乏效率。假如有些下游裝置必須在一定的時間內將數據傳輸完畢，完全公平的仲裁機制可能因為遲遲無法分配總線存取權給他，而使該下游裝置發生傳輸上的錯誤而死鎖。另一方面，倘若某些下游裝置長時間不合理地占用帶寬阻礙封包(Packet)的傳輸，將會影響整個電腦系統數據傳輸的順暢程度。
技術實現思路
本專利技術提供一種帶寬分配設備、電腦仲裁系統，以及帶寬分配方法，能夠兼顧公平性以及效率，避免某些下游裝置不合理地占用帶寬，提升上下游方向的傳輸效率。在本專利技術一實施例當中，帶寬分配設備用以對數個下游裝置往上游方向的多個存取要求進行仲裁，下游裝置依據其傳輸速率，區分為至少一高帶寬下游裝置群組與至少一低帶寬下游裝置群組，此帶寬分配設備具有一高帶寬仲裁模塊、一低帶寬仲裁模塊，以及一多工器。高帶寬仲裁模塊用以挑選高帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；低帶寬仲裁模塊用以挑選低帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；多工器由高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊當中，挑選出其中之一上傳至一上游裝置，其中，高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊借由一計數電路分別計數一存取傳輸次數，當高帶寬仲裁模塊或是低帶寬仲裁模塊的存取傳輸次數，超過各自的一存取傳輸次數默認值時，多工器改為接受另一帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求。在本專利技術的另一實施例當中，電腦仲裁系統包含多個下游裝置、一上游裝置，以及一帶寬分配設備。下游裝置發出多個存取要求來進行數據存取，這些下游裝置依據其傳輸速率，區分為至少一高帶寬下游裝置群組與至少一低帶寬下游裝置群組；上游裝置進行數據存??；帶寬分配設備對這些下游裝置往上游方向的傳輸進行帶寬分配，此帶寬分配設備含有一高帶寬仲裁模塊、一低帶寬仲裁模塊、一多工器，以及一輸出控制開關。高帶寬仲裁模塊用以挑選高帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；低帶寬仲裁模塊用以挑選低帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的一下游裝置；多工器由高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊當中，挑選出其中之一上傳至一上游裝置，其中，高帶寬仲裁模塊與低帶寬仲裁模塊借由一計數電路分別計數一存取傳輸次數，當高帶寬仲裁模塊或是低帶寬仲裁模塊的存取傳輸次數，超過各自的一存取傳輸次數默認值時，多工器改為接受另一帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求；輸出控制開關電性連接于下游裝置與帶寬仲裁模塊，以決定是否讓下游裝置所發出的數個存取要求傳遞至帶寬仲裁模塊。在本專利技術的再一實施例當中，電腦仲裁系統的帶寬分配方法用以對多個下游裝置向一上游裝置所發出的多個存取要求進行仲裁，此帶寬分配方法先依照傳輸速率，將下游裝置區分為至少一高帶寬下游裝置群組與至少一低帶寬下游裝置群組；在一高帶寬仲裁模塊所對應的高帶寬下游裝置群組中的多個下游裝置所發出的多個存取要求當中，挑選出其中之一準予向上傳輸；在一低帶寬仲裁模塊所對應的低帶寬下游裝置群組中的多個下游裝置所發出的多個存取要求當中，挑選出其中之一準予向上傳輸；計數高帶寬仲裁模塊向上游裝置進行存取傳輸的次數；判斷存取傳輸的次數是否超過一存取傳輸次數默認值；當存取傳輸次數超過存取傳輸次數默認值，改為接受低帶寬仲裁模塊的存取要求，準予上傳。以上實施例的帶寬分配設備、電腦仲裁系統，以及帶寬分配方法，利用下游裝置往上游方向的仲裁算法來進行數據傳輸的帶寬分配，能夠兼顧公平性以及效率，有效并合理地分配帶寬，避免某些下游裝置不合理地占用帶寬，阻礙封包傳輸的順暢度，提升上下游方向的傳輸效率。【附圖說明】圖1所示為本專利技術一實施方式的電腦仲裁系統示意方塊圖。圖2所示為本專利技術一實施方式的電腦仲裁系統方塊圖。圖3所示為本專利技術一實施方式的帶寬分配方法流程圖?！揪唧w實施方式】以下實施例的帶寬分配設備、電腦仲裁系統，以及帶寬分配方法，利用兩種層次的仲裁(Arbitration)機構來對下游裝置的存取要求進行選擇，在第二層當中，仲裁機構會依據下游裝置的傳輸速度來進行仲裁，因此能夠兼顧公平性以及效率，提升上下游方向的傳輸效率，有效并合理地分配帶寬，避免某些下游裝置不合理地占用帶寬，阻礙封包傳輸的順暢度。圖1所示為本專利技術一實施方式的電腦仲裁系統示意方塊圖。在此電腦仲裁系統當中存在著許多下游裝置107，這些下游裝置107可以是串行高級技術附件(SerialATA；SATA)裝置、顯卡、或是以太網絡裝置。這些下游裝置107可能同時對同一上游裝置101(例如南橋芯片)提出存取要求，因此需要一個帶寬分配設備105來決定哪一個下游裝置107能夠對上游裝置101進行存取。一般而言，這些存取需求必須通過一總線(BUS)來完成傳輸，此總線通常設置于PCIE交換器103與上游裝置101之間(未顯示于圖中)。圖2所示為本專利技術一實施方式的電腦仲裁系統方塊圖。電腦仲裁系統具有依據傳輸速率(Linkspeed)所區分的低帶寬下游裝置群組206(包含多個低帶寬下游裝置206-1～206-n)以及高帶寬下游裝置群組208(包含多個高帶寬下游裝置208-1～208-n)、一上游裝置201，以及一帶寬分配設備205，其中帶寬分配設備205主要應用于PCIE交換器(Switch)當中，此帶寬分配設備205具有低帶寬仲裁模塊207以及高帶寬仲裁模塊209、多工器211，以及計數電路213。低帶寬下游裝置群組206、高帶寬下游裝置群組208與上游裝置201之間會進行數據存取傳輸，這些存取傳輸可以是對內存寫入數據，或是從內存讀取數據。帶寬仲裁模塊則對應地區分為高帶寬仲裁模塊209與低帶寬仲裁模塊207，分別對應于高帶寬下游裝置群組208及低帶寬下游裝置群組206所發出的存取要求進行仲裁。當低帶寬下游裝置群組206或高帶寬下游裝置群組208的傳輸速率改變，則動態切換所對應的帶寬仲裁模塊(低帶寬仲裁模塊207或是高帶寬仲裁模塊209)。低帶寬仲裁模塊207由低帶寬下游裝置群組206所對應的低帶寬下游裝置206-1～206-n中，挑選出其中之一準予向上傳輸；高帶寬仲裁模塊209由高帶寬下游裝置群組208中挑選出準予向上傳輸的下游裝置；其中，低帶寬仲裁模塊207與高帶寬仲裁模塊209可采用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶寬分配設備，用以對多個下游裝置往上游方向的多個存取要求進行仲裁，這些下游裝置依據其傳輸速率，區分為至少一個高帶寬下游裝置群組與至少一個低帶寬下游裝置群組，其特征是，該帶寬分配設備包含：高帶寬仲裁模塊，用以挑選該高帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的下游裝置；低帶寬仲裁模塊，用以挑選該低帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的下游裝置；以及多工器，由該高帶寬仲裁模塊與該低帶寬仲裁模塊當中，挑選出其中之一上傳至上游裝置，其中，該高帶寬仲裁模塊與該低帶寬仲裁模塊借由計數電路分別計數存取傳輸次數，當該高帶寬仲裁模塊或是該低帶寬仲裁模塊的該存取傳輸次數，超過各自的存取傳輸次數默認值時，該多工器改為接受另一個該帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求。

【技術特征摘要】
1.一種帶寬分配設備，用以對多個下游裝置往上游方向的多個存取要求進行仲裁，這些下游裝置依據其傳輸速率，區分為至少一個高帶寬下游裝置群組與至少一個低帶寬下游裝置群組，其特征是，該帶寬分配設備包含：高帶寬仲裁模塊，用以挑選該高帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的下游裝置；低帶寬仲裁模塊，用以挑選該低帶寬下游裝置群組中準予向上傳輸的下游裝置；以及多工器，由該高帶寬仲裁模塊與該低帶寬仲裁模塊當中，挑選出其中之一上傳至上游裝置，其中，該高帶寬仲裁模塊與該低帶寬仲裁模塊借由計數電路分別計數存取傳輸次數，當該高帶寬仲裁模塊的該存取傳輸次數超過該高帶寬仲裁模塊的存取傳輸次數默認值時，該多工器改為接受該低帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求，或是當該低帶寬仲裁模塊的該存取傳輸次數超過該低帶寬仲裁模塊的存取傳輸次數默認值時，該多工器改為接受該高帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求。2.如權利要求1所述的帶寬分配設備，其特征是，該多工器挑選該高帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求的機率高于該低帶寬仲裁模塊所輸出的存取要求的機率。3.如權利要求1所述的帶寬分配設備，其特征是，該高帶寬仲裁模塊的該存取傳輸次數默認值高于該低帶寬仲裁模塊的該存取傳輸次數默認值。4.如權利要求1所述的帶寬分配設備，其特征是，這些帶寬仲裁模塊采用輪轉仲裁方法，對這些下游裝置進行仲裁，借以使這些下游裝置平均地獲準向上傳輸。5.如權利要求1所述的帶寬分配設備，其特征是，還包含輸出控制開關，電性連接于這些下游裝置與這些帶寬仲裁模塊之間，用以決定是否讓這些下游裝置所發出的這些存取要求傳遞至這些帶寬仲裁模塊。6.如權利要求5所述的帶寬分配設備，其特征是，當同一個該下游裝置所寫入的數據長度或是所讀取的數據長度超過長度限制時，則阻隔該下游裝置所發出的該存取要求。7.一種電腦仲裁系統，其特征是，包含：多個下游裝置，以發出多個存取要求來進行數據存取，這些下游裝置依據其傳輸速率，區分為至少一個高帶寬下游裝置群組與至少一個低帶寬下游裝置群組；上游...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉仰真，唐惠昱，郭立峰，
申請(專利權)人：祥碩科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71