用于系統單芯片的通信控制器與通信方法技術方案

一種通信優化技術。所公開的通信控制器包括交易能力表格以及來源端控制邏輯模塊。該交易能力表格記錄信號來源對信號目的地進行通信交易的實際交易能力，其中包含該信號來源與至少一鄰信號來源之間交流對該信號目的地的交易能力的狀況。該來源端控制邏輯模塊管理該交易能力表格、并使該信號來源根據該實際交易能力對該信號目的地進行通信交易。

Communication controller and communication method for system single chip

A communication optimization technique. The public communication controller includes the transaction capacity table and the source control logic module. The transaction capacity table records the actual transaction ability of signal sources to communicate with the signal destination, including the status of the signal source communicating with the at least one neighboring signal source to the destination of the signal. The source control logic module manages the transaction capability table, and makes the signal source communicate with the signal destination according to the actual transaction capacity.

【技術實現步驟摘要】
用于系統單芯片的通信控制器與通信方法
本專利技術有關于信號通信，特別是用于系統單芯片的信號通信與信號傳輸。
技術介紹
不同裝置(devices)/功能塊(functionalblocks)之間通信暢通為電子設計領域一直以來專注的議題。隨著系統單芯片(SoC)發展，通信控制還涉及系統單芯片(SoC)的芯片內鏈接網絡(On-ChipInterconnectionNetwork)。系統單芯片(SoC)內不同功能模塊(IPs)之間順暢通信逐漸成為設計要點。
技術實現思路
本案優化不同裝置/功能塊之間的通信。根據本案一種實施方式所實現的一種通信控制器，包括交易能力表格以及來源端控制邏輯模塊。該交易能力表格記錄信號來源對信號目的地進行通信交易的實際交易能力，其中包含該信號來源與至少一鄰信號來源之間交流對該信號目的地的交易能力的狀況。該來源端控制邏輯模塊管理該交易能力表格、并使該信號來源根據該實際交易能力對該信號目的地進行通信交易。一種實施方式中，該交易能力表格以借貸交易能力記錄該信號來源從上述鄰信號來源借貸來多少對該信號目的地的交易能力，且該交易能力表格以出借交易能力記錄該信號來源向上述鄰信號來源出借多少對該信號目的地的交易能力。該交易能力表格還記錄借貸信息，列舉該信號來源是從哪些鄰信號來源借貸來對該信號目的地的交易能力。該交易能力表格還記錄出借信息，列舉該信號來源是向哪些鄰信號來源出借對該信號目的地的交易能力。一種實施方式是以本案技術實現系統單芯片。該系統單芯片包括多個來源模塊以及至少一個目的地模塊。該來源模塊各自具有前述的通信控制器，是根據各自的上述通信控制器對上述目的地模塊進行通信交易。根據本案一種實施方式所實現的一種通信方法，包括：提供交易能力表格，記錄信號來源對信號目的地進行通信交易的實際交易能力，其中包含該信號來源與至少一鄰信號來源之間交流對該信號目的地的交易能力的狀況；以及，管理該交易能力表格、并使該信號來源根據該實際交易能力對該信號目的地進行通信交易。下文特舉實施例，并配合所附圖示，詳細說明本
技術實現思路
。附圖說明圖1圖解一系統單芯片(SoC)100，其中以一芯片內鏈接網絡(On-ChipInterconnectionNetwork)102作為多個功能模塊之間的通信橋梁；圖2顯示系統單芯片100上一功能模塊P0至另一功能模塊P1的通信，其中信號傳遞是通過交換機/路由器R0；圖3根據本案一種實施方式圖解來源模塊端的通信優化；第4A、4B以及4C圖為流程圖，根據本案一種實施方式說明上述交易能力表格Tab0…Tab(m-1)的管理；圖5根據本案一種實施方式圖解目的地模塊端的通信優化；圖6為流程圖，根據本案一種實施方式說明圖5加速型隊列的使用；圖7為流程圖，根據本案一種實施方式說明圖5加速型隊列的使用；圖8根據本案一種實施方式圖解目的地模塊端的通信優化；圖9示意經芯片內鏈接網絡102傳來的通信交易如何填入圖8加速型隊列；圖10為流程圖，根據本案一種實施方式說明圖8加速型隊列的使用；圖11A為流程圖，根據本案一種實施方式說明圖8加速型隊列的使用；圖11B為流程圖，根據本案一種實施方式說明圖8加速型隊列的使用；以及圖12以塊圖圖解本案通信優化的另一種實施方式。具體實施方式現在以下描述列舉本專利技術的多種實施例。以下描述介紹本專利技術的基本概念，且并非意圖限制本
技術實現思路
。實際專利技術范圍應依照申請專利范圍對其進行界定。本案所述通信技術可應用在各種架構的電子系統。以下以系統單芯片(SoC)的芯片內鏈接網絡(On-ChipInterconnectionNetwork)為例進行說明，但并不意圖對其進行限定。圖1圖解一系統單芯片(SoC)100，其中以一芯片內鏈接網絡(On-ChipInterconnectionNetwork)102作為多個功能模塊之間的通信橋梁，多個功能模塊包括中央處理器(CPU)、圖像處理器(GPU)、輸入/輸出控制器(I/Ocontroller)、快取L2/LLC控制器、存儲器控制器。圖2顯示圖1所示的系統單芯片100上一功能模塊P0至另一功能模塊P1的通信，其中信號傳遞是通過交換機或路由器R0。交換機或路由器R0即實現前述芯片內鏈接網絡102。圖示的路由層(routinglayer)、鏈接層(linklayer)、物理層(physicallayer)實現封裝(package)層級傳遞。消息(message)層級信息交換則是由功能模塊P0的協議層(protocollayer)掌管。本案一種實施方式是對功能模塊的協議層進行設計，使不同功能模塊之間的點對點通信順暢。本案技術涉及的運算硬件以及程序代碼可以是實現為單一硬件模塊，或安插在功能模塊的微控制器架構中、或置于功能模塊的鏈接接口。一種實施方式中，所述協議層設計可包括狀態機(statemachine)設計。系統單芯片100上的功能模塊有時扮演通信數據來源，有時是作通信數據的目的地。例如，一中央處理單元可為來源模塊，提供數據經芯片內鏈接網絡102傳送至快取L2/LLC控制器。中央處理單元也可為目的地模塊，接收存儲器控制器從存儲器讀取出的數據。本案通信優化技術包括調整來源模塊、和調整目的地模塊兩種類型。在來源以及目的地模塊這兩種角色間切換的功能模塊則可兼具所述兩種類型的通信優化方案。首先討論調整來源模塊的通信優化技術。圖3根據本案一種實施方式圖解來源模塊端的通信優化。來源模塊S0…S(m-1)可經芯片內鏈接網絡102對目的地模塊T0…T(n-1)要求通信交易(communicationtransactions)。來源模塊S0…S(m-1)彼此可以出借交易能力(credits)。如圖所示，來源模塊S0…S(m-1)分別設計、并管理交易能力表格Tab0…Tab(m-1)，作為來源模塊S0…S(m-1)對目的地模塊T0…T(n-1)要求通信交易(communicationtransactions)的依據。此實施例中，n個T0、T1…T(n-1)分別具有隊列Q0、Q1…Q(n-1)。隊列Q0、Q1…Q(n-1)分別具有r個追蹤器(trackers)Tracker_0、Tracker_1…Tracker_(r-1)，用于暫存且管理來源模塊S0…S(m-1)所要求的通信交易(communicationtransactions)。一個追蹤器對應一條通信交易。各追蹤器具有一狀態機，動態管理該條通信交易。以交易能力表格Tab0為例，其中針對各目的地模塊T0、T1…T(n-1)記錄一固有(intrinsic)交易能力k、一借貸(borrowed)交易能力Cb#、一出借(lend)交易能力Cl#，并將該固有交易能力k、該借貸交易能力Cb#以及該出借交易能力Cl#搭配一交易能力消耗(以下代號C#)計算出一實際交易能力TC#。該實際交易能力TC#將決定來源模塊是否得以對目的地模塊發出通信交易，且不影響通信網絡順暢。該實際交易能力TC#非零才代表來源模塊可對目的地模塊發出通信交易。該實際交易能力TC#若為零，來源模塊不可對目的地模塊發出通信交易，避免堵塞通信網絡。此段落還針對交易能力表格Tab0為目的地模塊T0所記錄的該列內容作說明。固有交易能力k可設定為r/m，顯示隊列Q0的追蹤器Tra本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種通信控制器，包括：交易能力表格，記錄信號來源對信號目的地進行通信交易的實際交易能力，其中包含該信號來源與至少一鄰信號來源之間交流對該信號目的地的交易能力；以及來源端控制邏輯模塊，管理該交易能力表格、并使該信號來源根據該實際交易能力對該信號目的地進行通信交易。

【技術特征摘要】
1.一種通信控制器，包括：交易能力表格，記錄信號來源對信號目的地進行通信交易的實際交易能力，其中包含該信號來源與至少一鄰信號來源之間交流對該信號目的地的交易能力；以及來源端控制邏輯模塊，管理該交易能力表格、并使該信號來源根據該實際交易能力對該信號目的地進行通信交易。2.如權利要求1所述的通信控制器，其中：該交易能力表格以借貸交易能力記錄該信號來源從上述鄰信號來源借貸的對該信號目的地的交易能力；以及該交易能力表格以出借交易能力記錄該信號來源向上述鄰信號來源出借的對該信號目的地的交易能力。3.如權利要求2所述的通信控制器，其中：該交易能力表格還記錄借貸信息，列舉該信號來源是從哪些個該鄰信號來源借貸的對該信號目的地的交易能力；以及該交易能力表格還記錄出借信息，列舉該信號來源是向哪些個該鄰信號來源出借的對該信號目的地的交易能力。4.如權利要求3所述的通信控制器，其中：該交易能力表格還記錄該信號來源對該信號目的地進行通信交易的固有交易能力；該實際交易能力為該固有交易能力加上該借貸交易能力減去該出借交易能力再減去交易能力消耗；以及該交易能力消耗顯示該信號來源傳輸給該信號目的地的正由該信號目的地處理中的通信交易。5.如權利要求4所述的通信控制器，其中該來源端控制邏輯模塊更包括：控制上述出借交易能力不得超出該固有交易能力；當該實際交易能力為零且該出借交易能力不為零時，根據上述出借信息請求返還交易能力；以及當該實際交易能力為零且該出借交易能力為零時，向上述鄰信號來源廣播要求借貸交易能力。6.如權利要求4所述的通信控制器，其中：該信號目的地具有一隊列，該隊列具有數量r個追蹤器，至多暫存并且管理r筆通信交易；該固有交易能力即上述r個追蹤器固有配置給該信號來源使用的數量。7.如權利要求6所述的通信控制器，其中：該交易能力消耗顯示上述r個追蹤器中由該信號來源傳輸來的通信交易占據的數量；該固有交易能力為r除以m；以及m為該信號目的地的來源端候選的數量。8.一種系統單芯片，包括：多個來源模塊，各自具有如權利要求1所述的通信控制器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭賢培，石陽，陳忠民，王惟林，賴瑾，
申請(專利權)人：上海兆芯集成電路有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31