邊帶初始化的制作方法
【專利摘要】多個時鐘域中的初始化。具有主初始化組件的第一晶片生成初始化命令。第一晶片上的本地初始化代理耦合為接收初始化命令。本地初始化代理管理第一晶片上的一個或多個組件的初始化。第二晶片上的遠(yuǎn)程初始化代理耦合為接收初始化命令。遠(yuǎn)程初始化代理管理第二晶片上的一個或多個組件的初始化。主初始化組件從本地初始化代理以及遠(yuǎn)程初始化代理接收確認(rèn)消息，以及管理本地初始化代理與遠(yuǎn)程初始化代理之間的沖突和從屬性，以便基準(zhǔn)時鐘域中通過信令共享基準(zhǔn)時鐘信號的多個時鐘域中的事件同步。
【專利說明】邊帶初始化
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及輸入/輸出體系結(jié)構(gòu)和接口。更具體地來說，本發(fā)明的實施例涉及高帶寬封裝上(on-package)輸入/輸出體系結(jié)構(gòu)和接口。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片之間使用常規(guī)輸入/輸出(I/O)接口的高帶寬互連需要非常大的功率和芯片面積。因此，在需要顯著地減小功耗和/或更小芯片面積的應(yīng)用中，這些常規(guī)接口是不令人滿意的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]附圖的圖形中以舉例而非限制的形式來說明本發(fā)明的實施例，在這些附圖中相似的引用數(shù)字指代相似的元件。
[0004]圖1是至少兩個芯片之間具有封裝上輸入/輸出(OPIO)接口的多芯片封裝(MCP)的一個實施例的框圖。
[0005]圖2是邊帶初始化的布置的一個實施例的框圖。
[0006]圖3是邊帶初始化的技術(shù)的一個實施例的流程圖。
[0007]圖4是電子系統(tǒng)的一個實施例的框圖。
【具體實施方式】
[0008]在下文描述中，提出許多特定的細(xì)節(jié)。但是，沒有這些特定細(xì)節(jié)，仍可以實施本發(fā)明的實施例。在其他情況中，未詳細(xì)地圖示公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以不致于妨礙對描述的理解。
[0009]圖1是至少兩個芯片之間具有封裝上輸入/輸出(OPIO)接口的多芯片封裝(MCP)的一個實施例的框圖。圖1的示例圖示具有接口的兩個芯片；但是，使用本文描述的技術(shù)能夠?qū)⒎庋b內(nèi)任何數(shù)量的芯片互連。
[0010]封裝100可以是可包含多個集成電路芯片的任何類型的封裝。在圖1的示例中，封裝100包含芯片120和芯片140。這些芯片可以是例如，處理器、存儲器芯片、圖形處理器
坐寸ο
[0011]在一個實施例中，芯片120包括OPIO傳送器125和OPIO接收器130。相似地，芯片140包括OPIO傳送器145和OPIO接收器150。傳送器125與接收器150耦合，以及傳送器145與接收器130耦合。
[0012]在一個實施例中，芯片120與芯片140之間的間隙175相對較小。在一個實施例中，間隙175小于20 mm。在一個實施例中，間隙175小于10 mm。在一個實施例中，間隙175為約1.5 mm。在其他實施例中，間隙175可以小于1.5 mm。一般，間隙175越小，可以在芯片之間提供的帶寬越大。
[0013]在一個實施例中，傳送器125和接收器150之間以及傳送器145與接收器130之間的接口是單端且相對較高速的接口。在一個實施例中，這些接口是芯片120與芯片140之間的CMOS接口。在一個實施例中，傳送器125和145是阻抗匹配的CMOS傳送器，不提供終端負(fù)載(termination)或均衡。在一個實施例中，傳送器125和145是阻抗匹配的CMOS傳送器，提供非常弱的終端負(fù)載而無均衡。
[0014]在一個實施例中，對于信號集群傳送轉(zhuǎn)發(fā)的時鐘信號。在一個實施例中，在傳送器與接收器之間提供長度匹配的路由。在一個實施例中，為芯片120與140之間的接口提供最小靜電釋放(ESD)保護(hù)(小如70伏)。
[0015]在一個實施例中，使用沒有或具有弱接收器終端負(fù)載和無均衡的CMOS傳送器和接收器能夠降低I/o功率。由于謹(jǐn)慎的長度匹配路由，實現(xiàn)每個集群信號而非每個引腳抗扭斜(pin de-skew)的轉(zhuǎn)發(fā)的時鐘的簡化時鐘，并且降低時鐘功率。由此，本文描述的體系結(jié)構(gòu)以非常低的功率、面積和時延提供芯片之間的高帶寬。
[0016]本文描述的體系結(jié)構(gòu)還可以擴(kuò)充到用于較小數(shù)據(jù)速率的小形狀因數(shù)移動應(yīng)用的具有完全ESD保護(hù)的閉合離散封裝。可以在較高數(shù)據(jù)速率下使用多級(例如，M-PAM)信令來保持時鐘頻率下降。
[0017]所描述的技術(shù)在一個系統(tǒng)組件中提供一種系統(tǒng)組件中的初始化和/或功率管理排序器以控制結(jié)合圖1描述的接口連接的更簡單的設(shè)備，其中該接口向該更簡單的設(shè)備提供轉(zhuǎn)發(fā)的時鐘信號。在一個實施例中，利用握手排序器在控制設(shè)備中的先決條件滿足之后觸發(fā)更簡單的設(shè)備中的事件。
[0018]在一個實施例中，主設(shè)備(例如，主狀態(tài)機(jī))可使用上文描述的兩線串行接口來向遠(yuǎn)程從設(shè)備(例如，存儲器狀態(tài)機(jī))發(fā)送命令以及向本地從設(shè)備(例如，本地狀態(tài)機(jī))發(fā)送信息。當(dāng)兩個從設(shè)備都完成命令時，它們向主設(shè)備發(fā)送確認(rèn)。主設(shè)備(或主設(shè)備中工作/與之協(xié)同工作的排序器)可以將這些命令重新排序和/或重復(fù)這些命令?？梢栽诓桓慕涌诘那闆r下添加新步驟。
[0019]在一個實施例中，由接口兩側(cè)上的鎖相環(huán)(PLL)來提供接口時鐘。FIFO使命令在不同域中被同步，盡管時鐘偏移大于一個時鐘周期。
[0020]圖2是邊帶初始化的布置的一個實施例的框圖。主設(shè)備200可以是例如，包括處理器或?qū)脑O(shè)備250的一個或多個組件提供某種級別控制的邏輯的其他組件。相似地，從設(shè)備250包括響應(yīng)來自主設(shè)備200的命令/信號提供某種/些操作的一個或多個組件。主設(shè)備200可以是例如處理器，以及從設(shè)備250可以是例如存儲器設(shè)備。其他類型的設(shè)備也能夠作為主設(shè)備或從設(shè)備來工作。
[0021]在一個實施例中，初始化狀態(tài)機(jī)220和初始化狀態(tài)機(jī)260僅由虛擬線接口來通信。這使初始化狀態(tài)機(jī)220能夠串行地控制從設(shè)備250上的握手和初始化元件。初始化狀態(tài)機(jī)260可以報告回給初始化狀態(tài)機(jī)220以使初始化狀態(tài)機(jī)220能夠執(zhí)行其自己的初始化操作和/或管理其他初始化操作。
[0022]在一個實施例中，初始化狀態(tài)機(jī)220和初始化狀態(tài)機(jī)260由共用或同步的時鐘信號提供時鐘。這使得時鐘域之間能夠同步通信。
[0023]主組件200工作以至少開始主設(shè)備200和從設(shè)備250內(nèi)的一個或多個元件的啟動。在一個實施例中，從設(shè)備250的組件的其中一個或多個組件在主設(shè)備200的一個或多個組件之前初始化。在一個實施例中，主組件210通過鏈路240發(fā)起串行命令，這些串行命令由主設(shè)備200中的初始化狀態(tài)機(jī)220和從設(shè)備260中的狀態(tài)機(jī)260解釋。在其他方向上也可存在從屬性。從元件可以具有對主元件的從屬性。
[0024]在一個實施例中，主組件210生成由狀態(tài)機(jī)解碼的命令代碼，進(jìn)而狀態(tài)機(jī)響應(yīng)接收到命令代碼執(zhí)行特定初始化操作。初始化狀態(tài)機(jī)220可以工作以初始化主設(shè)備200的一個或多個組件。例如，初始化狀態(tài)機(jī)220可以工作以初始化主設(shè)備200的一個或多個延遲鎖相環(huán)(DLL) 235、一個或多個FIFO 230和/或其他組件。
[0025]相似地，初始化狀態(tài)機(jī)260可以工作以初始化從設(shè)備260的一個或多個組件。例如，初始化狀態(tài)機(jī)260可以工作以初始化從設(shè)備250的一個或多個自刷新電路、一個或多個保險絲、一個或多個緩沖器270、一個或多個PLL 275、一個或多個DLL 290和/或其他組件。
[0026]在一個實施例中，初始化狀態(tài)機(jī)260通過鏈路245提供確認(rèn)消息以向主組件210指示何時命令已完成和/或其他動作已實現(xiàn)。相似地，初始化狀態(tài)機(jī)220在命令已完成和/或其他動作已實現(xiàn)時向主組件210發(fā)送“完成”信號。
[0027]在一個實施例中，主組件210管理來自初始化狀態(tài)機(jī)260的確認(rèn)消息和來自初始化狀態(tài)機(jī)220的完成消息并將其結(jié)合以協(xié)調(diào)主設(shè)備200和從設(shè)備250的多種組件(例如，DLL、PLL、緩沖器)的初始化。由此，主組件210能夠管理不同芯片上的組件的初始化和管理可能存在的跨芯片從屬性。再者，主組件210能夠提供主設(shè)備200與從設(shè)備250之間的同步且確定性通信方案。在一個實施例中，線路240和245表示用于主設(shè)備200和從設(shè)備250之間通信的一個或多個虛擬線。
[0028]圖3是邊帶初始化的技術(shù)的一個實施例的流程圖。圖3的技術(shù)可以由與圖1的接口互連的圖2的組件來執(zhí)行。
[0029]啟動初始化，300。在一個實施例中，初始化由主設(shè)備(例如，處理器核)的主初始化組件來啟動。主初始化組件可以是單獨的組件或可以是大控制組件的一部分，例如處理器或控制器。
[0030]主初始化組件生成初始化命令310。在一個實施例中，這些命令通過串行接口傳送，并且是要由接收控制組件解碼的代碼。在一個實施例中，這些命令通過虛擬線接口傳送。在備選實施例中，可以使用專用控制線路。
[0031]在一個實施例中，這些命令提供到本地初始化狀態(tài)機(jī)和提供到遠(yuǎn)程初始化狀態(tài)機(jī)。在一個實施例中，本地初始化狀態(tài)機(jī)在與主初始組件相同的晶片上工作，以及遠(yuǎn)程初始化狀態(tài)機(jī)在不同的晶片上工作。初始化狀態(tài)機(jī)響應(yīng)從主初始化組件接收的命令執(zhí)行初始化操作。
[0032]主初始化組件接收來自初始化狀態(tài)機(jī)的響應(yīng)，320。主初始化組件管理初始化狀態(tài)機(jī)的沖突、從屬性和先決條件要求,330。例如，如果本地DLL的初始化必須在遠(yuǎn)程PLL的初始化之后執(zhí)行，則主初始化組件控制初始化的次序。初始化元件之間的從屬性的一個示例:轉(zhuǎn)發(fā)然后能夠被DLL FIFO居中的穩(wěn)定時鐘所需的PLL鎖和阻抗補(bǔ)償。居中的轉(zhuǎn)發(fā)的時鐘然后能夠用于將FIFO復(fù)位。
[0033]如果初始化未完成，340，則可以生成后續(xù)初始化命令，310，并將其傳送到狀態(tài)機(jī)。如果初始化完成，340，則主初始化組件能夠指示初始化完成，350。然后主設(shè)備可以繼續(xù)操作。[0034]圖4是電子系統(tǒng)的一個實施例的框圖。圖4圖不的電子系統(tǒng)意在表不一定范圍的電子系統(tǒng)(有線或無線的)，包括例如，平板設(shè)備、智能電話、桌上型計算機(jī)系統(tǒng)、膝上型計算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器等。備選電子系統(tǒng)可以包括更多、更少和/或不同組件。
[0035]圖4所示的組件中一個或多個組件可以利用本文描述的OPIO體系結(jié)構(gòu)來互連。例如，多個處理器芯片可以互連，或處理器和高速緩存存儲器或動態(tài)隨機(jī)存取存儲器等。
[0036]電子系統(tǒng)400包括用于傳送信息的總線405或其他通信設(shè)備以及耦合到總線405且可以處理信息的處理器410。電子系統(tǒng)400可以包括多個處理器和/或協(xié)處理器。電子系統(tǒng)400還可以包括耦合到總線405的隨機(jī)存取存儲器(RAM)或其他動態(tài)存儲設(shè)備420(稱為存儲器)，并且可以存儲可以由處理器410執(zhí)行的信息和指令。存儲器420還可以用于在處理器410執(zhí)行指令期間，存儲臨時變量或其他中間信息。
[0037]電子系統(tǒng)400還可以包括耦合到總線405的只讀存儲器(ROM)和/或其他靜態(tài)存儲設(shè)備430，并且只讀存儲器(ROM)和/或其他靜態(tài)存儲設(shè)備430可以存儲用于處理器410的靜態(tài)信息和指令。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備440可以耦合到總線405以存儲信息和指令。如磁盤或光盤以及對應(yīng)驅(qū)動器的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備440可以耦合到電子系統(tǒng)400。
[0038]電子系統(tǒng)400還可以經(jīng)由總線405耦合到顯示設(shè)備450，顯示設(shè)備450可以是用于將信息顯示給用戶的任何類型的顯示設(shè)備，例如觸摸屏。輸入設(shè)備460可以是用于允許用戶向電子系統(tǒng)40提供輸入的任何類型的接口和/或設(shè)備。輸入設(shè)備可以包括硬按鈕和/或軟按鈕、語音或揚聲器輸入，以向處理器410傳送信息和命令選擇。
[0039]電子系統(tǒng)400還可以包括傳感器470，傳感器470可以用于支持電子系統(tǒng)400提供的功能性。傳感器470可以包括例如，陀螺儀、接近度傳感器、光傳感器等?？梢灾С秩魏螖?shù)量的傳感器和傳感器類型。
[0040]電子系統(tǒng)400還可以包括網(wǎng)絡(luò)接口 480以提供對網(wǎng)絡(luò)，如局域網(wǎng)的訪問。網(wǎng)絡(luò)接口 480可以包括例如，具有天線485的無線網(wǎng)絡(luò)接口，天線485可以表示一個或多個天線。網(wǎng)絡(luò)接口 480還可以包括例如，用于經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜487與遠(yuǎn)程設(shè)備通信的有線網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)電纜487可以是例如，以太網(wǎng)電纜、同軸電纜、光纖電纜、串行電纜或并行電纜。
[0041]在一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)接口 480可以例如通過符合IEEE 802.1lb和/或IEEE802.1lg和/或IEEE 802.1ln標(biāo)準(zhǔn)，提供對局域網(wǎng)的訪問，和/或無線網(wǎng)絡(luò)接口可以例如通過符合藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)來提供對個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的訪問。還可以支持其他無線網(wǎng)絡(luò)接口和/或協(xié)議。
[0042]IEEE 802.1lb對應(yīng)于1999年9月16日批準(zhǔn)的ffiEE標(biāo)準(zhǔn)802.llb-1999標(biāo)題為“局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，部分11:無線LAN媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范:2.4 GHz頻帶的高速物理層擴(kuò)充”以及相關(guān)文獻(xiàn)。IEEE 802.1lg對應(yīng)于2003年6月27日批準(zhǔn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.llg-2003標(biāo)題為“局域網(wǎng)和城域網(wǎng)，部分11:無線LAN媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范，修訂4:2.4GHz頻帶中的進(jìn)一步更高速率擴(kuò)充”以及相關(guān)文獻(xiàn)。藍(lán)牙協(xié)議在藍(lán)牙特殊興趣集團(tuán)有限公司于2001年2月22日發(fā)布的“藍(lán)牙系統(tǒng)的規(guī)范:核心版本1.1”中予以描述。還可以支持藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)以及先前或后續(xù)版本。
[0043]作為經(jīng)由無線LAN標(biāo)準(zhǔn)的通信的補(bǔ)充或替代，網(wǎng)絡(luò)接口 480可以使用例如，時分多址(TDMA)協(xié)議、全球移動通信(GSM)協(xié)議、碼分多址(CDMA)協(xié)議和/或任何其他類型無線通信協(xié)議來提供無線通信。[0044]本說明書中對“一個實施例”或“實施例”的引述表示結(jié)合該實施例描述的一個特定功能部件、結(jié)構(gòu)或特征包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。在本說明書中的多個不同位置出現(xiàn)短語“在一個實施例中”不一定全部系指相同的實施例。
[0045]雖然本發(fā)明是依據(jù)若干實施例來描述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到本發(fā)明不限于所描述的實施例，在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可以通過修改和替代來實施本發(fā)明。因此，本文描述應(yīng)視為說明性的而非限制。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 第一晶片，所述第一晶片具有用于生成初始化命令的主初始化組件； 耦合為接收所述初始化命令的所述第一晶片上的本地初始化代理，所述本地初始化代理用于管理所述第一晶片上的一個或多個組件的初始化； 耦合為接收所述初始化命令的第二晶片上的遠(yuǎn)程初始化代理，所述遠(yuǎn)程初始化代理用于管理所述第二晶片上的一個或多個組件的初始化； 其中所述主初始化組件耦合為從所述本地初始化代理以及所述遠(yuǎn)程初始化代理接收確認(rèn)消息，以及管理所述本地初始化代理與所述遠(yuǎn)程初始化代理之間的沖突和從屬性，以便基準(zhǔn)時鐘域中通過信令共享基準(zhǔn)時鐘信號的多個時鐘域中的事件同步。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 位于所述第一晶片上的第一組傳送器電路； 位于所述第二晶片上的第一組接收器電路，其中所述接收器電路沒有終端負(fù)載且沒有均衡。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一晶片包括至少處理器核，所述裝置還包括與所述處理器核耦合的 觸摸屏接口。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述主設(shè)備包括處理器核以及所述從設(shè)備包括存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一晶片、所述第二晶片和所述多個導(dǎo)電線路全部布設(shè)在單個集成電路封裝內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 位于所述第二存儲器晶片上的第二組傳送器電路； 位于所述第一晶片上的第二組接收器電路，其中所述接收器電路沒有終端負(fù)載且沒有均衡。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)和/或一個或多個緩沖器的其中一個或多個。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)、一個或多個緩沖器、一個或多個保險絲、一個或多個自刷新電路和/或一個或多個鎖相環(huán)(PLL)的其中一個或多個。
9.一種平板計算設(shè)備，其包括: 觸摸屏接口； 第一晶片，所述第一晶片具有用于生成初始化命令的主初始化組件； 耦合為接收所述初始化命令的所述第一晶片上的本地初始化代理，所述本地初始化代理用于管理所述第一晶片上的一個或多個組件的初始化； 耦合為接收所述初始化命令的第二晶片上的遠(yuǎn)程初始化代理，所述遠(yuǎn)程初始化代理用于管理所述第二晶片上的一個或多個組件的初始化； 其中所述主初始化組件耦合為從所述本地初始化代理以及所述遠(yuǎn)程初始化代理接收確認(rèn)消息，以及管理所述本地初始化代理與所述遠(yuǎn)程初始化代理之間的沖突和從屬性，以便基準(zhǔn)時鐘域中通過信令共享基準(zhǔn)時鐘信號的多個時鐘域中的事件同步。
10.如權(quán)利要求9所述的平板，其還包括:位于所述第一晶片上的第一組傳送器電路； 位于所述第二晶片上的第一組接收器電路，其中所述接收器電路沒有終端負(fù)載且沒有均衡。
11.如權(quán)利要求9所述的平板，其中所述主設(shè)備包括處理器核以及所述從設(shè)備包括存儲器。
12.如權(quán)利要求9所述的平板，其中所述第一晶片、所述第二晶片和所述多個導(dǎo)電線路全部布設(shè)在單個集成電路封裝內(nèi)。
13.如權(quán)利要求9所述的平板，其還包括: 位于所述第二存儲器晶片上的第二組傳送器電路； 位于所述第一晶 片上的第二組接收器電路，其中所述接收器電路沒有終端負(fù)載且沒有均衡。
14.如權(quán)利要求9所述的平板，其中所述第一晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)和/或一個或多個緩沖器的其中一個或多個。
15.如權(quán)利要求9所述的平板，其中所述第二晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)、一個或多個緩沖器、一個或多個保險絲、一個或多個自刷新電路和/或一個或多個鎖相環(huán)(PLL)的其中一個或多個。
16.—種系統(tǒng),其包括: 全向天線； 第一晶片，所述第一晶片具有用于生成初始化命令的主初始化組件； 耦合為接收所述初始化命令的所述第一晶片上的本地初始化代理，所述本地初始化代理用于管理所述第一晶片上的一個或多個組件的初始化； 耦合為接收所述初始化命令的第二晶片上的遠(yuǎn)程初始化代理，所述遠(yuǎn)程初始化代理用于管理所述第二晶片上的一個或多個組件的初始化； 其中所述主初始化組件耦合為從所述本地初始化代理以及所述遠(yuǎn)程初始化代理接收確認(rèn)消息，以及管理所述本地初始化代理與所述遠(yuǎn)程初始化代理之間的沖突和從屬性，以便基準(zhǔn)時鐘域中通過信令共享基準(zhǔn)時鐘信號的多個時鐘域中的事件同步。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一晶片包括至少處理器核，所述裝置還包括與所述處理器核耦合的觸摸屏接口。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其還包括: 位于所述第一晶片上的第一組傳送器電路； 位于所述第二晶片上的第一組接收器電路，其中所述接收器電路沒有終端負(fù)載且沒有均衡。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)和/或一個或多個緩沖器的其中一個或多個。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第二晶片上的所述一個或多個組件包括延遲鎖相環(huán)(DLL)、一個或多個緩沖器、一個或多個保險絲、一個或多個自刷新電路和/或一個或多個鎖相環(huán)(PLL)的其中一個或多個。
【文檔編號】G06F1/24GK103988191SQ201180075721
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】S.S.庫利克 申請人:英特爾公司