用于優(yōu)化通過(guò)通信鏈路所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的技術(shù)的制作方法
【專利摘要】用于優(yōu)化通過(guò)通信鏈路所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的技術(shù)。第一收發(fā)器配置為通過(guò)通信鏈路向第二收發(fā)器發(fā)射第一數(shù)據(jù)信號(hào)。第二收發(fā)器通過(guò)調(diào)節(jié)配置為對(duì)第一數(shù)據(jù)信號(hào)采樣的采樣時(shí)鐘來(lái)維持對(duì)第一信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）鎖定。當(dāng)通信鏈路逆轉(zhuǎn)方向時(shí)，第二收發(fā)器配置為向第一收發(fā)器發(fā)射第二數(shù)據(jù)信號(hào)，該第二數(shù)據(jù)信號(hào)的相位基于對(duì)采樣時(shí)鐘所做出的調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)。
【專利說(shuō)明】用于優(yōu)化通過(guò)通信鏈路所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總地涉及計(jì)算機(jī)硬件，并且更具體地，涉及用于優(yōu)化通過(guò)通信鏈路所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如中央處理單元(CPU)或并行處理單元(PPU)的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)芯片通常包括多個(gè)配置為經(jīng)由通信鏈路相互通信的芯片部件。例如，給定芯片部件可包括發(fā)射器，其配置為通過(guò)通信鏈路向包括在另一個(gè)芯片部件內(nèi)部的接收器發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)。常規(guī)的接收器時(shí)常實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)硬件以恢復(fù)來(lái)自通過(guò)通信鏈路從發(fā)射器所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)序信息。采用所恢復(fù)的時(shí)序信息，接收器能夠經(jīng)由采樣時(shí)鐘以精確的時(shí)間間隔來(lái)對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣，并且因此可以重建原始的、所發(fā)射的信號(hào)，
[0003]當(dāng)以該方式實(shí)現(xiàn)⑶R時(shí)，發(fā)射器通常和接收器一起實(shí)施初始訓(xùn)練例程，以校正與接收器相關(guān)聯(lián)的CDR硬件并建立對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的CDR鎖定。CDR硬件可隨后持續(xù)地優(yōu)化采樣時(shí)鐘相位，以在初始訓(xùn)練例程之后維持CDR鎖定。之所以要求這類持續(xù)優(yōu)化是因?yàn)樗邮盏臄?shù)據(jù)信號(hào)的相位可能隨時(shí)間而變化(例如由于與發(fā)射器和/或通信鏈路本身相關(guān)聯(lián)的物理波動(dòng))，所以⑶R硬件必須調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘的相位以追蹤那些相位變化。
[0004]上文所討論的基于⑶R的方法還可采用雙向通信鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)，雙向通信鏈路允許在芯片部件之間以任一方向發(fā)射數(shù)據(jù)。例如，給定芯片部件內(nèi)的收發(fā)器可配置為通過(guò)雙向通信鏈路向另一個(gè)芯片部件內(nèi)的另一個(gè)收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)或從另一個(gè)芯片部件內(nèi)的另一個(gè)收發(fā)器接收數(shù)據(jù)信號(hào)。在該情況中，每個(gè)芯片部件可包括CDR，其配置為重建與所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的時(shí)序信息。每個(gè)芯片部件還可實(shí)施上文所述的初始訓(xùn)練例程，以建立對(duì)相對(duì)應(yīng)的所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的CDR鎖定，并且隨后持續(xù)優(yōu)化采樣時(shí)鐘相位以維持該CDR鎖定。該方法很好地適合于頻繁接收數(shù)據(jù)信號(hào)的收發(fā)器，因?yàn)檫@類收發(fā)器會(huì)持續(xù)優(yōu)化采樣時(shí)鐘相位并且因此維持⑶R鎖定。
[0005]然而，不頻繁接收數(shù)據(jù)信號(hào)的收發(fā)器不能持續(xù)優(yōu)化采樣時(shí)鐘相位，并且因此不能維持CDR鎖定。當(dāng)給定收發(fā)器失去CDR鎖定，該收發(fā)器必須再次實(shí)施訓(xùn)練例程以校正CDR硬件并重新獲得CDR鎖定。該情況是有問(wèn)題的，因?yàn)橛?xùn)練例程可能要求大量的時(shí)間來(lái)實(shí)施，并且在那段時(shí)間期間通信鏈路不能傳輸任何有用數(shù)據(jù)。此外，實(shí)施訓(xùn)練例程要求額外的電力，所以增加了通信鏈路和/或相關(guān)聯(lián)的收發(fā)器的整體電力要求。
[0006]因此，本領(lǐng)域需要的是用于在通信鏈路中維持CDR鎖定的更有效的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括用于通過(guò)(from across)通信鏈路向第一收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括:通過(guò)所述通信鏈路從所述第一收發(fā)器接收第一數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第一部分進(jìn)行采樣以產(chǎn)生采樣數(shù)據(jù)，基于所述采樣數(shù)據(jù)確定將被應(yīng)用到所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第二部分以補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的相位變化的第一相位調(diào)節(jié)，基于第一相位調(diào)節(jié)將第二相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到第二數(shù)據(jù)信號(hào)，以同樣補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化，以及通過(guò)所述通信鏈路向所述第一收發(fā)器發(fā)射所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，第二收發(fā)器能夠促進(jìn)第一收發(fā)器通過(guò)補(bǔ)償由通信鏈路的物理特性的改變所引起的相位變化來(lái)維持對(duì)第二數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。因此，第一和第二收發(fā)器不需要與對(duì)方一起實(shí)施多余的校正例程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]因此，可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，并且可以參考實(shí)施例得到對(duì)如上面所簡(jiǎn)要概括的本發(fā)明更具體的描述，其中一些實(shí)施例在附圖中示出。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)其范圍的限制，本發(fā)明可以具有其他等效的實(shí)施例。
[0010]圖1是示出了配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、配置為與另一個(gè)收發(fā)器通信的收發(fā)器的框圖；
[0012]圖3A-3C是根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作相關(guān)聯(lián)的不同時(shí)序圖的概念示圖；以及
[0013]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于優(yōu)化通過(guò)圖2中所示的通信鏈路所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的方法步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在下面的描述中，將闡述大量的具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明更透徹的理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明可以在沒(méi)有一個(gè)或多個(gè)這些具體細(xì)節(jié)的情況下得以實(shí)施。在其他實(shí)例中，未描述公知特征以避免對(duì)本發(fā)明造成混淆。
[0015]系統(tǒng)概述
[0016]圖1為示出了配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100的框圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100包括中央處理單元(CPU) 102和包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序103的系統(tǒng)存儲(chǔ)器104。CPU102和系統(tǒng)存儲(chǔ)器104經(jīng)由可以包括存儲(chǔ)器橋105的互連路徑通信。存儲(chǔ)器橋105可以是例如北橋芯片，經(jīng)由總線或其他通信路徑106 (例如超傳輸(HyperTransport)鏈路)連接到輸入/輸出(I/O)橋107。I/O橋107，其可以是例如南橋芯片，從一個(gè)或多個(gè)用戶輸入設(shè)備108 (例如鍵盤、鼠標(biāo))接收用戶輸入并且經(jīng)由路徑106和存儲(chǔ)器橋105將該輸入轉(zhuǎn)發(fā)到CPU102。并行處理子系統(tǒng)112經(jīng)由總線或其他通信路徑113 (例如外圍部件互連(PCI)express、加速圖形端口(AGP)或超傳輸鏈路)耦連到存儲(chǔ)器橋105 ;在一個(gè)實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112是將像素傳遞到顯示設(shè)備110 (例如常規(guī)的基于陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(IXD)的監(jiān)視器)的圖形子系統(tǒng)。系統(tǒng)盤114也連接到I/O橋107。交換器116提供I/O橋107與諸如網(wǎng)絡(luò)適配器118以及各種插卡120和121的其他部件之間的連接。其他部件(未明確示出)，包括通用串行總線(USB)或其他端口連接、壓縮光盤(⑶)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)字視頻光盤(DVD)驅(qū)動(dòng)器、膠片錄制設(shè)備及類似部件，也可以連接到I/O橋107。圖1所示的互連各部件的通信路徑可以使用任何適合的協(xié)議實(shí)現(xiàn)，諸如PC1、PC1-Express (PCIe),AGP、超傳輸或者任何其他總線或點(diǎn)到點(diǎn)通信協(xié)議，并且如本領(lǐng)域已知的，不同設(shè)備間的連接可使用不同協(xié)議。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包含經(jīng)優(yōu)化用于圖形和視頻處理的電路，包括例如視頻輸出電路，并且構(gòu)成圖形處理單元(GPU)。在另一個(gè)實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包含經(jīng)優(yōu)化用于通用處理的電路，同時(shí)保留底層(underlying)的計(jì)算架構(gòu)，本文將更詳細(xì)地進(jìn)行描述。在又一個(gè)實(shí)施例中，可以將并行處理子系統(tǒng)112與一個(gè)或多個(gè)其他系統(tǒng)元件集成，諸如存儲(chǔ)器橋105、CPU102以及I/O橋107，以形成片上系統(tǒng)(SoC)。
[0018]應(yīng)該理解，本文所示系統(tǒng)是示例性的，并且變化和修改都是可能的。連接拓?fù)?，包括橋的?shù)目和布置、CPU102的數(shù)目以及并行處理子系統(tǒng)112的數(shù)目，可根據(jù)需要修改。例如，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)存儲(chǔ)器104直接連接到CPU102而不是通過(guò)橋，并且其他設(shè)備經(jīng)由存儲(chǔ)器橋105和CPU102與系統(tǒng)存儲(chǔ)器104通信。在其他替代性拓?fù)渲?，并行處理子系統(tǒng)112連接到I/O橋107或直接連接到CPU102，而不是連接到存儲(chǔ)器橋105。而在其他實(shí)施例中，I/O橋107和存儲(chǔ)器橋105可能被集成到單個(gè)芯片上。大型實(shí)施例可以包括兩個(gè)或更多個(gè)CPU102以及兩個(gè)或更多個(gè)并行處理系統(tǒng)112。本文所示的特定部件是可選的；例如，任何數(shù)目的插卡或外圍設(shè)備都可能得到支持。在一些實(shí)施例中，交換器116被去掉，網(wǎng)絡(luò)適配器118和插卡120、121直接連接到I/O橋107。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，并行處理子系統(tǒng)112包括一個(gè)或多個(gè)并行處理單元(PPU)，其每一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)芯片部件。給定PPU內(nèi)的芯片部件可表示例如圖形處理硬件部分，其配置為向PPU內(nèi)的其他芯片部件寫數(shù)據(jù)或從PTO內(nèi)的其他芯片部件讀數(shù)據(jù)?？商娲?，在另一個(gè)示例中，給定PPU內(nèi)的芯片部件可表示通用計(jì)算硬件部分，其配置為向PPU內(nèi)的其他芯片部件寫數(shù)據(jù)到或從PPU內(nèi)的其他芯片部件讀數(shù)據(jù)。PI3U內(nèi)的任何給定的芯片部件集可經(jīng)由通信鏈路被耦連在一起，并且每個(gè)這類芯片部件可包括收發(fā)器，其配置為實(shí)現(xiàn)用于優(yōu)化將被發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位的技術(shù)，如下文結(jié)合圖2所更詳細(xì)討論的。
[0020]優(yōu)化數(shù)據(jù)信號(hào)的相位
[0021]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、配置為與另一個(gè)收發(fā)器212通信的收發(fā)器202的框圖。在實(shí)踐中，收發(fā)器202和212可各自駐留在包括在圖1所示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的不同的集成電路(IC)內(nèi)。例如，收發(fā)器202可駐留在GPU102內(nèi)，而收發(fā)器212可駐留在并行處理子系統(tǒng)112內(nèi)的PPU內(nèi)。可替代地，收發(fā)器202和202可以兩者都駐留在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)100內(nèi)的給定的集成電路內(nèi)。收發(fā)器202和212配置為經(jīng)由通信鏈路222向?qū)Ψ桨l(fā)射數(shù)據(jù)信號(hào)以及從對(duì)方接收數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0022]通信鏈路222可以是配置為在收發(fā)器202和212之間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的高速串行數(shù)據(jù)總線。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通信鏈路222是包括單一數(shù)據(jù)路徑的半雙工通信鏈路，并且收發(fā)器202或212中的給定的一個(gè)可通過(guò)該數(shù)據(jù)路徑向另一個(gè)收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)或者從另一個(gè)收發(fā)器接收數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，通信鏈路222可以是包括多個(gè)數(shù)據(jù)路徑的全雙工通信鏈路，并且收發(fā)器202和212可配置為同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)射數(shù)據(jù)和從對(duì)方接收數(shù)據(jù)。在實(shí)踐中，通信鏈路222可以是配置為將數(shù)據(jù)信號(hào)從收發(fā)器202傳輸?shù)绞瞻l(fā)器212并且隨后逆轉(zhuǎn)方向并將數(shù)據(jù)信號(hào)從收發(fā)器212傳輸?shù)绞瞻l(fā)器202的雙向通信鏈路。
[0023]當(dāng)通信鏈路在收發(fā)器202和212之間傳輸了很長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，該通信鏈路的物理性質(zhì)可能改變。這些改變可能影響與通過(guò)通信鏈路222所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的各種特性。例如，當(dāng)通信鏈路222包括配置為將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸為周期性的電脈沖的電線集時(shí)，那些電線的溫度可能隨時(shí)間而增加，從而引起那些電信號(hào)的相位發(fā)生變化。通信鏈路222的物理特性以及通過(guò)該通信鏈路所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)可受到種種因素的影響。那些因素可包括用于耦連到通信鏈路222的收發(fā)器的電源電平、用于那些收發(fā)器內(nèi)的采樣時(shí)鐘的電源電平、與通過(guò)通信鏈路222的數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸?shù)奶幚碜兓鹊??？傊?，通信鏈路受制于種種處理-溫度-電壓(PVT)波動(dòng)。
[0024]收發(fā)器202和212可通過(guò)實(shí)現(xiàn)專門的硬件來(lái)負(fù)責(zé)補(bǔ)償(account for)這些變化,該硬件配置為調(diào)節(jié)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位和/或調(diào)節(jié)將被發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的相位。收發(fā)器202和212還可配置為通過(guò)和對(duì)方一起實(shí)施校正例程來(lái)計(jì)算將應(yīng)用到所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)和/或?qū)⒈话l(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的缺省相位調(diào)節(jié)。如所示的，收發(fā)器202包括時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)單元204、相位調(diào)節(jié)累加器208以及相位插值器210，其中⑶R單元包括采樣時(shí)鐘206。同樣地，收發(fā)器212包括⑶R單元214、相位調(diào)節(jié)累加器218以及相位插值器220，其中⑶R單元214包括采樣時(shí)鐘216。
[0025]當(dāng)收發(fā)器202接收到來(lái)自收發(fā)器212的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，⑶R單元204配置為實(shí)現(xiàn)采樣時(shí)鐘206以便以具體時(shí)間間隔對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行采樣。CDR單元204還配置為持續(xù)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘206的相位以維持對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的最優(yōu)的采樣位置和CDR鎖定，從而追蹤與該數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位變化。再者，這類相位變化可由與通信鏈路222或與收發(fā)器212相關(guān)聯(lián)的物理特性的改變而引起，諸如例如PVT波動(dòng)。相位調(diào)節(jié)累加器208配置為記錄由CDR單元204對(duì)采樣時(shí)鐘206所做出的相位調(diào)節(jié)。相位插值器210配置為將那些相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到從收發(fā)器202發(fā)射到收發(fā)器212的數(shù)據(jù)信號(hào)，從而降低與通信鏈路222相關(guān)聯(lián)的物理特性的改變對(duì)所發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)的影響。
[0026]收發(fā)器212被類似于收發(fā)器202地配置。具體來(lái)講，⑶R單元214配置為實(shí)現(xiàn)采樣時(shí)鐘216以便以具體時(shí)間間隔對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行采樣，還配置為持續(xù)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘216的相位以維持對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的最優(yōu)的采樣位置和CDR鎖定，從而追蹤與該數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位變化。相位調(diào)節(jié)累加器218配置為記錄由⑶R單元214對(duì)采樣時(shí)鐘216所做出的相位調(diào)節(jié)。相位插值器220配置為隨后將那些相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到從收發(fā)器212發(fā)射到收發(fā)器202的信號(hào)。
[0027]以上文所描述的方式來(lái)配置收發(fā)器202和212，那么每個(gè)這類收發(fā)器能夠記錄維持對(duì)所接收數(shù)據(jù)信號(hào)的最優(yōu)采樣時(shí)鐘位置和CDR鎖定所要求的相位調(diào)節(jié)。給定收發(fā)器可隨后將相對(duì)應(yīng)的相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到將被發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)。采用該方法，收發(fā)器202和212中的每一個(gè)能夠在⑶R鎖定將正常地丟失的情況下維持⑶R鎖定。
[0028]例如，在收發(fā)器202較長(zhǎng)一段時(shí)間向收發(fā)器212發(fā)射第一數(shù)據(jù)信號(hào)的情況下，⑶R單元204可能在那段時(shí)間期間內(nèi)未接收到任何數(shù)據(jù)，并且因此可能不能以上文所描述的方法持續(xù)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘206的相位。因此，⑶R單元可能不能追蹤由通信鏈路222的物理特性所引起的相位變化。然而，CDR單元214持續(xù)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘216的相位以維持對(duì)從收發(fā)器202所接收的第一數(shù)據(jù)信號(hào)的最優(yōu)采樣位置和⑶R鎖定，從而追蹤那些相位變化。當(dāng)通信鏈路222逆轉(zhuǎn)方向時(shí)，收發(fā)器212向收發(fā)器202發(fā)射第二數(shù)據(jù)信號(hào)，收發(fā)器212將那些相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到第二信號(hào)，從而補(bǔ)償了通信鏈路222的物理特性的改變。因此，⑶R單元204內(nèi)的采樣時(shí)鐘206的相位可接近于最優(yōu)采樣位置，并且CDR單元204盡管不能實(shí)施持續(xù)調(diào)節(jié)但可保持CDR鎖定。此處所描述的示例還在下文中結(jié)合圖3A-3C更詳細(xì)描述。
[0029]圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作相關(guān)聯(lián)的一套時(shí)序圖302和306的概念示圖。如所示的，時(shí)序圖302反映在由收發(fā)器202所實(shí)施的寫操作期間、與將在時(shí)間TO處被發(fā)射的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖。位置304指示與第一數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位，并且可表示用于第一數(shù)據(jù)信號(hào)的最優(yōu)采樣位置。在該示例中，數(shù)據(jù)信號(hào)在時(shí)鐘邊沿被最優(yōu)地采樣，然而其他最優(yōu)采樣位置也落到本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0030]時(shí)序圖306反映與由收發(fā)器212所接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖。位置308指示⑶R單元214內(nèi)的采樣時(shí)鐘216的采樣位置。如所示的，采樣時(shí)鐘216的采樣位置是非正常的，并且位置308相對(duì)于最優(yōu)采樣位置移動(dòng)了相位增量(delta)310。相位增量310可以是由例如與通信鏈路222或收發(fā)器202和/或212相關(guān)聯(lián)的PVT波動(dòng)所引起的系統(tǒng)延遲。⑶R單元214配置為依據(jù)相位增量310來(lái)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘216的相位以維持最優(yōu)采樣位置并補(bǔ)償這些變化，如下文結(jié)合圖3B所更詳細(xì)討論的。
[0031]圖3B是是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作相關(guān)聯(lián)的一套時(shí)序圖312和316的概念示圖。如所示的，時(shí)序圖312反映與上文結(jié)合圖3A所討論的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖，并且時(shí)序圖316反映與由收發(fā)器212所接收的第一信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖。如也示出的，⑶R單元214已依據(jù)相位增量310調(diào)節(jié)了采樣時(shí)鐘216的采樣位置以駐留在最優(yōu)采樣位置處，如圖3B中示出的位置318。當(dāng)CDR單元214調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘216的相位以便以本文討論的方式來(lái)維持最優(yōu)采樣位置時(shí)，相位調(diào)節(jié)累加器218配置為記錄那些相位調(diào)節(jié)，以將其應(yīng)用到收發(fā)器212隨后發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)，如下文結(jié)合圖3C所更詳細(xì)討論的。
[0032]圖3C是是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移操作相關(guān)聯(lián)的一套時(shí)序圖322和326的概念示圖。如所示的，時(shí)序圖326反映在讀操作期間在時(shí)間T2處、與由收發(fā)器212向收發(fā)器202所發(fā)射的第二數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖。在時(shí)間TO和事件T2之間可能消逝了大量的時(shí)間。相位插值器220配置為依據(jù)相位增量310來(lái)調(diào)節(jié)第二信號(hào)的相位，以補(bǔ)償發(fā)生在該時(shí)間期間的與通信鏈路222相關(guān)聯(lián)的物理變化，上文結(jié)合圖3A所述的。相位增量310是具有給定量級(jí)，并且相位插值器220基于該給定量級(jí)依據(jù)正的或負(fù)的相位增量310來(lái)調(diào)節(jié)第二信號(hào)的相位。
[0033]時(shí)序圖322反映與由收發(fā)器202所接收的第二數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的眼圖。位置324指示⑶R單元204內(nèi)的采樣時(shí)鐘206的采樣位置。如所示的，采樣時(shí)鐘216的采樣位置接近于最優(yōu)的，因?yàn)槭瞻l(fā)器212已經(jīng)調(diào)節(jié)了第二數(shù)據(jù)信號(hào)的相位以補(bǔ)償與通信鏈路222相關(guān)聯(lián)的物理變化。在該示例中，收發(fā)器202能夠和收發(fā)器212 —起維持⑶R鎖定盡管已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有從收發(fā)器212接收到數(shù)據(jù)。因此，收發(fā)器可以避免必須實(shí)施訓(xùn)練例程以重新校正⑶R單元204內(nèi)的采樣時(shí)鐘206。
[0034]現(xiàn)在參考回圖2，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器202和212中的每一個(gè)還配置為維持相位偏移值，該相位偏移值表示與收發(fā)器202和212相關(guān)聯(lián)的硬件差異所引起的相位改變。這些硬件差異可表示例如與收發(fā)器202和212相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)路徑之間的物理差異。當(dāng)將相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到將被發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，收發(fā)器202或212之一還可將相位偏移值合并到那些相位調(diào)節(jié)中以補(bǔ)償硬件差異。收發(fā)器202和212還可周期性地實(shí)施校正例程以量化補(bǔ)償那些硬件差異所需要的相位調(diào)節(jié)。校正例程可涉及例如收發(fā)器202和212采用通信鏈路222的快速逆轉(zhuǎn)而交換短數(shù)據(jù)突發(fā)。在另一個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器202和212中的每一個(gè)可在確定所接收數(shù)據(jù)信號(hào)的相位由于例如與通信鏈路222或收發(fā)器202或212之一相關(guān)聯(lián)的PVT波動(dòng)而已變化了閾值量之后實(shí)現(xiàn)上文所述的方法。
[0035]本文結(jié)合圖2所描述的并且結(jié)合圖3A-3C以示例的方式所描述的方法還在下文中結(jié)合圖4更詳細(xì)討論。
[0036]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、用于在圖2中示出的通信鏈路中優(yōu)化采樣器時(shí)鐘位置的方法步驟的流程圖。雖然結(jié)合圖1和2的系統(tǒng)描述了方法步驟，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解配置為以任何次序?qū)嵤┓椒ú襟E的任何系統(tǒng)均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0037]方法400開(kāi)始于步驟402，此處收發(fā)器212內(nèi)的⑶R單元214通過(guò)通信鏈路222接收第一數(shù)據(jù)信號(hào)。第一數(shù)據(jù)信號(hào)可以是例如由收發(fā)器202所發(fā)起的寫操作。通信鏈路222是高速總線，其配置為在收發(fā)器202和212之間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通信鏈路222是半雙工鏈路，其包括單一數(shù)據(jù)路徑，并且收發(fā)器202或212中的給定的一個(gè)可通過(guò)該數(shù)據(jù)路徑向另一個(gè)收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)或從另一個(gè)收發(fā)器接收數(shù)據(jù)。在實(shí)踐中，通信鏈路222可將數(shù)據(jù)信號(hào)從收發(fā)器202傳輸?shù)绞瞻l(fā)器212，并且可隨后逆轉(zhuǎn)方向并將數(shù)據(jù)信號(hào)從收發(fā)器212傳輸?shù)绞瞻l(fā)器202。⑶R單元214內(nèi)的采樣時(shí)鐘216配置為基于與該采樣時(shí)鐘相關(guān)聯(lián)的采樣位置對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行采樣，此處采樣位置反映采樣時(shí)鐘216的相位。
[0038]在步驟404，收發(fā)器212內(nèi)的⑶R單元將相位位移應(yīng)用到采樣時(shí)鐘216以優(yōu)化相對(duì)于第一數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)恢復(fù)。CDR單元214配置為持續(xù)調(diào)節(jié)采樣時(shí)鐘216的相位以維持對(duì)第一數(shù)據(jù)信號(hào)的最佳采樣位置和CDR鎖定，從而追蹤與該數(shù)據(jù)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相位變化。這類相位變化可能由與通信鏈路222或與收發(fā)器202相關(guān)聯(lián)的物理特性的改變所引起，諸如例如PVT波動(dòng)。
[0039]在步驟406，收發(fā)器212內(nèi)的相位調(diào)節(jié)累加器218記錄在步驟404應(yīng)用到采樣時(shí)鐘216的相位調(diào)節(jié)。相位調(diào)節(jié)累加器218可追蹤應(yīng)用到時(shí)鐘216的總的相位調(diào)節(jié)或者可以遞增地累加隨時(shí)間的各個(gè)相位調(diào)節(jié)。在步驟408，收發(fā)器212確定通信鏈路222是否準(zhǔn)備好逆轉(zhuǎn)方向和將數(shù)據(jù)信號(hào)從收發(fā)器212發(fā)射到202。如果收發(fā)器212確定通信鏈路222未準(zhǔn)備好逆轉(zhuǎn)方向，則方法400返回到步驟402并繼續(xù)進(jìn)行上文所描述的。如果收發(fā)器212確定通信鏈路222準(zhǔn)備好逆轉(zhuǎn)方向，則方法400前進(jìn)到步驟410。
[0040]在步驟410，收發(fā)器212內(nèi)的相位插值器220采用第二數(shù)據(jù)信號(hào)移動(dòng)的相位使該數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)通信鏈路222被發(fā)射到收發(fā)器202，該移動(dòng)的相位反映在步驟404由⑶R單元214應(yīng)用到采樣時(shí)鐘216的相位調(diào)節(jié)。方法400隨后結(jié)束。當(dāng)收發(fā)器202接收到第二信號(hào)時(shí)，該信號(hào)的相位可充分地接近與采樣時(shí)鐘206相關(guān)聯(lián)的最優(yōu)采樣位置，這允許CDR單元204維持對(duì)第二信號(hào)的CDR鎖定而無(wú)需實(shí)施校正例程。
[0041]總而言之，第一收發(fā)器配置為通過(guò)通信鏈路向第二收發(fā)器發(fā)射第一數(shù)據(jù)信號(hào)。第二收發(fā)器通過(guò)調(diào)節(jié)配置為對(duì)第一數(shù)據(jù)信號(hào)采樣的采樣時(shí)鐘來(lái)維持對(duì)第一信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。當(dāng)通信鏈路逆轉(zhuǎn)方向時(shí)，第二收發(fā)器配置為向第一收發(fā)器發(fā)射第二數(shù)據(jù)信號(hào)，該第二數(shù)據(jù)信號(hào)的相位基于對(duì)采樣時(shí)鐘所做出的調(diào)節(jié)而被調(diào)節(jié)。
[0042]有利地，收發(fā)器能夠促進(jìn)另一個(gè)收發(fā)器通過(guò)補(bǔ)償由通信鏈路的物理特性的改變所引起的相位變化來(lái)維持對(duì)所接收的數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。因此，收發(fā)器不需要與另一個(gè)收發(fā)器一起實(shí)施多余的校正例程。
[0043]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可被實(shí)現(xiàn)為與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起使用的程序產(chǎn)品。該程序產(chǎn)品的程序定義實(shí)施例的各功能(包括本文中描述的方法)并且可以被包含在各種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上。示例性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于:(i)不可寫的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)內(nèi)的只讀存儲(chǔ)器設(shè)備，諸如可由CD-ROM驅(qū)動(dòng)器讀取的CD-ROM盤、閃存存儲(chǔ)器、ROM芯片或任何類型的固態(tài)非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)，在其上存儲(chǔ)永久性信息；和(ii)可寫的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁盤驅(qū)動(dòng)器或硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的軟盤或者任何類型的固態(tài)隨機(jī)存取半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)，在其上存儲(chǔ)可更改的信息。
[0044]以上已參照具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可對(duì)此做出各種修改和改變而不脫離如隨附權(quán)利要求書中所闡述的本發(fā)明的較寬精神和范圍。因此，前面的描述以及附圖應(yīng)被視為是例示性而非限制性的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通過(guò)通信鏈路向第一收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括: 通過(guò)所述通信鏈路從所述第一收發(fā)器接收第一數(shù)據(jù)信號(hào)； 對(duì)所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第一部分進(jìn)行采樣以產(chǎn)生采樣數(shù)據(jù)； 基于所述采樣數(shù)據(jù)確定要被應(yīng)用到所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第二部分以補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的相位變化的第一相位調(diào)節(jié)； 基于第一相位調(diào)節(jié)將第二相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到第二數(shù)據(jù)信號(hào)，以同樣補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化；以及 通過(guò)所述通信鏈路向所述第一收發(fā)器發(fā)射所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中采樣時(shí)鐘配置為基于所述第一相位調(diào)節(jié)維持對(duì)所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中所述第一相位調(diào)節(jié)包括具有第一量級(jí)的正的或負(fù)的相位位移，并且所述第二相位調(diào)節(jié)包括實(shí)質(zhì)上具有第一量級(jí)的負(fù)的或正的相位位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)一步包括: 基于所述第一相位調(diào)節(jié)和相位偏移將第三相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到第三數(shù)據(jù)信號(hào)；以及 通過(guò)所述通信鏈路向所述第一收發(fā)器發(fā)射所述第三數(shù)據(jù)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中所述相位偏移依據(jù)以下步驟來(lái)確定: 向所述第一收發(fā)器發(fā)射具有第一相位值的第一數(shù)據(jù)突發(fā)； 從所述第一收發(fā)器接收具有第二相位值的第二數(shù)據(jù)突發(fā)；以及基于所述第一相位值和所述第二相位值之間的相位差計(jì)算所述相位偏移，其中所述相位偏移反映由與所述第一收發(fā)器相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)路徑所引起的相位改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，進(jìn)一步包括: 通過(guò)所述通信鏈路從所述第一收發(fā)器接收第三數(shù)據(jù)信號(hào)； 對(duì)所述第三數(shù)據(jù)信號(hào)的第三部分進(jìn)行采樣以產(chǎn)生附加的采樣數(shù)據(jù)； 基于所述附加的采樣數(shù)據(jù)確定要被應(yīng)用到所述第三數(shù)據(jù)信號(hào)的第四部分以補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化的第三相位調(diào)節(jié)； 確定所述第三相位調(diào)節(jié)未超過(guò)閾值，其中所述第三相位調(diào)節(jié)被存儲(chǔ)為相位偏移；通過(guò)所述通信鏈路向所述第一收發(fā)器發(fā)射第四數(shù)據(jù)信號(hào)而無(wú)需補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化，其中所述相位偏移反映所述相位變化，并且其中所述第一收發(fā)器內(nèi)的采樣時(shí)鐘配置為維持對(duì)所述第四數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中所述通信鏈路包括高速雙向串行數(shù)據(jù)總線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，其中與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化是由與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的處理-電壓-溫度(PVT)波動(dòng)引起的。
9.一種配置為通過(guò)通信鏈路向第一收發(fā)器發(fā)射數(shù)據(jù)的計(jì)算設(shè)備，包括:處理單元，其配置為: 通過(guò)所述通信鏈路從所述第一收發(fā)器接收第一數(shù)據(jù)信號(hào)； 對(duì)所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第一部分進(jìn)行采樣以產(chǎn)生采樣數(shù)據(jù)； 基于所述采樣數(shù)據(jù)確定要被應(yīng)用到所述第一數(shù)據(jù)信號(hào)的第二部分以補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的相位變化的第一相位調(diào)節(jié)； 基于第一相位調(diào)節(jié)將第二相位調(diào)節(jié)應(yīng)用到第二數(shù)據(jù)信號(hào)，以同樣補(bǔ)償與所述通信鏈路相關(guān)聯(lián)的所述相位變化；以及 通過(guò)所述通信鏈路向所述第一收發(fā)器發(fā)射所述第二數(shù)據(jù)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算設(shè)備，其中采樣時(shí)鐘配置為基于所述第一相位調(diào)節(jié)維持對(duì)所述第一數(shù)據(jù)信號(hào) 的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)鎖定。
【文檔編號(hào)】G06F13/38GK103995792SQ201310750886
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】格雷戈?duì)柛瘛た七_(dá)尼, 高塔姆·巴蒂亞, 彼得·C·米爾斯 申請(qǐng)人:輝達(dá)公司