專利名稱：帶有恒定誤比特率的高速鏈路的可調(diào)整發(fā)射器功率的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高速鏈路，并且具體地說，涉及與高速鏈路相關(guān)聯(lián)的 功率節(jié)省。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)的演變，它們已從簡單的算術(shù)計(jì)算范圍發(fā)展到用于許 多媒體和非媒體相關(guān)應(yīng)用的媒體中心。因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常包括許
多外圍或輸入/輸出裝置。此外，半導(dǎo)體加工和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的進(jìn)步使得 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠在單個(gè)物理處理器上包括更多的晶體管和處理能力， 同時(shí)也允許多個(gè)物理處理器駐留在單個(gè)系統(tǒng)中。
作為集成電路及其處理能力進(jìn)步的必然結(jié)果，裝置之間的互連也 已提升以便為高功率組件提供適當(dāng)?shù)膸挕?一個(gè)具體的示例是架構(gòu)中 的組件可利用點(diǎn)對點(diǎn)鏈路耦合。
然而，用于這些鏈路的發(fā)射器經(jīng)常設(shè)計(jì)為以滿足極限規(guī)范準(zhǔn)則的 功率水平操作。例如，用于物理鏈路，即在發(fā)射器與接收器之間的傳 輸線路的規(guī)范可存在，該規(guī)范定義長度和其它屬性。因此，發(fā)射器經(jīng)
常以高功率水平操作以確?？缱畲箝L度傳輸線路的數(shù)據(jù)的適當(dāng)傳輸； 即使實(shí)際鏈路/傳輸線路比指定最大值更短。因此，在可利用更少的功 率實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嗤瑴?zhǔn)確性時(shí)，可能消耗額外的功率以確保準(zhǔn)確的 數(shù)據(jù)傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面在于一種設(shè)備，包括互連代理，包括以某個(gè) 振幅在鏈路上發(fā)送模式的發(fā)射器，其中所述發(fā)射器要基于與所述模式 相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗。本發(fā)明的第二方面在于一種設(shè)備，包括發(fā)射器邏輯，以第一差 分電壓在鏈路上發(fā)送第一數(shù)量的比特，其中第一數(shù)量的比特要與第一 置信度值相關(guān)聯(lián)；以及接收器邏輯，接收指示未檢測到與所述第一數(shù) 量的比特相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤的無錯(cuò)誤消息；其中響應(yīng)接收所述消息，所述 發(fā)射器邏輯要按目標(biāo)置信度值和所述第一置信度值的比率縮放所述 第一差分電壓。
本發(fā)明的第三方面在于一種系統(tǒng)，包括 第一代理，包括以第一差分電壓發(fā)送訓(xùn)練^t式的發(fā)射器邏輯； 第二代理，通過鏈路耦合到所述第一代理，所述第二代理包括 接收邏輯，接收所述訓(xùn)練模式；錯(cuò)誤邏輯，確定是否在所述訓(xùn)練模式 中檢測到錯(cuò)誤；以及發(fā)送邏輯，響應(yīng)所述錯(cuò)誤邏輯確定在所述訓(xùn)練模 式中未檢測到錯(cuò)誤，向所述第一代理發(fā)送無錯(cuò)誤消息以指示在所迷測 試模式期間未^:測到錯(cuò)誤；
其中響應(yīng)所述第 一代理接收指示在所述測試模式期間未檢測到 錯(cuò)誤的所述無錯(cuò)誤消息，包括在所述第一代理中的發(fā)射器邏輯還要按 大于一的值將所述第一差分電壓縮放成經(jīng)縮放的差分電壓。 本發(fā)明的第四方面在于一種方法，包括 從發(fā)送代理以第 一振幅電平將第 一數(shù)量的比特發(fā)送到接收代理； 在所述接收代理處確定在所述第一數(shù)量的比特中未檢測到錯(cuò)誤； 響應(yīng)確定在所述第一數(shù)量的比特中未檢測到錯(cuò)誤，將所述第一振 幅電平縮放成大于所述第 一振幅電平的第二振幅電平。


本發(fā)明通過示例描述，并不是要限于附圖的圖形。 圖1示出包括利用點(diǎn)對點(diǎn)互連耦合到芯片組的多個(gè)處理器及耦合 到芯片組的其它可能互連件(interconnects)的實(shí)施例。
圖2示出利用分層互連棧的雙向互連架構(gòu)的框圖的實(shí)施例。
圖3示出用于基于錯(cuò)誤率確定最佳發(fā)射器振幅的方法的流程圖的實(shí)施例。
圖4示出為發(fā)射器確定操作振幅的示范訓(xùn)練階段的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在下面的說明中，陳述了許多特定的細(xì)節(jié)，如特定的互連、特定 的西格馬(sigma)值、特定的信號(hào)振幅及其縮放(scale)因子、測試模 式的特定類型、數(shù)量和大小等示例，以便提供本發(fā)明的詳盡理解。但 是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，實(shí)踐本發(fā)明可無需采用這些特定細(xì)節(jié)。 在其它實(shí)例中，諸如特定的發(fā)射器和接收器邏輯、校驗(yàn)和以及比特錯(cuò) 誤檢測算法、互聯(lián)和相關(guān)聯(lián)邏輯的其它操作細(xì)節(jié)等熟知的組件或方法 未詳細(xì)描述，以免不必要地混淆本發(fā)明。
本文中所述的方法和設(shè)備是用于調(diào)整發(fā)射器的振幅以優(yōu)化功耗。 具體而言，調(diào)整發(fā)射器的功率主要參照諸如點(diǎn)對點(diǎn)相干互連架構(gòu)等說
明性鏈路論述。然而，用于調(diào)整發(fā)射器功率的方法和設(shè)備并不限于此， 這是因?yàn)樗鼈兛赏ㄟ^諸如圖1中所述任何互連等任何熟知的互連及結(jié) 合用于將發(fā)射器連接到接收器的任何其它熟知互連實(shí)現(xiàn)。
圖1示出包括多個(gè)不同互連的系統(tǒng)的實(shí)施例。圖l的系統(tǒng)也可包 括若干處理器，為簡明起見，只示出了其中兩個(gè)處理器105、 110。如 圖所示，處理器105、 110每個(gè)包括兩個(gè)處理元件(PE)106-107、 111-112; 但任何數(shù)量的處理元件可包括在處理器105、 110中。
處理元件指線程單元、處理單元、上下文、邏輯處理器、硬件線 程、核和/或能夠?yàn)樘幚砥鞅３种T如執(zhí)行狀態(tài)或架構(gòu)狀態(tài)等狀態(tài)的任何 其它元件。換而言之，在一個(gè)實(shí)施例中，處理元件指能夠與諸如軟件 線程、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等代碼或其它代碼獨(dú)立地相關(guān)聯(lián)的任何硬 件。例如，物理處理器一般指集成電路，它可能包括任何數(shù)量的其它 處理元件，如核或^5更件線程。
核經(jīng)常指位于能夠保持獨(dú)立架構(gòu)狀態(tài)的集成電路上的邏輯，其中 每個(gè)獨(dú)立保持的架構(gòu)狀態(tài)與至少一些專用執(zhí)行資源相關(guān)聯(lián)。與核不同，也可稱為物理線程的硬件線程一般指位于能夠保持獨(dú)立架構(gòu)狀態(tài) 的集成電路上的任何邏輯，其中獨(dú)立保持的架構(gòu)狀態(tài)共享對執(zhí)行資源 的訪問。因此，正如能看到的一樣，在一個(gè)實(shí)施例中，諸如單線程應(yīng) 用的多個(gè)復(fù)制品的多個(gè)軟件線程能在多個(gè)處理元件上并行執(zhí)行，這些 元件可包括諸如核或硬件線程等任何上述處理元件的組合。
在處理器105、 110中還示出的是資源108、 113,它們一般包括 寄存器、單元、邏輯、固件、存儲(chǔ)器和其它資源以執(zhí)行代碼或與其它 裝置相接口 (interface with)。如上所述，其中 一些資源110可部分或完 全專用于處理元件，而其它資源在處理元件之間共享。例如，諸如指 令指針和重命名邏輯等更小的資源可復(fù)制用于物理線程。諸如重排序 /引退單元(retirement unit)中的重排序緩沖器、指令旁視轉(zhuǎn)換緩沖器 (ILTB)、加載/存儲(chǔ)緩沖器及隊(duì)列等一些資源可通過分區(qū)共享。諸如通 用內(nèi)部寄存器、頁表基址寄存器、低級(jí)數(shù)據(jù)高速緩沖和數(shù)據(jù)TLB、執(zhí) 行單元及失序單元(out-of-orderunit)等資源可能在線程之間完全共享。 與此相反，核可具有專用執(zhí)行資源，同時(shí)共享至少部分更高級(jí)高速緩 沖，如二級(jí)高速緩沖(L2)。
在一個(gè)實(shí)施例中，資源108、 113包括處理器流水線，該流水線可 包括任何數(shù)量的流水線級(jí)。流水線級(jí)的常見示例包括指令指針級(jí)、獲 取級(jí)(fetch stage)、解碼級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)和分配級(jí)、重命名級(jí)、隊(duì)列級(jí)、重 新排序級(jí)、調(diào)度級(jí)、分派級(jí)(dispatch stage)、執(zhí)行級(jí)、存儲(chǔ)器存取級(jí)及 寄存器存取級(jí)。注意，由于任何已知的流水線級(jí)可包括在處理器100 中，因此，級(jí)的此列表包括處理器流水線級(jí)的示范非詳盡列表。
處理器105、 110每個(gè)也可包括存儲(chǔ)控制器或本地存儲(chǔ)控制器集線 器(MCH)以相應(yīng)地與存儲(chǔ)器109、 114相接口。存儲(chǔ)器109、 114包括 任何存儲(chǔ)器裝置，如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、高速緩沖存儲(chǔ)器、閃速 存儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)器裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器114包括更高級(jí) 高速緩沖存儲(chǔ)器，而資源113包括低級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器。在另一實(shí)施 例中，存儲(chǔ)器109包括與處理器105相關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM),該處理器包括高速緩沖(cache)來自DRAM 109的數(shù)據(jù)的高 速緩沖存儲(chǔ)器。注意，這是說明性實(shí)施例，因?yàn)榇鎯?chǔ)器109、 114可 能包括任何樣式的存儲(chǔ)器裝置。
在存儲(chǔ)器109、 114包括處理器105、 110內(nèi)包括的或如圖所示在 其外部包括的高速緩沖存儲(chǔ)器的一個(gè)實(shí)施例中，處理器105、 110能 夠是歸屬節(jié)點(diǎn)(homenode)及對等高速緩沖節(jié)點(diǎn)。例如，在事務(wù)涉及存 儲(chǔ)器109內(nèi)的存儲(chǔ)單元時(shí)，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)器109的代理，即處理器105被 確定為與事務(wù)和存儲(chǔ)單元有關(guān)的歸屬代理。類似地，對于涉及諸如存 儲(chǔ)器114中存儲(chǔ)單元等另一存儲(chǔ)單元的事務(wù)，處理器105被確定為對 等高速緩沖代理。
正如能看到的一樣，點(diǎn)對點(diǎn)鏈路120-124以點(diǎn)對點(diǎn)方式將組件耦 合在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，物理鏈路120-124每個(gè)包括雙向差分信 令互連，如下面參照圖2所述與物理層相關(guān)聯(lián)的物理鏈路。因此，處 理器105、 110和芯片組130能彼此直接通信。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā) 射器能夠如下所述基于錯(cuò)誤率調(diào)整功率。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，接 收器能夠接收模式并確定模式中是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。此處，接收器提供反 饋到發(fā)射器以允許有效地確定用于發(fā)射器的最佳功率設(shè)置。
芯片組130經(jīng)常是類屬概念，指多個(gè)集成電路，如耦合到輸入/ 輸出(I/0)集線器的存儲(chǔ)控制器集線器(hub)。然而，在代理各包括 某個(gè)版本的存儲(chǔ)控制器集線器以與存儲(chǔ)器相接口的一個(gè)實(shí)施例中，芯 片組130指I/O集線器或其它控制器集線器。在一個(gè)實(shí)施例中，如上 所述芯片組130是參與或見證(witness)事務(wù)的非高速緩沖代理。然而， 芯片組130并不限于此，因?yàn)樵谄渌鼘?shí)施例中，芯片組130是包括高 速緩沖存儲(chǔ)器的高速緩沖代理和/或包括存儲(chǔ)器的歸屬代理，該存儲(chǔ)器 具有用于數(shù)才居的原有存J渚單元庫(memory location repository)。
如圖所示，芯片組130也與多個(gè)互連和I/O裝置相接口，如外圍 組件互連(PCI)或PCI Express(PCI-E)裝置161、集成裝置電子設(shè)備(IDE) 或高級(jí)轉(zhuǎn)移附接(ATA, Advanced Transfer Attachment)裝置162、通用串行總線(USB)裝置163、局域網(wǎng)(LAN)或無線LAN(WLAN)裝置164、 音頻裝置165及也可包括另 一互連架構(gòu)以便如本文中所述耦合I/O裝 置的其它I/O裝置166。類似于以上所述，任何上述互連可包括能夠 如下所述基于錯(cuò)誤率確定最佳功率設(shè)置的發(fā)射器和接收器。
參照圖2，它示出利用分層互連棧的雙向互連架構(gòu)的框圖的實(shí)施 例。對諸如物理層202等圖2的層的引用包括可在不同代理中實(shí)現(xiàn)的 類屬層的論述，如物理層202a和物理層202b。如圖所示，互連棧3皮 分成五層，基于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)其中的一層或多層可能是可選的。例如，在 一個(gè)實(shí)施例中，路由層204嵌入鏈路層203的功能中；因此，在一個(gè) 實(shí)施例中，路由層不是單獨(dú)和分離的層。
在一個(gè)實(shí)施例中，物理層202負(fù)責(zé)信息在物理々某體上的電氣傳遞。 例如，在鏈路層實(shí)體203a與203b之間利用物理點(diǎn)對點(diǎn)鏈路。作為說 明性示例，物理鏈路包括差分信號(hào)方案(signaling scheme),該方案包 括雙向差分信號(hào)對(signaling pair)251和252。此處，物理層可能在邏 輯上分割成電氣子塊(sub-block)和邏輯子塊，因此，物理層要將棧的 其余部分與信息的電氣傳遞隔離，并且要與鏈路層203通信。注意， 在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器250a、 250b能夠如下所述基于錯(cuò)誤率調(diào)整 發(fā)送的信號(hào)的振幅，由此調(diào)整其消耗的功率。
在一個(gè)實(shí)施例中，鏈路層203由棧的上層將物理層202抽象 (abstract)并提供鏈路有關(guān)服務(wù)，如連接的代理/實(shí)體之間的可靠的數(shù)據(jù) 傳遞和流量控制及物理信道/接口虛擬化成多個(gè)虛擬信道和消息類。此 處，虛擬信道可視為供棧的上層使用的多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。例如，協(xié)議層 206可能依賴鏈路層203提供的抽象將協(xié)議消息映射到消息類中，并 因此映射到一個(gè)或多個(gè)虛擬信道。
在一個(gè)實(shí)施例中，路由層204提供將分組從源路由到目的地的靈 活方法。如上所述，在極其簡單的拓樸中，路由層204可不是顯式的， 而是集成到鏈路層203的功能中。例如，路由層204可依賴鏈路層203 的抽象指定<端口，虛擬網(wǎng)絡(luò)〉對以路由分組。在一個(gè)實(shí)施例中，路由層204或通過邏輯功能與其相關(guān)聯(lián)的邏輯 要保持路由信息，如路由表。作為一個(gè)特定的示例，路由表可包括用 于互連架構(gòu)中每個(gè)目標(biāo)的條目。此處，條目可保持任何類型的信息， 如路由與目標(biāo)代理相關(guān)聯(lián)的分組通過的端口 。路由表和相關(guān)聯(lián)信息在 下面更詳細(xì)"i侖述。
在一個(gè)實(shí)施例中，傳輸層205提供端對端的可靠傳輸服務(wù)。類似 于^各由層204，傳輸層205也是基于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可選的。例如，傳輸層 205依賴路由層204服務(wù)為協(xié)議層206提供可靠的傳輸支持。在一個(gè) 實(shí)施例中，在互連架構(gòu)內(nèi)，組件的子集包括傳輸層205。因此，組件 的此子集定義與傳輸層205相關(guān)的分組的子字段，而其它組件可能不 定義那些子字^:。
在一個(gè)實(shí)施例中，協(xié)i義層206要在節(jié)點(diǎn)/代理之間實(shí)現(xiàn)更高級(jí)通信 協(xié)議，如高速緩沖相干性、排序、對等通信、中斷輸送(interrupt deliver) 等。換而言之，協(xié)議層206為諸如歸屬節(jié)點(diǎn)、對等節(jié)點(diǎn)、高速緩沖節(jié) 點(diǎn)和非高速緩沖節(jié)點(diǎn)等節(jié)點(diǎn)或代理相應(yīng)地定義允許的消息、請求、響 應(yīng)、階段、相干狀態(tài)等。諸如歸屬節(jié)點(diǎn)消息、探聽(snoop)消息、響應(yīng) 消息等消息的示例在下面論述。
注意，層以及與其相關(guān)聯(lián)的邏輯的論述可以任何方式耦合。例如， 可以說協(xié)議邏輯耦合到物理層，即，傳輸或接收邏輯。此外，正如從 圖2中能看到的一樣，在一個(gè)實(shí)施例中，協(xié)議邏輯可不直接耦合到物 理層邏輯，而是通過其它層邏輯耦合。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，互連 棧耦合到內(nèi)部組件邏輯，如高速緩沖控制或高速緩沖存儲(chǔ)器邏輯，以 啟動(dòng)適當(dāng)?shù)母咚倬彌_相干性動(dòng)作。還要注意的是，由于下面所述的發(fā) 射器可在任何已知互連中實(shí)現(xiàn)，因此，互連棧和雙向串行鏈路的描述 只是說明性的。
轉(zhuǎn)到圖3，它示出用于基于錯(cuò)誤率調(diào)整發(fā)射器的振幅，并由此調(diào) 整其功率的方法的框圖的實(shí)施例。在方框305中，發(fā)射器在鏈路上以 某個(gè)振幅發(fā)送^t式。在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器包括來自發(fā)送比特、符號(hào)和/或模式的、與集成電路相關(guān)聯(lián)的任何傳送邏輯。注意，對于一些 實(shí)施例，比特、符號(hào)及其模式可交替利用。符號(hào)經(jīng)常指多個(gè)比特的某
一表示；然而，在簡單的實(shí)施例中，符號(hào)可能指單個(gè)邏輯值。
發(fā)射器可位于任何裝置或代理中，如在要通過互連而耦合到諸如 接收代理等另一裝置的互連代理/節(jié)點(diǎn)內(nèi)?；ミB代理對兩者可以是取決 于事務(wù)的發(fā)送代理和接收代理，其常見示例包括處理器和存4渚控制 器集線器、兩個(gè)處理器、根互連集線器和互連裝置、I/O控制器集線 器和I/O裝置、兩個(gè)I/O裝置或已知通過鏈路或互連耦合在一起的代 理/裝置的任何其它對。
鏈路包括用于耦合集成電路的任何熟知互連。例如，在物理上， 鏈路看上去可以象傳輸線路或傳輸線路的組合。在諸如FR4等材料中 以前的鏈路實(shí)現(xiàn)包括銅或其它傳導(dǎo)材料。整體上，鏈路可包括并行多 站式總線、串行鏈路/互連、點(diǎn)對點(diǎn)鏈路、高速緩沖相干性鏈路、其它 熟知的互連或其組合。注意，如上所述，鏈路或互連可由多個(gè)傳輸對 組成，如耦合到另一裝置的多個(gè)1/0電路的一個(gè)裝置的多個(gè)1/0電路。 在一個(gè)實(shí)施例中，各個(gè)發(fā)射器單獨(dú)調(diào)整功率/電壓。在另一實(shí)施例中， 包括發(fā)射器的多個(gè)1/0電路可調(diào)整為單個(gè)匹配電壓。
在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)送比特、模式或值時(shí)使用的振幅指波的振蕩 幅度。例如，比特，即邏輯0和1，利用不同的電壓水平發(fā)送以表示 邏輯值。例如，高于閾值的高電壓水平包括邏輯1，而低于閾值的低 電壓水平包括邏輯0。
因此，在一個(gè)實(shí)施例中，振幅指差分電壓，即，在最大目標(biāo)電壓 與最小目標(biāo)電壓之間的差。例如，如果最大電壓為800毫伏，即，邏 輯l的目標(biāo)，并且最小電壓為200毫伏，即，邏輯0的目標(biāo)，則差分 電壓為600毫伏。換而言之，波具有600毫伏振幅。注意，諸如交叉 耦合、阻抗失配和其它因素等傳輸路徑效應(yīng)可導(dǎo)致稍樣i偏離目標(biāo)電 壓，這經(jīng)常通過諸如下沖(undershoot)、過沖(overshoot)、減幅震蕩 (ringing)等術(shù)語表示。因此，正如能看到的一樣，用于在波中發(fā)送模式的電壓越大，消耗的功率就越多，這是因?yàn)楣β孰S電壓變化。
此外，差分電壓或振幅的修改可間接執(zhí)行，如增大/降低集成電路 的操作電壓，以便生成的波具有修改的振幅。
在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器發(fā)送的模式包括在發(fā)射器或I/O電路操
作期間發(fā)送的正常互連值。備選，在另一實(shí)施例中，模式包括系統(tǒng)的 初始化、測試和/或訓(xùn)練階段內(nèi)，或在包括發(fā)射器的集成電路/代理的 初始化、測試和/或訓(xùn)練階段內(nèi)，或具體而言在發(fā)射器本身的初始化、 測試和/或訓(xùn)練階段內(nèi)的測試模式。此處，測試模式可包括任何模式，
如向發(fā)射器施壓(stress)或初始化發(fā)射器的預(yù)定模式、隨機(jī)模式或比特、 符號(hào)或模式的其它已知組合。例如，在通用串行總線(USB)互連中， 測試模式或消息可包括輸入數(shù)據(jù)為0的整個(gè)擾碼器輸出加單獨(dú)(lone) 比特4莫式。
在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的一個(gè)實(shí)施例中，模式的長度被優(yōu)化以提 供在確定正確的振幅/差分電壓水平的置信度和降低訓(xùn)練、測試或初始 化時(shí)間之間的平衡。例如，假設(shè)在發(fā)射器的差分電壓水平中獲得極高 置信度包括接收器在此示例中接收1/1 o-12的倍數(shù)個(gè)比特以正確識(shí)別誤 比特率(BER)。此外，8*(1/10'12)比特的訓(xùn)練序列可能提供在諸如正態(tài) 或高斯分布等數(shù)學(xué)分布上的8西格馬置信度。然而，1/10"2比特的倍 數(shù)(諸如8xl0"比特等)是極長的模式，在許多系統(tǒng)中可能太長而無法 初始化或訓(xùn)練裝置。
與此相反，可利用較小的比特模式，如8*(1/10-5),這節(jié)省訓(xùn)練、 測試和/或初始化的長度。然而，在此示例中，模式的此長度提供四西 格馬置信度而不是八西格馬置信度。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，模式的 長度，即模式中比特的數(shù)量選擇為與高或預(yù)定置信度不同的置信度相 關(guān)聯(lián)。如下所述，使用與較低置信度相關(guān)聯(lián)的模式執(zhí)行訓(xùn)練，并且執(zhí) 行電壓/振幅縮放以獲得適當(dāng)?shù)母咧眯哦取?br> 在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器要基于與模式相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整 它發(fā)送信號(hào)所用的振幅。此類動(dòng)態(tài)調(diào)整的一個(gè)實(shí)施例在方框310到325中示出。在判定方框310中，確定接收模式的接收器是否檢測到任何 錯(cuò)誤。任何已知的錯(cuò)誤檢測方法/算法均可利用。例如，循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC)算法用于檢測錯(cuò)誤。CRC經(jīng)常采用輸入數(shù)據(jù)流或比特模式并輸 出某個(gè)大小(size)的值。此輸出值發(fā)送到接收器并與接收器生成的CRC 進(jìn)行比較。此校驗(yàn)和允許接收器確定是否發(fā)生了任何傳送錯(cuò)誤。
例如，如果振幅或差分電壓對于已發(fā)送邏輯1太低，則接收器可 將低值解釋為邏輯O而不是正確的邏輯1。在接收器處計(jì)算得出新的 CRC值時(shí)，它不同于原有CRC值，這表示在傳送期間發(fā)生了錯(cuò)誤。 然而，任何已知的校驗(yàn)和、錯(cuò)誤檢測碼、驗(yàn)證、錯(cuò)誤檢測機(jī)制或其組 合可用于檢測在發(fā)射器處生成并在接收器處收到的模式中的錯(cuò)誤。還 要注意的是，在方框310中"一些"錯(cuò)誤的檢測可備選為少于某個(gè)數(shù)量 的錯(cuò)誤的檢測，如預(yù)定數(shù)量的錯(cuò)誤。
如果檢測到錯(cuò)誤，則在方框415處，步進(jìn)(step)或動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射器 的振幅，并且流程返回到方框305。注意，可利用任何初始振幅，以 及可利用振幅/電壓的任何間隔來步進(jìn)/調(diào)整在發(fā)射器處的信號(hào)。在一 個(gè)實(shí)施例中，初始振幅是能夠由發(fā)射器發(fā)送的最小電壓差分。在另一 實(shí)施例中，初始振幅是計(jì)算得出的最小振幅。
為提供說明性示例，用于互連的規(guī)范可提供用于鏈路的最小傳輸 線路長度，而接收代理定義噪聲或閾值規(guī)范，信號(hào)必須大于該規(guī)范才 能在接收器處得到正確解釋。此處，最小振幅可包括以電壓表示的噪 聲電平加最小長度的信道/傳輸線路的計(jì)算得出的衰減。換而言之，通 過最短指定傳輸線路的衰減的在發(fā)射器的最小電壓水平要可由接收 器判讀。為提供數(shù)字示例，假設(shè)接收器需要20毫伏的差分電壓以解 釋波，并且由于計(jì)算原因，最短信道長度產(chǎn)生大約80毫伏的衰減。 因此，在此示例中，最小振幅電平可設(shè)在IOO毫伏。
然而，由于I/O電路的設(shè)計(jì)者可選擇執(zhí)行訓(xùn)練序列使用的任何初 始電壓，而無論它是任意的還是基于任何數(shù)量的互連相關(guān)變量計(jì)算得 出的，因此，最短信道長度和接收器規(guī)范的使用只是說明性的。類似地，振幅的步進(jìn)或調(diào)整也可以是任意的或計(jì)算得出的。例如，設(shè)計(jì)者
可選擇為100毫伏的最小值以IO毫伏、20毫伏、50毫伏、100毫伏、 200毫伏等以及基于百分比步進(jìn)差分電壓。如果利用20%的百分比， 則第一次步進(jìn)是從100毫伏到120毫伏，并且第二次步進(jìn)是/人120毫 伏到144毫伏。
因此，由于初始電壓差分及其步進(jìn)可能是設(shè)計(jì)相關(guān)的，因此，一 般可以看到在方框305、 310與315之間的流程繼續(xù)，直至不存在可 檢測到的錯(cuò)誤，或者在另一實(shí)施例中，直至在方框310中檢測到小于 預(yù)定數(shù)量的錯(cuò)誤。在模式長度與低于諸如高置信度等預(yù)定置信度的置 信度相關(guān)聯(lián)的一個(gè)實(shí)施例中，則在判定方框310中檢測不到錯(cuò)誤后， 在方框320中縮放確定的振幅以獲得更高的置信度。換而言之，用于 發(fā)射器的最小電壓在未收到錯(cuò)誤時(shí)的縮短的訓(xùn)練，即縮短的模式長度 內(nèi)確定。然而，為緩沖與該縮短的模式長度相關(guān)聯(lián)的我們的置信度， 增大了差分電壓以在我們的置信度中提供該緩沖。
在一個(gè)實(shí)施例中，在方框320中的縮放是基于與模式長度相關(guān)聯(lián) 的置信度。此處，作為示例，利用了高置信度或預(yù)定置信度和與縮短 的模式長度相關(guān)聯(lián)的選定/更低置信度的比率或比例進(jìn)行縮放。為繼續(xù) 上述簡單的說明性數(shù)字示例，假i殳我們在方框305中以IOO毫伏的初 始電壓差分開始。然而，流程繼續(xù)以每次50毫伏的步進(jìn)通過方框305、 310和315,直至達(dá)到檢測不到錯(cuò)誤的200毫伏的振幅。假設(shè)縮短的 模式長度與高斯分布中四西格馬的置信度相關(guān)聯(lián)，并且我們預(yù)定的高 置信度與七西格馬的置信度相關(guān)聯(lián)，則振幅按7/4縮放，即，大約350 毫伏的振幅。此處，在發(fā)射器處新縮放的350毫伏的振幅基本上為我 們提供了七西格馬的更高置信度的近似值，同時(shí)通過利用更短的訓(xùn)練 模式節(jié)省了在訓(xùn)練階段內(nèi)的時(shí)間。
參照圖4,它示出了將發(fā)射器的功率調(diào)整為最佳水平的訓(xùn)練序列 的實(shí)施例。注意，所示訓(xùn)練模式只是說明性的并且極其簡單。然而， 此處發(fā)射器以諸如100毫伏的初始振幅發(fā)送諸如訓(xùn)練模式等模式。然而，接收器在接收模式時(shí)檢測到錯(cuò)誤，并因此生成到發(fā)射器關(guān)于已檢 測到錯(cuò)誤的消息。響應(yīng)檢測到錯(cuò)誤，發(fā)射器將生成的信號(hào)的振幅縮放
/步進(jìn)到第二振幅，如150毫伏。
此處，以經(jīng)縮放的第二振幅發(fā)送可以是相同或不同模式的模式。 類似地，錯(cuò)誤被檢測到，并且發(fā)射器從接收器接收另一錯(cuò)誤消息，指 示在訓(xùn)練序列中檢測到錯(cuò)誤。然而，在下一步進(jìn)，即200毫伏的第三 振幅時(shí)，未檢測到錯(cuò)誤。假設(shè)模式長度為我們提供在高斯分布上四西 格馬的置信度，并且我們的目標(biāo)/預(yù)定置信度是7西格馬，則第三振幅 通過置信度的比率，即7/4縮放以獲得350毫伏的振幅。
因此，在圖3的方框325及圖4的示圖兩者中，在正常操作期間 利用此經(jīng)縮放的振幅。如上所述，類似的發(fā)射器振幅、電壓和/或功率 調(diào)整也可在正常操作期間利用普通業(yè)務(wù)而不是利用訓(xùn)練序列或隨機(jī) 模式進(jìn)行。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，在操作期間，發(fā)射器基于錯(cuò)誤率 動(dòng)態(tài)調(diào)整其功耗。此處，如果接收器開始檢測到太多的錯(cuò)誤，則錯(cuò)誤 信號(hào)由接收器發(fā)送到發(fā)射器，并且發(fā)射器相應(yīng)地縮放電壓。
因此，正如從上述內(nèi)容能看到的一樣，發(fā)射器可能基于實(shí)際的物 理互連配置確定最佳功率設(shè)置，而不是以高功率操作以確保最大互連 規(guī)范得以滿足。此外，通過使用更短的訓(xùn)練模式長度，可在初始化期 間節(jié)省時(shí)間，同時(shí)，基于置信度的振幅縮放提供錯(cuò)誤率規(guī)范將得以滿 足的適當(dāng)高置信度。因此，初始化時(shí)間和功率可能得到節(jié)省，而無需 犧牲傳輸準(zhǔn)確性及其置信度。
在本文中使用的模塊指任何硬件、軟件、固件或其組合。示為分 離的模塊邊界經(jīng)常是通常有所變化，并可能重疊。例如，第一模塊和 第二模塊可共享硬件、軟件、固件或其組合，同時(shí)可能保留一些獨(dú)立
的硬件、軟件或固件。在一個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語邏輯的使用包括硬件， 如晶體管、寄存器或其它硬件(如可編程邏輯裝置)。然而，在另一實(shí) 施例中，邏輯也包括與硬件集成的軟件或代碼，如固件或微代碼。 在本文中使用時(shí)，值包括數(shù)字、狀態(tài)、邏輯狀態(tài)或二進(jìn)制邏輯狀
17態(tài)的任何已知表示。邏輯電平或邏輯值的使用也稱為l和O,這簡單 地表示二進(jìn)制邏輯狀態(tài)。例如，l指高邏輯電平，并且o指低邏輯電 平。在一個(gè)實(shí)施例中，諸如晶體管或閃速存儲(chǔ)器單元(flashcell)等存儲(chǔ) 單元可以能夠保持單個(gè)邏輯值或多個(gè)邏輯值。然而，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中值 的其它表示已被使用。例如，十進(jìn)制數(shù)字十也可以表示為二進(jìn)制值 1010和十六進(jìn)制字母A。因此，值包括能夠保持在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的信 息的任何表示。
另外，狀態(tài)可由值或部分值表示。例如，諸如邏輯l等第一值可 表示默認(rèn)或初始狀態(tài)，而諸如邏輯O等第二值可表示非默認(rèn)狀態(tài)。另 夕卜，在一個(gè)實(shí)施例中，術(shù)語重置和設(shè)置分別指默認(rèn)和更新的值或狀態(tài)。 例如，默認(rèn)值可能包括高邏輯值，即重置，而更新的值可能包括低邏 輯值，即設(shè)置。注意，值的任何組合可用于表示任何數(shù)量的狀態(tài)。
上述方法、硬件、軟件、固件或代碼集的實(shí)施例可借助在機(jī)器可 存取或機(jī)器可讀媒體上存儲(chǔ)、可由處理元件執(zhí)行的指令或代碼實(shí)現(xiàn)。 機(jī)器可存取/可讀媒體包括以機(jī)器可讀形式提供(即，存儲(chǔ)和/或發(fā)送) 信息的任何機(jī)構(gòu)，如計(jì)算機(jī)或電子系統(tǒng)。例如，機(jī)器可存取々某體包括 諸如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)或動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)的RAM、 ROM、磁性或光學(xué)存儲(chǔ)媒體、閃速存儲(chǔ)器裝置、電存儲(chǔ)裝置、光學(xué)存 儲(chǔ)裝置、聲學(xué)存儲(chǔ)裝置或其它形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、 數(shù)字信號(hào))存儲(chǔ)裝置等。例如，機(jī)器可通過從能夠保持要在傳播的信號(hào) 上發(fā)送的信息的媒體接收諸如載波等傳播的信號(hào)，對存儲(chǔ)裝置進(jìn)行存 取。
此說明書通篇對"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"的引用指結(jié)合該實(shí)施例 描述的特定特性、結(jié)構(gòu)或特征包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因 此，在說明書通篇各個(gè)位置出現(xiàn)的"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在實(shí)施例中" 短語不一定全部指同一實(shí)施例。此外，特定的特性、結(jié)構(gòu)或特征可在 一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中以4壬何適合的方式組合。
在上述說明中，參照特定示范實(shí)施例提供了詳細(xì)說明。然而，將可明白，在不脫離如隨附權(quán)利要求所述范圍更廣泛的本發(fā)明精神和范 圍的情況下，可對其進(jìn)行各種修改和更改。相應(yīng)地，說明書和附圖要 視為是說明性而不是限制性。此外，實(shí)施例和其它示范語言的上述使 用不必指同 一實(shí)施例或同 一示例，而是可指不同和獨(dú)特的實(shí)施例并且 可能是同一實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括互連代理，包括以某個(gè)振幅在鏈路上發(fā)送模式的發(fā)射器，其中所述發(fā)射器要基于與所述模式相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述模式包括在訓(xùn)練階段期間 要發(fā)送的訓(xùn)練模式，以及其中所述發(fā)射器要基于與所述模式相關(guān)聯(lián)的 錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗包括響應(yīng)從接收代理接收指示在所述接收器處在所述模式中檢測到 錯(cuò)誤的消息，所述發(fā)射器將隨后的訓(xùn)練模式的振幅步進(jìn)為經(jīng)步進(jìn)的振 幅。
3. 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射器要基于與所述模式 相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗包括響應(yīng)從所述接收器接收指示在所 述接收器處在所述隨后的模式中未檢測到錯(cuò)誤的無錯(cuò)誤消息，所述發(fā) 射器縮放所述發(fā)射器的操作電壓，使得隨后的周期以所述經(jīng)步進(jìn)的振 幅的比例倍數(shù)發(fā)送。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述振幅的所述比例倍數(shù)包括 目標(biāo)置信度和與所述模式的長度相關(guān)聯(lián)的測量的置信度的比率。
5. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射器要基于與所述模式 相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤率動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗包括所述發(fā)射器縮放所述發(fā)射器的操 作電壓，使得隨后的周期以所述振幅的比例倍數(shù)發(fā)送，以及其中所述 振幅的所述比例倍數(shù)包括目標(biāo)置信度和與所述模式的長度相關(guān)聯(lián)的 測量的置信度的比率。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述互連代理從由處理器、控 制器集線器、外圍組件互連(PCI)裝置、PCI Express裝置、存儲(chǔ)裝置、 網(wǎng)絡(luò)裝置、音頻裝置及串行總線裝置組成的組中選擇。
7. —種設(shè)備，包括發(fā)射器邏輯，以第一差分電壓在鏈路上發(fā)送第一數(shù)量的比特，其中第一數(shù)量的比特要與第一置信度值相關(guān)聯(lián)；以及接收器邏輯，接收指示未檢測到與所述第一數(shù)量的比特相關(guān)聯(lián)的 錯(cuò)誤的無錯(cuò)誤消息；其中響應(yīng)接收所述消息，所述發(fā)射器邏輯要按目標(biāo)置信度值和所 述第一置信度值的比率縮放所述第一差分電壓。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述第一數(shù)量的比特要與第一 置信度值相關(guān)聯(lián)包括所述第一數(shù)量的比特與高斯分布的第一西格馬 值相關(guān)聯(lián)，以及其中所述目標(biāo)置信度值要成為所述高斯分布的第二西 格馬值。
9. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述接收器邏輯還要接收指示 檢測到所述第一數(shù)量的比特相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤的錯(cuò)誤消息，以及其中響應(yīng) 接收所述錯(cuò)誤消息，所述發(fā)射器邏輯還要根據(jù)某個(gè)步進(jìn)電壓，將所述 第一差分電壓步進(jìn)為第二差分電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中發(fā)射器邏輯還要以所述第二 差分電壓重新發(fā)送所述第一數(shù)量的比特，并且響應(yīng)在所述發(fā)射器邏輯 重新發(fā)送所述第一數(shù)量的比特后接收所述無錯(cuò)誤消息，按所述目標(biāo)置 信度值和所述第一置信度值的比率縮放所述第二差分電壓。
11. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述鏈路包括串行鏈路。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括分層互連棧邏輯，其中所 述發(fā)射器邏輯和所述接收器邏輯與所述互連棧邏輯的物理層邏輯相 關(guān)聯(lián)。
13. —種系統(tǒng)，包括第一代理，包括以第一差分電壓發(fā)送訓(xùn)練模式的發(fā)射器邏輯； 第二代理，通過鏈路耦合到所述第一代理，所述第二代理包括 接收邏輯，接收所述訓(xùn)練模式；錯(cuò)誤邏輯，確定是否在所述訓(xùn)練模式 中檢測到錯(cuò)誤；以及發(fā)送邏輯，響應(yīng)所述錯(cuò)誤邏輯確定在所述訓(xùn)練模 式中未檢測到錯(cuò)誤，向所述第一代理發(fā)送無錯(cuò)誤消息以指示在所述測 試模式期間未檢測到錯(cuò)誤；其中響應(yīng)所述第 一代理接收指示在所述測試模式期間未檢測到 錯(cuò)誤的所述無錯(cuò)誤消息，包括在所述第 一代理中的發(fā)射器邏輯還要按 大于一的值將所述第一差分電壓縮放成經(jīng)縮放的差分電壓。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述訓(xùn)練模式的長度要與正 態(tài)曲線分布的第一西格馬值相關(guān)聯(lián)，以及其中所述第一代理還要按大 于一的值將所述第一差分電壓縮放成經(jīng)縮放的差分電壓包括所述第 一代理還要按所述正態(tài)曲線分布的目標(biāo)西格馬值和所述第一西格馬 值的比率，將所述第一差分電壓縮放成經(jīng)縮放的差分電壓，所述比率 大于一。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中在正常操作期間，所述發(fā)射 器邏輯要以所述經(jīng)縮放的差分電壓發(fā)送數(shù)據(jù)。
16. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述第一代理和所述第二代 理從由第一處理器和第二處理器、處理器和存儲(chǔ)器裝置、處理器和控 制器集線器、控制器集線器和存儲(chǔ)器裝置、集線器和i/o裝置、外圍 組件互連(PCI)集線器和PCI裝置、PCI Express集線器和PCI Express 裝置、控制器和存儲(chǔ)裝置、集線器和網(wǎng)絡(luò)裝置、集線器和音頻裝置及 串行總線集線器和串行總線裝置組成的 一組代理對中選擇。
17. —種方法，包括從發(fā)送代理以第 一振幅電平將第 一數(shù)量的比特發(fā)送到接收代理； 在所述接收代理處確定在所述第 一數(shù)量的比特中未^r測到錯(cuò)誤； 響應(yīng)確定在所述第一數(shù)量的比特中未檢測到錯(cuò)誤，將所述第一振 幅電平縮放成大于所述第 一振幅電平的第二振幅電平。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中響應(yīng)確定在所述第一數(shù)量的 比特中未檢測到錯(cuò)誤，將所述第一振幅電平縮放成大于所述第一振幅 電平的第二振幅電平包括響應(yīng)確定在所述第 一數(shù)量的比特中未檢測到錯(cuò)誤， 確定目標(biāo)置信度值；確定與所述第 一數(shù)量的比特相關(guān)聯(lián)的測量的置信度值；將所述目標(biāo)置信度值除以所述測量的置信度值以獲得縮放比例<直；以及按所述縮放比例值縮放所述第 一振幅以獲得所迷第二振幅。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述目標(biāo)置信度包括在高斯 分布上的第一西格馬值，并且所述測量置信度包括在高斯分布上的第 二西格馬值，以及其中所述第一西格馬值大于所述第二西格馬值。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括響應(yīng)在所述接收代理處確 定在所述第一數(shù)量的比特中未檢測到錯(cuò)誤，將無錯(cuò)誤消息從所述接收 代理發(fā)送到所述發(fā)送代理。
21. 如^l利要求17所述的方法，還包括 在所述接收代理處確定在所述第一數(shù)量的比特中檢測到錯(cuò)誤； 將所述第 一振幅電平步進(jìn)為經(jīng)步進(jìn)的振幅電平； 從所述發(fā)送代理以所述經(jīng)步進(jìn)的振幅電平將所述第一數(shù)量的比特發(fā)送到所述接收代理；一數(shù)量的比特中未;^測到錯(cuò)誤；響應(yīng)確定在以所述經(jīng)步進(jìn)的振幅電平發(fā)送的所述第一數(shù)量的比 特中未檢測到錯(cuò)誤，將所述經(jīng)步進(jìn)的振幅電平縮放成大于所述經(jīng)步進(jìn) 的振幅電平的第三振幅電平。
全文摘要
本發(fā)明為帶有恒定誤比特率的高速鏈路的可調(diào)整發(fā)射器功率，描述了用于動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射器的功率的方法和設(shè)備。發(fā)射器以差分電壓向接收器發(fā)送模式。在一個(gè)實(shí)施例中，模式的長度選擇為合理長度訓(xùn)練模式，以便不引發(fā)極長的訓(xùn)練階段。如果在接收器處檢測到模式中的錯(cuò)誤，則發(fā)射器步進(jìn)差分電壓，直至在接收器處未檢測到模式中的錯(cuò)誤。未檢測到錯(cuò)誤時(shí)使用的差分電壓按目標(biāo)置信度和與合理長度訓(xùn)練模式相關(guān)聯(lián)的測量的置信度的比例進(jìn)行縮放。因此，在不犧牲發(fā)射器與接收器之間的數(shù)據(jù)交換中錯(cuò)誤率的置信度的同時(shí)，可能縮短訓(xùn)練階段和節(jié)省功率。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101626352SQ20091015970
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者A·馬特維克 申請人:英特爾公司