JP3118266B2 - 同期セグメントバスとバス通信方法 - Google Patents

同期セグメントバスとバス通信方法

Info

Publication number
JP3118266B2
JP3118266B2 JP03038283A JP3828391A JP3118266B2 JP 3118266 B2 JP3118266 B2 JP 3118266B2 JP 03038283 A JP03038283 A JP 03038283A JP 3828391 A JP3828391 A JP 3828391A JP 3118266 B2 JP3118266 B2 JP 3118266B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
level
segment
data
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP03038283A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06266659A (ja
Inventor
エイチ ブルース リチャード
ガスティネル ジーン
エフ ガンニング ウィリアム
オーヴァートン マイケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JPH06266659A publication Critical patent/JPH06266659A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3118266B2 publication Critical patent/JP3118266B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/409Mechanical coupling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4004Coupling between buses
    • G06F13/4022Coupling between buses using switching circuits, e.g. switching matrix, connection or expansion network

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)
  • Bus Control (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チップキャリヤおよび
バスのアーキテクチャの分野、より詳細には多重セグメ
ントパイプラインバス、前記バスに接続されるマルチチ
ップキャリヤ、およびバス通信方法に関するものであ
る。
【0002】コンピュータのような大型の電子装置は、
一般に、多数の個別集積回路すなわちチップを含んでお
り、チップ間の通信のためそれらのチップを互いに接続
しなければならない。一般に、各チップは1つまたはそ
れ以上のバスに接続されたチップキャリヤに取り付けら
れている。バスは専用バスのこともあり、共用バスのの
こともある。専用バスに接続されたすべてのコンポーネ
ントは、バス上のあらゆる信号の発信元または受信側の
どちらかである。共用バスは、どれか一定の時間に、バ
スに接続された一部のチップへ送信中またはそれらから
受信中でない信号を運ぶことができる。もちろん、接続
された個々のチップへの信号またはそれらのチップから
の信号はバスに置かれる。各チップには、個々の信号が
その動作に関係があるか否かを判断するデバイスが設け
られている。本発明は、共用バスシステムに関するもの
である。
【0003】通信システムには、非セグメント方式と多
重セグメント方式がある。非セグメント方式では、信号
は、バスに載せられると、バスの電気的特性とバスへの
接続のために必要な遅延を除き、遅延なしにバスの全長
に伝搬する。多重セグメント方式では、一定期間の間、
信号を保持するレジスタが1個またはそれ以上設けられ
る。したがって、信号は、レジスタに達するまで第1セ
グメントを伝搬し、一定期間の間そのレジスタ内に保持
される。そのあと、信号は次のセグメントへ送られ、そ
のセグメントを伝搬してバスの末端または別のレジスタ
に達する。レジスタ内に保持される期間の間、バスに接
続されたコンポーネントが信号を使用できないとき、そ
の期間はバスの待ち時間と呼ばれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の装置
がもつさまざまな欠陥を認識している。従来の装置は、
非セグメントバスを用いて待ち時間をできるだけ短縮し
ようとした。本発明に従って、多重セグメントを含むマ
ルチチップキャリヤを使用することによって得られる広
帯域などの多くの利点は、システムで生じる待ち時間を
補って余りあることがわかった。特に、マルチプロセッ
サシステムにおいては、広帯域の対価として待ち時間を
受容することが有益である。その理由は、マルチプロセ
ッサシステムにおいては、待ち時間の重荷が多数のプロ
セッサに配分されるからである。したがって、マルチプ
ロセッサシステムにおいては、帯域で、キャッシュフィ
ルのような操作を実行することができる速度が決まるの
で、より重要な検討事項は帯域である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、バスパイプライン処理を使用するセグメ
ントバスを提供する。バスパイプライン処理方式では、
ソース(発信元)からディスティネーション(受信先)
へ運ばれるデータは、ソースから第1バスセグメントに
沿って進み、第2バスセグメントに載せられる前に少な
くとも1個のレジスタ内に一定時間の間保持されたあ
と、ディスティネーションへ進む。これまで、パイプラ
イン処理をデータ処理に使用することは知られている。
データ処理の場合、データは1個またはそれ以上の個々
のパイプラインセグメントの所で変更される。しかし、
本発明は、データ処理に使用するバスではなく、データ
伝送に使用するバスを提供する。データ伝送システムの
場合、データは個々のパイプラインセグメントすなわち
バスセグメントの所で変更されず、それどころか、デー
タはソースからディスティネーションへ運ばれる間に情
報の変更を実質上受けず、ソースを離れたときの形とほ
ぼ等しい形でディスティネーションへ着く。
【0006】本発明は、多重セグメント広帯域バスを提
供する。広帯域にすることは、実際に広いバスを提供す
ることと、高周波バスを提供することの2つを含む。こ
のバスは、毎秒数百メガバイトのデータを与えるため、
少なくとも50MHz の周波数で使用することが好まし
い。
【0007】本発明の第1の実施例においては、短いバ
スセグメントを含むマルチチップキャリヤ(以下、MM
Cと略す)の上に、多数のチップが取り付けられる。マ
ルチチップキャリヤは、MMCバスセグメントと隣接バ
スセグメント(すなわち、基板バス)を連絡するバスイ
ンタフェースチップ(以下、BICと略す)を含む。好
ましい実施例においては、すべてのマルチチップキャリ
ヤについて、BICの電気的入力特性と出力特性が同じ
になるようにマルチチップキャリヤを構成することこと
によって、チップとシステムの双方の設計上の制約を軽
減すると共にシステムの融通性を向上させている。シス
テムの各セグメントは、所定期間のセグメントサイクル
の間、すなわち信号がセグメントに置かれた時間(たと
えば、前のレジスタから)からその信号が次のセグメン
トに置かれた時間(信号がセグメントレジスタすなわち
バッファ内に保持される時間を含む)までの経過時間の
間、動作する。信号が失われることがないように、セグ
メントサイクルの期間は、セグメント伝搬時間(信号が
セグメントの全長に伝搬するために必要な時間)+セグ
メントオーバーヘッド時間(信号が確実に読み取ること
ができる値に落ち着くために必要な時間)に等しいか、
それ以上でなければならない。
【0008】それぞれの基板に、数個のマルチチップキ
ャリヤが取り付けられる。少なくとも1個のマルチチッ
プキャリヤは、基板バスと隣接バスセグメント(すなわ
ち、バックプレーンバス)とを接続する別のバスインタ
フェースチップを含んでいる。多重セグメントバスのセ
グメントはバランスがとれている。すなわち、各パイプ
ラインセグメントで、同じような遅延が生じる。
【0009】また、本発明は、データソースとディステ
ィネーションの間でデータの計算やその他の修正が生じ
ないデータ通信バスに関するものである。バスは複数の
バスセグメントを含む。バスは複数のバスレベルを有す
ることが好ましい。システムの各バスセグメントは、近
接レベルのバスと通信することが可能である。最高レベ
ルのバスセグメントと最低レベルのバスセグメントを除
き、すべてのバスセグメントは、より高レベルのバスセ
グメントと、より低レベルのバスセグメントの双方と通
信可能であることが好ましい。バスセグメントは、同じ
レベルまたは近接レベルのバスセグメント以外の他のど
のバスセグメントとも直接通信することができないとい
う意味で、バスのレベルは実質上順序付けられている。
バスセグメント間の通信は、データを保持するレジスタ
を使用して行われる。したがって、一定のバスセグメン
トに載せられたデータは、隣のバスセグメントに載せら
れる前に、レジスタ内に保持される。バスは通信バスで
あり、データ計算を伴わないので、最初のレジスタから
受信し、バスに沿って転送され、第2のレジスタに記憶
されたデータは、最初のレジスタ内の情報が第2のレジ
スタ内の情報と実質上同一であるという意味で、不変で
ある。そのあと、データが第2のレジスタから第2のバ
スセグメントを通して第3のレジスタへ転送されたと
き、第3のレジスタに入ったデータは、第1および第2
のレジスタから送られた情報とほぼ同じ情報を有する。
【0010】本発明のマルチチップキャリヤおよびバス
システムは、システムの応答を容易に予言する明白な特
徴を備えている。従来の装置と比較すると、本発明のバ
スシステムは、拡大された帯域を有し、かつ信号はすべ
てのディスティネーションでほぼ同時に受信される。マ
ルチチップキャリヤは、バスローディングの必要がない
ように設計されており、キャパシタンスを小さくすると
同時に、バスの雑音およびローディングを小さくして、
高周波動作を可能にする。本発明は、少なくともより低
レベルのセグメントに単方向バスを使用することによ
り、バスの使用効率をより高めている。本発明において
は、バスの分割により、有効バス長さ(すなわち、ソー
スからディスティネーションまでの有効長さ)および信
号伝搬時間が短くなり、より高い周波数の通信ができる
ので、より多くの情報を伝送することが可能である。
【0011】参考文献として、R.Bruce,et al. "High B
andwidth Bus Using Multichip Modules" を参照された
い。
【0012】
【実施例】以下、本発明と従来の装置との幾つかの相違
点について説明する。図1に示した略図は、従来のバッ
クプレーンバス/基板バスシステム10である。このバ
スシステムにおいては、複数の基板12a,12bが共
通バックプレーンバス16に接続されている。各基板1
2a,12bは、それぞれの基板バス14a,14bの
ほかに、チップキャリヤ18a〜18rに取り付けられ
た複数の集積回路すなわちチップを有する。各チップは
専用バス20a〜20rで基板バス14a,14bに接
続されている。このようなシステムは、一般に、非分割
である、すなわちバックプレーンバス16に置かれた信
号は、レジスタまたはバッファ内に記憶されずに、直接
に基板バス14a,14bに伝わる。基板バス14aの
端からの望ましくない反射を防止するため、基板バス1
4a,14bに、無限長のバス14aを模擬する終端抵
抗器22が接続されている。
【0013】個々の集積回路チップ18a〜18rは、
一般に、遭遇する可能性のある最大負荷を駆動するよう
に設計される。このため、一般に、比較的大きな負荷を
駆動するように集積回路を設計しなければならない。
【0014】図2に示した本発明の第1の実施例におい
ては、バックプレーンバス28に複数の基板26a,2
6bが接続されている。しかし、この実施例において
は、集積回路30a〜30rは、基板バス32a,32
bに個別に接続されておらず、代わり、複数のマルチチ
ップキャリヤ(以下、MCCと略す)34a〜34fに
取り付けられおり、MCC34が基板26に取り付けら
れている。バスに対する容量負荷を小さくし、かつ実装
密度を増すために、MCC34は表面に取り付けること
が好ましい。各MCC34は、MCCバス36a〜36
fを有する。MCC34は、さらに、MCC34と基板
バス32間の通信を制御するバスインタフェースチップ
(以下、BICと略す)38a〜38xを有する。別の
1組のBIC40は、基板バス32a,32bとバック
プレーンバス28間の通信を行う。1組のBIC40
は、基板に取り付けるなど、どこに配置してもよいが、
図2に示した実施例では、各基板26a,26b上のM
CC34c,34fに配置してある。共用バスは、より
短い数個のバスに分割されており、従来のバスの構造に
比べて、各セグメントバスに取り付けられる部品の数が
少ないので、少なくとも部分的に、広いバス帯域が得ら
れる。
【0015】図3と図4に、1個のMCCを示す。MC
Cのシリコン基層42は銅またはアルミニウムフィン付
きシートシンク54に取り付けられている。冷却用空気
にされされたヒートシンク54を通して放熱させるた
め、集積回路30は、基板26に面して、基層42に取
り付けられる。
【0016】集積回路30a,30b,30c,30d
は、たとえば通常のワイヤボンディングを用いて、0.00
7 インチ(0.18 mm )のピッチで、MCCバス36aに
接続される。シリコン基層42は、好ましい実施例の場
合、典型的な集積回路処理技術を用いて作られた2層の
金属相互接続および接地面とパワー面を有する。金属相
互接続は、MCCバス36aを補完する信号トレースの
ほか、BIC38a〜38dをMCCバス36aに接続
するトレースを含む。信号トレースは、アルミニウム
で、厚さが3ミクロン、最小幅が25ミクロン、近接構
造から100ミクロン離れていることが好ましい。金属
レベルは、絶縁性ポリイミド膜で分離され、15ミクロ
ンの通路を使用して垂直に接続されている。
【0017】各マルチチップキャリヤは、コネクタで基
板26a,26bに取り付けられる。コネクタは、好ま
しい実施例の場合、AMP,Incorporated(米国)から”IN
TERPOSER" の商標で販売されているものと同種である。
コネクタによって生じるキャパシタンスは約 0.6 pF 以
下、インダクタンスは約 1.4 nH 以下であることが好ま
しい。バス信号路に関する全ローディングは、約 5 pF
である。MCC上の2個バスドライバピンごとに、1個
の接地またはパワー専用のピンがあることが好ましい。
好ましい実施例の場合、MCCのコネクタは、0.025 イ
ンチ(0.6 mm)の間隔で、向かい合った2つの縁のそれ
ぞれに約100個のバスピンと、残りの2つの縁のそれ
ぞれに約100個の外部接続ピンを有する。
【0018】各BICが入信号と出信号の両方を取り扱
うように、基板バス36a上の信号をビットスライスす
ることが好ましい。また、MCC34の2つの対向する
縁43a,43bのそれぞれに沿って、等しい数の入信
号と出信号が存在することが好ましい。この配列法は、
表面取付け接続およびMCCの下に伸びるバスと組み合
わせて、MCCの2つの対向する縁をバス通信のために
使用することができるので、より効率的な接続が得られ
る。BICの電流要求を均等にし、かつより単純な相互
接続ジオメトリをMCCに与えるため、バスドライバと
バスレシーバを分散配置することが好ましい。
【0019】BIC38a,38b,38c,38d
は、MCC26の対向する縁に沿って配置される。基板
バス32は表面に取り付けられたMCC34の下に伸び
ているので、対向する縁のコネクタは、基板バス32に
接触することができる。これにより、スペース効率のよ
い接続ができると同時に、タブ長さが短くなる。図5に
示すように、BIC38は、バスドライバとバスレシー
バを有する。BICは他のレベルのバスセグメントの間
に設けることもできるが、図5は、レベル1のバスセグ
メント36aとレベル2のバスセグメント36aの間に
配置されたBIC38を示す。BIC38は、レベル1
のバスセグメント36aからデータを受け取るレシーバ
110と、レベル1のバスセグメント36aへデータを
送り出すドライバ112によってレベル1のバスセグメ
ント36aに接続されている。また、BIC38は、レ
ベル2のバスセグメント32aへデータを送り出すドラ
イバ114と、レベル2のバスセグメント32aからデ
ータを受け取るレシーバ116によってレベル2のバス
セグメント32aに接続されている。本発明の一実施例
の場合、バスドライバ112,114は、公称約3オー
ムのオン抵抗をもつオープンドレーンNチャンネル CMO
S トランジスタである。公称信号レベルは2Vと 0.33
Vである。バスレシーバはバイアス付きゲート構造を使
用している。各ドライバおよび各レシーバは、BIC内
の同期して刻時されるラッチまたはレジスタ118a,
118bに接続されている。レベル1のバスセグメント
36aに信号が存在するとき、信号はレシーバ110で
受け取られ、増幅されることが好ましい。クロックエッ
ジで、ラッチ118aは受け取ったデータを記憶する。
次のクロックエッジで、ラッチ118aに記憶されたデ
ータがドライバ114へ与えられ、ドライバ114はそ
のデータをレベル2のバスセグメント32aに送り出
す。レベル2のバスセグメントからレベル1のバスセグ
メントへデータが送られるときも、同様な動作が起き
る。すなわち、レベル2のバスセグメント32a上のデ
ータは、レシーバ116によって受け取られ、増幅され
る。クロックエッジで、受け取ったデータがラッチ11
8bに記憶される。次のクロックエッジで、ラッチ11
8bに記憶されたデータがドライバ112によって増幅
され、レベル1のバスセグメント36aへ送り出され
る。レシーバ116,110およびドライバ112,1
14は、所定の電圧レベルでデータを受け取り、送り出
すように構成されている。好ましい一実施例の場合、B
ICは、2Vレベルの基板バス32a(図2)と5V C
MOS レベルのMCCバス36aの間を連絡する作用をす
る。BIC38は、多数のアプリケーション技術(2ミ
クロン CMOS 技術が好ましい)を使用して形成すること
ができる。BIC38はMCCの2つの対向する縁の近
くに(縁から約2mmが好ましい)配置される。また、B
ICが長細くなるように、かなり極端なアスペクト比で
形成することが好ましい。このようにして、BICから
バスコネクタまでのリード線46の長さを最小にして、
問題のインダクタンスとキャパシタンスを最小にするこ
とができる。好ましい実施例の場合、各リード線のキャ
パシタンスは約 2 pF 以下である。
【0020】また、MCCの他の2つの縁(すなわち、
BICに隣接してない縁)は、別の1組のコネクタ48
a,48bを設置して、共用バスシステムを通す以外の
通信のために使用することができる。そのような非共用
バス通信の例として、MCCに取り付けたメモリ管理ユ
ニットと、そのユニットが制御するメモリとの間の通信
や、集積回路に対する制御信号の送信がある。これらの
縁は、さらに、バックプレーンBIC40を含むMCC
において、パックプレーンバス28と通信するため使用
される。
【0021】BIC38は、一群の集積回路30とより
高レベルのバス(たとえば、基板バス)の間にインタフ
ェースを提供し、集積回路30について設計上の制約を
有効に緩和すると共に、MCC34にある程度のモジュ
ール性を付与する。個々の集積回路30をより高レベル
のバス(たとえば、基板バス)に直接接続する場合に
は、正しい機能すなわち論理のほかに、基板バス32と
両立する電気的特性(たとえば、電圧やキャパシタンス
特性)をもつ出力を発生するように、集積回路を設計し
なければならない。従来の装置(たとえば、図1の装
置)では、一般に、負荷抵抗器22に接続されたかなり
長い(たとえば、約100 cm)バスを通して高いキャパシ
タンス(たとえば、200 pF)で信号を駆動することが、
各集積回路に要求された。このため、ICの設計者は、
ICの機能すなわち論理のほかに、ICの出力に関する
かなり厳しい電気的特性についても気を使った。
【0022】本発明の場合、ICは、基板バスに直接で
はなく、比較的短い、低キャパシタンスの、アンロード
されたMCCバス36に接続されている。BIC38は
基板バス32の要求と矛盾しない出力信号を与える機能
を果たす。本発明は、ICの電気的出力要求を緩和する
ので(すなわち、その要求を満たすことは比較的容易で
ある)、ICの設計がより容易になる。もはや単一コン
ポーネントが厳しい論理すなわち機能の要求と、厳しい
電気的出力要求の双方を満たす必要はなく、反対に、一
群のコンポーネント、IC30がかなり緩和された電気
的出力要求で、所望する機能すなわち論理を生み出すよ
うに設計され、別の一群のコンポーネント、BICが必
要な電気的出力特性を与えるように設計される。
【0023】BICの利点が特に顕著なのは、MCC上
に設置された一群のICが機能的に関係している場合で
ある。たとえば、特定のMCCを、入出力制御、メモリ
制御、プロセッサ操作、または類似の操作に専用するこ
とができる。また、他のMCC上の機能的に無関係のI
Cの設計または動作にほとんど影響を及ぼさずに、1個
のMCC上の機能的に関係しているICを再設計した
り、修正することができる。
【0024】BICは、一定の電気的特性(電圧やキャ
パシタンス)について、各MCCが他のすべてのMCC
の出力とほぼ等しい出力を基板バスに与えるように構成
される。この理由で、MCCの特定の機能は基板バスに
は明白である。この意味で、MCCはモジュール構造で
ある、すなわち実質上互換性がある。
【0025】BICを使用して、MCCの電気的特性を
基板バス特性へ転化することができるので、あるレベル
のバスセグメントが近接レベルのバスセグメントとは異
なる電圧レベルで動作するとき、本発明の構成は特に有
用である。
【0026】また、記載したBICの構成は、集積回路
を実質上修正せずに、バックプレーンバスまたは基板バ
スの特性を修正することを可能にする。したがって、異
なる電気出力(たとえば、異なる電圧)を要求するよう
に基板バスを修正する場合、集積回路30を実質上再構
成または再設計せずに、BICを再設計するか、置換す
るかして、要求された電気的出力を与えることができ
る。
【0027】MCCバス36aは2つの単方向バス52
a,52bで構成することが好ましい。第1単方向バス
52aは基板バス32aからIC30へ信号を運ぶため
に使用され、第2単方向バス52bはIC30から基板
バス32aへ信号を運ぶために使用される。各バス52
a,52bの信号路は、約 15 インチ(38 cm )以下に
することが好ましく、ある実施例においては、約 10 イ
ンチ( 25 cm )以下、別の実施例においては、約3イ
ンチ( 7.5 cm )以下にすることが好ましい。本発明の
MCCは、できるだけ短いバスを使用する。約100 メガ
Hz までの周波数で動作させる場合、バス長さが短い
と、バス終端をなしで済ますことができる。上記周波数
では、信号のラウンドトリップ伝搬時間は約1ナノ秒で
ある。したがって、典型的なバスセグメントサイクルに
おいて、バス上の信号がアクセスされる前に、バスセグ
メント内で2ないし3回の反射が起きるであろう。これ
により、反射信号がほとんど問題にならないほど小さい
値に減衰する時間が得られる。この理由により、MCC
バスに負荷抵抗器を設ける必要はない。
【0028】好ましい実施例の場合、基板バス32のス
トリップライン信号トレースは、幅が 0.006インチ(約
0.15 mm)で、間隔が 0.025インチ(約 0.63 mm)であ
る。あるMCCから次のMCCまでの路長は約1 cm で
ある。各基板バス32a,32bは、 50 Ωの負荷56
で終わっている。基板バス32a,32bは、一方の基
板バスがバックプレーンバス28からMCCへ通信を行
い、他方の基板バスがMCCからバックプレーンバス2
8へ通信を行うように、2つの単方向バスで構成するこ
とが好ましい。基板は、通常の基板/バックプレーンコ
ネクタ(たとえば、 Burndy Corporation から入手でき
る)を使用して、バックプレーンバスに接続されてい
る。
【0029】図6は、上に述べたシステムのパイプライ
ン処理を示す。図6に記載した構成の場合、通信は、第
1パイプラインステージ1において、ICから始まり、
7番目のパイプラインステージ7において、すべてのM
CC上のすべてのICに同時に達するであろう。第1パ
イプラインステージ1において、1つのMCC34b上
の1つのIC30eによって作られた信号は、MCCバ
ス36bを通って1つのBIC38hへ伝わる。BIC
38hは、IC30fから送られてきた信号を保持する
レジスタを備えている。信号は、次のパイプラインステ
ージが始まるまで、そのレジスタに保持される。次のパ
イプラインステージ2のとき、BIC38fから基板バ
ス32aへ信号が送られる。基板バス32aに置かれた
信号は、基板バス32a上のMCC34cによって受信
することができる。詳しく述べると、前記信号は、バッ
クプレーンインタフェースチップ40a,40bを含む
MCC34cによって受信することができる。すなわ
ち、信号は、MCC34cの1つのBIC38kに受け
取られ、第3のバスサイクルが始まるまでBIC38k
内に保持される。
【0030】第3のパイプラインステージ3において、
信号はBIC38kからMCCバス36c通ってバック
プレーンインタフェースチップ40aへ伝わる。信号
は、第4のパイプラインステージ4が始まるまで、バッ
クプレーンインタフェースチップ40aのレジスタに保
持される。第4のパイプラインステージ4において、バ
ックプレーンインタフェースチップ40aのレジスタに
保持された信号は、バックプレーンバス28の上に置か
れる。バックプレーンバス28の上に置かれた信号は、
バックプレーンインタフェースチップ40を含むMCC
のどれかによって受信することができる。好ましい実施
例の場合、そのようなバックプレーン接続MCCが、各
基板26a,26bに1個づつある。信号は、バックプ
レーンバス28から、各基板26a,26b上のバック
プレーン接続MCC34c,34fのバックプレーンイ
ンタフェースチップ40a,40cに受け取られる。そ
のあと、第5のパイプラインステージが始まるまで、信
号はバックプレーンインタフェースチップ40a,40
cに保持される。
【0031】第5のパイプラインステージ5において、
信号は、各バックプレーンインタフェースチップ40
a,40cから各バックプレーン接続MCC34c,3
4fのMCCバス36c,36fへ、続いてBIC38
i,38uへ転送される。信号は、第6のパイプライン
ステージ6が始まるまで、BIC38i,38uに保持
される。
【0032】第6のパイプラインステージ6において、
信号は、BIC38i,38uから各基板26a,26
bの基板バスに転送される。各基板26a,26bの基
板バスに置かれた信号は、システム内の各MCCのBI
C38b,38f,38n,38rによって受信され
る。そのあと、第7のパイプラインステージが始まるま
で、信号は各MCCのBIC内に保持される。第7のパ
イプラインステージ7において、信号は、各MCCのB
IC38b,38f,38n,38rから各MCCのM
CCバスに転送され、したがってシステム内のすべての
MCC上のすべてのIC30によって受信される。この
ように、システム内のどれかのICから発信された信号
は、7つのパスパイプラインステージで、システム内の
すべてのICによって受信される。
【0033】図7に、データ通信の実例に対応するタイ
ミング図を示す。第1クロックサイクル1において、I
Cの1つ30eからデータが送り出され、発信元のIC
30eの下にあるMCCバス36b上を伝わる。第2ク
ロックサイクル2において、データはMCC34bの下
にある基板バス32a上を伝わる。第3のクロックサイ
クル3において、データはMCCバス36cを通ってバ
ックプレーン接続MCCへ伝わる。第4のクロックサイ
クル4において、データはバックプレーンバス28上を
伝わり、バックプレーンバス28に接続されたすべての
MCCのBICに受信される。第5のクロックサイクル
5において、データはバックプレーンバス28に接続さ
れたMCCのMCCバス上を伝わる。第6のクロックサ
イクル6において、データは基板バス上を伝わる。すべ
てのバックプレーン接続MCCはデータをそれぞれの基
板にデータを置く。第7のクロックサイクルにおいて、
データはMCCバスの上にあるすべてのICへ伝わる。
【0034】図7の一番下の線はクロック信号である。
この信号は同期バスに対する同期化信号である。同期シ
ステムの場合、すべてのレジスタが、単一のクロック信
号に対しタイミングをとって動作する。すなわち、すべ
てのレジスタは、実質上同一周波数および同一位相で
(通常のクロックスキューを無視する)データをラッチ
し、データを送り出す。本発明に従って、一定のバスセ
グメントに接続されたすべてのレジスタは同期してい
る。バス内のすべてのレジスタは同期していることが好
ましい。前に述べたように、個々のレジスタに信号が保
持される時間を最小にするため、システムの種々のレベ
ル(この場合、MCCレベル、基板レベル、およびバッ
クプレーンレベル)は、バスの各レベルについて、コン
ポーネントからバスの端まで信号が伝わるのに必要な時
間がほぼ同じであるという意味で、平均される。たとえ
ば、信号がMCCバス上でレジスタからレジスタまで伝
わるのに必要な時間と、基板バスまたはバックプレーン
バス上でレジスタからレジスタまで伝わるのに必要な時
間はほぼ同じである。セグメント伝搬時間はセグメント
期間より短いはずであるから、少なくとも一定のバスセ
グメント、たとえばより高レベルのバスセグメント(た
とえば、基板バスセグメントやバックプレーンバスセグ
メント)の場合、バスセグメント伝搬時間は平均してい
る(すなわち、ほぼ等しい)。伝搬時間が平均している
ことは、ボトルネック状態が減る、もしくは無くなるこ
とを意味する。ボトルネック状態では、1つまたは少数
のバスセグメントで特に長い時間がかかるため、高速の
他のバスセグメントは、低速のバスセグメントと同期し
て動作するために最大伝送効率より低い効率で動作しな
ければならない。
【0035】好ましい実施例においては、少なくとも低
レベルのバス、すなわちMCCバスおよび基板バス32
は、2つの単方向バスを有する。つまり、MCCバス
は、基板バス32から集積回路30の方向に伝わる通信
に専用される第1バス部分と、集積回路30から基板バ
ス32へ伝わる通信に専用される第2バス部分を有す
る。同様に、基板バス32は、MCC34からバックプ
レーンバス28の方向に伝わる通信に専用される第1バ
ス部分と、バックプレーンバス28からMCC34の方
向に伝わる通信に専用される第2バス部分を有する。こ
のような単方向バスを設ける利点は、通信が、任意のク
ロックサイクルにおいて、任意のバスパイプラインセグ
メント上で両方向に伝わることができることである。こ
れにより、図6および図7において説明したように、時
間が短縮される。
【0036】図8は、単方向バスを使用しない通信を表
す。図8は、第1ノード62(たとえば、入力バッファ
62aと出力バッファ62bを有する)から第2ノード
64(同様に、入力バッファ64aと出力バッファ64
bを有する)への通信を略図で示す。通信はセグメント
バスを通して行われる。セグメントバスは、低レベルの
双方向バス68,70でノード62,64に接続された
高レベルの双方向バス66を含む。図8は、第1ノード
62から第2ノード64へ、そして第2ノード64から
第1ノード62への信号の通信を示す。図8の(A)に
示した第1パイプラインステージにおいて、出力バッフ
ァ62bから低レベルの第1バス68を通して高レベル
のバス66に接続されたレジスタ67へ信号が送られ
る。図8の(B)に示した第2パイプラインステージに
おいて、信号は、高レベルのバス66の一端からその他
端に接続されたレジスタ67′へ伝わる。図8の(C)
に示した第3のパイプラインステージにおいて、信号
は、高レベルのバス66から双方向バス70を通って第
2ノード64へ送られる。低レベルのバス70は双方向
バスであり、かつ使用中であるので、たとえ第2ノード
64の出力バッファ64b内に信号が存在していても、
第3パイプラインステージのとき、この出力信号を伝送
することができず、その後の通信は妨げられることに留
意されたい。したがって、第2ノードから信号の伝送を
始めるには、図8の(D)に示した第4のパイプライン
ステージまで待つ必要がある。図8の(E)と(F)に
示すように、信号の伝送は完了する。このように、本発
明に従って、第1ノードから第2ノードへ、そして第2
ノードから第1ノードへ信号を伝送するのに、6つのパ
イプラインステージが必要である。そのうち4つのステ
ージで、高レベルのバス66は使用されていないことに
留意されたい。これは、効率が悪いことを意味してお
り、改良することが可能である。
【0037】図9に、本発明に従って改良したシステム
を示す。図9に示したシステムは、低レベルのバスが2
つの単方向バス68a,68b,70a,70bを有す
ることを除いて、図8のシステムに類似している。図9
の(A)と(B)は、図8の(A)と(B)に似てい
る。しかし、図9の(C)に示した第3のパイプライン
ステージにおいては、低レベルのバスが単方向バスであ
るため、高レベルのバス66から第1単方向低レベルバ
ス70aを通して第2ノード64へ、また第2ノード6
4から第2単方向低レベルバス70bを通して高レベル
のバス66へ、データを同時に伝送することが可能であ
る。図8の(E)と(F)に似ている図9の(D)と
(E)に示すように、信号の伝送は完了する。このよう
に、本発明に従って、第1ノードから第2ノードへ、そ
して第2ノードから第1ノードへ信号を伝送するのに必
要なパイプラインステージは5つのみであり、これは、
従来のシステムに比べてパイプラインステージが1つ少
ないことを表す。高レベルのバス66が使用されない場
合は、6つのステージのうち4つではなく、5つのステ
ージのうち3つのみである。開示した同期セグメントバ
スに関して、図示のような単方向バスセグメントを設け
れば、バススシステムの有効帯域は拡大するであろう。
2以上のバスセグメント、たとえば低レベルセグメン
ト、中間レベルセグメント、および高レベルセグメント
が存在する場合に、他のバスセグメントを単方向セグメ
ントとして設けて、信号をどの方向にも同時に伝搬でき
るようにすれば、さらに改良することができる。ほとん
どの場合、バックプレーンバス28を2つの単方向バス
として設けることは実行不能である。
【0038】
【発明の効果】以上の説明により、本発明の多くの利点
は明白である。本発明の効果として、システム設計にお
ける重要な融通性と共に広いバス帯域が得られる。広い
バス帯域は、マルチプロセッサシステムにおいて特に有
益である。パイプライン処理によるバスの分割は、別の
待ち時間を持ち込むが、各ステージ間のサイクル時間を
短縮する。すべてのコンポーネントは、インタフェース
チップを介してシステムバスと相互に作用するマルチチ
ップキャリヤに表面取付けされる。この結果、コンポー
ネントの駆動要求は単純化される。MCCに関連して使
用するICは、駆動要求が小さいので(すなわち、従来
のICの典型的な負荷より小さい負荷を駆動するように
設計することが可能である)、本発明において使用する
ICは、小電力消費型に設計することができるため、パ
ワードレーンと熱放散の2つ問題が緩和される。さら
に、駆動要求の小さいICは物理的に小型にすることが
できるので、節減された空間は追加論理回路を設けるた
めに使用できる。このような追加論理回路の能力は特定
業務向きICにとって特に有用である。チップキャリヤ
の標準化は、システムに融通性を与える。また、各マル
チチップキャリヤに多数のチップが装着されるので、基
板上のチップキャリヤの総数が減る。特に、広い単方向
バス部分を備えた実施例においては、前記バス部分に多
数のピンが必要になるから、このことは有益である。し
たがって、同じピンを数個のチップが共用するマルチチ
ップキャリヤを設けることにより、基板上のピンの数が
減り、したがってコストが下がる効果がある。あらゆる
レベルのバスは、パイプラインステージの間で同様な遅
延が生じるように平均される。最も下のパイプラインス
テージにおいては、バスの長さが短くなり(約3イン
チ、すなわち約 7.5 cm 以下)、かつバスのローディン
グが低減する(約20 pF 以下に)ので、遅延を短縮する
ことが可能である。接続パッドを密集間隔( 0.025イン
チ、すなわち約 0.6 mm)で配置し、チップキャリヤの
2つの縁にバスを接触させることにより、MCCにおい
て高ピンカウントが可能である。また、この配列法によ
り、チップキャリヤの下に対称に基板バスを通すことが
できるので、インピーダンスの整合がより容易になる。
主要なすべてのICは、マルチチップキャリヤに同じよ
うに接続されて、システムバスに対しまったく同一にイ
ンタフェースするモジュールが作られる。したがって、
異なる構成のモジュールを使用することによって、シス
テムの構成を変更することが可能である。たとえば、モ
ジュールに、メモリ制御コンポーネント、プロセッサコ
ンポーネント、両者の組合せ、またはIOコンポーネン
トを含ませることができる。電力処理用メモリの置換な
どの再構成は、基板上のルーチン変更によって行うこと
ができる。MCCのモジュール化により、ディストリビ
ュータまたはユーザーはMCCのリストを作り、計算処
理施設の改修または修理をより容易に行うことができ
る。バックプレーンバスに基板を追加すれば、システム
を拡張することが可能である。基板上に個別ICキャリ
ヤを設ける代わりに、基板上にマルチチップキャリヤを
設ければ、従来の装置に比べて、各基板上のバス長さを
より短くすることができる。
【0039】本発明は、マルチプロセッサシステムにと
って特に有益である。典型的なマルチプロセッサシステ
ムは、各プロセッサごとに1個またはそれ以上のキャッ
シュデバイスを備えている。一定の実施について、キャ
ッシュフィルを実行するときどれだけ頻繁にバスを使用
する必要があるかを統計的に計算することが可能である
から、各キャッシュフィルがどれだけ時間をとるかがお
およそわかる。したがって、バスをオーバーロードさせ
ず、マルチプロセッサシステムの多くの利点を損なわず
に、バス上でどれだけ多くのマイクロプロセッサが通信
できるかに、バス容量の上限がある。この理由により、
マルチプロセッサシステムの最も重要な特徴の1つは、
バス帯域である。本発明は、上に述べたように、バス待
ち時間を犠牲にして、バス帯域を拡大する。バス帯域の
拡大は、特に、待ち時間の重荷がプロセッサの間で配分
されるマルチプロセッサシステムでは、待ち時間の不利
益を補って余りあると信じる。
【0040】バスインタフェースを実行する標準型イン
タフェースチップ(BIC)を使用しているので、他の
すべてのチップの駆動要求は、3インチにわたって 20
pFであり、かなり緩和される。これは、ICの機能が高
速バスに付随する電気的問題から切り離されることを意
味する。したがって、バスの修正はBICに対する変更
だけで済む。
【0041】本発明では、インタフェースチップをチッ
プキャリヤの縁近くに取り付けた比較的長い(14 mm )
コンポーネントとして構成し、チップキャリヤの縁から
チップパッドまでのスタブ長さを最小にすることによ
り、インダクタンスとキャパシタンスの問題を最小にし
ている。
【0042】また、記載した実施例の多数の変更態様や
修正態様を使用することもできる。本発明は、より小さ
いサイズまたはより大きなサイズに縮小または拡大する
こともできるし、より多くのバスセグメントを使用する
こともできる(たとえば、4つ、5つ、またはそれ以上
のバスセグメントを使用できる)という意味で、縮小ま
たは拡大することができる。記載した実施例において、
各MCC上にBICを設けているが、BICを取り外
し、MCCバスを基板バスに直接接続して、各基板上に
単一基板/MCCバスセグメントを有効に設けることも
できるであろう。その場合には、各チップが、バスに送
り出すデータまたはバスから受け取ったデータを保持す
るレジスタを備えることになろう。上記の代わりに、各
MCCがBICを備えずに、1個またはそれ以上のレジ
スタを備えれば、あるレベルのパイプライン処理をなし
で済ますことができるであろう。以上、一定の寸法を有
し、特定の材料を使用する好ましい実施例について説明
したが、別の寸法や材料を使用してもよいことは、この
分野の専門家には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の方式に従って、バスに接続されたICコ
ンポーネントの略図である。
【図2】本発明に従って、多重セグメントバスに接続さ
れたICコンポーネントの略図である。
【図3】本発明に係るマルチチップキャリヤ(MCC)
の斜視図である。
【図4】本発明に係るマルチチップキャリヤ(MCC)
の底面図である。
【図5】バスインタフェースチップ(BIC)のブロッ
ク図である。
【図6】本発明に係るバス通信のパイプラインステージ
を示す略図である。
【図7】図6に対応するタイミング図である。
【図8】双方向バスを用いた多重セグメントバス通信を
示す略図である。
【図9】本発明に従って、単方向バスを用いた多重セグ
メントバス通信を示す略図である。
【符号の説明】 10 バックプレーン/基板バスシステム 12a,12b 基板 14a,14b 基板バス 16 共通バックプレーンバス 18a〜18r チップキャリヤ 20a〜20r 専用バス 22 負荷抵抗器 26a,26b 基板 28 バックブレーンバス 30a〜30r 集積回路(チップ) 32a,32b 基板バス 34a〜34f マルチチップキャリヤ(MCC) 36a〜36f MCCバス 38a〜38x バスインタフェースチップ(BIC) 40a〜40d バックプレーンインタフェースチップ 42 シリコン基層 43a,43b バス縁 46 リード線 48a〜48b コネクタ 52a〜52b 単方向バス 54 アルミニウムフィン付きヒートシンク 62,64 ノード 62a,64b 入力バッファ 64a,64b 出力バッファ 66 高レベルの双方向バス 67,67′ レジスタ 68,70 低レベルの双方向バス 68a,68b,70,70b 低レベルの単方向バス 110 レシーバ 112 ドライバ 114 ドライバ 116 レシーバ 118a,118b ラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジーン ガスティネル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 パロ アルト マーリー ウェ イ 3271 (72)発明者 ウィリアム エフ ガンニング アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94022 ロス アルトス ヒルズ ラ クレスタ ドライヴ 12930 (72)発明者 マイケル オーヴァートン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94306 パロ アルト ラモーナ 3168 (56)参考文献 特開 平2−250140(JP,A) 特開 昭62−282352(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/42 G06F 13/36 H04L 11/00

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データの伝送に使用する同期セグメント
    バスであって、 各セグメントが2つの端を有する複数のバスセグメン
    ト、 各セグメントの各端に接続され、接続されたバスセグメ
    ントからデータを受け取り、接続されたバスセグメント
    へデータを送り出す複数のレジスタ、および前記レジス
    タが同期して動作するようにレジスタを刻時するクロッ
    ク手段を備え、 第1バスセグメントの一端に接続された第1レジスタか
    ら送り出されたデータは、1クロックサイクルで、第1
    バスセグメントの他端に接続された第2レジスタで受け
    取られ、第2パスセグメントの一端に接続された前記第
    2レジスタから送り出されたデータは、1クロックサイ
    クルで、第2バスセグメントの他端に接続された第3レ
    ジスタで受け取られ、前記第3レジスタで受け取られた
    データは、前記第1レジスタから送り出されたデータお
    よび前記第2レジスタから送り出されたデータと実質上
    同一であることを特徴とする同期セグメントバス。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つのバスセグメントは、第
    1方向にデータを伝送する第1単方向部分と、該第1方
    向部分とは異なる第2方向にデータを伝送する第2単方
    向部分を有することを特徴とする請求項1に記載の同期
    セグメントバス。
  3. 【請求項3】 前記バスセグメントのうちの1つは双方
    向バスであり、他のすべてのバスセグメントは第1方向
    にデータを伝送する第1単方向部分と、前記第1方向部
    分とは異なる第2方向にデータを伝送する第2単方向部
    分を有することを特徴とする請求項1に記載の同期セグ
    メントバス。
  4. 【請求項4】 コンピュータ内の通信に使用する同期セ
    グメント共用バスであって、 複数の第1レベルバスセグメント、 複数のマルチチップキャリヤであって、各チップキャリ
    ヤが、第1レベルバスセグメントと、複数の集積回路チ
    ップを第1レベルバスセグメントへ接続する手段を有す
    る、複数のマルチチップキャリヤ、 複数の第2レベルバスセグメントであって、そのうちの
    少なくとも1つは、第1マルチチップキャリヤと第2マ
    ルチチップキャリヤとを接続している、複数の第2レベ
    ルバスセグメント、 各マルチチップキャリヤ上にあって、データを記憶し、
    第1レベルバスセグメントの1つと第2レベルバスセグ
    メントの1つの間でデータを伝送する、少なくとも1つ
    の第1レベルバスインタフェースチップ、 第1の第2レベルバスセグメントと第2の第2レベルバ
    スセグメントとを接続する少なくとも1つの第3レベル
    バスセグメント、およびデータを記憶し、第2レベルバ
    スセグメントの1つと第3レベルバスセグメントの1つ
    の間でデータを伝送する、少なくとも1つの第2レベル
    バスインタフェースチップを備えていることを特徴とす
    る同期セグメント共用バス。
  5. 【請求項5】 さらに、第3の第2レベルバスセグメン
    トと第4の第2レベルバスセグメントとを接続する少な
    くとも1つの第3レベルバスセグメント、および、第1
    の第3レベルバスセグメントと第2の第3レベルバスセ
    グメントとを接続する少なくとも1つの第4レベルバス
    セグメントを備えていることを特徴とする請求項4に記
    載の同期セグメント共用バス。
  6. 【請求項6】 さらに、複数の集積回路チップのすべて
    によって受信されるデータを、第1の集積回路チップか
    ら転送する手段を備えており、前記複数の集積回路チッ
    プによるデータの受信はほぼ同時であることを特徴とす
    る請求項4に記載の同期セグメント共用バス。
  7. 【請求項7】 コンピュータ内の通信に使用する同期セ
    グメント共用バスであって、 複数の第1レベルバスセグメント、 複数のマルチチップキャリヤであって、各チップキャリ
    ヤは、第1レベルバスセグメントと、複数の集積回路チ
    ップを第1レベルバスセグメントへ接続する手段と、第
    1および第2の対向する縁を有する、複数のマルチチッ
    プキャリヤ、 複数の第2レベルバスセグメントであって、そのうちの
    少なくとも1つは、第1マルチチップキャリヤと第2マ
    ルチチップキャリヤとを接続する、複数の第2レベルバ
    スセグメント、 各マルチチップキャリヤ上にあって、データを記憶し、
    第1レベルバスセグメントの1つと第2レベルバスセグ
    メントの1つの間でデータを伝送する、少なくとも第1
    および第2の第1レベルバスインタフェースチップであ
    って、それぞれが前記第1および第2の対向する縁の近
    くに配置されている、第1および第2の第1レベルバス
    インタフェースチップ、 第1の第2レベルバスセグメントと第2の第2レベルバ
    スセグメントとを接続する少なくとも1つの第3レベル
    バスセグメント、およびデータを記憶し、第2レベルバ
    スセグメントの1つと第3レベルバスセグメントの1つ
    の間でデータを伝送する、少なくとも1つの第2レベル
    バスインタフェースチップを備えていることを特徴とす
    る同期セグメント共用バス。
  8. 【請求項8】 少なくとも第1レベル、第2レベル、お
    よび第3レベルバスセグメントを準備すること、 第1レベルバスセグメントを第2バスセグメントに接続
    する第1レベルインタフェースチップを準備すること、 第2レベルバスセグメントと第3バスセグメントを接続
    する、少なくとも第1および第2の第2レベルインタフ
    ェースチップを準備すること、 第1レベルバスセグメントを通して第1レベルインタフ
    ェースチップへデータを送信し、そのデータを第1レベ
    ルインタフェースチップに保持し、前記データの送信及
    び保持を、第1期間をもつ第1バスサイクルの間に生じ
    させること、 第1レベルインタフェースチップからの前記データを第
    2レベルバスセグメント上で受信し、前記第2レベルバ
    スセグメントを通して第1の第2レベルインタフェース
    チップへ送信し、そのデータを該第1の第2レベルイン
    タフェースチップに保持し、該データの受信、送信、お
    よび保持は、前記第1期間とほぼ同じ第2期間をもつ第
    2バスサイクルの間に生じさせること、 前記第1の第2レベルインタフェースチップからの前記
    データを第3レベルバスセグメント上で受信し、前記第
    3レベルバスセグメントを通して第2の第2レベルイン
    タフェースチップへ送信し、そのデータを前記第2の第
    2レベルインタフェースチップに保持し、該データの受
    信、送信、および保持は、前記第1期間とほぼ同じ第3
    期間をもつ第3バスサイクルの間に生じさせることの諸
    ステップから成ることを特徴とするセグメント共用バス
    通信方法。
  9. 【請求項9】 前記第1レベルバスセグメントを通して
    データを送信するステップは、第1レベルバスセグメン
    トの第1単方向部分を通してデータを送信するステップ
    を含んでおり、本方法は、さらに、前記第1単方向部分
    を通す送信と同時に、第1レベルインタフェースチップ
    から第1レベルバスセグメントの第2単方向部分を通し
    てデータを送信するステップを含んでいることを特徴と
    する請求項8に記載のセグメント共用バス通信方法。
  10. 【請求項10】 複数の第1レベルバスセグメント、複
    数の第2レベルバスセグメント及び少なくとも1つの第
    3レベルバスセグメントを準備すること、 前記複数の第1レベルバスセグメントに接続する複数の
    集積回路チップを準備すること、 前記第1レベルバスセグメントを前記第2レベルバスセ
    グメントに接続する複数の第1レベルインタフェースチ
    ップを準備すること、 前記第2レベルバスセグメントを前記第3レベルバスセ
    グメントに接続する複数の第2レベルインタフェースチ
    ップを準備すること、 第1の集積回路チップから第1の第1レベルバスセグメ
    ントを通して第1の前記第1レベルインタフェースチッ
    プへデータを送信し、そのデータを該第1の第1レベル
    インタフェースチップに保持すること、 前記第1の第1レベルインタフェースチップからの前記
    データを第1の第2レベルバスセグメント上で受信し、
    前記第1の第2レベルバスセグメントを通して第1の第
    2レベルインタフェースチップへ送信し、そのデータを
    前記第1の第2レベルインタフェースチップに保持する
    こと、 前記第1の第2レベルインタフェースチップからの前記
    データを前記第3レベルバスセグメント上で受信し、前
    記第3レベルバスセグメントを通して複数の第2レベル
    インタフェースチップへ送信し、そこに保持すること、 前記データを複数の第2レベルインタフェースチップか
    ら複数の第2レベルバスセグメント上に受信し、前記デ
    ータを複数の第1レベルインタフェースチップに保持す
    ること、および 前記データを複数の第1レベルインタフェースチップか
    ら複数の第1レベルバスセグメント上に受信し、前記複
    数の第1レベルバスセグメントを通して送信し、複数の
    集積回路チップのすべてによってほぼ同時に受信するこ
    との諸ステップから成ることを特徴とするセグメント共
    用バス通信方法。
  11. 【請求項11】 前記第1レベルバスセグメントを通し
    てデータを送信するステップは、第1の第1レベルバス
    セグメントの第1単方向部分を通してデータを送信する
    ステップを含んでおり、本方法は、さらに、前記第1単
    方向部分を通す送信と同時に、第1レベルインタフェー
    スチップから第1レベルバスセグメントの第2単方向部
    分を通してデータを送信し、集積回路チップの1つによ
    って受信するステップを含むことを特徴とする請求項1
    0に記載のセグメント共用バス通信方法。
  12. 【請求項12】 少なくとも第1、第2、及び第3バス
    セグメントを有する同期セグメント共用バスシステム内
    のマルチチップキャリヤであって、 第1の縁及び第2縁と、第1の面及び第2の面とを有す
    る基層、 前記基層上に形成されて、前記第1バスセグメントを構
    成する複数の導電性トレース、 前記基層の前記第1面に配置され、第1バスセグメント
    に接続された複数の集積回路、および前記基板の前記第
    1縁及び第2縁の近くに配置され、第1バスセグメント
    からデータを受信し、前記データを保持し、前記データ
    を第2バスセグメントへ送信する少なくとも第1および
    第2バスインタフェースチップから成ることを特徴とす
    るマルチチップキャリヤ。
  13. 【請求項13】 少なくとも第1レベル、第2レベル、
    および第3レベルのバスセグメントを準備すること、 少なくとも第1ソースチップと第1ディスティネーショ
    ンチップとを準備すること、 第1レベルバスセグメントを第2レベルバスセグメント
    に接続する複数の第1レベルインタフェースチップを準
    備すること、 第2レベルバスセグメントを第3レベルバスセグメント
    に接続する複数の第2レベルインタフェースチップを準
    備すること、 第1ソーススチップから第1レベルバスセグメントを通
    して、第1の第1レベルインタフェースチップへデータ
    を送信すること、 前記データを、第1の第1レベルインタフェースチップ
    から第2レベルバスセグメントを通して、第2の第1レ
    ベルインタフェースチップへ送信すること、 前記データを、第2の第1レベルインタフェースチップ
    から第1レベルバスセグメントを通して第1の第2レベ
    ルインタフェースチップへ送信すること、 前記データを、第1の第2レベルインタフェースチップ
    から第3レベルバスセグメントを通して第2の第2レベ
    ルインタフェースチップへ送信すること、 前記データを、第2の第2レベルインタフェースチップ
    から第1レベルバスセグメントを通して第3の第1レベ
    ルインタフェースチップへ送信すること、 前記データを、第3の第1レベルインタフェースチップ
    から第2レベルバスセグメントを通して第4の第1レベ
    ルインタフェースチップへ送信すること、および前記デ
    ータを、第4の第1レベルインタフェースチップから第
    1レベルバスセグメントを通してディスティネーション
    チップへ送信することの諸ステップから成ることを特徴
    とするセグメント共用バス通信方法。
  14. 【請求項14】 コンピュータ内の通信に使用する同期
    セグメント共用バスであって、 少なくとも1つの最低位レベルバスセグメントと少なく
    とも1つの最高位レベルバスセグメントを含む複数のバ
    スセグメントであって、各バスセグメントが、少なくと
    も1つの他のバスセグメントと通信することができるよ
    うに接続されており、該複数のバスセグメントが、複数
    の順序付きバスレベルを定義するように接続され、各バ
    スセグメントが近接レベルにある少なくとも1つの他の
    バスセグメントと通信することができる、複数のバスセ
    グメント、及び前記複数のバスセグメントに接続され
    て、データを近接レベルのバスセグメントへ送り出す前
    にバスから受信したデータを保持する複数のレジスタを
    備え、 少なくとも1つのバスセグメント上の信号の電圧レベル
    は、近接レベルのバスセグメント上の信号の電圧レベル
    とは異なっていることを特徴とする同期セグメント共用
    バス。
JP03038283A 1990-03-06 1991-03-05 同期セグメントバスとバス通信方法 Expired - Lifetime JP3118266B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49011390A 1990-03-06 1990-03-06
US490113 1990-03-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06266659A JPH06266659A (ja) 1994-09-22
JP3118266B2 true JP3118266B2 (ja) 2000-12-18

Family

ID=23946685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03038283A Expired - Lifetime JP3118266B2 (ja) 1990-03-06 1991-03-05 同期セグメントバスとバス通信方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US5685004A (ja)
EP (1) EP0446039B1 (ja)
JP (1) JP3118266B2 (ja)
DE (1) DE69129767T2 (ja)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483518A (en) 1992-06-17 1996-01-09 Texas Instruments Incorporated Addressable shadow port and protocol for serial bus networks
US6675333B1 (en) 1990-03-30 2004-01-06 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with serial I/O controller
EP0855654B1 (en) * 1992-06-17 2004-04-07 Texas Instruments Incorporated Hierarchical connection method and apparatus
AU685615B2 (en) * 1994-03-21 1998-01-22 Intel Corporation Method and apparatus for integrated circuit voltage regulation
US5734840A (en) * 1995-08-18 1998-03-31 International Business Machines Corporation PCI and expansion bus riser card
US5969538A (en) 1996-10-31 1999-10-19 Texas Instruments Incorporated Semiconductor wafer with interconnect between dies for testing and a process of testing
US6493407B1 (en) * 1997-05-27 2002-12-10 Fusion Micromedia Corporation Synchronous latching bus arrangement for interfacing discrete and/or integrated modules in a digital system and associated method
EP0892352B1 (en) 1997-07-18 2005-04-13 Bull S.A. Computer system with a bus having a segmented structure
US6043558A (en) * 1997-09-12 2000-03-28 Micron Technology, Inc. IC packages including separated signal and power supply edge connections, systems and devices including such packages, and methods of connecting such packages
US6405335B1 (en) 1998-02-25 2002-06-11 Texas Instruments Incorporated Position independent testing of circuits
GB2341770B (en) * 1998-09-18 2004-01-21 Pixelfusion Ltd Modular bus architecture
DE10081643D2 (de) 1999-06-10 2002-05-29 Pact Inf Tech Gmbh Sequenz-Partitionierung auf Zellstrukturen
WO2001025941A1 (en) 1999-10-06 2001-04-12 Cradle Technologies Multiprocessor computer systems with command fifo buffer at each target device
US6728915B2 (en) 2000-01-10 2004-04-27 Texas Instruments Incorporated IC with shared scan cells selectively connected in scan path
US6769080B2 (en) 2000-03-09 2004-07-27 Texas Instruments Incorporated Scan circuit low power adapter with counter
JP2002026130A (ja) * 2000-07-06 2002-01-25 Nec Microsystems Ltd 半導体集積回路及びi/oブロック配置方法
US8058899B2 (en) 2000-10-06 2011-11-15 Martin Vorbach Logic cell array and bus system
US6934785B2 (en) * 2000-12-22 2005-08-23 Micron Technology, Inc. High speed interface with looped bus
US9436631B2 (en) * 2001-03-05 2016-09-06 Pact Xpp Technologies Ag Chip including memory element storing higher level memory data on a page by page basis
US9552047B2 (en) 2001-03-05 2017-01-24 Pact Xpp Technologies Ag Multiprocessor having runtime adjustable clock and clock dependent power supply
US9411532B2 (en) 2001-09-07 2016-08-09 Pact Xpp Technologies Ag Methods and systems for transferring data between a processing device and external devices
US9250908B2 (en) 2001-03-05 2016-02-02 Pact Xpp Technologies Ag Multi-processor bus and cache interconnection system
US9037807B2 (en) 2001-03-05 2015-05-19 Pact Xpp Technologies Ag Processor arrangement on a chip including data processing, memory, and interface elements
US6882082B2 (en) * 2001-03-13 2005-04-19 Micron Technology, Inc. Memory repeater
US10031733B2 (en) 2001-06-20 2018-07-24 Scientia Sol Mentis Ag Method for processing data
US6640331B2 (en) * 2001-11-29 2003-10-28 Sun Microsystems, Inc. Decoupling capacitor assignment technique with respect to leakage power
US9170812B2 (en) 2002-03-21 2015-10-27 Pact Xpp Technologies Ag Data processing system having integrated pipelined array data processor
WO2004088502A2 (de) * 2003-04-04 2004-10-14 Pact Xpp Technologies Ag Verfahren und vorrichtung für die datenverarbeitung
AU2003289844A1 (en) 2002-09-06 2004-05-13 Pact Xpp Technologies Ag Reconfigurable sequencer structure
US6996652B1 (en) * 2002-09-19 2006-02-07 Inapac Technology, Inc. High-speed segmented data bus architecture
JP2006512659A (ja) * 2002-12-30 2006-04-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ クラスタ化されたilpプロセッサ
KR100631673B1 (ko) * 2003-12-30 2006-10-09 엘지전자 주식회사 이동통신용 고주파 모듈 구조
JP2006245336A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Koito Mfg Co Ltd 発光装置
US20070015464A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Mark Disalvo Interactive venue system
GB2464703A (en) * 2008-10-22 2010-04-28 Advanced Risc Mach Ltd An array of interconnected processors executing a cycle-based program

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2432175A1 (fr) * 1978-07-27 1980-02-22 Cii Honeywell Bull Procede pour tester un systeme logique et systeme logique pour la mise en oeuvre de ce procede
US4296469A (en) * 1978-11-17 1981-10-20 Motorola, Inc. Execution unit for data processor using segmented bus structure
DE3275595D1 (en) * 1981-10-01 1987-04-09 Stratus Computer Inc Digital data processor with fault-tolerant bus protocol
US4562535A (en) * 1982-04-05 1985-12-31 Texas Instruments Incorporated Self-configuring digital processor system with global system
US4509008A (en) * 1982-04-20 1985-04-02 International Business Machines Corporation Method of concurrently testing each of a plurality of interconnected integrated circuit chips
US4604689A (en) * 1983-04-15 1986-08-05 Convergent Technologies, Inc. Bus repeater
JPS608972A (ja) * 1983-06-29 1985-01-17 Fujitsu Ltd マルチプロセツサシステム
GB8432533D0 (en) * 1984-12-21 1985-02-06 Plessey Co Plc Integrated circuits
NL192801C (nl) * 1986-09-10 1998-02-03 Philips Electronics Nv Werkwijze voor het testen van een drager met meerdere digitaal-werkende geïntegreerde schakelingen, geïntegreerde schakeling geschikt voor het aanbrengen op een aldus te testen drager, en drager voorzien van meerdere van zulke geïntegreerde schakelingen.
FR2605768B1 (fr) * 1986-10-23 1989-05-05 Bull Sa Dispositif de commande de bus constitue par plusieurs segments isolables
DE3708887A1 (de) * 1987-03-19 1988-09-29 Martin Neschen Paralleler datenbus
US4899307A (en) * 1987-04-10 1990-02-06 Tandem Computers Incorporated Stack with unary encoded stack pointer
JPS63256877A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Mitsubishi Electric Corp テスト回路
US4827476A (en) * 1987-04-16 1989-05-02 Tandem Computers Incorporated Scan test apparatus for digital systems having dynamic random access memory
US4933846A (en) * 1987-04-24 1990-06-12 Network Systems Corporation Network communications adapter with dual interleaved memory banks servicing multiple processors
DE3782819D1 (de) * 1987-06-02 1993-01-07 Itt Ind Gmbh Deutsche Steuerprozessor.
US4933838A (en) * 1987-06-03 1990-06-12 The Boeing Company Segmentable parallel bus for multiprocessor computer systems
US4845663A (en) * 1987-09-03 1989-07-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Image processor with free flow pipeline bus
US4933845A (en) * 1987-09-04 1990-06-12 Digital Equipment Corporation Reconfigurable bus
US4974153A (en) * 1987-09-04 1990-11-27 Digital Equipment Corporation Repeater interlock scheme for transactions between two buses including transaction and interlock buffers
US4965723A (en) * 1987-10-23 1990-10-23 Digital Equipment Corporation Bus data path control scheme
JP2944084B2 (ja) * 1988-04-14 1999-08-30 日本電気株式会社 シリアル入出力回路
US5107507A (en) * 1988-05-26 1992-04-21 International Business Machines Bidirectional buffer with latch and parity capability
JPH01320564A (ja) * 1988-06-23 1989-12-26 Hitachi Ltd 並列処理装置
US5119483A (en) * 1988-07-20 1992-06-02 Digital Equipment Corporation Application of state silos for recovery from memory management exceptions
US5173864A (en) * 1988-08-20 1992-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Standard cell and standard-cell-type integrated circuit
US5050066A (en) * 1988-10-14 1991-09-17 Intel Corporation Apparatus with a single memory and a plurality of queue counters for queuing requests and replies on a pipelined packet bus
JP2858140B2 (ja) * 1988-10-19 1999-02-17 アポロ・コンピューター・インコーポレーテッド パイプラインプロセッサ装置および方法
US5006982A (en) * 1988-10-21 1991-04-09 Siemens Ak. Method of increasing the bandwidth of a packet bus by reordering reply packets
US5097410A (en) * 1988-12-30 1992-03-17 International Business Machines Corporation Multimode data system for transferring control and data information in an i/o subsystem
GB2234613B (en) * 1989-08-03 1993-07-07 Sun Microsystems Inc Method and apparatus for switching context of state elements in a microprocessor
US5408146A (en) * 1992-01-31 1995-04-18 Lsi Logic Corporation High performance backplane driver circuit
US5491428A (en) * 1993-12-20 1996-02-13 Hitachi Microsystems, Inc. Bus-isolating pre-charge buffer

Also Published As

Publication number Publication date
EP0446039A2 (en) 1991-09-11
US5632029A (en) 1997-05-20
DE69129767T2 (de) 1999-02-04
US5978880A (en) 1999-11-02
EP0446039A3 (en) 1991-12-27
US5685004A (en) 1997-11-04
EP0446039B1 (en) 1998-07-15
DE69129767D1 (de) 1998-08-20
JPH06266659A (ja) 1994-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3118266B2 (ja) 同期セグメントバスとバス通信方法
US5682483A (en) Apparatus and method for integrating bus master ownership of local bus load by plural data transceivers
US6108731A (en) Information processor and method of its component arrangement
US6853557B1 (en) Multi-channel memory architecture
US6823140B1 (en) Optical computer bus with dynamic bandwidth allocation
US5418911A (en) Data path switch method and apparatus that provides capacitive load isolation
JP6105720B2 (ja) チップ間メモリインターフェース構造
US7243181B2 (en) Signal bus arrangement
US7426632B2 (en) Clock distribution for interconnect structures
US20060031697A1 (en) Method and system for reducing the effects of simultaneously switching outputs
US6276844B1 (en) Clustered, buffered simms and assemblies thereof
JP4610235B2 (ja) 階層型モジュール
US20230411365A1 (en) Staggered dual-side multi-chip interconnect
CN100456275C (zh) 存储器命令和地址总线拓扑、存储器***及方法
US6839856B1 (en) Method and circuit for reliable data capture in the presence of bus-master changeovers
Kuhn et al. Performance modeling of the interconnect structure of a three-dimensional integrated RISC processor/cache system
US7328361B2 (en) Digital bus synchronizer for generating read reset signal
US5968155A (en) Digital gate computer bus
JPH05120209A (ja) バスシステム
US6963941B1 (en) High speed bus topology for expandable systems
US6163459A (en) Semiconductor mounting system and semiconductor chip
US6711695B1 (en) PECL voltage DIMM with remote multi-module etch skew compensation
US20040042496A1 (en) System including a segmentable, shared bus
JP2955564B2 (ja) 集積回路パッケージおよびシステム
US20230259471A1 (en) Write busy signaling for interface structures

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000918

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071006

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 11