TW201405315A - 支援雙主控裝置的資料路由系統 - Google Patents
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Abstract
一種支援雙主控裝置的資料路由系統。此系統包括以菊花鏈方式串接的第一主控裝置、第二主控裝置、至少一個第一類介面裝置及至少一個第二類介面裝置。其中,第一主控裝置提供第一通道及第二通道的資料傳輸。第二主控裝置通過第一通道以點對點的傳輸方式與第一主控裝置進行資料傳輸,並直接越過第二通道的資料。第一類介面裝置通過第二通道與第一主控裝置傳輸資料,第二類介面裝置通過第一通道與第二主控裝置傳輸資料。
Description
本發明是有關於一種資料路由系統及方法,且特別是有關於一種可支援雙主控裝置存取資料的資料路由系統。
隨著科技的進步,電腦的功能趨於多樣化,各式各樣的周邊設備也不斷推陳出新。為了能夠方便使用者提升電腦效能或是擴充電腦功能,電腦的主機板上一般會配置加速圖形埠(Accelerated Graphics Port,AGP)、週邊元件內連接(Peripheral Component Interconnect,PCI)、快捷PCI(PCI Express,PCI-E)等匯流排插槽,以供使用者***顯示卡、音效卡、網路卡等擴充卡。此外,電腦主機上也會配置火線(Firewire)、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)等擴充介面,以供使用者連接硬碟、印表機等外部裝置。
最近,美國英特爾(Intel)公司推出了全新的雷電(Thunderbolt)介面,其係整合PCI-E和顯示埠(DisplayPort)兩項技術,而可在同一條纜線中同時傳送資料及影像串流。圖1是習知雷電介面的資料傳輸示意圖。請參照圖1,雷電傳輸技術是在同一條纜線12中提供兩個通道122、124作為PCI-E和顯示埠,以分別傳輸資料及影像串流。藉由配置在纜線12兩端之雷電控制器14、16的控制,每個通道在兩個方向上的傳輸都可達到每秒10
十億位元(GigaBit,GB)的傳輸量,使得電腦與周邊設備之間可來回高速傳輸資料。雷電傳輸技術提供的頻寬還可供多台高速裝置以菊花鏈(Daisy-chain)的方式串接,而毋須使用集線器或交換器。
舉例來說,圖2是習知雷電介面的菊花鏈串接架構。請參照圖2,為了實現菊花鏈的串接方式,作為主控端的主機22需要配置一個雷電介面埠222及一個支援雙通道傳輸的雷電控制器224,其後續串接的雷電介面裝置24、26、28則都需要配置兩個以上的雷電介面埠242、244、262、264、282、284。其中,由於每個雷電介面均具有兩個通道,因此這些雷電介面裝置24、26、28內還需要配置一個支援4個通道的雷電控制器246、266、286,無形之間也增加了裝置的生產成本。
然而,目前雷電介面的兩個通道僅個別用以傳送資料及影像串流,不支援通道集成(channel aggregation),從而使得傳輸效能受到限制。當使用者串接的雷電裝置中不包含顯示相關裝置時,用以傳輸影像串流的通道將被閒置,連帶使得高成本配置的雷電介面埠及雷電控制器只能提供一半的傳輸效能,形成資源浪費。此外,目前的菊花鏈串接架構也不允許兩個主控(master)裝置並存,只能由單一個主控裝置與其他串接裝置傳輸資料,相對的也限制了雷電裝置的應用範圍。
有鑑於此,本發明提出一種支援雙主控裝置的資料路由系統,可支援雙主控裝置存取所串接之介面裝置的資料。
本發明提出一種支援雙主控裝置的資料路由系統,其包括第一主控裝置、第二主控裝置、至少一個第一類介面裝置及至少一個第二類介面裝置。第一主控裝置具有第一控制器及第一介面埠,其中第一控制器透過第一介面埠提供第一通道及一第二通道的資料傳輸。第二主控裝置具有第二控制器、第二介面埠及第三介面埠,其中第二介面埠串接第一介面埠,第二控制器連接第二介面埠及第三介面埠以通過第一通道與第一控制器傳輸資料,第三介面埠連接第二介面埠以傳輸第二通道的資料。各個第一類介面裝置具有第三控制器、第四介面埠及第五介面埠,其中第四介面埠串接第三介面埠,第三控制器連接第四介面埠及第五介面埠以通過第二通道與第一主控裝置傳輸資料,第五介面埠連接第四介面埠以傳輸第一通道的資料。各個第二類介面裝置具有第四控制器、第六介面埠及第七介面埠,其中第六介面埠串接第五介面埠,第四控制器連接第六介面埠及第七介面埠以通過第一通道與第二主控裝置傳輸資料,第七介面埠連接第六介面埠以傳輸第二通道的資料。其中,第一控制器與第二控制器是通過第一通道以點對點的傳輸方式進行資料傳輸。
在本發明之一實施例中,上述的第二控制器包括取得各個第二類介面裝置中資料的儲存位址,據以建立位址對
映表,使得位址對映表中各個第二類介面裝置之儲存位址在第二主控裝置上的對映位址為連續。
在本發明之一實施例中,上述的第二控制器更將位址對映表傳送至第一主控裝置並儲存於第一主控裝置,以提供第一控制器讀取並據以存取所述第二類介面裝置中儲存的資料。
在本發明之一實施例中,上述的第一控制器更讀取位址對映表,據以存取所述第二類介面裝置中儲存的資料。
在本發明之一實施例中,上述的第二主控裝置更包括匯流排開關,其係配置於第二介面埠、第三介面埠及第二控制器之間,通過第一通道接收第一控制器傳送的存取指令,據以切換第二介面埠、第三介面埠及第二控制器之間的資料路由,以通過第一通道將第一控制器橋接至第二控制器或所述第二類介面裝置的第四控制器。
在本發明之一實施例中,上述的第二主控裝置更包括通訊模組,其係用以連接第二控制器,建立第二主控裝置與外部裝置之間的通訊連結,接收該外部裝置對於所述第二類介面裝置的資料存取需求,據以通過該第一通道存取所述第二類介面裝置的資料以提供給該外部裝置。
在本發明之一實施例中,上述各個第一類介面裝置更透過第四介面埠串接至所述第一類介面裝置的第五介面埠或所述第二類介面裝置的第七介面埠。
在本發明之一實施例中,上述各個第二類介面裝置更透過第六介面埠串接至所述第一類介面裝置的該第五介面
埠或所述第二類介面裝置的該第七介面埠。
在本發明之一實施例中,上述的第一主控裝置、第二主控裝置、第一類介面裝置及第二類介面裝置之間係採用雷電介面、通用序列匯流排介面或乙太網路介面串接。
在本發明之一實施例中,上述的第一控制器、第二控制器及第三控制器為支援雙通道資料傳輸的雷電控制器。而上述的第一通道與該第二通道分別為雷電介面的兩個資料傳輸通道之一。
在本發明之一實施例中,上述的第一類介面裝置及第二類介面裝置包括圖形處理裝置、顯示裝置、儲存裝置或燒錄裝置。
基於上述,本發明之支援雙主控裝置的資料路由系統係更改雷電介面裝置的設計,分別使用雷電介面兩個資料傳輸通道來傳輸資料,並藉由在兩個主控裝置之間採用點對點的傳輸方式進行資料傳輸,使得兩個主控裝置可存取所串接之介面裝置的資料。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明係利用雷電介面的高傳輸頻寬以及菊花鏈串接特性,將雷電介面的兩個資料傳輸通道均用來傳輸資料,並設計兩種介面裝置來分別處理其中一個通道的資料,而直接繞道(bypass)另一個通道的資料。而藉由在
彼此串接的兩個主控裝置之後串接上述的介面裝置,從而形成兩條裝置鏈。本發明進一步針對主控裝置所串接之介面裝置,建立其所儲存之資料的位址對映表,從而提供另一個主控裝置藉由點對點的傳輸方式讀取位址對映表並據以存取介面裝置的資料。藉此,可實現雙主控裝置存取所串接介面裝置之資料的目的。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之支援雙主控裝置的資料路由系統方塊圖。請參照圖3,本實施例的資料路由系統包括第一主控裝置32、第二主控裝置34、第一類介面裝置36及第二類介面裝置38,其功能分述如下:
第一主控裝置32及第二主控裝置34例如是桌上型電腦、筆記型電腦、工作站等終端裝置,其中包括處理器及各種輸入輸出介面,而可連接周邊設備,並處理使用者執行的程式。第一主控裝置32及第二主控裝置34還可包括記憶體或硬碟等儲存設備,而可儲存處理器所執行的程式或其他資料。
第一主控裝置32具有控制器322及介面埠324,而可由控制器322透過介面埠324提供第一通道及第二通道的資料傳輸。其中,控制器322例如是支援雷電介面之雙通道資料傳輸的雷電控制器,其可透過介面埠324提供雙通道的資料傳輸功能。
第二主控裝置34具有控制器342、介面埠344及介面埠346。其中,介面埠344串接於介面埠324,控制器342例如也是支援雷電介面之雙通道資料傳輸的雷電控制器,
其分別與介面埠344及介面埠346連接,以通過第一通道與第一主控裝置32的控制器322傳輸資料。介面埠346係與介面埠344連接,以傳輸第二通道的資料。其中,控制器342與控制器322之間例如是通過第一通道以點對點的傳輸方式進行資料傳輸,並形成一條點對點鏈結。
第一類介面裝置36及第二類介面裝置38例如是圖形處理裝置(包含圖形處理單元(GPU))、顯示裝置、儲存裝置、燒錄裝置或其他周邊裝置,其係採用雷電介面、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)3.0介面或10 GB(GigaByte)乙太網路(Ethernet)介面與第一主控裝置32及第二主控裝置34串接以傳輸資料。
第一類介面裝置36具有控制器362、介面埠364及介面埠366,其中介面埠364串接第二主控裝置34的介面埠346;控制器362係連接介面埠364及介面埠366以通過第二通道與第一主控裝置32傳輸資料,介面埠366則與介面埠364連接以傳輸第一通道的資料。其中,第一主控裝置32及第一類介面裝置36之間是採用第二通道傳輸資料,因而形成一條第二裝置鏈結。
第二類介面裝置38具有控制器382、介面埠384及介面埠386,其中介面埠384串接第一類介面裝置36的介面埠366;控制器382係連接介面埠384及介面埠386以通過第一通道與第二主控裝置34傳輸資料,介面埠386則與介面埠384連接以傳輸第二通道的資料。其中,第二主控裝置34及第二類介面裝置38之間是採用第一通道傳輸資
料,因而形成一條第一裝置鏈結。
需說明的是,上述第一類介面裝置36串接第二主控裝置34、第二類介面裝置38串接第一類介面裝置36的架構僅為舉例說明。在其他實施例中,第一類介面裝置36也可透過介面埠364串接至另一個第一類介面裝置或串接至第二類介面裝置。此外,第二類介面裝置38也可介面埠384串接至第一類介面裝置或串接至另一個第二類介面裝置。簡而言之,串接在第二主控裝置34之後的第一類介面裝置36及第二類介面裝置38的順序及個數(雷電介面支援最多8個裝置串接)均不限於本實施例。
此外,在一實施例中,第二主控裝置34還可作為一個雲端伺服器(cloud server),以提供外部裝置對其所串接的介面裝置(即第二類介面裝置38)進行資料存取。第二主控裝置34中例如還配置有通訊模組(未繪示),其係與控制器342連接,而用以建立第二主控裝置34與外部裝置(未繪示)之間的通訊連結,並接收外部裝置對於介面裝置的資料存取需求。所述的通訊模組例如是支援電機和電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)802.11n/b/g等無線通訊標準的無線收發器,其可提供第二主控裝置34透過無線方式與外部裝置建立網路連結。此通訊模組也可以是支援有線網路連結的網路卡,在此不設限。
舉例來說,圖4是依照本發明一實施例所繪示之支援雙主控裝置的資料路由系統方塊圖。請參照圖4,本實施
例係採用圖3之系統架構,並將第一主控裝置42之後所串接的第二主控裝置44、第一類介面裝置46、48、50及第二類介面裝置52、54依照第一通道及第二通道的資料傳輸路徑拆開來看。其中,第一主控裝置42及第二主控裝置44之間是採用點對點的傳輸方式,因而形成一條點對點鏈結;第二主控裝置44及第二類介面裝置52、54是採用第一通道傳輸資料,因而形成一條第一裝置鏈結;第一主控裝置42及第一類介面裝置46、48、50是採用第二通道傳輸資料,因而形成一條第二裝置鏈結。其中,第二主控裝置44可作為雲端伺服器,而將其所串接的第二類介面裝置52、54提供給外部裝置存取,因此第一裝置鏈結還可視為雲端裝置鏈結。此外,第一主控裝置42僅提供本地端的使用者使用其所串接的第一類介面裝置46、48、50,因此第二裝置鏈結還可視為本地裝置鏈結。
需說明的是,在上述圖3的系統架構中,為了讓第一主控裝置32也能存取第二主控裝置34所串接的第二類介面裝置38,本發明進一步在第二主控裝置34上建立第二類介面裝置38中儲存之資料的位址對映表,以供第一主控裝置32讀取並據以存取第二類介面裝置38的資料。
詳言之,第二主控裝置34的控制器342會先取得各個第二類介面裝置38中資料的儲存位址,據以建立一個位址對映表,使得此位址對映表中各個第二類介面裝置38之儲存位址的對映位址為連續。藉此,第一主控裝置32的控制器322即可藉由讀取此位址對映表,而據以存取第
二類介面裝置38中儲存的資料。
舉例來說,圖5是依照本發明一實施例所繪示之位址對映示意圖。請參照圖5,本實施例將第二類介面裝置之資料位址52中的位址區間522轉換到第二主控裝置之資料位址54的位址區間544,而接續在第二主控裝置本身資料的位址區間542之後。而在第二類介面裝置的位址區間544之後,還可繼續接上其他第二類介面裝置的位址區間546。上述第二類介面裝置的資料位址52與第二主控裝置的資料位址54之間的對映關係可記錄在一個位址對映表中。在此位址對映表中,各個第二類介面裝置38之資料的對映位址為連續,而可供第一主控裝置32讀取,並據以存取第二類介面裝置38中的資料。
另一方面,第二主控裝置34的控制器342還可將其所建立的位址對映表傳送至第一主控裝置32,並儲存於第一主控裝置32,藉此提供控制器322讀取並據以存取第二類介面裝置38中儲存的資料。而由於第一主控裝置32中也已有儲存位址對映表,因此即便使用者將第二主控裝置34移除,並直接串接第二類介面裝置38,第一主控裝置32仍可藉由讀取位址對映表,從而存取第二類介面裝置38中的資料。
需說明的是,搭配控制器342所建立的位址對映表,第二主控裝置34中例如還可配置一個匯流排開關以切換第一主控裝置32、第二主控裝置34及第二類介面裝置38之間的資料路由,此匯流排開關係配置於介面埠344、介
面埠346及控制器342之間,而可通過第一通道接收控制器322傳送的存取指令,並據以切換介面埠344、介面埠346及控制器342之間的資料路由,從而改變控制器322的資料存取路徑。
舉例來說,圖6是依照本發明一實施例所繪示之點對點傳輸的示意圖。請參照圖6,本實施例係將控制器342所提供的兩個通道的資料傳輸路徑分開來看,其中經由第一通道傳輸的資料會進入第二主控裝置34的匯流排開關348,而經由第二通道傳輸的資料則會進入第一類介面裝置36。第一主控裝置32與第二主控裝置34之間例如是在雷電介面所提供之10GB傳輸頻寬下,採用點對點的傳輸方式進行資料傳輸。其中,當第一主控裝置32欲通過第一通道存取第二主控裝置34或第二類介面裝置38的資料時,例如會讀取上述建立的位址對映表,並發送存取指令至匯流排開關348。而匯流排開關348則根據此存取指令,選擇將第一主控裝置32的控制器322橋接至第二主控裝置34的控制器342或第二類介面裝置38的控制器382。
需說明的是,在上述雷電介面所提供之10GB傳輸頻寬下,第一主控裝置32與第二主控裝置34之間除了單純利用雷電介面的介面埠來串接外,還可基於雷電介面的架構下,採用通用序列匯流排3.0介面或10 GB乙太網路的介面埠來串接,同樣可達到雙主控裝置之間點對點資料傳輸的功效。
綜上所述,本發明之支援雙主控裝置的資料路由系統
採用將雷電介面的兩個資料傳輸通道錯開的設計,將主控裝置提供的兩個通道之一用來串接第一類介面裝置,將另一個通道用來串接另一個主控裝置及第二類介面裝置,藉以形成兩條裝置鏈,而分別提供遠端或本地端存取介面裝置的資料。此外,兩個主控裝置之間係採用點對點的傳輸方式進行資料傳輸,並在主控裝置上建立其所串接介面裝置之資料的位址對映表,使得另一個主控裝置也能存取非其所串接的介面裝置。藉此,可增加介面裝置的使用彈性以及應用範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
12‧‧‧纜線
122、124‧‧‧通道
14、16、222、242、262、282‧‧‧雷電控制器
22‧‧‧主機
24、26、28‧‧‧雷電介面裝置
224、244、246、264、266、284、286‧‧‧雷電介面埠
32、42‧‧‧第一主控裝置
322、342、362、382‧‧‧控制器
324、344、346、364、366、384、386‧‧‧介面埠
34、44‧‧‧第二主控裝置
36、46、48、50‧‧‧第一類介面裝置
38、52、54‧‧‧第二類介面裝置
348‧‧‧匯流排開關
52、54‧‧‧資料位址
522、542、544、546‧‧‧位址區間
圖1是習知雷電介面的資料傳輸示意圖。
圖2是習知雷電介面的菊花鏈串接架構。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之支援雙主控裝置的資料路由系統方塊圖。
圖4是依照本發明一實施例所繪示之支援雙主控裝置的資料路由系統方塊圖。
圖5是依照本發明一實施例所繪示之位址對映示意圖。
圖6是依照本發明一實施例所繪示之點對點傳輸的示
意圖。
32‧‧‧第一主控裝置
322、342、362、382‧‧‧控制器
324、344、346、364、366、384、386‧‧‧介面埠
34‧‧‧第二主控裝置
36‧‧‧第一類介面裝置
38‧‧‧第二類介面裝置
Claims (12)
- 一種支援雙主控裝置的資料路由系統,包括:一第一主控裝置,具有一第一控制器及一第一介面埠,該第一控制器透過該第一介面埠提供一第一通道及一第二通道的資料傳輸;一第二主控裝置,具有一第二控制器、一第二介面埠及一第三介面埠,其中該第二介面埠串接該第一介面埠,該第二控制器連接該第二介面埠及該第三介面埠以通過該第一通道與該第一控制器傳輸資料,該第三介面埠連接該第二介面埠以傳輸該第二通道的資料;以及至少一第一類介面裝置,各所述第一類介面裝置具有一第三控制器、一第四介面埠及一第五介面埠,其中該第四介面埠串接該第三介面埠,該第三控制器連接該第四介面埠及該第五介面埠以通過該第二通道與該第一主控裝置傳輸資料,該第五介面埠連接該第四介面埠以傳輸該第一通道的資料;至少一第二類介面裝置,各所述第二類介面裝置具有一第四控制器、一第六介面埠及一第七介面埠,其中該第六介面埠串接該第五介面埠,該第四控制器連接該第六介面埠及該第七介面埠以通過該第一通道與該第二主控裝置傳輸資料,該第七介面埠連接該第六介面埠以傳輸該第二通道的資料,其中該第一控制器與該第二控制器是通過該第一通道以點對點的傳輸方式進行資料傳輸。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第二控制器包括取得各所述第二類介面裝置中資料的一儲存位址,據以建立一位址對映表,使得該位址對映表中各所述第二類介面裝置之該儲存位址在該第二主控裝置上的一對映位址為連續。
- 如申請專利範圍第2項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第二控制器更包括傳送該位址對映表至該第一主控裝置並儲存於該第一主控裝置,以提供該第一控制器讀取並據以存取所述第二類介面裝置中儲存的資料。
- 如申請專利範圍第2項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第一控制器更讀取該位址對映表,據以存取所述第二類介面裝置中儲存的資料。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第二主控裝置更包括:一匯流排開關,配置於該第二介面埠、該第三介面埠及該第二控制器之間,通過該第一通道接收該第一控制器傳送的一存取指令,據以切換該第二介面埠、該第三介面埠及該第二控制器之間的資料路由,以通過該第一通道將該第一控制器橋接至該第二控制器或所述第二類介面裝置的該第四控制器。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第二主控裝置更包括:一通訊模組,連接該第二控制器,建立該第二主控裝置與一外部裝置之間的一通訊連結,接收該外部裝置對於 所述第二類介面裝置的一資料存取需求,據以通過該第一通道存取所述第二類介面裝置的資料以提供給該外部裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中各所述第一類介面裝置更包括透過該第四介面埠串接至所述第一類介面裝置的該第五介面埠或所述第二類介面裝置的該第七介面埠。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中各所述第二類介面裝置更包括透過該第六介面埠串接至所述第一類介面裝置的該第五介面埠或所述第二類介面裝置的該第七介面埠。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第一主控裝置、該第二主控裝置、該第一類介面裝置及第二類介面裝置之間係採用雷電介面、通用序列匯流排介面或乙太網路介面串接。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第一控制器、該第二控制器及該第三控制器為支援雙通道資料傳輸的雷電控制器。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中該第一通道與該第二通道分別為雷電介面的兩個資料傳輸通道之一。
- 如申請專利範圍第1項所述之支援雙主控裝置的資料路由系統,其中所述第一類介面裝置及第二類介面裝置包括圖形處理裝置、顯示裝置、儲存裝置或燒錄裝置。
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