数据处理系统以及用于处理数据的方法技术方案

提供了一种集成电路，其包括多个通过互联装置（Ｎ）耦合的处理模块（Ｍ、Ｓ）。第一处理模块（Ｍ）基于事务（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）与第二处理模块（Ｓ）通信。与所述第二处理模块（Ｓ）相关联的第一包封装置（ＷＭ１）对来自所述第二处理模块（Ｓ）的将在所述互联装置上传送的数据进行缓冲，直到缓冲了第一数量的数据为止，然后将所述第一数量的缓冲数据传送到所述第一处理模块（Ｍ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有多个处理模块和耦合所述多个处理的互联装置的集成电路，以及一种用于缓冲的方法和一种数据处理系统。
技术介绍
由于实现新特性和改善现有功能的需要不断增长，因此硅上系统复杂性持续增加。这能通过增加部件集成在集成电路上的密度来实现。同时，操作电路的时钟脉冲速度也趋于增加。较高的时钟脉冲速度与增加的部件密度相组合，减小了可在相同时钟域内同步操作的区域。这已经产生了对模块方法的需求。根据这种方法，处理系统包括多个相对独立、复杂的模块。在常规处理系统中，系统模块通常通过总线相互通信。然而，随着模块数量的增加，由于以下原因这种通信方式不再实用。一方面，大量模块形成过高的总线负载。另一方面，由于总线仅能使一个器件将数据发送到总线而形成了通信瓶颈。通信网络形成一种有效方式，以克服这些缺点。目前片上网络(NoC)作为高复杂芯片中互联问题的一种解决方案受到相当多的注意。原因是双重的。首先，由于NoC构成并管理总的布线，因此NoC有助于解决新的深亚微米技术中的电问题。同时，其共享布线，从而降低其数量并增加其利用率。NoC也可以高能效且可靠，并且与总线相比其可伸缩。第二，NoC还将计算与通信去耦，这在管理十亿晶体管芯片的设计中很关键。NoC实现这种去耦是由于传统上使用协议栈来设计NoC，该协议栈提供良好限定的接口，将通信服务应用与服务实施相分开。然而在设计片上系统(SoC)时使用网络进行片上通信带来了很多新的问题，必须将这些问题纳入考虑。这是因为，与直接连接通信模块的现有片上互联(即，总线、开关或点对点布线)相反，在NoC中，模块通过网络节点远程通信。结果，互联仲裁从集中式改变为分散式，且如故障处理、过高等待时间和首尾相接信息流控制问题必须通过知识产权块(IPintellectual property block)或网络来解决。大部分这些主题都已经成为局域网或广域网(计算机网络)领域中研究的课题，并已经作为平行机组互联网络的互联。这两者与片上网络有很大相关性，且这些领域中的很多结果也都可应用到芯片上。然而，NoC的前提与片外网络不同，因此，必须再次评估大部分网络设计选择。片上网络具有导致不同设计选择的不同特性(例如较紧链接同步)和限制(例如，较高存储成本)，其最终影响网络服务。与直接互联如总线或开关相比，引入作为片上互联的网络从根本上改变了通信。这是由于网络的多跳性质，其中通信模块不直接连接，而是由一个或多个网络节点分开。这与模块直接连接的流行的现有互联(即，总线)相反。当前片上通信协议(如，设备事务级DTL和AXI协议(DeviceTransaction Level DTL and AXI-Protocol))在分开且流水线性的基线上以由请求和响应构成的事务进行操作，且在主设备发出的请求被相应的从设备接受之后释放总线以由其他使用。分开的流水线性通信协议专用在多跳互联中(例如，片上网络或具有桥的总线)，允许有效利用互联。对于在从设备中产生响应费时的情况，分开总线的效率增加。基于流水线性协议，允许主设备具有多个未处理的请求(即，期望对于这些请求的响应，或即将来临)。设计上述协议以在器件级别进行操作，而不是系统或互联级别。换句话说，将其设计为独立于实际的互联实施(例如，仲裁信号不可见)，以允许重复使用知识产权块IP以及其较早的集成。尤其，上述片上通信协议包括四个主要信号组，即指令(或地址)、写数据、读数据和写响应。指令组由指令、地址和诸如突发脉冲长度和掩码的指令标志构成。指令和写数据组由启动程序驱动到目标。在启动程序指令之后，读数据和写响应被目标驱动到启动程序。所有四个组都相互独立，存在一些命令限制于其间，如在指令之前不会发布响应。这些片上通信协议还施行缓冲数据的概念，其在现有芯片设计技术中非常公知。通常，缓冲用于去耦不同模块，其中一个模块产生数据且另一个使用该数据。无缓冲的情况下，使用模块会阻碍制造模块，直到使用模块准备好接收该数据为止。为了避免阻碍制造模块，引入一个缓冲器，存储由制造模块产生的数据，并由此允许制造模块即使在使用模块未准备好时也能继续运行。当使用模块将接收一些或全部缓冲数据时，存储在缓冲器中的数据可立即提供给使用模块。另一方面，当前片上通信协议还使用写指令或数据的缓冲，从而改善互联使用率。因此，在将小的写突发脉冲在互联上发送之前，将其存储或聚集在缓冲器中。代替以短突发脉冲传递，可将聚集的数据以长突发脉冲在互联上传送，这通常导致改善的互联使用率。这可通过缓冲之后直到例如第二写数据W2到达该缓冲器之前不传送的第一写数据W1(即，不在互联上传递数据)来实现，以将其作为互联使用率的一个最佳长度突发脉冲传送。因此，多次写操作的数据可被缓冲，并聚集在一个突发脉冲中。此外，可将写指令中的部分数据以分开的突发脉冲发送。在上述片上通信协议中施行该缓冲技术的原因是互联连接的片上系统中的知识产权块IP能“自然地”通信，即将码宽度和突发脉冲大小构造得比互联更适合于器件。例如，如果知识产权块IP处理像素，则这些知识产权块使用并制造像素，而在其处理视频帧的情况下，其使用并制造视频帧。通过缓冲数据，强制互联上传输的数据等待，直到聚集了足够数量的数据使这些数据能够在一个突发脉冲中被一次传送。已经将上述片上协议设计为主要用于具有小等待时间的总线。此外，基于以下假设设计这些协议，即，读操作通常较紧迫，因此应尽快将其完成而不需不必要的缓冲。然而，由于系统越来越大，并且由于诸如网络或具有桥的总线的多跳式互联，等待时间也增加。在这些情况下，通信粒度变得越来越粗且等待时间要求变得越来越不严格。此外，尽管没有达到最佳脉冲长度，但是这些协议仍包括强制传送一些当前缓冲数据的措施，从而防止由无限缓冲数据导致的死锁。DTL通信协议提供了一个冲洗信号(flush signal)，它强制在互联上传输直至当前字的所有数据。AXI协议为写指令提供非缓冲标志以强制传送缓冲数据。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种集成电路、一种缓冲方法、以及一种具有改善互联使用率的数据处理系统。该目的通过根据权利要求1的集成电路、根据权利要求13的缓冲方法以及根据权利要求14的数据处理系统来实现。因此，提供了一种包括多个通过互联装置耦合的处理模块的集成电路。第一处理模块基于事务与第二处理模块通信。与所述第二处理模块相关联的第一包封装置对来自第二处理模块的即将通过所述互联装置传输的数据进行缓冲，直到缓冲了第一数据量为止，然后将所述第一缓冲数据量传送到所述第一处理模块。因此，在从设备一侧上缓冲数据，直到单个数据包中有足够多的数据在互联上传送为止。由于需要较少的数据包标题，因此降低互联上发送的数据包数量会降低通信总开销。缓冲即将被传送的数据直到聚集了足够数量的数据。根据本专利技术的一个方面，第二包封装置与第一处理模块相关联，用于对来自所述第一处理模块的即将通过互联装置传送到第二处理模块的数据进行缓冲，直到缓冲了第二数量的数据为止，然后所述第二包封装置将所述缓冲数据传送到所述第二处理模块。因此，缓冲主以及从设备一侧上的数据，直到单个数据包中有足够多的数据将在互联上传送为止。根据本专利技术的另一方面，所述第一和第二包封装置可分别响应于第一和第二非缓冲信号、或特别是一组信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，具有与互联装置（Ｎ）连接的多个处理模块（Ｍ、Ｓ），其中第一处理模块（Ｍ）使用事务与第二处理模块（Ｓ）通信，包括：第一包封装置（ＷＭ１），其与所述第二处理模块（Ｓ）相关联，用于对来自所述第二处理模块（Ｓ）的将在互联装置（ Ｎ）上传送的数据进行缓冲，直到缓冲了第一数量的数据为止，其中当已经缓冲了第一数量的数据时传送缓冲数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A拉杜勒斯库，KGW古森斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]