数据处理系统和用于事务中止的方法技术方案

提供了一种集成电路，其具有多个处理模块（Ｍ、Ｓ）和互连装置（Ｎ），所述互连装置（Ｎ）用于耦合所述多个处理模块（Ｍ、Ｓ）并且用于实现基于所述多个处理模块（Ｍ、Ｓ）之间的事务的设备级通信。至少一个第一处理模块（Ｍ）向至少一个第二处理模块（Ｓ）发出至少一个事务。所述集成电路包括至少一个事务中止单元（ＴＡＵ），其用于通过接收由所述第一模块（Ｍ）发出的中止请求（ａｂｔ），通过启动待中止的所述至少一个事务的放弃操作，并且通过发出指出所请求的事务中止的成功／失败的响应（ａｂｔ－ａｃｋ），来中止由所述第一模块（Ｍ）发出的所述至少一个事务。

【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集成电路，其具有多个处理模块和用于耦合所述多个处理的互连装置，一种用于该集成电路中的事务中止的方法以及一种数据处理系统。
技术介绍
由于对实现新的特征和增强现有功能的不断增长的需要，硅上系统呈现出复杂度的持续增加。这是通过增加部件集成在集成电路上的密度实现的。同时电路操作的时钟速度也趋向于增加。较高的时钟速度同增加的部件密度组合，减小了可以在相同的时钟域中同步操作的面积。这产生了对模块化方法的需要。根据该方法，处理系统包括多个相对独立的复杂模块。在传统的处理系统中，系统模块通常经由总线相互通信。然而，随着模块数目的增加，出于下列原因，这种通信方法不再是实用的。一方面，大量的模块形成了很高的总线负载。另一方面，总线形成了通信瓶颈，其仅能够使一个设备向总线发送数据。一种通信网络形成了用于克服这些缺点的有效方法。片上网络(NoC)，作为对高度复杂的芯片中的互连问题的一种解决方案，近来得到很大的关注。原因是双重的。首先，由于NoC构造和管理全局连线，因此其有助于解决新的深亚微米技术中的电气问题。同时它们共享连线，降低了它们的数目并且增加了它们的利用。NoC还可以是能量有效的和可靠的，并且相比于总线是可按比例缩小的。其次，NoC还分离计算和通信，这在管理数十亿个晶体管的芯片的设计时是不可或缺的。由于传统地使用协议栈设计NoC，该协议栈提供了使通信服务使用同服务实现隔开的良好定义的接口，因此NoC实现了该分离。然而，在设计片上系统(SoC)时使用网络用于片上通信，带来了许多新的必须考虑的问题。这是因为，同现有片上互连(例如，总线、开关、或点对点连线)相反，其中通信模块是直接连接的，在NoC中，模块经由网络节点远程通信。结果，互连仲裁从集中式的变为分布式的，并且必须由知识产权块(IP)或由网络处理如错序事务、较高延时和端到端流量控制的问题。许多该话题已经成为局域和广域网络(计算机网络)的领域以及如用于并行机器互连网络的互连的领域中的研究课题。此两者均与片上网络有很大关系，并且这些领域中的许多结果同样适用于片上。然而，NoC的前提不同于片外网络，并且因此必须重新评估许多网络设计选择。片上网络具有不同的属性(例如，更紧密的链路同步)和约束(例如，更高的存储器代价)，导致了不同的设计选择，其最终影响网络服务。NoC与片外网络的不同之处主要在于它们的约束和同步。典型地，片上比起片外，资源约束是更紧的。存储(即存储器)和计算资源相对而言更加昂贵，而片上比起片外，点对点链路的数目是更多的。由于通用片上存储器，诸如RAM，占用了大的面积，因此存储是昂贵的。使存储器以相对小的尺寸分布在网络部件中是更差的，这是因为存储器中的开销面积变为支配性因素。对于片上网络，相比于片外网络，计算也是相对高代价的。片外网络接口通常包含专用处理器，用于在网络层甚至更高层上实现协议栈，以使主处理器免于进行通信处理。在网络接口中包括专用处理器在片上是不可行的，这是因为网络接口的尺寸变得与待连接到网络的IP相当，或者比其更大。而且，在IP自身上运行协议栈也是不可行的，这是因为这些IP常常仅具有一个专用的功能，并且不具有运行网络协议栈的能力。片上比起片外，用于连接网络部件的连线和引脚的数目更大。如果片上的连线和引脚没有大规模用于除了NoC通信以外的其他目的，则它们允许宽的点对点互连(例如，300比特链路)。这在片外是不可能的，其中链路是相对窄的8～16比特。相比于直接互连，诸如总线或开关，所介绍的片上互连的网络根本上改变了通信。这是因为网络的多跳本质，其中通信模块不是直接连接的，而是由一个或多个网络节点隔开。这与普遍的现有互连(即，总线)相反，其中模块是直接互连的。该变化的意义在于仲裁(其必须从集中式变为分布式)，并且在于通信属性(例如，排序、或流量控制)。现代的片上通信协议(例如，设备事务级DTL、开放内核协议OCP核AXI协议)基于分割和管道进行操作，事务由请求和响应构成，并且在主模块发出的请求由对应的从模块接受之后，释放总线用于由其他设备使用。事务的示例包括例如，写操作+写数据作为请求，和读操作作为请求+读数据作为响应。特别地在多跳互连(例如，片上网络、或者具有桥的总线)中使用分割管道通信协议，允许有效地利用互连。对于其中从模块处的响应生成是耗时的情况，分割总线的有效性可以增加。在管道协议上，允许主模块具有多个待处理请求(即，响应未决的或者期待响应的请求)。上文提及的协议设计用于在设备级上操作，而非系统级或互连级。换言之，它们被设计为独立于实际的互连实现方案(例如，仲裁信号是不可见的)，允许重新使用知识产权块IP和它们的前期集成。此外，这些通信协议设计用于确保IP块可以“自然地”通信(例如，字宽和突发尺寸可被设置以适应设备而非总线)。某些该协议(例如DTL)包括中止已由目标接受的事务的选择。在最一般的意义上，不再执行被中止的事务，并且其对目标没有影响。在DTL中，语义是，可以尝试中止任何待处理的事务。然而，在设备级的分割管道协议中中止事务是困难的，这是因为该事务在到达其最终目的地之前可能通过数个中间模块(例如，桥、适配器)。因此，可能不能停止该事务。这在诸如片上互连和具有桥的总线的多跳互连中是特别尖锐的。已知的中止技术可以具有含糊语义，或者可以使目标处于更有可能的状态中的一个状态(例如，试图中止写操作的结果可能成功或失败，并且结果，写操作寻址的位置可以包含旧的值或者由写操作承载的值)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，在基于事务的通信环境中提供一种改进的事务中止。通过权利要求1的集成电路、权利要求7的用于事务中止的方法和权利要求8的数据处理系统，实现了该目的。因此，提供了一种集成电路，其具有多个处理模块和互连，所述互连用于耦合所述多个处理模块并且用于实现基于所述多个处理模块之间的事务的设备级通信。至少一个第一处理模块向至少一个第二处理模块发出至少一个事务。所述集成电路包括至少一个事务中止单元，其用于通过接收由所述第一模块发出的中止请求，通过启动待中止的所述至少一个事务的放弃操作，并且通过发出指出所请求的事务中止的成功/失败的响应，中止由所述第一模块发出的所述至少一个事务。中止事务是关于通信协议的理想属性，这是因为，当不再需要事务时(例如，待发送的数据太晚以至于不能处理，或者由于已经过了某些最后期限，读数据不再是有用的)，其将允许卸除互连和从模块的负载。中止事务的优点在于，其允许主模块在中止操作之后洞察系统的状态。这可以允许中止事务的更加广泛的使用以及由此导致的互连和从模块的更加有效的使用。这里，事务中止单元可以在互连装置、从模块中实现，或者在主模块中实现。根据本专利技术的一个方面，所述集成电路包括至少一个网络接口，其同所述多个处理模块中的一个处理模块相关联，用于控制所述多个处理模块中的所述一个处理模块和所述互连之间的通信。所述至少一个事务中止单元被配置在一个所述网络接口中。通过使事务中止单元同网络接口相关联，即接近发出中止的模块，模块可以继续其专用操作，不必处理实际的中止通信。根据本专利技术的另一方面，所述至少一个事务中止单元适于，以原子方式地执行至少一个事务中止，即要么中止事务的完整集合，要么不中止任何事务，或者部分地执行至本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成电路，其具有多个处理模块（Ｍ、Ｓ）和互连装置（Ｎ），所述互连装置（Ｎ）用于耦合所述多个处理模块（Ｍ、Ｓ）并且用于实现基于所述多个处理模块（Ｍ、Ｓ）之间的事务的设备级通信，其中至少一个第一处理模块（Ｍ）向至少一个第二处理模块（Ｓ）发出至少一个事务，包括：至少一个事务中止单元（ＴＡＵ），其用于通过接收由所述第一模块（Ｍ）发出的中止请求（ａｂｔ），通过启动待中止的所述至少一个事务的放弃，并且通过发出指示所请求的事务中止的成功／失败的响应（ａｂｔ－ａｃｋ），从而中止由所述 第一模块发出的至少一个事务。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2004-3-26 04101263.41.集成电路，其具有多个处理模块(M、S)和互连装置(N)，所述互连装置(N)用于耦合所述多个处理模块(M、S)并且用于实现基于所述多个处理模块(M、S)之间的事务的设备级通信，其中至少一个第一处理模块(M)向至少一个第二处理模块(S)发出至少一个事务，包括至少一个事务中止单元(TAU)，其用于通过接收由所述第一模块(M)发出的中止请求(abt)，通过启动待中止的所述至少一个事务的放弃，并且通过发出指示所请求的事务中止的成功/失败的响应(abt_ack)，从而中止由所述第一模块发出的至少一个事务。2.权利要求1的集成电路，进一步包括至少一个网络接口(NI)，其同所述多个处理模块(M、S)中的一个处理模块相关联，用于控制所述多个处理模块(M、S)中的所述一个和所述互连(N)之间的通信，其中所述至少一个事务中止单元(TAU)被配置在其中一个所述网络接口(NI)中。3.权利要求2的集成电路，其中所述至少一个事务中止单元(TAU)适于以原子方式地或部分地执行所述至少一个事务中止。4.权利要求2的集成电路，其中所述至少一个网络接口(NI)进一步包括用于缓冲接收到的数据的请求缓冲器(REQ)，其中所述事务中止单元(TAU)适于发出对于如存储在所述请求缓冲器(REQ)中的待中止的所述至少一个事务的放弃操作。5.权利要求2或4的集成电路，其中所述至少一个网络接口(NI)进一步包括用于缓冲离开数据的响应缓冲器(RESP)，其中...

【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]