用于多个元件之间通信的系统和方法以及用于配置和测试该系统的方法技术方案

提供装置用于促进一个交换器的端口（２０）、一个起作用的元件（３０）以及一个用于在元件和端口之间传输数据的公共总线之间的通信。可通过去除到达故障或冗余元件的功率或一个时钟信号来使其不活动。说明了配置和休眠芯片的方式，以及芯片提供较低功能配置的用途。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在系统中(例如在芯片中)提供额外或冗余的元件，以便能够回避故障元件，或者在有故障元件存在的情况下工作。
技术介绍
已知在通常的芯片制造中，管芯(die)可能由于其中的错误而不合格。管芯越大，管芯上产生错误的可能性越大。在存储器芯片中，通常提供额外的存储块，然后在测试过程中，确定哪些块是好的，哪些块是有缺陷的，然后在封装过程中，只采用好的存储块。用于此处的测试器是复杂的测试器，它必须能够控制激光以便烧断熔丝以回避有故障的存储块。本专利技术涉及在更复杂的通信芯片或系统而不是“简单”的存储芯片或系统中提供冗余元件。本专利技术的一个方面还致力于能够使用更简单的测试器，这种测试器只为每个管芯提供一个GO或NOGO。关于冗余等内容可参阅US-A-5530694、6034536、6337578、5144230、6385747、6347378和6344755。
技术实现思路
在一个第一方面中，本专利技术涉及一个用于在多个元件间通过一条数据总线通信的系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可用于在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，n1≤n2， -第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，n3＜n2，-用于标识要使用的n3个元件的装置，-用于促进n3个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于促进n3个元件之一和n3个I/O端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置。一般地，本系统可为一个交换器/路由器/集线器类型的元件，其中在一个输入端口进入的帧/分组/基本单元将通过两个元件、两个设备和总线传输到一个输出端口。无疑，例如，一个交换器通常具有查找工具、仲裁器等。也可双倍提供这些元件，以便提供更大的制造一个工作系统的可能。在这种类型的系统中要保持恒定的最重要的数目是端口数目，尤其是作为单个芯片或多个芯片制造时。这涉及这样一个事实对于所有具有相同功能的芯片，芯片的引脚输出最好是相同的。否则提供冗余端口将要求主板制造者为每个好/坏端口组合准备主板。这种情况是不希望出现的。本专利技术的一个方面涉及从相同的系统/管芯提供具有不同功能和不同端口数目的系统。从而，在本专利技术中，所有端口都被视为活动的(active)，并且提供更多个元件。从而提供了冗余元件。端口将是系统中这样的部分其他系统或元件通过端口与系统通信。在此连接中，“将要使用”的元件通常是起作用的元件，但不一定是全部起作用的元件。一个起作用的元件如果不能通过促进装置与一个适当的端口或设备进行通信，则可能不是一个“将要使用”的元件。一般地，“通信”表示信息将在设备/元件/端口/装置之间交换。此通信宜为双向通信。促进装置将提供一个端口/元件对中的端口与元件之间以及每个元件/设备对中的元件与设备之间的通信。并且通常如果标识了n3个元件，则生成n3对元件/设备和元件/端口。在本文中，n1-n10(下文将提到)自然是整数。本专利技术的另一个方面涉及一个用于通过一条数据总线在多个元件之间通信的系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可通过重复地使多个设备同时向数据总线上的下一个设备转发数据实现在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，n1≤n2，-第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，-用于标识要使用的n4＜n1个元件的装置，以及-用于促进n4个元件之一和n1个设备之一形成的n4对之间的通信的第一装置，其中n1个设备包括-用于在在总线上转输从数据总线接收到的数据之前延迟这些数据的装置，以及-用于回避延迟装置的装置，以及其中标识装置可用于使回避装置在那些没有组成n4对的n1设备中回避所述延迟装置。在本文中，“重复地”表示步骤被执行多次以便获得总线上数据传输的脉动式(systolic)的行为。这种类型的数据传输通常是沿总线单向的-但总线可包括两条相反方向的总线。当引入延迟(这对于脉动式总线上的连接点是正常的)时，如果总线上的这种“步进”也没有用于引入数据，则可观察到总线带宽的减小。从而，总线上总有一个空的时隙。在本实施方式中，却希望使连接点不可见，即，避免相对于不被使用的元件的所有延迟。在此方式中，总线上存在的“步进”或时隙较少-但可将所有步进用于数据传输，从而优化了总线上的带宽。在此实施方式中，设备可用于 -选择一个或多个要交换的数据分组，每个数据分组被一个各自的设备保存，以及-重复第一数目次以下操作-至少基本同时地沿着互联装置将每个数据分组的至少一部分以及相关的接收设备信息转发给下一个设备，-至少基本同时地从互联设备接收选中的数据分组的至少一部分以及相关的接收设备信息，以及-在每个已接收了一个数据分组的至少一部分的设备中，至少基本同时地根据相关的接收设备信息确定所述数据分组的至少一部分是否是计划转发给该设备的，如果是，则在该设备上存储该数据分组的至少一部分。这种类型的数据总线操作可参见美国专利申请号60/287,718，此专利在此处被结合进来作为参考。一个第三方面涉及一个用于测试一个系统的测试系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，-第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，n3＜n2，-用于标识要使用的n4个元件的装置，以及-用于促进n4个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于促进n4个元件之一和n3个I/O端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置，测试系统包括-用于给系统供电的装置，-用于在n4＝n3时操作标识和促进装置的装置，-用于确定是否可能在加电的系统中从n3个端口的每一个向数据总线通信的装置，以及-用于在不可能时，在n4是一个小于n3的值时操作标识和促进装置的装置。在此实施方式中，任何类型的数据总线原则上均可被使用。此测试系统在给系统供电后，首先将尝试一个具有n3个活动端口的配置。如果此配置是不可操作的(从每个活动端口到总线通信)，则测试具有较少端口数目的配置。用于操作上述“用于在不可能时，在n4是小于n3的值时操作标识和促进装置的装置”的装置最好可用于在n4是一个预定的小于n3的值的集合中的一个值时操作标识和促进装置。此集合可以是不同的通常使用的预定数目个活动窗口。通常的端口数目为4、8、12、16、24、32等。此外，通常元件和端口位于系统中一个至少基本二维的区域中，其中端口沿着区域的周围分布，其中集合被定义为沿着区域周围具有预定位置的端口集合，并且其中标识装置可用于标识n4个起作用的元件，其中每个元件可用于与端口集合中至少一个端口通信。从而，若沿着周围的端口具有预定的位置，则易于外合出系统(例如作为单个芯片)。现在可看出促进装置的作用是不同的操作元件实际上可用于相同的外合(bond-out)。从而，一个特定的端口集合可使用不同的元件-但仍提供相同的功能。标识装置最好可用于标识n4个起作用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在多个元件间通过一条数据总线通信的系统，该系统包括：－一条数据总线，－第一数目个，即ｎ１个可用于在数据总线上交换数据的设备，－第二数目个，即ｎ２个元件，每个元件可用于与设备之一通信，ｎ１≤ｎ２，－第三 数目个，即ｎ３个输入／输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，ｎ３＜ｎ２，－标识将要使用的ｎ３个元件的装置，－用于促进ｎ３个元件之一和ｎ１个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置 ，以及－用于促进ｎ３个元件之一和ｎ３个Ｉ／Ｏ端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置。

【技术特征摘要】
US 2001-11-7 60/332,9431.一种用于在多个元件间通过一条数据总线通信的系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可用于在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，n1≤n2，-第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，n3＜n2，-标识将要使用的n3个元件的装置，-用于促进n3个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于促进n3个元件之一和n3个I/O端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置。2.一种用于通过一条数据总线在多个元件之间通信的系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可通过重复地使多个设备同时向数据总线上的下一个设备转发数据来实现在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，n1≤n2，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，-标识将要使用的n4＜n1个元件的装置，以及-用于促进n4个元件之一和n1个设备之一形成的n4对之间的通信的第一装置，其中n1个设备包括-用于在总线上传输从数据总线接收到的数据之前延迟这些数据的装置，以及-用于回避所述延迟装置的装置，以及其中标识装置可用于使回避装置在那些没有组成n4对的n1设备中回避所述延迟装置。3.根据权利要求2的系统，其中设备可用于-选择一个或多个要交换的数据分组，每个数据分组被一个各自的设备保存，以及-重复第一数目次以下操作-至少基本同时地沿着互联装置将每个数据分组的至少一部分以及相关的接收设备信息转发给下一个设备，-至少基本同时地从互联设备接收选中的数据分组的至少一部分以及相关的接收设备信息，以及-在每个已接收了数据分组的至少一部分的设备中，至少基本同时地根据相关的接收设备信息确定数据分组的至少一部分是否是计划发给该设备的，如果是，则在该设备上存储该数据分组的至少一部分。4.一种用于测试一个系统的测试系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，-第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，n3＜n2，-标识将要使用的n4个元件的装置，以及-用于促进n4个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于促进n4个元件之一和n3个I/O端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置，测试系统包括-用于给系统供电的装置，-用于在n4＝n3时操作所述标识和促进装置的装置，-用于确定是否可能在加电的系统中从n3端口中的每一个向数据总线通信的装置，以及-用于在不可能时，在n4为一个小于n3的值时操作所述标识和促进装置的装置。5.根据权利要求4的系统，其中用于操作“用于在不可能时，在n4为一个小于n3的值时操作所述标识和促进装置的装置”的装置是在n4是一个小于n3的预定值的集合中的一个值时操作所述标识和促进装置。6.根据权利要求4或5的系统，其中元件和端口位于系统中一个至少基本二维的区域中，其中端口沿着区域的周边分布，其中集合被定义为沿着区域周边具有预定位置的端口集合，并且其中标识装置可用于标识n4个起作用的元件，其中每个元件可用于与端口集合中至少一个端口通信。7.根据权利要求6的系统，其中标识装置可用于标识n4个起作用的元件，其中每个起作用的元件可用于通过促进装置只与端口集合中的一个端口通信。8.根据权利要求4的系统，其中用于在n4＝n3时操作所述标识和促进装置的装置可用于设置系统的第一配置，在该配置中n3端口的每一个均为可操作的，其中促进装置促进-n3端口中的第一数目个，即n6个端口中的每一个均能与至少一个可与n5个端口中的多个端口通信的元件通信以及，-n3端口中的第二数目个，即n7个端口中的每一个均能与多个元件通信，其中多个元件只能与n3个端口中的端口通信。9.根据权利要求8的系统，其中用于在n4是一个小于n3的值时操作所述标识和促进装置的装置可用于设置一个第二配置，在该配置中n4端口中的每一个均是可操作的，其中促进装置促进-n4端口中的第一数目个，即n9＜n6个端口中的每一个均能与至少一个可与n4个端口中的多个端口通信的元件通信以及，-n4端口中的第二数目个，即n10＞n7个端口中的每一个均能与多个元件通信，其中多个元件只能与n4个端口中的端口通信。10.一种系统，该系统包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，-第二数目个，即n2个元件，每个元件可用于与设备之一通信，-第三数目个，即n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与第二数目个元件之一通信，n3＜n2，-用于标识哪些元件起作用的装置，-用于确定预定的端口集合中的哪一个可通过起作用的元件与总线通信的装置，-用于促进起作用的元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于促进起作用的元件之一和确定的端口集合的I/O端口之一形成的诸对之间的通信的第二装置。11.一个系统具有，-n2个可彼此通信的元件，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与多个元件之一通信，n3≤n2，-用于促进元件之一和I/O端口之一形成的诸对之间的通信的装置，-用于定义以下配置的装置i.一个第一配置，它使第一数目个，即n5≤n3个端口中的每一个都为可操作的端口，并且其中促进装置促进1.n5端口中的第一数目个，即n6个端口中的每一个均能与至少一个可与n5个端口中的多个端口通信的元件通信以及，2.n5端口中的第二数目个，即n7个端口中的每一个均能与多个元件通信，其中多个元件只能与n5个端口中的端口通信，以及ii.一个第二配置，它使第二数目个，即n8≤n5个端口中的每一个都为可操作的端口，并且其中促进装置促进1.n8端口中的第一数目个，即n9＜n6个端口中的每一个均能与至少一个可与n8个端口中的多个端口通信的元件通信以及，2.n8端口中的第二数目个，即n10＞n7个端口中的每一个均能与多个元件通信，其中多个元件只能与n8个端口中的端口通信。12.根据权利要求11的系统，其中元件和端口位于系统的一个至少基本二维的区域中，其中端口沿着区域的周边分布，其中n7个端口沿着区域周边具有预定的位置，并且其中n8个元件中的每一个可用于与n3个端口中至少一个端口通信。13.根据权利要求12的系统，进一步包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，-用于促进n6/n8个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置，以及-用于标识要使用的n4个元件的装置。14.一种系统，该系统包括-n2个可彼此通信的元件，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与多个元件之一通信，以及，-多个装置，每个装置可通信连接到多个元件以及一个各自的端口，并用于促进各个元件之一与各自的I/O端口之间的通信，其中促进装置包括-用于选择多个元件中与其可通信连接的一个元件并从中接收信号的装置，-用于从多个元件中与其可通信连接的相应元件接收一个时钟信号的装置，以及-用于根据接收到的时钟信号将接收到的数据输出到端口的装置。15.一种系统，该系统包括-n2个可彼此通信的元件，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与多个元件之一通信，以及，-多个装置，每个装置可通信地连接到多个元件以及一个各自的端口，可用于促进各个元件之一与各自的I/O端口之间的通信，其中促进装置包括-用于选择多个元件中与其可通信连接的一个元件并从中接收信号的装置，-用于从端口接收一个时钟信号并将时钟信号发送到多个元件中被选中的元件的装置，以及-用于根据发送的时钟信号将接收到的数据输出到端口的装置。16.一种系统，该系统包括-n2个可彼此通信的元件，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与多个元件之一通信，以及-多个装置，每个装置可通信地连接到多个端口以及一个各自的元件，并用于促进各个元件之一与各自的I/O端口之间的通信，其中促进装置包括-用于选择多个端口中与其可通信连接的一个端口并从中接收信号的装置，-用于从多个端口中与其可通信连接的相应端口接收一个时钟信号的装置，以及-用于根据时钟信号将接收到时钟信号以及接收到的数据输出到元件的装置。17.根据权利要求16的系统，其中用于输出的装置包括至少一个寄存器或一个FIFO。18.根据权利要求16或17的系统，其中I/O端口包括一个或多个接头，这些接头可被周围的电子器件电接触。19.根据权利要求14-18中的任何一条权利要求的系统，进一步包括-一条数据总线，-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，n2个元件中的每一个均能与设备之一通信，-用于标识要使用的元件的装置，以及-用于促进n3个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置。20.一个系统，该系统包括-n2个彼此通信的元件，-n3个输入/输出端口，每个端口可用于与一个或多个外部计算机或网络通信以及与多个元件之一通信，以及，-多个装置，每个装置可通信地连接到多个元件以及一个各自的端口，并用于促进各元件之一与各I/O端口之一之间的通信，-用于向每个元件提供电能和一个时钟信号的装置，以及-用于除去发向一个或多个元件的时钟信号以便使元件不起作用的装置。21.根据权利要求20的系统，其中系统包括CMOS或多米诺逻辑元件。22.根据权利要求20或21的系统，进一步包括-一条数据总线-第一数目个，即n1个可在数据总线上交换数据的设备，n2个元件中的每一个均能与设备之一通信，-用于标识要使用的元件的装置，以及-用于促进n3个元件之一和n1个设备之一形成的诸对之间的通信的第一装置。23.根据权利要求1-10、13、19或22中的任何一条权利要求的系统，其中标识装置可根据每个元件的一个自检的结果来执行标识。24.根据权利要求23的系统，其中标识装置包括测试装置，测试装置可操作地连接到每个元件，用于接收元件的自检结果，以及用于输出自检结果。25.根据权利要求24的系统，进一步包括中央装置，用于接收结果输出，以及用于为第一和/或第二促进装置生成并输出信息。26.根据权利要求24的系统，其中为每个元件提供一个测试装置，用于接收来自元件的自检结果以及输出自检结果。27.根据权利要求26的一个系统，其中-测试装置中的一个或多个进一步包括，用于接收来自另一个测试装置的一个自检结果输出，将接收到的自检结果与从相关元件接收到的结果结合，并输出结合后的测试结果的装置，以及-第一和/或第二促进装置可从一个测试装置接收测试结果，并进行相应的操作。28.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中第一促进装置中的每一个可提供一个元件与两个或多个预定设备之一之间的通信。29.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中n2＞n1。30.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中n1＝n3。31.根据前述权利要求中任何一条权利要求的系统，其中第二促进装置中的每一个可提供一个元件与两个或多个预定的设备之一之间的通信。32.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中n2＝n1并且其中至少一个设备可以两种模式之一操作，其中一个模式是从数据总线接收数据并将数据传输到数据总线，另一个模式是将从数据总线接收到的数据转发回数据总线。33.根据权利要求32的系统，其中第一促进装置中的每一个装置促进一个设备与一个元件之间的通信。34.根据前述权利要求中的任何一条权利要求的系统，其中第二促进装置以环状方式互联，并且其中至少第二促进装置的一部分可以两种模式之一操作，这两种模式是-一个模式促进一个各自的I/O端口和一个元件之间的通信以及，-另一个模式促进各自的I/O端口和环上一个相邻的第二促进装置之间的通信，同时促进各自的元件和环上另一个相邻的第二促进装置之间的通信。35.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中第一促进装置以环状方式互联，并且其中至少第一促进装置的一部分可以两种模式之一操作，这两种模式是-一个模式促进一个各自的I/O端口和一个元件之间的通信以及，-另一个模式促进各自的I/O端口和环上一个相邻的第一促进装置之间的通信，同时促进各自的元件和环上另一个相邻的第一促进装置之间的通信。36.根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利要求的系统，其中数据总线是一条环状总线。37.根据前述权利要求中任何一条权利要求的系统，其中至少一个元件可用于-根据从一个I/O端口接收的一个分组或帧的至少一部分执行一个查找操作，并将接收到的分组或帧的至少一部分转发给一个设备，-在从一个I/O端口接收的一个分组或帧上执行分组或帧处理，-在将从一个I/O端口接收的一个分组或帧的至少一部分发送到一个设备之前存储该分组或帧。38.根据前述权利要求中的任何一条权利要求的系统，其中系统为单个芯片。39.根据权利要求1-19中任何一条权利要求的系统，系统进一步包括禁用n2个元件中的一个或多个的装置，这些元件不形成n3元件的一部分。40.根据权利要求39的系统，其中系统包括向一个或多个元件供电的装置，并且其中禁用装置包括用于切断到一个或多个元件的电能的装置。41.根据权利要求39的系统，其中系统包括用于向一个或多个元件提供一个时钟信号的装置，并且其中禁用装置包括切断到一个或多个元件的时钟信号的装置。42.用于根据权利要求1-10、13、19或22中任何一条权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得O尼尔森，金斯P泰格尔布瑞格，
申请(专利权)人：维特赛半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]