用于配置多个输入-输出信道的方法技术

一种系统包括：包含多个导电互连件的中介层；布置在所述中介层上且通过所述中介层互连的多个小芯片；每个小芯片包含裸片到裸片物理层接口，其包含用以接合所述中介层的所述互连件的一或多个衬垫；并且其中至少一个小芯片包含多个输入

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于配置多个输入
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输出信道的方法
[0001]优先权申请
[0002]本申请案要求2020年8月31日申请的第17/007,876号美国申请案的优先权，所述美国申请以全文引用的方式并入本文中。
[0003]政府权利
[0004]本专利技术是根据美国国防部高级研究计划局(DARPA)授予的协议号HR0011180003在美国政府的支持下进行的。美国政府拥有本专利技术的某些权利。


[0005]本公开的实施例大体上涉及基于小芯片的系统，且更具体地说涉及用于初始化或配置此类小芯片和此类系统中的其它组件的方法。

技术介绍

[0006]小芯片是用于集成各种处理功能性的新兴技术。通常，小芯片系统由集成在中介层上且封装在一起的离散芯片(例如，不同衬底或裸片上的集成电路(IC))构成。这种布置不同于单芯片(例如，IC)，所述单芯片在一个衬底(例如，单个裸片)上含有不同装置块(例如，知识产权(IP)块)，例如芯片上系统(SoC)，或集成在板上的离散封装装置。一般来说，小芯片提供比离散封装装置更好的性能(例如，更低的功耗、缩短的时延等)，且小芯片提供比单裸片芯片更大的生产效益。这些生产效益可包含更高的良率或减少的开发成本和时间。
[0007]小芯片系统大体上由一或多个应用小芯片和支持小芯片组成。此处，应用小芯片与支持小芯片之间的区别只是对小芯片系统可能的设计情境的参考。因此，例如，合成视觉小芯片系统可包含用于产生合成视觉输出的应用小芯片以及支持小芯片，例如存储器控制器小芯片、传感器接口小芯片或通信小芯片。在典型的用例中，合成视觉设计者可设计应用小芯片并且从其它方获取支持小芯片。因此，由于避免设计和生产支持小芯片中所包含的功能性，减少了设计支出(例如，就时间或复杂度方面而言)。小芯片还支持IP块的紧密集成，否则可能很难实现，例如使用不同特征大小的那些IP块。因此，例如，在上一代制造期间设计的具有较大特征大小的装置，或特征大小针对功率、速度或产热进行优化(例如，针对传感器应用)的那些装置可与具有不同特征大小的装置集成，比尝试在单个裸片上集成更容易。此外，通过减小裸片的整体大小，小芯片的良率往往高于更复杂的单裸片装置的良率。
附图说明
[0008]在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字在不同视图中可描述类似的组件。具有不同字母后缀的相似编号可表示类似组件的不同例子。附图以实例的方式概括地绘示了本文档中所论述的各种实施例。
[0009]图1A
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1B说明根据本文中所描述的一些实例的小芯片系统的实例。
[0010]图2为根据本文中所描述的一些实例的存储器控制器小芯片的实例的框图。
[0011]图3为说明根据本文中所描述的一些实例的基于小芯片的芯片上系统(SoC)装置的实例的框图。
[0012]图4为说明根据本文中所描述的一些实例的基于小芯片的SoC装置的另一实例的框图。
[0013]图5为根据本文中所描述的一些实例的小芯片的列能力寄存器的实例的图式。
[0014]图6为根据本文中所描述的一些实例的小芯片的列配置寄存器的实例的图式。
[0015]图7为根据本文中所描述的一些实例的小芯片的信道能力寄存器的实例的图式。
[0016]图8为根据本文中所描述的一些实例的小芯片的信道配置寄存器的实例的图式。
[0017]图9为根据本文中所描述的一些实例的小芯片的用以配置计算装置的输入
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输出信道的方法的流程图。
[0018]图10为根据本文中所描述的一些实例的示例机器的框图。
具体实施方式
[0019]本公开的实施例涉及初始化包含小芯片的电子系统。所述系统可包含各自执行不同功能的小芯片，或所述小芯片可执行同一功能，但将多个小芯片配置在一起(例如，以实施功能的并行性)会产生较高性能解决方案。小芯片可布置在紧密封装矩阵中而以最小占据面积产生较高性能功能块。在小芯片系统的上下文内，对齐小芯片的输入
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输出(I/O)时可能会出现问题。
[0020]图1A和1B说明小芯片系统110的实例。图1A是安装在外围板105上的小芯片系统110的表示，所述外围板可例如通过外围组件互连高速(PCIe)连接到更广泛的计算机系统。小芯片系统110包含封装衬底115、中介层120和四个小芯片：应用小芯片125、主机接口小芯片135、存储器控制器小芯片140和存储器装置小芯片150。中介层120包含连接到小芯片的导电互连件。小芯片系统110的封装说明为具有盖165，但可使用用于封装的其它覆盖技术。图1B是为了清楚起见标记小芯片系统中的组件的框图。
[0021]应用小芯片125被说明为包含支持小芯片间通信网络或小芯片网络155的芯片上网络(NOC)130。NOC 130通常包含于应用小芯片125上，因为其通常在选择支持小芯片(例如，小芯片135、140和150)之后产生，因此使得设计者能够选择用于NOC 130的适当数目的小芯片网络连接或交换机。在实例中，NOC 130可位于单独小芯片上，或甚至位于中介层120内。在实例中，NOC 130实施小芯片协议接口(CPI)网络。
[0022]CPI网络是分组网络，其支持虚拟信道，以实现小芯片之间灵活且高速的交互。CPI实现了从小芯片内网络到小芯片网络155的桥接。例如，高级可扩展接口(AXI)是设计芯片内通信的广泛使用的规范。然而，AXI规范涵盖大量的物理设计选项，例如物理信道的数目、信号定时、功率等。在单个芯片内，通常选择这些选项以满足设计目标，例如功率消耗、速度等。为了实现小芯片系统的灵活性，CPI用作配接器以在可跨越各种小芯片使用的各种AXI设计选项之间介接。通过实现物理信道到虚拟信道的映射且利用分组化协议包封基于时间的信令，CPI跨越小芯片网络155桥接小芯片内网络。
[0023]CPI可使用多种不同的物理层来传输分组。物理层可包含简单的导电连接或包含驱动器以在较长距离上传输信号或驱动较大负载。一个此类物理层的实例可包含实施于中介层120中的高级接口总线(AIB)。AIB使用具有转发时钟的源同步数据传送来传输和接收
数据。以单数据速率(SDR)或双数据速率(DDR)相对于所传输时钟跨AIB传递分组。AIB支持各种信道宽度。当在SDR模式下操作时，AIB信道宽度为20位的倍数(20、40、60、
……
)，并且对于DDR模式，AIB信道宽度为40位的倍数：(40、80、120、
……
)。AIB信道宽度包含传输和接收信号两者。信道可经配置以具有对称数目的传输(TX)和接收(RX)输入/输出(I/O)，或者具有非对称数目的传输器和接收器(例如，所有传输器或所有接收器)。AIB信道可充当AIB主要信道或次要/辅助信道，小芯片取决于所述信道而提供数据传送时钟。AIB I/O单元支持三种时钟模式：异步(即，非时控)、SDR和DDR。非时控模式用于时钟和一些控制信号。SDR模式可使用专用的仅SD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：包含多个导电互连件的中介层；布置在所述中介层上且经由所述中介层互连的多个小芯片，每个小芯片包含裸片到裸片接口，所述裸片到裸片接口包含用以接合所述中介层的所述互连件的一或多个衬垫；并且其中至少一个小芯片包含组织成至少一个列且按某一次序布置在所述至少一个小芯片的外围处的多个输入
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输出信道，从而形成用以接合所述中介层的所述互连件的所述裸片到裸片接口，其中所述列的所述输入
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输出信道的所述次序是可编程的。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个小芯片包含多个列，并且其中所述小芯片的所述列的所述信道能绑定在一起以形成包含多个组合式信道的信道接口。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个小芯片包含用于每个信道的可编程信道能力寄存器，所述信道能力寄存器包含信道绑定能力字段，其为位向量，指示所述信道支持跨所述位向量所指示的数目的信道的绑定。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个小芯片包含用于每个信道的可编程信道配置寄存器，所述信道配置寄存器包含可写入绑定字段，用以指示要一起绑定成更宽的组合式信道接口的信道数目。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述可写入绑定字段指示多个列中要一起绑定成跨越所述多个列的组合式信道接口的信道数目。6.根据权利要求5所述的系统，其中给所述至少一个小芯片的所述信道编号，并且将值X写入到所述信道配置寄存器中会将第X信道与编号小于X的信道组合成所述组合式信道，其中X为大于一的正整数。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个小芯片包含用于每个列的可编程列能力寄存器，所述列能力寄存器包含：列反转能力字段，能写入所述列反转能力字段以指示所述列的所述信道的所述次序是可反转的；并且其中所述小芯片的所述信道能一起成组为跨越多个列的信道。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述列能力寄存器包含多列反转能力字段，其为位向量，指示所述列支持跨所述位向量所指示的数目的列的多列反转。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述至少一个小芯片包含用于每个列的列配置寄存器，所述列配置寄存器包含经配置以启用所述列的所述信道的所述次序的反转的列反转启用字段。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述列配置寄存器包含要反转列数目字段，其经配置以启用所述要反转列数目字段所指示的数目的列的反转。11.根据权利要求10所述的系统，其中给所述至少一个小芯片的所述列编号，并且将值N写入到所述要反转列数目字段反转所述小芯片的所述列和所述小芯片的N
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1降低编号列的所述次序，其中N为大于一的正整数。12.一种方法，其包括：设定基于小芯片的系统的多个小芯片中的第一小芯片的列的输入
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输出信道的次序，其中所述多个小芯片中的一或多者包含布置在所述小芯片的外围处的字段可配置输入
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输
出信道；以及编程所述多个小芯片中的第二小芯片以将所述第二小芯片的列的输入
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输出信道的次序改变为匹配所述第一小芯片的所述列的输入
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输出信道的所述次序。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述改变所述第二小芯片的列的输入
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输出信道的所述次序包含：读取所述第二小芯片的列的列能力寄存器以确定所述列的所述输入
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输出信道的所述次序是否可反转；以及对所述第二小芯片的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：