发明名称 包含有通信滙流排装置之系统晶片积体电路中的微处理器次系统及其相关的系统晶片积体电路系统
摘要 本发明提供一种系统晶片(SoC)单元,其包括:一单一独立型多处理器次系统核心,其包含复数个多处理器,每个多处理器各具有与其相关联之一局域记忆体以形成一处理器丛集;及一开关构造构件,用以连接在一SoC积体电路(IC)内的每一处理器丛集。当SoC装置被组态成DSP、协同处理器、混合ASIC或网路处理配置时,该单一SoC独立型多处理器次系统核心能够针对多个SoC装置来执行多执行绪作业处理。该开关构造构件可额外地互连SoC局域系统汇流排装置与具有独立多处理器次系统核心之SoC处理器单元。
申请公布号 TWI291104 申请公布日期 2007.12.11
申请号 TW093122203 申请日期 2004.07.23
申请人 万国商业机器公司 发明人 克里斯托斯J 杰杰欧;维克托L 葛吉瑞克;维伦缇娜 莎拉普拉
分类号 G06F15/163(2006.01) 主分类号 G06F15/163(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种运用在包含通信滙流排装置之系统晶片(SoC) 积体电路(IC)中的微处理器次系统,该微处理器次 系统包括: 两个或两个以上微处理器装置,其形成为一单一处 理器核心总成,且其能够执行完成一给定处理功能 之作业; 一储存装置,其与该次系统内之该等两个或两个以 上微处理器装置相关联,用以储存该单一处理器核 心总成中之资料与指令中之至少一项; 一互连构件,其位于该单一处理器核心总成内,用 以实现介于该等两个或两个以上微处理器装置与 该SoC IC通信滙流排装置之间的通信,藉此该单一处 理器核心总成可与该SoC IC之各单元进行通信。 2.如请求项1之微处理器次系统,其中该单一处理器 核心总成之该等两个或两个以上微处理器装置在 程式控制下运行以启用一特定功能组。 3.如请求项1之微处理器次系统,其中该互连构件包 括一开关构造。 4.如请求项1之微处理器次系统,其中该互连构件包 括一通信滙流排。 5.如请求项2之微处理器次系统,其中该SoC IC为一网 路处理器总成,该微处理器次系统实施封包通信处 理功能。 6.如请求项5之微处理器次系统,其中该单一处理器 核心总成进一步包括一个或多个介面装置,其能够 根据一网路通信协定来接收通信,其中该网路通信 协定包括来自下列组之一个或多个协定,该组包括 :光纤通道、Gb乙太网路、Infiniband。 7.如请求项6之微处理器次系统,其中该网路处理器 总成被组态成一DSP、协同处理器、混合ASIC或其它 网路处理配置中之一,该网路处理总成包括: 一网路处理装置,及 一高速局域滙流排构件,其用于互连该网路处理总 成之单元与该网路处理装置。 8.如请求项7之微处理器次系统,其中该网路处理器 总成之单元包括选自下列组之一个或多个单元,该 组包括:一SRAM、一DDR控制器、一PCI-X桥、一直接记 忆体存取DMA装置、一DMA控制器、一用以经由一个 或多个I/O介面装置而与外部单元建立介面的晶片 周边滙流排(OPB)、及一被采用来提供一介接一乙 太网路区域网路(LAN)系统之资料链路层介面的媒 体存取控制(MAC)协定装置。 9.如请求项1之微处理器次系统,其中该单一处理器 核心总成进一步包括一可程式化之处理器局域滙 流排桥装置,用于实现介于该微处理器次系统与该 SoC IC之该通信滙流排装置之间的资料流程。 10.如请求项9之微处理器次系统,其中该可程式化 之处理器局域滙流排桥装置调节介于两个通信系 统之间通信讯号及讯号协定,该等两个通信系统系 经由实施该单一处理器核心总成之该SoC IC装置进 行通信。 11.如请求项1之微处理器次系统,其中该互连构件 包括一纵横开关,其用于将对应于两个或两个以上 微处理器装置之独立执行緖组系结在一起。 12.如请求项1之微处理器次系统,其中与该次系统 内之该等两个或两个以上微处理器装置相关联的 该局域记忆体储存装置包括下列其中一个或多个: 用以将该等次处理器连接在一起之一局域SRAM记忆 体、一快取记忆体、及一I-快取记忆体。 13.如请求项8之微处理器次系统,其中该单一处理 器核心总成之该等两个或两个以上微处理器装置 包括用以轮询该SoC IC之一通信滙流排装置以着手 处理一个或多个网路协定通信的构件。 14.一种具网路处理功能之系统晶片(SoC)积体电路( IC)系统,其包括: 一网路处理器核心,其用于在复数个网路处理器单 元中控制SoC网路处理器功能; 一SoC局域系统滙流排装置,用以实现介于该等SoC网 路处理器单元之间的通信,其中一个SoC网路处理器 单元包括一独立的多处理器次系统核心,该核心包 括: i)至少一个微处理器,用以实施一给定功能; ii)至少一个记忆体储存装置,用于储存资料与指令 中之至少一项;及 iii)互连构件,用以实现介于两个或两个以上微处 理器装置与该SoC IC局域系统滙流排装置之间的高 速通信, 其中该单一SoC多处理器次系统核心提供多执行緖 网路处理能力。 15.如请求项14之SoC IC系统,其中该单一SoC多处理器 次系统核心进一步包括一个或多个介面装置,其能 够根据一网路通信协定来接收通信,其中该网路通 信协定包括来自下列组之一个或多个协定,该组包 括:光纤通道、Gb乙太网路、Infiniband。 16.如请求项15之SoC IC系统,其组态成一DSP、协同处 理器、混合ASIC、或其它网路处理配置中之一个, 其中该SoC局域系统滙流排装置为一高速局域滙流 排构件,用于互连该等SoC网路处理器单元与该网路 处理核心。 17.如请求项16之SoC IC系统,其中该等网路处理器单 元包括选自下列组之一个或多个单元,该组包括: 一SRAM、一DDR控制器、一PCI-X桥、一直接记忆体存 取DMA装置、一DMA控制器、一用以经由一个或多个I /O介面装置而与外部单元建立介面的晶片周边滙 流排(OPB)、及一被采用来提供一介接一乙太网路 区域网路(LAN)系统之资料链路层介面的媒体存取 控制(MAC)协定装置。 18.如请求项14之SoC IC系统,其中该多处理器次系统 核心进一步包括一可程式化之处理器局域滙流排 桥装置,用于实现介于该微处理器次系统与该SoC局 域系统滙流排装置之间的资料流程。 19.如请求项18之SoC IC系统,其中该可程式化之处理 器局域滙流排桥装置装置调节介于两个通信系统 之间的通信讯号及讯号协定,该等两个通信系统系 经由实施该单一处理器核心总成之该SoC IC装置进 行通信。 20.如请求项14之SoC IC系统,其中该单一多处理器次 系统核心之该互连构件包括一纵横开关,其用于将 对应于两个或两个以上微处理器装置之独立执行 緖组系结在一起。 21.如请求项14之SoC IC系统,其中与该次系统内之该 等两个或两个以上微处理器装置相关联的该至少 一个记忆体储存装置包括下列其中一个或多个:用 以将该等微处理器装置连接在一起之一局域SRAM记 忆体、一快取记忆体及一I-快取记忆体。 22.如请求项21之SoC IC系统,其中该单一多处理器次 系统核心包括用于轮询该SoC IC之一局域系统滙流 排装置以着手处理一个或多个网路协定通信的构 件。 23.一种包含有系统晶片(SoC)处理器之积体电路(IC) 系统,其包括: 一处理器核心,其用于在复数个SoC单元装置中控制 SoC处理功能; 一SoC局域系统滙流排装置,用以实现介于该等SoC单 元装置之间的通信,其中一个SoC单元装置包括一单 一独立型多处理器次系统核心,该核心包括: 复数个多处理器,其中每一多处理器具有一与其相 关联之局域记忆体,从而形成一处理器丛集;及 一开关构造构件,其用以连接在该SoC内的每一处理 器丛集, 其中该单一SoC多处理器次系统核心能够执行多执 行緖作业处理。 24.如请求项23之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中包括复数个多处理器之该独立 型多处理器次系统核心可实施预定功能组以用作 一功能型SoC单元,其中该开关构造连接该SoC IC内的 每一处理器丛集,从而实现为该核心内之该功能所 需之处理的资料流量流向。 25.如请求项23之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中该开关构造构件进一步实现该 核心内之该功能所需之处理的资料流量及指令流 量之传递。 26.如请求项23之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中该开关构造构件包括一纵横开 关,该纵横开关在该多处理器次系统核心内将独立 执行緖组组织成一蜂巢样式。 27.如请求项26之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中该等复数个多处理器中的每个 多处理器各包括一局域SRAM记忆体、一运算逻辑部 件(ALU)或浮点部件(FPU)中之一部件和对应的资料快 取记忆体以及一以将处理器执行緖组连接在一起 之指令快取记忆体(I-快取记忆体)。 28.如请求项26之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中该单一独立型多处理器次系统 核心系运作为包括下列项中之一项的SoC实施:一微 处理器、DSP、协同处理器、混合ASIC、或另一网路 处理器配置。 29.如请求项26之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其中该处理器丛集之相关联的局域 记忆体包括一局域SRAM或晶片DRAM。 30.如请求项26之包含有系统晶片(SoC)处理器之积体 电路(IC)系统,其进一步包括一软体轮询连接构件, 用以引导滙流排及I/O媒体连接,其中该轮询连接构 件轮询该SoC局域系统滙流排装置以处理一个或多 个网路协定。 图式简单说明: 图1至图3说明了包括根据先前技术之多个处理核 心、记忆体及介面的网路处理器晶片之多种先前 技术建构; 图4描绘了一用于本发明之较佳实施例中的例示性 处理器核心; 图5描绘了根据本发明之较佳实施例之一用以建构 功能性的多处理器次系统的例示性概述; 图6描绘了根据本发明之第二实施例之使用图4(b) 之SoC次系统的网路附着处理器之另一实施例; 图7描绘了根据本发明之另一实施例之使用基于处 理器的次系统的SoC; 图8描绘了根据本发明之另一实施例的SoC多处理器 次系统; 图9描绘了图8之系统中所提供的桥单元之一可能 建构;及 图10描绘了根据本发明之用以建构独立多处理器 核心150'之例示性网路处理器配置200。
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