[发明专利]光学使能的广播总线

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及光学器件，并且尤其涉及光学广播总线。

背景技术

典型的电子广播总线由互连节点的信号线的集合构成。节点可以是处理器、存储器控制器、刀片系统的刀片服务器、多核处理单元中的核、电路板、外部网络连接。广播总线允许节点向计算系统的节点广播诸如指令、地址和数据的消息。与总线进行电通信的任何节点能够接收从其他节点发送的消息。但是，电子广播总线的性能和可扩展性受到带宽、等待时间和功耗问题的限制。随着更多节点被添加到系统，更可能发生影响带宽的行为以及对于更长互连的需要，这增加了等待时间。带宽和等待时间通过更多资源得到满足，这导致功率的增加。特别地，电子广播总线易于较大并消耗相对大量的功率，并且在一些情况下扩展对性能会是有害的。

因此，期望一种呈现出低等待时间且高带宽的可扩展广播总线。

发明内容

本发明的实施例旨在提供一种光学多处理总线。在一个实施例中，光学广播总线包括：转发器；扇入总线，其光学地耦合到多个节点和转发器；以及扇出总线，其光学地耦合到所述节点和转发器。所述扇入总线被配置为接收来自每个节点的光信号并发射光信号到转发器，转发器重新生成光信号。所述扇出总线接收从所述转发器输出的所重新生成的光信号并将所重新生成的光信号分发到所述节点。所述转发器也能够通过一次授权一个节点接入扇入总线而用作仲裁器。

附图说明

图1示出根据本发明的实施例配置的光学多处理总线的示意性表示。

图2示出根据本发明的实施例配置的束分离器的示意性表示。

图3A示出根据本发明的实施例的、图1中所示的光学多处理总线的扇出总线如何向计算系统的节点分发光功率。

图3B示出根据本发明的实施例的、图1中所示的光学多处理总线的扇入总线如何向转发器提供从计算系统的节点输出的等量光功率。

图4示出根据本发明的实施例的、被配置为具有匹配的延迟的光学多处理总线的示意性表示。

图5A示出根据本发明的实施例配置的第一光U型转弯系统的示意性表示。

图5B示出根据本发明的实施例配置的第二光U型转弯系统的示意性表示。

图6示出根据本发明的实施例配置的第一对称光学多处理总线。

图7示出根据本发明的实施例配置的第二对称光学多处理总线。

图8示出根据本发明的实施例配置的第三对称光学多处理总线。

图9A示出根据本发明的实施例配置的第一分离器/组合器的示意性表示。

图9B示出根据本发明的实施例配置的第二分离器/组合器的示意性表示。

具体实施方式

本发明的实施例旨在提供一种光学多处理广播总线，其中每个光学多处理广播总线由扇入总线和扇出总线构成。所述扇入总线和扇出总线通过转发器连接。由节点生成的光信号被发送到扇入总线上的转发器，在此处，光信号被重新生成并广播到扇出总线上的所有节点。转发器还能够用作仲裁器，所述仲裁器一次授权一个节点接入扇入总线。光学多处理总线可以被配置用于对称多处理，其中，总线上的每个节点能够访问附接到总线上的每个其他节点或与之通信。通过使用光学分接头来使能光学多处理总线，所述光学分接头在扇出总线上的节点之间均等地分发光功率，并确保将基本等量的光功率从扇入总线上的每个节点发送到转发器。

为了简洁和简单，下面参考具有四个和八个节点的计算机系统来说明系统实施例。但是，本发明的实施例不意图受此限制。本领域技术人员将立即认识到，能够向上扩展光学多处理总线实施例以提供用于由任何数量的节点构成的计算机系统的光学通信。

图1示出根据本发明的实施例配置的光学多处理总线100的示意性表示。光学总线100包括扇入总线102、扇出总线104和转发器106。扇入总线102包括反射镜108和110以及三个光学分接头111-113。扇出总线104包括反射镜114和116以及三个光学分接头118-120。标记为0到3的四个节点被布置在扇入总线102与扇出总线104之间。节点能够是处理器、存储器控制器、刀片系统的刀片服务器、多核处理单元组、电路板、外部网络连接或任何其他数据处理、存储或传输装置的任意组合。节点0-3包括电光转换器（未示出），其将在每个节点内生成的电子数据信号转换为光信号，所述光信号通过扇入总线102被发送到转发器106。节点0-3还包括光电转换器（未示出），其将由转发器106通过扇出总线104发送的光信号转换为电子数据信号，所述电子数据信号能够通过节点0-3进行处理。