[发明专利]中继装置、中继装置的控制方法及程序

说明书

技术领域

本发明涉及在具备分散型总线的半导体集成电路中对在经由总线而被连接在一起的多个中继装置间流动的业务的发送日程进行调整的技术。

背景技术

在具备总线的半导体集成电路中的数据的传输控制中存在各种各样的方式。图35是表示现有的半导体集成电路中的传输控制方式的例子的图。图35(a)表示集中型总线控制的例子。在进行集中型总线控制的现有的集成电路中，多个总线主控器与存储器之间主要通过1根总线来连接，利用判优器(arbiter)来调停从各总线主控器对存储器的存取。根据这种构成，既可以防止多个总线主控器与存储器之间的业务干扰、又可以传输数据。然而，集成电路的高功能化及多核化引起的电路规模的增大、及在传输路径中流动的业务的变动的复杂化不断发展，使得基于集中型总线控制的集成电路设计变得困难起来。

另一方面，近年来正在进行并行式计算机中的连接技术、或具有采纳了网络控制技术的分散型总线的半导体集成电路的开发。图35(b)表示这种分散型总线控制的例子。具有分散型总线的半导体集成电路具有利用多根总线连接多个中继装置(R)的构成。近年来，通过采用图35(b)所示的分散型总线控制，从而将大规模化的集成电路内的业务分散到多根总线进行传输的、片上网络(Network on Chip：NoC)的努力不断扩展。

图36是表示NoC、并行式计算机、及ATM(Asynchronous Transfer Mode)网等所利用的中继装置的构成例的图。被传输的数据(业务数据)以包或单元的单位被分割，经由多个中继装置而传输到目的地的节点为止。图36所示的中继装置具备输入端口0、1、和各输入端口分别建立了对应的2个缓冲器、输出端口0、1、以及将各输入缓冲器及各输出端口相互地连接的纵横式开关(crossbar switch)。再有，图示的中继装置还具备进行根据数据的目的地来切换纵横式开关的连接的控制的判优器。从输入端口0、1被输入到中继装置的数据被暂时蓄积在缓冲器中。各缓冲器具备被并联的多个虚拟的信道(Virtual Channel：VC)，可以按每个输入端口并行地处理不同的数据。

纵横式开关是决定各输入端口与各输出端口的排他式连接的开关。在此，输入端口与输出端口的“排他式连接”定义为：1个输出端口最大也仅连接1个输入端口的状态。

通过判优器来调停纵横式开关进行的输入端口与输出端口的排他式连接。中继装置通过利用判优器来切换纵横式开关的连接，从而将被保存于缓冲器内的数据向目的地传输。

图37是用于说明经由多个中继装置从总线主控器向存储器发送了包时的包的流动的一例的图。图37中，2个总线主控器B0、B1与2个存储器M0、M1经由被连接成一列的多个中继装置R0、R1、R2、R3而连接在一起。在各中继装置R0、R1、R2、R3中各设置4个虚拟信道。在此，设想从总线主控器B0向存储器M0发送的业务(traffic)T0和从总线主控器B1向存储器M1发送的业务T1存在的状态。

另外，在图37中，为了简化说明而省略每个输入端口的虚拟信道的区别。再有，各中继装置虽然还可与更多的中继装置、总线主控器、或存储器连接，但为了简化而仅图示了被串联地连接的4个中继装置。为了容易得知业务T0与业务T1的区别，在各中继装置中从图的上侧按序地向业务T0分配虚拟信道，从图的下侧按序地向业务T1分配虚拟信道。图37是虚拟信道的分配方法的一例，按每个包进行区别并分配虚拟信道的方法存在各种各样的形态。

总线主控器B0向存储器M0发送包，总线主控器B1向存储器M1发送包。从各总线主控器发送的包被分割成可在1个循环内发送的被称为微片(flit)的单位，1个微片1个微片地向目的地的存储器转送。若微片被发送至中继装置，则中继装置按以下的顺序对微片进行处理。(1)将微片保存在已被指定的虚拟信道中。(2)决定转送目的地的下一中继装置。(3)由已决定的下一中继装置来决定保存微片的虚拟信道。(4)向下一中继装置发送微片。各中继装置进行以上的4种处理，由此微片被发送到目的地。到达目的地的微片被结合而再次复原成一个包。