[发明专利]具有共享光学接口的光学广播总线

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及计算机总线，以及尤其涉及光学广播总线。 

背景技术

典型的电子广播总线包括互连节点的信号线集合。节点可以是处理器、存储器控制器、刀片系统的服务器刀片、多核处理单元内的核、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消息，该消息诸如指令、地址和数据。与总线电通信的任何节点可以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、等待时间以及功耗的问题的限制。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更长的互连的需要，而这增大等待时间。带宽和等待时间二者利用更多资源得以满足，这导致功率的增加。特别地，电子广播总线易于相对较大且消耗相对大量的功率，并且在一些情况下扩展对于性能是有害的。 

因此，期望表现出低等待时间和高带宽的可扩展广播总线。 

发明内容

本发明的各个实施例针对配置有用于光学信号的扇入和扇出的共享光学接口的光学广播总线。在一方面中，光学广播总线包括：多个光学接口，光学耦合到所述多个光学接口的扇入总线，以及光学耦合到所述多个光学接口的扇出总线。每个光学接口被配置为将由至少一个节点产生的电信号转换成光学信号，该光学信号被扇入总线接收并引导到扇出总线，并被扇出总线广播到所述多个光学接口。每个光学接口还将光学信号转换成电信号，该电信号被发送到电耦合的至少一个节点以供处理。 

附图说明

图1示出根据本发明的实施例配置的第一光学广播总线的示意性图示。 

图2示出根据本发明的实施例配置的第二光学广播总线的示意性图示。 

图3示出根据本发明的实施例配置的第三光学广播总线的示意性图示。 

图4示出六节点系统的示例，其中，每个节点配置有接收器和发射器。 

图5示出根据本发明的实施例配置的第一发射器的示意性图示。 

图6示出根据本发明的实施例配置的第二发射器的示意性图示。 

图7A-7B示出根据本发明的实施例配置的多节点发射器。 

图8示出根据本发明的实施例配置的第一接收器的示意性图示。 

图9示出根据本发明的实施例配置的第二接收器的示意性图示。 

图10A-10B示出根据本发明的实施例配置的多节点接收器。 

具体实施方式

本发明的各个实施例针对配置有用于光学信号的扇入和扇出的共享光学接口的光学广播总线。每个光学接口被电耦合到多个节点。当节点被允许广播信息时，该节点将该信息编码在电信号中，并将该电信号发送到电耦合的光学接口。该光学接口接收电信号并将该电信号转换成光学信号，该光学信号被分发到所有的光学接口。每个光学接口将光学信号转换成电信号，并将该电信号发送到电耦合的节点。电信号可以以相对高和低的电压或电流幅值来编码信息，其中，离散时间域中的相对高的幅值可以表示比特“0”，而离散时间域中的相对低的幅值或无幅值可以表示比特“1”。同样地，光学信号可以以相对高和低的电磁辐射幅值来编码信息，其中，离散时间域中的相对高的幅值可以表示比特“0”，而离散时间中的相对低的幅值或无幅值可以表示比特“1”。 

具有光学接口的广播总线 

图1示出根据本发明的实施例配置的示例性光学广播总线100的示意性图示。总线100包括扇入总线102、扇出总线104和主机控制装置106。扇入总线102包括反射镜108和110以及两个光学分接头111－112。扇出总线104包括反射镜114和116以及两个光学分接头118-119。如图1中所示，总线100还包括三个光学接口121－123。每个光学接口被设置在两个节点之间，并包括用Tx标识的发射器以及用Rx标识的接收器。六个节点被标记为0到5。这些节点可以是处理器、存储器、存储器控制器、刀片系统的服务器刀片、多核处理单元集群、电路板、外部网络连接或任何其他数据处理、存储或发射装置的任意组合。每个光学接口的发射器Tx和接收器Rx被电耦合到相邻节点。虚线方向箭头表示发射器/接收器与邻居节点之间的电信号的路径。例如，光学接口121被设置在节点0与1之间，并包括发射器Tx 124和接收器Rx 126。发射器Tx将由节点0和1产生的电信号转换成光学信号，该光学信号经由扇入总线102被发送到主机控制装置106。另一方面，接收器Rx 126将由主机控制装置106广播的光学信号经由扇出总线104转换成电信号，该电信号可以由节点0和1进行处理。