[发明专利]一种多晶片系统

说明书

本发明涉及一种多晶片系统。多晶片系统包括一非挥发性存储器，具有第一操作时钟的第一晶片，具有第二操作时钟的第二晶片和仲裁器。该仲裁器用以依据该第一晶片与该第二晶片的存取信号以决定出一仲裁信号，并依据该仲裁信号以决定出该第一晶片与第二晶片的其中之一以存取该非挥发性存储器。其中第一操作时钟和第二操作时钟为相互独立。本发明的多晶片系统及方法可共享单个非挥发性存储器以实行晶片内执行指令，存储资料，编程和擦除非挥发性存储器以更新资料和指令，进而增加频宽利用率。该多晶片系统及方法可以降低系统封装的复杂性和成本，从而降低制造成本。

技术领域

本发明涉及一种多晶片系统，尤其是一种能共用非挥发性存储器的多晶片系统。

背景技术

多晶片系统可提高系统效能并且满足单晶片无法支持的系统结构。传统上，具有独立处理功能的晶片具有专用的非挥发性存储器(例如Flash Memory)，可用于指令，资料存储和晶片内执行(execute-in-place)，而且每个晶片都可独立运作，每个晶片皆有电源电路以及时钟电路以供自己晶片所使用。因此，每个晶片的功能、应用、操作电压和时钟频率是完全独立的，所以每个独立晶片的功能、应用、操作电压及/或频率不相同，导致每个晶片内的信号的位准及/或频率不同。此外，由于每个晶片为独立运作，因此各个晶片内的操作时钟信号彼此不同步。也就是说，即使各个晶片内的操作时钟信号的频率相同，各个晶片内的操作时钟信号也不会同步。由于上述众多原因而导致至少二晶片要整合成可共用一个非挥发性存储器的难度是高的；也因上述原因阻止了晶片工程师将至少二晶片要整合成可共用一个非挥发性存储器的动机，因此，现有的多晶片系统皆需要多个专用非挥发性存储器。然而，在各晶片中使用专用非挥发性存储器系统会产生较高的成本，并且每个非挥发性存储器的频宽利用率无法最大化。因此需要新的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供一种多晶片系统，包括：一非挥发性存储器；一第一晶片，具有一第一操作时钟，该第一晶片包括：一第一处理器，用以产生一第一控制信号；一第一存取控制器，用以根据该第一控制信号产生一第一存取信号以存取该非挥发性存储器；一第一总线控制电路，耦接于该第一处理器和该第一存取控制器之间，用以控制该第一控制信号的传送；以及一第一输入/输出控制电路，耦接于该第一存取控制器和该非挥发性存储器之间，用以控制该第一存取信号的传送；一第二晶片，具有一第二操作时钟，该第二晶片包括：一第二处理器，用以产生一第二控制信号；一第二存取控制器，用以根据该第二控制信号产生一第二存取信号以存取该非挥发性存储器；一第二总线控制电路，耦接于该第二处理器和该第二存取控制器之间，用以控制该第二控制信号的传送；以及一第二输入/输出控制电路，耦接于该第二存取控制器和该非挥发性存储器之间，用以控制该第二存取信号的传送；以及一仲裁器，设置于该多晶片系统内,用以根据该第一控制信号和该第二控制信号产生一仲裁信号；其中，该第一总线控制电路、该第二总线控制电路、该第一输入/输出控制电路和该第二输入/输出控制电路系根据该仲裁信号来控制；其中该第一操作时钟和该第二操作时钟不同步。

本发明实施例提供一种操作多晶片系统的方法，该系统包括一第一晶片，一第二晶片和一仲裁器，该第一晶片包括第一处理器与一第一存取控制器，该第二晶片包括第二处理器与一第二存取控制器，该方法包括：该第一处理器产生一第一控制信号，以通过一第一路径向传送至该第一存取控制器产生一第一控制信号；该第一存取控制器根据该第一控制信号产生一第一存取信号，以通过一第二路径存取一非挥发性存储器；该第二处理器产生一第二控制信号，以通过一第三路径传送至向该第二存取控制器产生一第二控制信号；该第二晶片中的该第二存取控制器根据该第二控制信号产生一第二存取信号，以通过一第四路径存取该非挥发性存储器；该仲裁器根据该第一控制信号和该第二控制信号产生一仲裁信号；以及根据该仲裁信号控制该第一路径，该第二路径，该第三路径及该第四路径；其中，具有一第一操作电压和一第一操作时钟的该第一晶片及具有一第二操作电压和一第二操作时钟的该第二晶片为独立运作。