[发明专利]互联裸芯的时钟域系统及其管理方法

说明书

本发明涉及芯片的时钟管理，尤其是互联裸芯的时钟域系统及其管理方法。互联裸芯的时钟域系统，包括：全局时钟域、均与所述全局时钟域连接的标准协议接口时钟域和跨裸芯接口源同步时钟域；所述全局时钟域用于管理互联裸芯内部的裸芯级网络；所述标准协议接口时钟域用于管理标准协议接口；所述跨裸芯接口源同步时钟域用于管理跨裸芯扩展同步器。本发明提供的互联裸芯的时钟域系统通过从时钟的角度对各个模块进行隔离，将复杂的时钟网络模块化，同时使各个时钟域之间进行时钟同步，便于互联网络的搭建，实现了片上网络与各个接口以及各个裸芯之间的高速通信，满足了跨裸芯接口的源同步特性，接口通用性好，增强了互连裸芯的可扩展性。

技术领域

本发明涉及芯片的时钟管理，尤其是互联裸芯的时钟域系统及其管理方法。

背景技术

在单片专用集成电路中，所有元件都是在一个硅片上用同一种工艺设计和制造的。随着工艺尺寸的缩小，开发这样的集成电路成本和开发周期变得极高。在此情况下，多裸芯集成是必然的选择，即将多个功能各异且已通过验证、未被封装的芯片组件互联组装起来，并封装为同一管壳中的芯片整体，从而形成封装级网络NoP（Networkon Package）。这些裸芯可以采用不同工艺、来自不同厂商，因此极大缩短和降低了开发周期和难度。而多裸芯集成的难点在于各个裸芯之间以及各种功能裸芯之间的通信问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种互联裸芯的时钟域系统，通过进行时钟域进行划分，并解决不同时钟域之间的跨时钟域通信问题，从而实现各个接口之间以及不同裸芯之间的高速通信，满足了跨裸芯接口的源同步特性，实现互连裸芯的灵活扩展，为多裸芯级联奠定了基础。

具体技术方案为：

互联裸芯的时钟域系统，包括：全局时钟域、均与所述全局时钟域连接的标准协议接口时钟域和跨裸芯接口源同步时钟域；所述全局时钟域用于管理互联裸芯内部的裸芯级网络；所述标准协议接口时钟域用于管理标准协议接口；所述跨裸芯接口源同步时钟域用于管理跨裸芯扩展同步器。

优选的，所述全局时钟域与所述标准协议接口时钟域之间通过异步Buffer连接，所述异步Buffer的两端均设有FSM，所述全局时钟域和所述标准协议接口时钟域均通过各自的FSM控制数据传输。

优选的，所述跨裸芯扩展同步器包括异步Buffer和双向LVDS，所述异步Buffer分别与互联裸芯的片上总线和双向LVDS连接，所述异步Buffer的两端均设有FSM，所述全局时钟域和所述跨裸芯接口源同步时钟域均通过各自的FSM控制数据传输，所述双向LVDS用于差分信号的生成和整合。

进一步的，所述异步Buffer为异步双口RAM。

互联裸芯的时钟域管理方法，包括：将互联裸芯上的时钟分为全局时钟域、标准协议接口时钟域和跨裸芯接口源同步时钟域；所述全局时钟域用于管理互联裸芯内部的裸芯级网络；所述标准协议接口时钟域用于管理标准协议接口；所述跨裸芯接口源同步时钟域用于管理跨裸芯扩展同步器；所述全局时钟域与所述标准协议接口时钟域用于控制裸芯级网络与协议转换模块之间的通信；所述全局时钟域与所述跨裸芯接口源同步时钟域用于控制互联裸芯之间的通信。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的互联裸芯的时钟域系统通过从时钟的角度对各个模块进行隔离，将复杂的时钟网络模块化，同时使各个时钟域之间进行时钟同步，便于互联网络的搭建，实现了片上网络与各个接口以及各个裸芯之间的高速通信，满足了跨裸芯接口的源同步特性，并且其接口具有很好的通用性，大大增强了互连裸芯的可扩展性，使得互连裸芯可以灵活扩展，为封装级网络的搭建奠定了基础。

附图说明

图1是互联裸芯的时钟域系统的结构示意图；

图2是全局时钟域与跨裸芯接口源同步时钟域的处理示意图；

图3是全局时钟域与标准协议接口时钟域的处理示意图；