[发明专利]互联裸芯扩展微系统及其扩展方法

说明书

本发明涉及互联裸芯扩展微系统及其扩展方法。互联裸芯扩展微系统包括：高速扩展总线、标准协议总线、横向单元和竖向单元；横向单元包括不少于两个且通过高速扩展总线连接的横向互联裸芯，以及通过标准协议总线与不少于一个的横向功能裸芯，多个横向功能裸芯之间并发运行；纵向单元包括通过扩展总线与横向互联裸芯连接的纵向互联裸芯，以及通过标准协议总线与纵向互联裸芯连接的纵向功能裸芯，纵向功能裸芯与横向功能裸芯之间主从运行。系统为多裸芯系统的裸芯扩展和系统搭建提供简明统一的方法标准，方便开发者依据不同的应用场景和功能需求快速实现系统架构的搭建与优化，开发效率高、开发成本低。

技术领域

本发明涉及一种芯片扩展系统，尤其是互联裸芯扩展微系统及其扩展方法。

背景技术

随着数字集成电路的发展，片上系统（Systemon Chip，SoC,指将多个功能模块集成到同一个硅片上）几乎已经成为了实现高性能系统的必要方案，生产厂商通过不断扩大SoC的规模来满足用户对产品性能的需求。然而，受到加工工艺等因素的限制，摩尔定律（即集成电路上可容纳的晶体管数目每经约24个月增加一倍的规律）正在逐渐失效，这使得在单个硅片上扩大集成电路规模的成本和开发周期变得极高。

未来集成电路将朝多裸芯（Die）集成方向发展，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（Networkon Package,NoP）。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。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种互联裸芯扩展微系统，基于互联裸芯的两级总线架构、针对不同的应用场景、结合横向扩展和纵向扩展两种方式进行系统搭建，使得微系统规模和架构能够灵活契合其所执行功能，为多裸芯系统的裸芯扩展和系统搭建提供简明统一的方法标准。

具体技术方案为：

互联裸芯扩展微系统，包括：高速扩展总线、标准协议总线、横向单元和竖向单元；所述横向单元包括：横向互联裸芯，所述横向互联裸芯不少于两个，所述横向互联裸芯之间通过所述高速扩展总线连接；及横向功能裸芯，所述横向功能裸芯通过所述标准协议总线与所述横向互联裸芯连接，且每个所述横向互联裸芯连接有不少于一个的所述横向功能裸芯，多个所述横向功能裸芯之间并发运行；所述纵向单元包括：纵向互联裸芯，所述纵向互联裸芯通过所述扩展总线与所述横向互联裸芯连接，所述横向互联裸芯连接有不少于一个的所述纵向互联裸芯；及纵向功能裸芯，所述纵向功能裸芯通过所述标准协议总线与所述纵向互联裸芯连接，且每个所述纵向互联裸芯连接有不少于一个的所述纵向功能裸芯，所述纵向功能裸芯与所述横向功能裸芯之间主从运行。

互联裸芯扩展微系统的扩展方法，包括横向扩展和纵向扩展：所述横向扩展包括将不少于两个的横向互联裸芯通过高速扩展总线连接，将不少于一个的横向功能裸芯通过标准协议总线与横向互联裸芯连接，将横向互联裸芯上的横向功能裸芯之间设为并发运行；所述纵向扩展包括将纵向互联裸芯通过高速扩展总线与横向互联裸芯连接，将不少于一个的纵向功能裸芯通过标准协议总线与纵向互联裸芯连接，将纵向功能裸芯之间设为并发运行，将纵向功能裸芯与横向功率裸芯之间设为主从运行。

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扩展微系统在物理层面以片间高速扩展总线为物理连接，在功能层面可以实现横向扩展与纵向扩展两个扩展维度上的系统切分与功能解耦，为多裸芯系统的裸芯扩展和系统搭建提供简明统一的方法标准，方便开发者依据不同的应用场景和功能需求快速方便地实现系统架构的搭建与优化，从而提升开发效率、降低开发成本。

附图说明

图1是互联裸芯扩展微系统的结构示意图；

图2是互联裸芯的结构示意图；

图3是互联裸芯扩展微系统横向扩展的结构示意图；