JP4848385B2 - Symbol allocation and symbol assembly circuit in high-speed serial data communication - Google Patents
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Description
本発明は、複数レーンを持ち、各レーンに対してシンボル振分けを設定し各レーンからのシンボル組立てを設定する高速シリアルデータ通信データ通信におけるシンボル振分け及びシンボル組立て回路に関する。 The present invention relates to a symbol allocation and symbol assembly circuit in high-speed serial data communication data communication that has a plurality of lanes, sets symbol allocation for each lane, and sets symbol assembly from each lane.
“PCI Express”とは、2002年にPCI−SIGによって策定された、PCIバスに代わるパソコン向けシリアル転送インターフェースである。“PCI Express”で用いられる最小構成の伝送路であるレーンは、片方向2.5Gbps、双方向5.0Gbpsの全二重通信が可能である。なお、8ビットのデータを送るのにクロック信号など2ビットを追加した10ビットを費やすため、実効データ転送レートは片方向2.0Gbps(250MB/s)、双方向4.0Gbps(500MB/s)となる。 “PCI Express” is a serial transfer interface for personal computers that was developed by the PCI-SIG in 2002 and replaces the PCI bus. The lane which is the minimum configuration transmission line used in “PCI Express” is capable of full duplex communication of 2.5 Gbps in one direction and 5.0 Gbps in both directions. Note that 10 bits plus 2 bits such as a clock signal are used to send 8 bits of data, so the effective data transfer rate is 2.0 Gbps (250 MB / s) in one direction and 4.0 Gbps (500 MB / s) in both directions. .
実際のPCI Expressポートは、このレーンを複数束ねた構成になっていることが多く、1レーンで構成されたPCI Expressポートを「PCI Express x1」、2レーンのポートを「x2」といった具合に呼称する。現在ではx2、x4、x8、x12、x16、x32などの製品が登場している。 The actual PCI Express port is often configured by bundling multiple lanes. The PCI Express port consisting of 1 lane is called "PCI Express x1", the 2 lane port is called "x2", etc. To do. Products such as x2, x4, x8, x12, x16, x32 are now available.
このようなPCI Expressの規格では、伝送されるデータはパケットという単位で送受信されることになっている。ところで、通信リンクが複数レーンを持つ場合、パケットデータは、パケットを構成するシンボル毎に順に、レーンに振り分けられて送受信される。このことは、“バイトストライプ”と称されている。 In such a PCI Express standard, data to be transmitted is transmitted and received in units of packets. By the way, when the communication link has a plurality of lanes, the packet data is distributed to the lanes and transmitted / received in order for each symbol constituting the packet. This is called “byte stripe”.
図13は、パケットデータがバイトストライプされる様子を模式的に示す図である。図13に示すポートでは、4つの論理レーン(レーン0、レーン1、レーン2、レーン3)が設定されている。
FIG. 13 is a diagram schematically showing how packet data is byte-stripe. In the port shown in FIG. 13, four logical lanes (
まず、図13に示すバイトストライプでは、論理レーン番号の0から3へ順にシンボルが振り分けられていく。ところが、PCI Expressを利用する従来の技術では、論理レーン番号に対する物理レーン番号の割当は、図14に示すように、昇順若しくは降順の2通りしか許容されていない。つまり、物理レーンに対するシンボル振分けは、2通りしか無いことになっている。そうすると、市場で容易に入手され得るプロトコルアナライザを用いて伝送路をモニタすれば、通信内容が容易に解析される可能性も生じてしまう。
First, in the byte stripe shown in FIG. 13, symbols are assigned in order from
このことは、第三者による通信内容の解読に繋がるおそれがある。機器内のローカルのインターフェースにPCI Expressを用いる場合でも、その機器特有の内部情報等の漏えいが発生する危険性があると言える。 This may lead to decryption of communication contents by a third party. Even when PCI Express is used as a local interface in a device, it can be said that there is a risk of leakage of internal information unique to the device.
なお、本願に関連すると思われる従来技術として、以下の特許文献1、2と非特許文献1が挙げられる。
本発明は、PCI Expressを利用するシリアル伝送システムにおいて、上記のような伝送路からの情報漏えいが発生することを防ぐことを目的とする。 An object of the present invention is to prevent information leakage from the transmission path as described above in a serial transmission system using PCI Express.
本発明は、上記の目的を達成するために為されたものである。本発明に係る請求項1に記載の半導体集積回路は、
高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部を含む半導体集積回路において、
上記データ送受信部は、送信部と受信部を含み、
上記送信部は、シンボル振分け回路、8B10B変換回路、パラレルシリアル(P2S)変換回路、及び、第1のシンボルカウンタで構成され、
上記受信部は、シンボル組立て回路、10B8B変換回路、シリアルパラレル(S2P)変換回路、及び、シンボルカウンタで構成され、
更に上記送信部と上記受信部との共通部分の記憶部に、シンボル振分け参照テーブルを含み、
上記シンボル振分け参照テーブルは、通信相手とのネゴシエーションにより設定され、
上記送信部のシンボル振分け回路は、上記シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部のシンボル組立て回路は、シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする。
The present invention has been made to achieve the above object. According to the first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit.
In a semiconductor integrated circuit including a data transmission / reception unit in the physical layer of high-speed serial communication,
The data transmission / reception unit includes a transmission unit and a reception unit,
The transmission unit includes a symbol distribution circuit, an 8B10B conversion circuit, a parallel serial (P2S) conversion circuit, and a first symbol counter.
The receiver is composed of a symbol assembly circuit, a 10B8B conversion circuit, a serial parallel (S2P) conversion circuit, and a symbol counter.
In addition, a symbol allocation reference table is included in the storage unit of the common part of the transmission unit and the reception unit,
The symbol distribution reference table is set by negotiation with the communication partner,
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to the symbol distribution reference table, determines a symbol distribution lane based on the count value from the first symbol counter, and the symbol assembly circuit of the reception unit performs symbol distribution The data from the lane is symbol-assembled based on the counter value from the second symbol counter with reference to the reference table.
本発明に係る請求項2に記載の半導体集積回路は、
上記シンボル振分け参照テーブルの代わりに、
予め設定された複数のシンボル振分けルールのうち何れを選択するかを示すデータを保持するモード選択レジスタを含み、
上記送信部の上記シンボル振分け回路は、モード選択レジスタを参照し、該モード選択レジスタに保持されるデータ及び第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部の上記シンボル組立て回路は、モード選択レジスタを参照し、該モード選択レジスタに保持されるデータ及び第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路である。
A semiconductor integrated circuit according to
Instead of the above symbol distribution reference table,
A mode selection register for holding data indicating which of a plurality of preset symbol distribution rules to select;
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to a mode selection register, determines a symbol distribution lane based on data held in the mode selection register and a count value from the first symbol counter, and the reception unit The symbol assembling circuit refers to a mode selection register and symbol-assembles data from the lane based on data held in the mode selection register and a counter value from the second symbol counter. A semiconductor integrated circuit according to
本発明に係る請求項3に記載の半導体集積回路は、
一つのタイムサイクル内に、パケットの先頭シンボルを含むときとパケットの最終シンボルを含むとき、シンボル振分けルールを一時的にレーンに対する順方向に固定することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit comprising:
2. The semiconductor integrated circuit according to
本発明に係る請求項4に記載の半導体集積回路は、
上記送信部の記憶部と上記受信部の記憶部において、送信用シンボル振分け参照テーブルと受信用シンボル振分け参照テーブルが別々に備わり、
上記送信部のシンボル振分け回路は、上記送信用シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部のシンボル組立て回路は、上記受信用シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
In the storage unit of the transmission unit and the storage unit of the reception unit, a transmission symbol allocation reference table and a reception symbol allocation reference table are separately provided,
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to the transmission symbol distribution reference table, determines a symbol distribution lane based on the count value from the first symbol counter, and the symbol assembly circuit of the reception unit includes: 2. The semiconductor integrated circuit according to
本発明に係る請求項5に記載の半導体集積回路は、
上記シンボル振分け参照テーブルに係る情報が、コンフィグレーション(Configuration)レジスタ領域に予め割り当てて置かれており、
上記ネゴシエーションは、
PCI expressとしてのリンク確立後、上記シンボル振分け参照テーブルに係る情報が、Configuration Write/Read transactionにより書き込み及び読み出しされることにより達成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路である。
A semiconductor integrated circuit according to
Information related to the symbol distribution reference table is allocated in advance in the configuration register area,
The above negotiation is
2. The semiconductor integrated circuit according to
本発明に係る請求項6に記載の半導体集積回路は、
リンクが確立しているレーンに関してのみ、上記シンボル振分け参照テーブルを設定することを特徴とする請求項5に記載の半導体集積回路である。
A semiconductor integrated circuit according to
6. The semiconductor integrated circuit according to
本発明に係る請求項7に記載のシリアル伝送システムは、
少なくとも請求項1乃至6のうちのいずれか一に記載半導体集積回路を含むことを特徴とするシリアル伝送システムである。
The serial transmission system according to
A serial transmission system comprising at least the semiconductor integrated circuit according to any one of
本発明を利用することにより、高速シリアル通信の物理層のデータ送受信において、複数レーンに対するシンボル振分け、及び複数レーンからのシンボル組立てを、通信相手とのネゴシエーション後、設定できる。そのため、本発明を利用する外部通信線路を、市場で容易に入手されるプロトコルアナライザ等を用いてモニタしても、通信内容の解析は不可能となりセキュリティが向上する。 By using the present invention, in data transmission / reception in the physical layer of high-speed serial communication, it is possible to set symbol allocation for a plurality of lanes and symbol assembly from the plurality of lanes after negotiation with a communication partner. Therefore, even if an external communication line using the present invention is monitored using a protocol analyzer or the like that is easily obtained in the market, analysis of communication contents becomes impossible and security is improved.
以下、図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments according to the invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部のブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram of a data transmission / reception unit in the physical layer of high-speed serial communication in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
第1の実施形態に係るデータ送受信部は、送信部2と受信部4を含む。送信部2は、シンボル振分け回路6、8B10B変換回路16、パラレルシリアル(P2S)変換回路20、及び第1のシンボルカウンタ10で構成される。受信部4は、シンボル組立て回路8、10B8B変換回路18、シリアルパラレル(S2P)変換回路22、及び第2のシンボルカウンタ12で構成される。更に、送信部2と受信部4の共通部分の記憶部に、シンボル振分け参照テーブル14が記憶される。
The data transmission / reception unit according to the first embodiment includes a
まず、送信部2には、送信データが(一つ又は複数の)シンボル単位で入力される。第1のシンボルカウンタ10は、入力されたデータのシンボル数をカウントして、そのカウント値をシンボル振分け回路6に出力する。第1のシンボルカウンタ10は、パケットの先頭が来たとき、又は、カウンタ値が参照テーブルサイズになったとき、リセットされる。例えば、図2に示すシンボル振分け参照テーブルでは、参照テーブルサイズは“16”である。
First, transmission data is input to the
なお、後述する受信部4に含まれる第2のシンボルカウンタ12も、第1のシンボルカウンタ10と、同様の動作を行う。
Note that the second symbol counter 12 included in the receiving
送信部2のシンボル振分け回路6は、シンボル振分け参照テーブル14を参照し、第1のシンボルカウンタ10からのカウント値に基づいて、そのシンボル振分けレーン(論理レーン)を決定する。図2に示すシンボル振分け参照テーブルの例では、最初のシンボル(即ち、第1のシンボルカウンタのカウンタ値が“0”であるシンボル)はレーン3に、次のシンボル(即ち、第1のシンボルカウンタのカウンタ値が“1”であるシンボル)はレーン1に、振り分けられていく。
The
図2に示されるようなシンボル振分け参照テーブルのテーブルサイズと参照値は、通信相手とのネゴシエーションで決定され、決定後(CPU等の)上位層から設定される。若しくは、PCI Express規格に備わる機能である、通信相手から「Configuration Write transaction(トランザクション)」を用いて、設定されることも可能である。 The table size and the reference value of the symbol allocation reference table as shown in FIG. 2 are determined by negotiation with the communication partner, and are set from an upper layer (such as a CPU) after the determination. Alternatively, it can be set by using “Configuration Write transaction” from the communication partner, which is a function provided in the PCI Express standard.
送信部2のシンボル振分け回路6でレーン毎に振り分けられたデータは、8B10B変換回路16で10ビットデータに変換され、パラレルシリアル変換回路20によりシリアルデータとして送信差動信号ドライバ24に入力され、差動信号として送信される。
The data distributed for each lane by the
一方、受信部4では、受信差動信号レシーバ26により差動信号が受信され、シリアルパラレル変換回路22で10ビットデータに変換され、10B8B変換回路18で8ビットデータに変換されて、シンボル組立て回路8に入力される。
On the other hand, in the receiving
なお、8B10B変換回路、及び、10B8B変換回路については、非特許文献1に記載されているので本明細書では詳しく述べない。
Note that the 8B10B conversion circuit and the 10B8B conversion circuit are described in
受信部4のシンボル組立て回路8は、シンボル振分け参照テーブル14を参照し、第2のシンボルカウンタ12からのカウンタ値に基づいて、論理レーンからのデータをシンボル組立てする。図3は、シンボル組立て回路8により組み立てられる論理レーンからのデータの組立ての様子を模式的に示す図である。図1に明確に示されるように、受信部4から利用されるシンボル振分けルール参照テーブル14は、送信部2から利用されるものと共通である。
The
シンボル振分け参照テーブル14は、通信相手とのネゴシーションで設定され得るので、様々なシンボル振分け・シンボル組立てが可能となる。第1の実施形態のデータ送受信部に係る記載では、レーン数が“4”の場合を示しているが、レーン数が1、2、8、16若しくは32等であっても、本発明は適用可能である。 Since the symbol allocation reference table 14 can be set by negotiation with the communication partner, various symbol allocation / symbol assembly becomes possible. In the description relating to the data transmission / reception unit of the first embodiment, the case where the number of lanes is “4” is shown, but the present invention can be applied even if the number of lanes is 1, 2, 8, 16 or 32, etc. Is possible.
また、例えば、図2(1)に示す参照テーブルでは、論理レーンにおいて、タイムサイクル方向(縦方向)のテーブルサイズは“4”であって、4サイクル毎に1ループして参照テーブルの最初から参照されることになるが、このタイムサイクル方向のテーブルサイズもネゴシエーションで設定され得る。 Also, for example, in the reference table shown in FIG. 2 (1), the table size in the time cycle direction (vertical direction) is “4” in the logical lane, and loops once every four cycles from the beginning of the reference table. As will be referred to, the table size in the time cycle direction can also be set by negotiation.
[第2の実施形態]
図4は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部のブロック図である。第2の実施形態に係る半導体集積回路のデータ送受信部は、第1の実施形態に係る半導体集積回路のデータ送受信部と、略同様である。従って、同一の部位には同一の符号を付して説明を省略し、両者の差異を中心に説明する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram of a data transmission / reception unit in the physical layer of high-speed serial communication in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. The data transmission / reception unit of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment is substantially the same as the data transmission / reception unit of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences between the two will be mainly described.
図4に示す第2の実施形態に係るデータ送受信部は、送信部2’と受信部4’の共通部分の記憶部において、第1の実施形態に係るデータ送受信部に含まれるシンボル振分け参照テーブルではなく、モード選択レジスタ30を備える。
The data transmission / reception unit according to the second embodiment shown in FIG. 4 is a symbol allocation reference table included in the data transmission / reception unit according to the first embodiment in the storage unit of the common part of the
モード選択レジスタ30は、予め設定された複数のシンボル振分けルールのうち、何れを選択するかを示すデータを保持するレジスタである。ここでの「予め設定された複数のシンボル振分けルール」は、例えば、図5に示すような、
(ア)図13にも示したような順方向ルール(図5(1))、
(イ)順方向ルールの逆である逆方向ルール(図5(2))、
(ウ)順方向ルールと逆方向ルールが交互に出てくる順逆交互ルール(図5(3))、及び、
(エ)順方向ルールを原則としつつも、タイムサイクル毎にレーンが一つずつずらされるローテーションルール(図5(4))
などである。モード選択レジスタ30に保持されるデータは、例えば上記(ア)〜(エ)のうちの何れを選択するかを示すデータである。
The
(A) Forward rule as shown in FIG. 13 (FIG. 5 (1)),
(A) Reverse rule that is the reverse of the forward rule (FIG. 5 (2)),
(C) A forward / reverse alternating rule (FIG. 5 (3)) in which a forward direction rule and a reverse direction rule appear alternately,
(D) Rotation rule in which lanes are shifted one by one for each time cycle while using forward rules as a rule (Fig. 5 (4))
Etc. The data held in the
送信部2’のシンボル振分け回路6’は、モード選択レジスタ30を参照し、該モード選択レジスタ30に保持されるデータ及び第1のシンボルカウンタ10からのカウント値に基づいて、そのシンボル振分けレーン(論理レーン)を決定する。受信部4'のシンボル組立て回路8'は、やはりモード選択レジスタ30を参照し、該モード選択レジスタ30に保持されるデータ及び第2のシンボルカウンタ12からのカウンタ値に基づいて、論理レーンからのデータをシンボル組立てする。
The
第2の実施形態に係るデータ送受信部は、第1の実施形態に係るデータ送受信部と比べると、略、シンボル振分け参照テーブルの分だけ回路規模が小さくなる。 Compared with the data transmitter / receiver according to the first embodiment, the data transmitter / receiver according to the second embodiment has a circuit scale substantially reduced by the symbol allocation reference table.
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部は、第1の実施形態に係るデータ送受信部と、基本的に同一構成である。但し、以下の点で異なる。
[Third Embodiment]
The data transmission / reception unit in the physical layer of the high-speed serial communication in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention has basically the same configuration as the data transmission / reception unit according to the first embodiment. However, it differs in the following points.
第3の実施形態に係るデータ送受信部では、一つのタイムサイクル内に、パケットの先頭シンボルを含むときとパケットの最終シンボルを含むとき、シンボル振分けルールを一時的にレーンに対する順方向に固定する(図6(1)(2)参照)。 In the data transmission / reception unit according to the third embodiment, when the first symbol of the packet and the last symbol of the packet are included in one time cycle, the symbol distribution rule is temporarily fixed in the forward direction with respect to the lane ( (Refer to Drawing 6 (1) (2)).
このようにすることによって、シンボル振分け参照テーブル14のサイズを小さくできる。更に、パケットの先頭シンボルは(論理)レーン0に、パケットの最終シンボルは(論理)レーン3(但し、レーン数4の場合)に、振り分けられるので(図7参照)、外部伝送路でのパケット単位の認識が可能となる。このときにも、外部からのモニタにより通信内容を解析することは困難である。けだし、大部分のパケットデータは、シンボル振分け参照テーブル14に従って並べ換えられているからである。
By doing so, the size of the symbol allocation reference table 14 can be reduced. Further, since the first symbol of the packet is allocated to (logical)
[第4の実施形態]
図8は、本発明の第4の実施形態に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部のブロック図である。第4の実施形態に係る半導体集積回路のデータ送受信部は、第1の実施形態に係る半導体集積回路のデータ送受信部と、略同様である。従って、同一の部位には同一の符号を付して説明を省略し、両者の差異を中心に説明する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a block diagram of a data transmission / reception unit in the physical layer of high-speed serial communication in a semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The data transmitter / receiver of the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment is substantially the same as the data transmitter / receiver of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and differences between the two will be mainly described.
第4の実施形態に係るデータ送受信部では、送信部2”の記憶部と受信部4”の記憶部において、シンボル振分け参照テーブルが送信用と受信用に別々に備わる(送信用シンボル振分け参照テーブル32、受信用シンボル振分け参照テーブル34)。
In the data transmitter / receiver according to the fourth embodiment, a symbol allocation reference table is provided separately for transmission and reception in the storage unit of the
即ち、送信部2”のシンボル振分け回路6”は、送信用シンボル振分け参照テーブル32を参照し、第1のシンボルカウンタ10からのカウント値に基づいて、そのシンボル振分けレーン(論理レーン)を決定する。受信部4”のシンボル組立て回路8”は、受信用シンボル振分け参照テーブル34を参照し、第2のシンボルカウンタ12からのカウンタ値に基づいて、論理レーンからのデータをシンボル組立てする。
That is, the
このように一つのデータ送受信部の送信部2”と受信部4”とで、シンボル振分けルールとシンボル組立てルールを異なるものにすることにより、通信のセキュリティが向上する。
Thus, the security of communication is improved by making the symbol allocation rule and the symbol assembly rule different between the
[ネゴシエーションのフローチャート(1)]
図9は、本発明に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部で利用されるネゴシエーションのフローチャート、即ち、シンボル振分け参照テーブルのテーブルサイズと参照値を決定する、通信相手とのネゴシエーションのフローチャートである。
[Negotiation Flowchart (1)]
FIG. 9 is a flowchart of negotiation used in the data transmission / reception unit of the physical layer for high-speed serial communication in the semiconductor integrated circuit according to the present invention, that is, the table size and reference value of the symbol allocation reference table are determined. It is a flowchart of negotiation.
図9に示すフローチャートでは、まず、PCI Expressとしてリンクを確立する(S02、S52)。次に、基本的にUpstream Component(Root Complexに近い側のコンポーネント)から、通信相手(Downstream Component)に対して、シンボル振分け参照テーブルの有無を確認する(S04、S54)。 In the flowchart shown in FIG. 9, first, a link is established as PCI Express (S02, S52). Next, basically, the presence or absence of the symbol allocation reference table is confirmed from the upstream component (component closer to the root complex) to the communication partner (downstream component) (S04, S54).
なお、シンボル振分け参照テーブルが存在する場合は、シンボル振分け参照テーブルに係る情報が(PCI Express規格で定義される)コンフィグレーション(Configuration)レジスタ領域に予め割り当てて置かれているのであり、Configuration Write/Read transactionにより、そのシンボル振分け参照テーブルに係る情報が書き込み/読み出しされるものである(Configuration Read transactionもPCI Express規格に備わる機能である)。 If there is a symbol allocation reference table, information related to the symbol allocation reference table is allocated in advance in the configuration register area (defined in the PCI Express standard), and Configuration Write / Information related to the symbol allocation reference table is written / read by Read transaction (Configuration Read transaction is also a function provided in the PCI Express standard).
ここで、テーブルを持っている(シンボル振分け設定機能・シンボル組立て設定機能がある)場合は(S06・YES、S56・YES)、そのテーブルを設定する(S08、S58)。持っていない場合は(S06・NO、S56・NO)、通常のPCI Express Linkとして通信する(S80)。 If a table is provided (there is a symbol allocation setting function / symbol assembly setting function) (S06 / YES, S56 / YES), the table is set (S08, S58). If not (S06 / NO, S56 / NO), communication is performed as a normal PCI Express Link (S80).
その後、Upstream Componentは、相手(Downstream Component)のシンボル振分け機能イネーブルレジスタをイネーブル状態にライトし(S10、S60)、確認動作としてリードしイネーブル状態であることを確認し(S12、S62)、再度通信相手(Downstream Component)のシンボル振分け機能イネーブルレジスタをイネーブル状態にライトすることでネゴシエーションが終了したことを通達する(S14、S64、S16、S66)。以後Downstream Componentではシンボル振分け機能で通信を開始する(S70)。また、Upstream Componentでは再度通信相手(Downstream Component)のシンボル振分け機能イネーブルレジスタライト(S16)直後に自身のシンボル振分け機能イネーブルレジスタをイネーブル状態にライトして(S18)、シンボル振分け機能で通信を開始する(S20)。 After that, the upstream component writes the symbol distribution function enable register of the partner (downstream component) to the enabled state (S10, S60), reads as a confirmation operation to confirm that it is in the enabled state (S12, S62), and communicates again. The end of the negotiation is notified by writing the symbol distribution function enable register of the other party (Downstream Component) to the enabled state (S14, S64, S16, S66). Thereafter, the downstream component starts communication with the symbol distribution function (S70). Further, in the upstream component, immediately after the symbol allocation function enable register write (S16) of the communication partner (downstream component) is performed, the own symbol allocation function enable register is written to the enabled state (S18), and communication is started by the symbol allocation function. (S20).
[ネゴシエーションのフローチャート(2)]
図10は、本発明に係る半導体集積回路における高速シリアル通信の物理層のデータ送受信部で利用されるネゴシエーションのフローチャートの別の形態である。
[Negotiation Flowchart (2)]
FIG. 10 shows another form of the negotiation flowchart used in the data transmission / reception unit in the physical layer of the high-speed serial communication in the semiconductor integrated circuit according to the present invention.
図10に示すネゴシエーションのフローチャートは、リンク確立したレーンのみにシンボルを振分ける場合のものである。例えば、図11に示すように、論理レーン0と論理レーン3で接続ができない場合を想定する。この場合、図12に示すような、論理レーン1と論理レーン2のみを使用するシンボル振分け参照テーブルを設定することで、レーン1とレーン2のみを使った通信が可能となる。
The negotiation flowchart shown in FIG. 10 is for the case where symbols are allocated only to the lane where the link is established. For example, as shown in FIG. 11, it is assumed that connection cannot be established between
図10に示すフローチャートでは、まず、PCI Expressとして一部のレーンにのみリンクを確立する(S02(2)、S52(2))。次に、基本的にUpstream Component(Root Complexに近い側のコンポーネント)から、通信相手(Downstream Component)に対して、シンボル振分け参照テーブルの有無を確認する(S04、S54)。 In the flowchart shown in FIG. 10, first, a link is established only in some lanes as PCI Express (S02 (2), S52 (2)). Next, basically, the presence or absence of the symbol allocation reference table is confirmed from the upstream component (component closer to the root complex) to the communication partner (downstream component) (S04, S54).
ここで、シンボル振分け参照テーブルテーブルを持っていない場合は(S06・NO、S56・NO)、通常のPCI Express Linkとして通信する(S80)。 If the symbol allocation reference table table is not provided (S06 / NO, S56 / NO), communication is performed as a normal PCI Express Link (S80).
シンボル振分け参照テーブルを持っている(シンボル振分け設定機能がある)場合は(S06・YES、S56・YES)、リンクが確立しているレーンにのみ、Configuration writeによりそのテーブルを設定する(S08(2)、S58(2))。
その後の処理は、図9に示す形態と同様である。
When a symbol distribution reference table is provided (with a symbol distribution setting function) (S06 YES, S56 YES), the table is set by configuration write only for the lane where the link is established (S08 (2 ), S58 (2)).
Subsequent processing is the same as that shown in FIG.
2、2’、2”・・・送信部、4、4’、4”・・・受信部、6、6’、6”・・・シンボル振分け回路、8、8’、8”・・・シンボル組立て回路、10・・・第1のシンボルカウンタ、12・・・第2のシンボルカウンタ、14・・・シンボル振分け参照テーブル、30・・・モード選択レジスタ、32・・・送信用シンボル振分け参照テーブル、34・・・受信用シンボル振分け参照テーブル。 2, 2 ', 2 "... Transmitter, 4, 4', 4" ... Receiver, 6, 6 ', 6 "... Symbol distribution circuit, 8, 8', 8" ... Symbol assembly circuit, 10 ... first symbol counter, 12 ... second symbol counter, 14 ... symbol allocation reference table, 30 ... mode selection register, 32 ... symbol reference for transmission Table 34... Symbol distribution reference table for reception.
Claims (7)
上記データ送受信部は、送信部と受信部を含み、
上記送信部は、シンボル振分け回路、8B10B変換回路、パラレルシリアル(P2S)変換回路、及び、第1のシンボルカウンタで構成され、
上記受信部は、シンボル組立て回路、10B8B変換回路、シリアルパラレル(S2P)変換回路、及び、シンボルカウンタで構成され、
更に上記送信部と上記受信部との共通部分の記憶部に、シンボル振分け参照テーブルを含み、
上記シンボル振分け参照テーブルは、通信相手とのネゴシエーションにより設定され、
上記送信部のシンボル振分け回路は、上記シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部のシンボル組立て回路は、シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする半導体集積回路。 In a semiconductor integrated circuit including a data transmission / reception unit in the physical layer of high-speed serial communication,
The data transmission / reception unit includes a transmission unit and a reception unit,
The transmission unit includes a symbol distribution circuit, an 8B10B conversion circuit, a parallel serial (P2S) conversion circuit, and a first symbol counter.
The receiver is composed of a symbol assembly circuit, a 10B8B conversion circuit, a serial parallel (S2P) conversion circuit, and a symbol counter.
In addition, a symbol allocation reference table is included in the storage unit of the common part of the transmission unit and the reception unit,
The symbol distribution reference table is set by negotiation with the communication partner,
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to the symbol distribution reference table, determines a symbol distribution lane based on the count value from the first symbol counter, and the symbol assembly circuit of the reception unit performs symbol distribution A semiconductor integrated circuit characterized by referring to a reference table and assembling data from lanes based on a counter value from the second symbol counter.
予め設定された複数のシンボル振分けルールのうち何れを選択するかを示すデータを保持するモード選択レジスタを含み、
上記送信部の上記シンボル振分け回路は、モード選択レジスタを参照し、該モード選択レジスタに保持されるデータ及び第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部の上記シンボル組立て回路は、モード選択レジスタを参照し、該モード選択レジスタに保持されるデータ及び第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 Instead of the above symbol distribution reference table,
A mode selection register for holding data indicating which of a plurality of preset symbol distribution rules to select;
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to a mode selection register, determines a symbol distribution lane based on data held in the mode selection register and a count value from the first symbol counter, and the reception unit The symbol assembling circuit refers to a mode selection register and symbol-assembles data from the lane based on data held in the mode selection register and a counter value from the second symbol counter. The semiconductor integrated circuit according to claim 1.
上記送信部のシンボル振分け回路は、上記送信用シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第1のシンボルカウンタからのカウント値に基づいて、シンボル振分けレーンを決定し、上記受信部のシンボル組立て回路は、上記受信用シンボル振分け参照テーブルを参照し、上記第2のシンボルカウンタからのカウンタ値に基づいて、レーンからのデータをシンボル組立てすることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 In the storage unit of the transmission unit and the storage unit of the reception unit, a transmission symbol allocation reference table and a reception symbol allocation reference table are separately provided,
The symbol distribution circuit of the transmission unit refers to the transmission symbol distribution reference table, determines a symbol distribution lane based on the count value from the first symbol counter, and the symbol assembly circuit of the reception unit includes: 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein data from the lane is symbol-assembled based on a counter value from the second symbol counter with reference to the reception symbol allocation reference table.
上記ネゴシエーションは、
PCI expressとしてのリンク確立後、上記シンボル振分け参照テーブルに係る情報が、Configuration Write/Read transactionにより書き込み及び読み出しされることにより達成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 Information related to the symbol distribution reference table is allocated in advance in the configuration register area,
The above negotiation is
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein after the link is established as PCI express, the information related to the symbol allocation reference table is written and read by Configuration Write / Read transaction.
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