2025-79967 メモリ駆動装置、光伝送システム、及びメモリ駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025079967

(43)【公開日】2025-05-23

(54)【発明の名称】メモリ駆動装置、光伝送システム、及びメモリ駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/36 20060101AFI20250516BHJP

   G06F 13/42 20060101ALI20250516BHJP

   G06F 13/12 20060101ALI20250516BHJP

【ＦＩ】

G06F13/36 310E

G06F13/42 310

G06F13/36 320A

G06F13/36 510

G06F13/12 340G

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023192880

(22)【出願日】2023-11-13

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】横倉 伊智郎

(72)【発明者】

【氏名】杉山 純一

(72)【発明者】

【氏名】田辺 裕亮

(57)【要約】

【課題】ＣＸＬ（Compute eXpress Link）を利用したメモリアクセスの通信速度を向上するメモリ駆動装置、光伝送システム、及びメモリ駆動方法を提供することを目的とする。
【解決手段】メモリ駆動装置は、ＣＸＬで規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成する生成部と、前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する通知部と、を有する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣＸＬ（Compute eXpress Link）で規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成する生成部と、
前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する通知部と、
を有するメモリ駆動装置。

【請求項2】

前記生成部は、前記アドレスが連続しない場合、連続しない単独の前記アドレスの情報と、連続しない単独の前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第２情報を生成し、
前記通知部は、前記第２情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への前記書込要求を通知する、
ことを特徴とする請求項１に記載のメモリ駆動装置。

【請求項3】

前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定する判定部を含み、
前記生成部は、前記判定部が前記特定パケットを前記伝送フレームに収容しないと判定した場合に、前記第１情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のメモリ駆動装置。

【請求項4】

前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定する判定部を含み、
前記生成部は、前記判定部が前記特定パケットを前記伝送フレームに収容すると判定した場合に、前記第１情報の生成を回避する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のメモリ駆動装置。

【請求項5】

前記特定パケットを収容した光伝送用の伝送フレームを光伝送路に送信する第１光伝送装置と、請求項１又は２に記載のメモリ駆動装置を含み、前記光伝送路から前記伝送フレームを受信する第２光伝送装置と、を備える光伝送システムであって、
前記生成部は、前記第２光伝送装置が前記伝送フレームから前記特定パケットを抽出することにより、前記特定パケットを受信する、
ことを特徴とする光伝送システム。

【請求項6】

ＣＸＬ（Compute eXpress Link）で規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、
前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成し、
前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する、
メモリ駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件はメモリ駆動装置、光伝送システム、及びメモリ駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＣＸＬ（Compute eXpress Link）と呼ばれるインターコネクト規格が知られている（例えば特許文献１乃至４参照）。ＣＸＬはインターコネクト規格の主流であるＰＣＩｅ（Peripheral Component Interconnect express）の仕様を流用し、演算リソースの最適化を図っている。なお、インターコネクト規格は相互接続プロトコルと呼ばれることもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０８７２１６号公報

【特許文献2】米国特許出願公開第２０２０／０３７９９３０号明細書

【特許文献3】米国特許第１１３７５０５０号明細書

【特許文献4】米国特許第１１６０１３７７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、１つのデータセンターに複数のサーバが設置されてサーバ間でデータ通信が行われることがある。また、異なるデータセンターのそれぞれに設置されたサーバ間でもデータ通信が行われることがある。サーバ間でデータ通信が行われる際、サーバのプロセッサがデータ通信のために使用される。プロセッサがデータ通信のために使用された状態で、例えばサーバのアプリケーションソフトウェアが実行されると、プロセッサの負荷が増大する。

【0005】

このようなプロセッサの負荷の増大を低減することを目的として、スマートＮＩＣ（Network Interface Card）が注目されている。スマートＮＩＣはプロセッサを備えており、例えばサーバのＰＣＩｅスロットに取り付けられて使用される。スマートＮＩＣはサーバからクライアント信号として受け取ったＰＣＩｅフレーム（又はＰＣＩｅ物理パケット）からＰＣＩｅＴＬＰ（PCIe Transaction Layer Packet）と呼ばれるトランザクションレイヤ（層）のパケットを抽出する。パケットを抽出すると、スマートＮＩＣはこのパケットをイーサネット（登録商標）フレームに収容して送信する。スマートＮＩＣはサーバとは別にデータ通信に係る処理を分担するため、サーバのプロセッサの負荷の増大が低減される。

【0006】

さらに、データ通信の低遅延化と低消費電力化を実現する場合には、スマートＮＩＣに光伝送機能を搭載することが想定される。この場合、光伝送機能を搭載するスマートＮＩＣ（以下、光伝送装置という）はイーサネット（登録商標）フレームをＯＴＮ（Optical Transport Network）フレームに収容して光伝送ネットワークに送信する。光伝送ネットワークは、例えば数十キロメートルから数百キロメートルなど、距離が遠く離れた異なる２つの局舎の間に設けられることが多い。光伝送装置は、ＯＴＮフレームといった光伝送用の伝送フレームを利用して、このような遠距離（又は長距離）の光伝送を行うことができる。

【0007】

ところが、上述したＣＸＬの出現により、光伝送装置にはＣＸＬパケットが格納されたクライアント信号が入力されてくる場合がある。ＣＸＬパケットは、例えばＭ２Ｓ ＲｗＤ（Master to Subordinate Request with Data）のＭｅｍＷｒに相当する。ＣＸＬパケットはＣＸＬ．ｍｅｍと呼ばれるプロトコルに応じたトランザクションレイヤのパケットをＣＸＬ情報として含んでいる。

【0008】

クライアント信号がＣＸＬパケットを含む場合、光伝送装置はクライアント信号からＣＸＬパケットを抽出し、ＣＸＬパケットを伝送フレームに収容して送信元の局舎から送信先の局舎に送信する。しかしながら、送信先の局舎にＣＸＬに対応可能な通信規格のメモリ装置が配置されていなければ、光伝送装置はこのメモリ装置にアクセスすることができず、ＣＸＬパケットに含まれるＣＸＬ情報をメモリ装置に書き込むことができない。また、このメモリ装置が送信元の局舎に配置されていても、光伝送装置は同様にこのメモリ装置にアクセスすることができない。

【0009】

例えば、ＣＸＬがメモリ装置の通信規格に対応していれば、光伝送装置はメモリ装置にアクセスして、ＣＸＬ情報をメモリ装置に書き込むことができる。しかしながら、この場合、光伝送装置とメモリ装置との通信速度がメモリ装置の通信規格に応じた通信速度に制限され、高速なメモリアクセスを実現できないおそれがある。

【0010】

そこで、１つの側面では、ＣＸＬを利用したメモリアクセスの通信速度を向上するメモリ駆動装置、光伝送システム、及びメモリ駆動方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

１つの実施態様では、メモリ駆動装置は、ＣＸＬで規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成する生成部と、前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する通知部と、を有する。

【発明の効果】

【0012】

ＣＸＬを利用したメモリアクセスの通信速度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】光伝送システムの一例である。

【図2】直接収容の一例を説明する図である。

【図3】（ａ）は光伝送装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。（ｂ）は光伝送装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4A】信号処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4B】信号処理部の機能構成の他の一例を示すブロック図である。

【図5】ＣＸＬパケットにおけるメッセージ領域のフォーマットの一例である。

【図6】フレーマ部が実行する処理の一例を説明する図である。

【図7】メッセージ情報の生成例と第１キューへのエントリ例を説明する図である。

【図8】メッセージ情報の転送例と完了通知情報の第２キューへのエントリ例を説明する図である。

【図9】光伝送装置の送信時の動作の一例を示すフローチャートである。

【図10】光伝送装置の受信時の動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本件を実施するための形態について図面を参照して説明する。

【0015】

図１に示すように、光伝送システムＳＴは、光伝送装置１００，２００を有する。光伝送装置１００，２００は光伝送ネットワークＮＷによって互いに接続されている。光伝送ネットワークＮＷは光伝送路３００を含んでいる。光伝送路３００は例えば光ファイバや光アンプなどを含んでいる。

【0016】

光伝送装置１００はＰＣＩｅ接続部１５を介してサーバ１０と接続されている。ＰＣＩｅ接続部１５はサーバ１０のＰＣＩｅスロットと光伝送装置１００のコネクタとを含んでいる。ＰＣＩｅスロットにコネクタが装着されることで、光伝送装置１００はサーバ１０に接続される。また、光伝送装置１００はメモリ装置１６と電気的に接続されている。メモリ装置１６は、ＮＶＭｅ（Non-Volatile Memory express）と呼ばれる通信規格に対応する外付けのストレージ装置（すなわち拡張ストレージ装置）である。このストレージ装置は、ＳＳＤ（Solid State Drive）や不揮発性メモリなどを含んでいる。

【0017】

光伝送装置２００はＣＸＬデバイス２０と電気的に接続されている。ＣＸＬデバイス２０はＣＸＬと呼ばれる接続規格に対応する外付けのストレージ装置（すなわち拡張ストレージ装置）である。このストレージ装置は、ＳＳＤや不揮発性メモリなどを含んでいる。光伝送装置２００はメモリ装置２６と電気的に接続されている。メモリ装置２６は基本的にメモリ装置１６と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0018】

光伝送装置１００は電気的なデジタル信号であるクライアント信号をサーバ１０から受信する。光伝送装置１００は受信したクライアント信号を光伝送用の伝送フレームに変換する。

【0019】

例えば、図２に示すように、光伝送装置１００にはＣＸＬパケットが格納された電気的なクライアント信号が入力されくる場合がある。ＣＸＬパケットは、特定パケットの一例であって、Ｍ２Ｓ ＲｗＤのＭｅｍＷｒに相当する。なお、詳細は後述するが、ＣＸＬパケットはＣＸＬ．ｍｅｍと呼ばれるプロトコルに応じたトランザクションレイヤのパケットをＣＸＬ情報として含んでいる。トランザクションレイヤは物理レイヤと相違する。

【0020】

光伝送装置１００は入力されたクライアント信号からＣＸＬパケットを抽出する。ここで、接続規格としてのＣＸＬは、規格の適合性により、通信規格としてのＮＶＭｅに対応することができない。通信規格としてのＮＶＭｅは、規格の適合性により、接続規格としてのＰＣＩｅに対応することができる。すなわち、ＮＶＭｅはＰＣＩｅ上で通信を行うことできても、ＣＸＬ上で通信を行うことができない。

【0021】

光伝送装置１００は、ＣＸＬパケットを抽出すると、ＣＸＬパケットを圧縮し、圧縮した新たなＣＸＬパケットをローカルパケットとして電気的なデジタル信号であるＯＴＮフレームに直接的に収容する。このような直接的な収容はダイレクトマッピングと呼ばれることがある。ＯＴＮフレームに余裕がある場合には、光伝送装置１００は後続のローカルパケットの一部又は全部を順にＯＴＮフレームに収容する。これにより、ＯＴＮフレームには圧縮した複数のＣＸＬパケットがローカルパケットとして収容される。

【0022】

図１に戻り、光伝送装置１００は圧縮した複数のＣＸＬパケットである複数のローカルパケットをＯＴＮフレームに収容すると、エラー訂正符号であるＦＥＣ（前方誤り訂正）を生成し、ＦＥＣをＯＴＮフレームに付加する。光伝送装置１００は、ＦＥＣをＯＴＮフレームに付加すると、ＯＴＮフレームを光信号に変換し、光信号を光伝送路３００に送信する。このように、光伝送装置１００は光信号を光伝送装置２００に向けて送信する。

【0023】

光伝送装置２００は光伝送路３００から光信号を受信する。すなわち、光伝送装置２００は光伝送装置１００から送信され、光伝送路３００を経由した光信号を受信する。光伝送装置２００は、光信号を受信すると、光信号をＯＴＮフレームに変換し、ＯＴＮフレームからＦＥＣを取り出してエラー訂正を行う。光伝送装置２００は、エラー訂正を行うと、ＯＴＮフレームからローカルパケットを抽出（デマッピング）し、ローカルパケットからＣＸＬパケットを復元してＣＸＬデバイス２０に転送する。

【0024】

図３を参照して、光伝送装置１００の構成の詳細について説明する。なお、光伝送装置２００については基本的に光伝送装置１００と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0025】

まず、図３（ａ）に示すように、光伝送装置１００は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１００Ａと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００Ｂと、ＧＰＧＰＵ（General Purpose computing with Graphic Processing Unit）１００Ｃとを含んでいる。ＦＰＧＡ１００Ａ、ＣＰＵ１００Ｂ、ＧＰＧＰＵ１００Ｃはいずれもプロセッサを含むハードウェア回路である。また、光伝送装置１００は、ハードウェア回路としてのＲＡＭ（Random Access Memory）１００Ｄと、光トランシーバとしてのＱＳＦＰ（Quad Small Form factor Pluggable）１００Ｇとを含んでいる。ＲＡＭには例えばＤＤＲ ＳＤＲＡＭ（Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）が採用される。

【0026】

ＦＰＧＡ１００Ａは光伝送レイヤの処理を実行し、ＧＰＧＰＵ１００ＣはＩＰ（Internet Protocol）レイヤの処理を実行する。ＣＰＵ１００Ｂはデジタル信号処理を含む光伝送装置１００全体の処理を制御する。ＦＰＧＡ１００Ａに代えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-Scale Integration）といったハードウェア回路を採用してもよい。

【0027】

ＦＰＧＡ１００Ａは内部バス１００ＥによってＣＰＵ１００Ｂ及びＧＰＧＰＵ１００Ｃと接続されている。ＣＰＵ１００Ｂ及びＧＰＧＰＵ１００Ｃは内部バス１００ＦによってＲＡＭ１００Ｄに接続されている。ＦＰＧＡ１００Ａは内部バス１００ＨによってＱＳＦＰ１００Ｇと接続されている。ＱＳＦＰ１００ＧはＦＰＧＡ１００Ａの後段に配置されている。ＦＰＧＡ１００Ａは後述する機能を実現し、また、後述するフローチャートに応じた各種の処理を実行する。例えば、ＦＰＧＡ１００Ａは自身に格納されたプログラムによって各種の機能を実現し、また、各種の処理を実行する。なお、メモリ装置１６はＦＰＧＡ１００Ａに接続される。

【0028】

図３（ｂ）に示すように、光伝送装置１００は、信号処理部１１０と、伝送制御部１２０と、主記憶部１３０と、送受信部１４０とを含んでいる。信号処理部１１０は上述したＦＰＧＡ１００Ａによって実現することができる。伝送制御部１２０は上述したＣＰＵ１００Ｂ及びＧＰＧＰＵ１００Ｃによって実現することができる。主記憶部１３０は上述したＲＡＭ１００Ｄによって実現することができる。送受信部１４０は上述したＱＳＦＰ１００Ｇによって実現することができる。したがって、信号処理部１１０は伝送制御部１２０と送受信部１４０とに接続され、伝送制御部１２０は主記憶部１３０に接続される。なお、メモリ装置１６は信号処理部１１０に接続される。

【0029】

図４Ａ乃至図８を参照して、メモリ装置１６，２６と信号処理部１１０と光伝送装置２００が備える信号処理部２１０の詳細について説明する。

【0030】

まず、図４Ａに示すように、メモリ装置１６はメモリ制御部１６Ａとデータ記憶部１６Ｂとを備えている。信号処理部１１０は第１入出力部１１１と変換判定部１１２とフレーム処理部１１３と第２入出力部１１４とを備えている。また、信号処理部１１０は生成部１１５とデータバッファ１１６とコマンド管理部１１７とを備えている。データバッファ１１６は生成部１１５に関連付けられている。

【0031】

ここで、変換判定部１１２は圧縮部１５０と第１判定部１５１とを含んでいる。フレーム処理部１１３はフレーマ部１６０を含んでいる。コマンド管理部１１７は駆動部１９０を含んでいる。駆動部１９０は通知部の一例である。また、詳細は後述するが、コマンド管理部１１７は情報を格納する２種類のキューも含んでいる。少なくとも生成部１１５と駆動部１９０とによってメモリ駆動装置ＭＤを実現することができる。メモリ駆動装置ＭＤにデータバッファ１１６や上述したキューを含めてもよい。

【0032】

第１入出力部１１１にはサーバ１０から出力されたクライアント信号が順に連続して入力される。第１入出力部１１１にクライアント信号が入力されると、第１入出力部１１１はクライアント信号に収容されたＣＸＬパケットを抽出し（併せて図２参照）、圧縮部１５０に順に出力する。

【0033】

圧縮部１５０はＣＸＬパケットを圧縮する。圧縮部１５０は、ＣＸＬパケットを圧縮することにより、ＣＸＬパケットを圧縮した新たなローカルパケットを生成する。より詳しく説明すると、図５に示すように、圧縮部１５０は、まず、ＣＸＬパケットのメッセージ領域８０に格納されたメッセージデータの一部を抽出する。例えば、圧縮部１５０は、メッセージ領域８０の中のタグ領域８１に格納された１６ビットのフラグデータを抽出する。フラグデータはフラグ情報の一例である。また、圧縮部１５０は、メッセージ領域８０の中のアドレス領域８２に格納された４６ビットのアドレスデータを抽出する。

【0034】

圧縮部１５０は、フラグデータとアドレスデータを抽出すると、抽出したフラグデータとアドレスデータと２ビットで表現された所定のデリミタとを新たなメッセージデータとする新たなローカルパケットを生成する。新たなメッセージデータは６４ビット（８バイト）である。所定のデリミタはＩＤＬＥ ｐａｔｔｅｒｎ識別用データである。ローカルパケットは、新たなメッセージデータと共に、元のＣＸＬパケットのデータ領域（又はペイロード領域）にデータ本体として格納された書込対象データをそのままの状態で含んでいる。

【0035】

このように、圧縮部１５０は、フラグデータとアドレスデータと所定のデリミタと書込対象データとに限定することにより、元のＣＸＬパケットを圧縮し、ローカルパケットを生成する。元のＣＸＬパケットがローカルパケットに圧縮されることにより、１つのＯＴＮフレームにより多くの書込対象データを収容することができる。

【0036】

第１判定部１５１は、圧縮部１５０から出力されたローカルパケットに基づいて、ローカルパケットの処理形式をＮＶＭｅに対応しない第１処理形式からＮＶＭｅに対応する第２処理形式に変換するか否かを判定する。

【0037】

例えば、ローカルパケットの書込対象データがメモリ装置１６のデータ記憶部１６Ｂに書き込まれる際に、処理形式が変換されなければ、この書込対象データはデータ記憶部１６Ｂに書き込まれない。上述したように、メモリ装置１６は通信規格としてのＮＶＭｅに対応しているため、接続規格としてのＣＸＬで規定されたＣＸＬパケットが圧縮されたローカルパケットに対応することができない。

【0038】

一方で、ローカルパケットの書込対象データがメモリ装置２６のデータ記憶部２６Ｂ（図４Ｂ参照）に書き込まれる際には、処理形式が変換されなくても、ローカルパケットはＯＴＮフレームに収容されて光信号として光伝送路３００を伝搬する。なお、この場合、光伝送装置２００と接続されたメモリ装置２６は通信規格としてのＮＶＭｅに対応しているため、接続規格としてのＣＸＬで規定されたＣＸＬパケットが圧縮されたローカルパケットに対応することができない。

【0039】

このため、第１判定部１５１はローカルパケットに格納されたフラグデータに基づいて、ローカルパケットの処理形式をＮＶＭｅに対応しない第１処理形式からＮＶＭｅに対応する第２処理形式に変換するか否かを判定する。フラグデータはサーバ１０が具備するＣＰＵとの間で事前に定義することができ、サーバ１０のＣＰＵがＣＸＬパケットにフラグデータを格納するか否かを決定すればよい。

【0040】

詳細は後述するが、フラグデータには第１フラグデータと第２フラグデータの２種類がある。第１フラグデータは光伝送装置１００でローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換するか否かを判定するために使用される。第１フラグデータはローカルパケットをＯＴＮフレームに収容するか否かを判定するために使用されると言い換えてもよい。第２フラグデータは光伝送装置２００でローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換するか否かを判定するために使用される。第２フラグデータはローカルパケットを元の圧縮前のＣＸＬパケットに復元するか否かを判定するために使用されると言い換えてもよい。

【0041】

第１判定部１５１は、ローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換しない場合、ローカルパケットをフレーマ部１６０に出力する。第１判定部１５１は、ローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換する場合、ローカルパケットを生成部１１５に出力する。

【0042】

フレーマ部１６０はローカルパケットがデータ塊として保持する１収容周期分のメッセージデータと書込対象データを取得し、ＣＸＬ情報としてＯＴＮフレームに収容する。例えば、図６に示すように、フレーマ部１６０はＯＴＮフレームのオーバーヘッド（図６においてＯＨと表記）の後ろに位置するペイロード部に１収容周期分のデータ塊を収容する。すなわち、フレーマ部１６０はペイロード部にメッセージデータと書込対象データ（図６においてＤＴと表記）をＣＸＬ情報として収容する。

【0043】

フレーマ部１６０はデータ塊をＯＴＮフレームに収容すると、ＯＴＮフレームを第２入出力部１１４に出力する。第２入出力部１１４はフレーマ部１６０から出力されたＯＴＮフレームを送受信部１４０（図３（ｂ）参照）に転送する。送受信部１４０はＯＴＮフレームを光信号に変換し、光信号を光伝送装置２００に向けて送信する。

【0044】

なお、図示しないが、送受信部１４０はＯＴＮフレームにＦＥＣを付加するＦＥＣエンコーダやＯＴＮフレームをデジタル形式からアナログ形式に変換するＤＡＣ（Digital Analogue Converter）などを含んでいる。また、送受信部１４０は局発光によりアナログ形式のＯＴＮフレームを光信号に変換して送信する光変調器や、光伝送路３１０から受信した光信号を局発光によりアナログ形式のＯＴＮフレームに変換するコヒーレントレシーバを含んでいる。そのほか、送受信部１４０はアナログ形式のＯＴＮフレームをデジタル形式のＯＴＮフレームに変換するＡＤＣ（Analogue Digital Converter）やＯＴＮフレームに付加されたＦＥＣに基づいてＯＴＮフレームのエラー訂正を行い、ＯＴＮフレームを第２入出力部１１４に出力するＦＥＣデコーダなどを含んでいる。

【0045】

次に、図４Ｂに示すように、メモリ装置２６はメモリ制御部２６Ａとデータ記憶部２６Ｂとを備えている。信号処理部２１０は変換判定部２１２とフレーム処理部２１３と第２入出力部２１４とを備えている。また、信号処理部２１０は生成部２１５とデータバッファ２１６とコマンド管理部２１７とを備えている。データバッファ２１６は生成部２１５に関連付けられている。

【0046】

ここで、変換判定部２１２は第２判定部２８０と復元部２８１とを含んでいる。フレーム処理部２１３はデフレーマ部２７０を含んでいる。コマンド管理部２１７は駆動部２９０を含んでいる。駆動部２９０は通知部の一例である。また、コマンド管理部２１７はコマンド管理部１１７と同様に２種類のキューも含んでいる。少なくとも生成部２１５と駆動部２９０とによってメモリ駆動装置ＭＤを実現することができる。メモリ駆動装置ＭＤにデータバッファ２１６や上述したキューを含めてもよい。

【0047】

第２入出力部２１４に光伝送装置２００の送受信部（不図示）から出力されたＯＴＮフレームが入力された場合、第２入出力部２１４はＯＴＮフレームをデフレーマ部２７０に転送する。デフレーマ部２７０は第２入出力部２１４から転送されたＯＴＮフレームからローカルパケットを抽出して、第２判定部２８０に出力する。なお、デフレーマ部２７０がＯＴＮフレームから抽出するローカルパケットには、圧縮部１５０が圧縮する際に除外した一部のメッセージデータが含まれていない。これは、デフレーマ部２７０がＯＴＮフレームからＣＸＬパケットを抽出するわけではないためである。デフレーマ部２７０はローカルパケットを抽出すると、ローカルパケットを第２判定部２８０に出力する。

【0048】

第２判定部２８０は、デフレーマ部２７０から出力されたローカルパケットに基づいて、ローカルパケットの処理形式をＮＶＭｅに対応しない第１処理形式からＮＶＭｅに対応する第２処理形式に変換するか否かを判定する。より詳しくは、第２判定部２８０はローカルパケットに格納された第２フラグデータに基づいて、ローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換するか否かを判定する。第２判定部２８０は、ローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換しない場合、ローカルパケットを復元部２８１に出力する。第２判定部２８０は、ローカルパケットの処理形式を第１処理形式から第２処理形式に変換する場合、ローカルパケットを生成部２１５に出力する。なお、第２判定部２８０は、基本的に第１判定部１５１と同様の処理を実行するため、詳細な説明を省略する。

【0049】

復元部２８１はローカルパケットからＣＸＬパケットを復元する。例えば、復元部２８１は圧縮部１５０が抽出対象から除外したメッセージデータのビット数に相当する固定値（すなわち６４ビット）の復元用データを、ローカルパケットに付与することにより、元のＣＸＬパケットを復元する。復元部２８１は元のＣＸＬパケットを復元すると、このＣＸＬパケットをＣＸＬデバイス２０に出力する。これにより、ＣＸＬデバイス２０には復元部２８１から出力されたＣＸＬパケットが入力される。

【0050】

図４Ａに示すように、生成部１１５は第１判定部１５１から出力されたローカルパケットを受信する。また、図４Ｂに示すように、生成部２１５は第２判定部２８０から出力されたローカルパケットを受信する。生成部１１５，２１５が受信するローカルパケットはメッセージデータと書込対象データとを含んでいる。このメッセージデータはフラグデータとアドレスデータと所定のデリミタとを含んでいる。生成部１１５は、ローカルパケットを受信すると、フラグデータとデリミタを排除し、アドレスデータと書込対象データとを関連付けたエントリ情報をデータバッファ１１６に格納する。これは、駆動部１９０がメモリ装置１６へアクセスする際、後述するキューを効率よく使用するためである。同様に、生成部２１５は、ローカルパケットを受信すると、フラグデータとデリミタを排除し、アドレスデータと書込対象データとを関連付けたエントリ情報をデータバッファ２１６に格納する。これは、駆動部２９０がメモリ装置２６へアクセスする際、後述するキューを効率よく使用するためである。

【0051】

例えば生成部１１５がエントリ情報をデータバッファ１１６に格納すれば、図７に示すように、データバッファ１１６はアドレスデータと書込対象データ（図７においてＤＴと表記）とを関連付けたエントリ情報Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を記憶する。なお、アドレスデータ「Ａ」に関連付けられた４つ書込対象データ＃１，＃２，＃３，＃４はそれぞれ１６バイトの大きさを有する。アドレスデータ「Ｂ」とアドレスデータ「Ｃ」のそれぞれに関連付けられた４つ書込対象データもアドレスデータ「Ａ」の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0052】

生成部１１５は、エントリ情報Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３を格納すると、エントリ情報Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に含まれるアドレスデータの連続性を確認する。例えば、生成部１１５はアドレスデータ「Ａ」とアドレスデータ「Ｂ」が連続するか否か、アドレスデータ「Ｂ」とアドレスデータ「Ｃ」が連続するか否かなどを確認する。

【0053】

アドレスデータ「Ａ」とアドレスデータ「Ｂ」が連続する場合、生成部１１５はアドレスデータ「Ａ」と、このアドレスデータ「Ａ」に関連付けられた４つ書込対象データ＃１，＃２，＃３，＃４と、アドレスデータ「Ｂ」に関連付けられた４つ書込対象データ＃５，＃６，＃７，＃８と、を集約した第１メッセージ情報（図７において第１ＭＳＧ情報と表記）Ｍ１を生成する。第１メッセージ情報は第１情報の一例である。第１メッセージ情報Ｍ１のサイズは少なくとも１２８バイトより大きく、ローカルパケットが単体で有する６４バイトの書込対象データ（１６バイト×４つの書込対象データ）のサイズより大きい。

【0054】

一方、アドレスデータ「Ｂ」とアドレスデータ「Ｃ」が連続しない場合、生成部１１５は単独のアドレスデータ「Ｃ」に関連付けられた４つ書込対象データ＃９，＃１０，＃１１，＃１２を集約した第２メッセージ情報（図７において第２ＭＳＧ情報と表記）Ｍ２を生成する。第２メッセージ情報は第２情報の一例である。なお、アドレスデータ「Ｂ」とアドレスデータ「Ｃ」が連続する場合には、生成部１１５は、４つ書込対象データ＃９，＃１０，＃１１，＃１２を第１メッセージ情報Ｍ１に集約してもよい。

【0055】

このように、生成部１１５はアドレスデータに連続性がある場合、ローカルパケットが単体で有する書込対象データのサイズより大きなサイズのメッセージ情報を生成することができる。すなわち、アドレスデータに連続性がある場合、生成部１１５は少なくとも１６バイト×４×エントリ情報の個数分のサイズを有するメッセージ情報を生成することができる。

【0056】

生成部１１５は、第１メッセージ情報Ｍ１や第２メッセージ情報Ｍ２などを生成すると、第１メッセージ情報Ｍ１や第２メッセージ情報Ｍ２などをコマンド管理部１１７の駆動部１９０に出力する。これにより、第１メッセージ情報Ｍ１や第２メッセージ情報Ｍ２などが駆動部１９０に入力される。例えば、第１メッセージ情報Ｍ１が駆動部１９０に入力されると、駆動部１９０はコマンド管理部１１７が有する第１キュー９１と第２キュー９２のうち第１キュー９１に第１メッセージ情報Ｍ１をエントリ（登録）する。

【0057】

第１キュー９１は駆動部１９０がメモリ制御部１６Ａに書込指令（書込コマンド）を発行するために使用する循環式バッファである。書込指令は書込要求の一例である。第１キュー９１はＳＱ（Submission Queue）と呼ばれることがある。駆動部１９０は、第１キュー９１にエントリされた第１メッセージ情報Ｍ１に基づいて、第１メッセージ情報Ｍ１が備える書込対象データの書込指令を発行する。

【0058】

第１キュー９１に第１メッセージ情報Ｍ１がエントリされると、図８に示すように、駆動部１９０は第１メッセージ情報Ｍ１の第１キュー９１へのエントリ完了と書込指令とをメモリ制御部１６Ａのドアベルレジスタ１６Ｃに通知する。これにより、メモリ制御部１６Ａは第１キュー９１にアクセスして、第１キュー９１から第１メッセージ情報Ｍ１を読み取る。そして、メモリ制御部１６Ａは第１メッセージ情報Ｍ１が有する書込対象データをデータ記憶部１６Ｂに書き込む。

【0059】

データ記憶部１６Ｂへの書込対象データの書き込みが完了すると、データ記憶部１６Ｂは完了通知をメモリ制御部１６Ａに出力する。完了通知により、メモリ制御部１６Ａは第１メッセージ情報Ｍ１に対する処理が完了したことを示す完了通知情報Ｃ１を生成し、完了通知情報Ｃ１を第２キュー９２にエントリする。第２キュー９２は完了通知情報Ｃ１などを格納する循環式のバッファである。第２キュー９２はＣＱ（Completion Queue）と呼ばれることがある。

【0060】

駆動部１９０は第２キュー９２を監視し、第２キュー９２に完了通知情報Ｃ１がエントリされると、完了通知情報Ｃ１を取得する。図示しないが、駆動部１９０は、完了通知情報Ｃ１を取得すると、完了通知情報Ｃ１をサーバ１０のＣＰＵに向けて送信する。これにより、サーバ１０からＣＸＬパケットを含むクライアント信号が出力されていれば、サーバ１０から出力されたクライアント信号のＣＸＬパケットが有する書込対象データの書き込みが完了したことをサーバ１０のＣＰＵは確認することができる。

【0061】

このように、ローカルパケットが備える一部のデータがＮＶＭｅに対応可能な第１メッセージ情報Ｍ１などに集約される。これにより、接続規格としてのＣＸＬに制限されず、信号処理部１１０は接続規格としてのＰＣＩｅと通信規格としてのＮＶＭｅを利用してメモリ装置１６に書込対象データを書き込むことができる。なお、信号処理部１１０は書込対象データを単独で書き込んでもよいし、書込対象データをアドレスデータと共に書き込んでもよい。

【0062】

そして、アドレスデータに連続性がある場合には、連続するアドレスデータのそれぞれと関連付けられた複数の書込対象データが第１メッセージ情報Ｍ１などに集約される。すなわち、１回の出力でメモリ装置１６に転送できる書込対象データの量が増大する。これにより、信号処理部１１０のメモリ装置１６に対するメモリアクセスの通信速度を向上することができる。

【0063】

例えば、第１キュー９１へのエントリ周期がメモリ制御部１６Ａの処理時間より短い場合、第１キュー９１が輻輳したりオーバーフローしたりしてエントリが受け付けられない可能性がある。この場合、エントリ情報のサイズが６４バイトであれば、エントリが受け付けられなくなった後の通信速度がメモリ制御部１６Ａの処理時間×６４バイトに制限される。しかしながら、本実施形態であれば、６４バイトより大きなサイズの書込対象データをメモリ制御部１６Ａが処理する。このため、メモリ制御部１６Ａに処理の余裕が発生し、信号処理部１１０はメモリ装置１６に対するメモリアクセスの通信速度を向上することができる。以上、図７及び図８を参照して、信号処理部１１０を一例として説明したが、信号処理部２１０についても基本的に信号処理部１１０と同様であるため、信号処理部２１０の詳細な説明は省略する。

【0064】

次に、図９を参照して、光伝送装置１００の送信時の動作について説明する。

【0065】

まず、第１入出力部１１１はクライアント信号からＣＸＬパケットを抽出する（ステップＳ１）。第１入出力部１１１がＣＸＬパケットを抽出すると、圧縮部１５０はＣＸＬパケットを圧縮する（ステップＳ２）。上述したように、圧縮部１５０はメッセージ領域８０の中のタグ領域８１に格納されたフラグデータとアドレスデータを抽出し、抽出したフラグデータとアドレスデータなどとを新たなメッセージデータとする新たなローカルパケットを生成する。

【0066】

圧縮部１５０がＣＸＬパケットを圧縮してローカルパケットを生成すると、第１判定部１５１はフラグデータが第１フラグデータであるか否かを判定する（ステップＳ３）。すなわち、第１判定部１５１はローカルパケットのメッセージデータを確認し、メッセージデータに第１フラグデータが含まれているか否かを判定する。例えば、フラグデータが第２フラグデータであるなど、フラグデータが第１フラグデータでない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、フレーマ部１６０はローカルパケットを収容する（ステップＳ４）。すなわち、フレーマ部１６０はローカルパケットがデータ塊として保持する１収容周期分のメッセージデータと書込対象データを取得してＯＴＮフレームに収容する。この場合、生成部１１５はメッセージ情報の生成を回避する。

【0067】

フレーマ部１６０がローカルパケットを収容すると、送受信部１４０は第２入出力部１１４を経由したＯＴＮフレームを光信号に変換し（ステップＳ５）、光信号を送信する（ステップＳ６）。光信号を送信すると、光伝送装置１００は送信時の処理を終了する。これにより、光伝送装置１００から光信号が送信され、光伝送装置２００がこの光信号を受信する。

【0068】

一方、ステップＳ３の処理において、フラグデータが第１フラグデータである場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、生成部１１５はメッセージ情報を生成する（ステップＳ７）。すなわち、生成部１１５は上述した第１メッセージ情報Ｍ１や第２メッセージ情報Ｍ２などを生成する。メッセージ情報を生成すると、駆動部１９０は書込対象データの書込指令を通知し（ステップＳ８）、処理を終了する。より詳しくは、駆動部１９０は書込指令をメモリ装置１６のメモリ制御部１６Ａに通知し、処理を終了する。これにより、光伝送装置１００は、ＣＸＬパケットが入力されても、ＮＶＭｅに対応するメモリ装置１６に書込対象データを高速に書き込むことができる。

【0069】

次に、図１０を参照して、光伝送装置２００の受信時の動作について説明する。

【0070】

まず、光伝送装置２００の送受信部（不図示）は光伝送装置１００から送信された光信号を受信する（ステップＳ１１）。光伝送装置２００の送受信部は、光信号を受信すると、光信号をＯＴＮフレームに変換する（ステップＳ１２）。光伝送装置２００の送受信部が光信号をＯＴＮフレームに変換すると、デフレーマ部２７０は第２入出力部２１４を経由したＯＴＮフレームからローカルパケットを抽出する（ステップＳ１３）。なお、デフレーマ部２７０が抽出するローカルパケットはメッセージデータの一部が抽出対象から除外されている。このため、後続の処理において、デフレーマ部２７０が抽出するローカルパケットを元のＣＸＬパケットに復元する処理が要求される。

【0071】

デフレーマ部２７０がローカルパケットを抽出すると、第２判定部２８０はフラグデータが第２フラグデータであるか否かを判定する（ステップＳ１４）。すなわち、第２判定部２８０はローカルパケットのメッセージデータを確認し、メッセージデータに第２フラグデータが含まれているか否かを判定する。フラグデータが第２フラグデータでない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、復元部２８１はＣＸＬパケットを復元する（ステップＳ１５）。例えば、フラグデータが第１フラグデータ及び第２フラグデータのいずれとも異なる第３フラグデータである場合、復元部２８１はローカルパケットから元のＣＸＬパケットを復元する。

【0072】

復元部２８１がＣＸＬパケットを復元すると、復元部２８１はＣＸＬパケットを転送し（ステップＳ１６）、処理を終了する。より詳しくは、復元部２８１はＣＸＬパケットをＣＸＬデバイス２０に転送する。このように、サーバ１０から送信されたクライアント信号のＣＸＬパケットをＣＸＬデバイス２０が受信する。

【0073】

一方、ステップＳ１４の処理において、フラグデータが第２フラグデータである場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、生成部２１５はメッセージ情報を生成する（ステップＳ１７）。メッセージ情報を生成すると、駆動部２９０は書込対象データの書込指令を通知し（ステップＳ１８）、処理を終了する。これにより、光伝送装置２００は、サーバ１０から送信されたクライアント信号のＣＸＬパケットであっても、ＮＶＭｅに対応するメモリ装置２６に書込対象データを高速に書き込むことができる。

【0074】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【0075】

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）ＣＸＬで規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成する生成部と、前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する通知部と、を有するメモリ駆動装置。
（付記２）前記生成部は、前記アドレスが連続しない場合、連続しない単独の前記アドレスの情報と、連続しない単独の前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第２情報を生成し、前記通知部は、前記第２情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への前記書込要求を通知する、ことを特徴とする付記１に記載のメモリ駆動装置。
（付記３）前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定する判定部を含み、前記生成部は、前記判定部が前記特定パケットを前記伝送フレームに収容しないと判定した場合に、前記第１情報を生成する、ことを特徴とする付記１又は２に記載のメモリ駆動装置。
（付記４）前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定する判定部を含み、前記生成部は、前記判定部が前記特定パケットを前記伝送フレームに収容すると判定した場合に、前記第１情報の生成を回避する、ことを特徴とする付記１又は２に記載のメモリ駆動装置。
（付記５）前記通信規格は、ＮＶＭｅである、ことを特徴とする付記１又は２に記載のメモリ駆動装置。
（付記６）前記メモリ装置は、ＳＳＤを含む、前記ＮＶＭｅに対応する外付けストレージ装置である、ことを特徴とする付記５に記載のメモリ駆動装置。
（付記７）前記特定パケットを収容した光伝送用の伝送フレームを光伝送路に送信する第１光伝送装置と、付記１又は２に記載のメモリ駆動装置を含み、前記光伝送路から前記伝送フレームを受信する第２光伝送装置と、を備える光伝送システムであって、前記生成部は、前記第２光伝送装置が前記伝送フレームから前記特定パケットを抽出することにより、前記特定パケットを受信する、
ことを特徴とする光伝送システム。
（付記８）ＣＸＬで規定された接続規格に応じた特定パケットを受信した場合、前記特定パケットの一部として含まれるデータをバッファに格納するとともに、前記特定パケットの前記一部として前記データと共に含まれるアドレスが連続するか否かを判定し、前記アドレスが連続する場合、連続する前記アドレスの情報と、連続する前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第１情報を生成し、前記バッファに格納された前記データを前記ＣＸＬに対応不能な通信規格で規定されたメモリ装置に書き込む際に、前記第１情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への書込要求を通知する、メモリ駆動方法。
（付記９）前記アドレスが連続しない場合、連続しない単独の前記アドレスの情報と、連続しない単独の前記アドレスに関連付けられた前記データの情報とを集約した第２情報を生成し、前記第２情報と前記通信規格とに基づいて、前記メモリ装置に対し、前記データの前記メモリ装置への前記書込要求を通知する、ことを特徴とする付記８に記載のメモリ駆動方法。
（付記１０）前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定し、前記特定パケットを前記伝送フレームに収容しないと判定した場合に、前記第１情報を生成する、ことを特徴とする付記８又は９に記載のメモリ駆動方法。
（付記１１）前記特定パケットが含むフラグ情報に基づいて、前記特定パケットを光伝送用の伝送フレームに収容するか否かを判定し、前記特定パケットを前記伝送フレームに収容すると判定した場合に、前記第１情報の生成を回避する、ことを特徴とする付記８又は９に記載のメモリ駆動方法。

【符号の説明】

【0076】

１０ サーバ
２０ ＣＸＬデバイス
１６，２６ メモリ装置
１００，２００ 光伝送装置
１１０，２１０ 信号処理部
１１１ 第１入出力部
１１２，２１２ 変換判定部
１１３，２１３ フレーム処理部
１１４，２１４ 第２入出力部
１１５，２１５ 生成部
１１６，２１６ データバッファ
１１７，２１７ コマンド管理部
１９０，２９０ 駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】