特許 7561276 通信チップ及びデータ処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-25

(45)【発行日】2024-10-03

(54)【発明の名称】通信チップ及びデータ処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 7/00 20060101AFI20240926BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H04L7/00 500

H04L1/00 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023526632

(86)(22)【出願日】2021-11-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-20

(86)【国際出願番号】 CN2021128824

(87)【国際公開番号】W WO2022095945

(87)【国際公開日】2022-05-12

【審査請求日】2023-05-01

(31)【優先権主張番号】202011233275.1

(32)【優先日】2020-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】516010548

【氏名又は名称】セインチップス テクノロジー カンパニーリミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100112656

【弁理士】

【氏名又は名称】宮田 英毅

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】丁瑞香

【審査官】北村 智彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－２５３８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第１０００９２００（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０６９９０５３８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特開２０００－２５３８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４６５８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ７／００

Ｈ０４Ｌ １／００

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の同期モジュールと、１セットのキャッシュモジュールと、複数の位置合わせモジュールとを含む通信チップであって、
前記同期モジュールは、対応するレーンのデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータを前記キャッシュモジュールに保存するように構成され、
前記キャッシュモジュールは、複数の先入れ先出しキューであるＦＩＦＯを含み、前記ＦＩＦＯは、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュするように構成され、
前記位置合わせモジュールは、前記キャッシュモジュール内の対応するレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力するように構成され、
前記同期モジュールの数は８つであり、前記位置合わせモジュールの数は７つであり、前記ＦＩＦＯの数は８つであり、
前記複数の位置合わせモジュールは、４つの第１の位置合わせモジュール、２つの第２の位置合わせモジュール、及び１つの第３の位置合わせモジュールを含み、
前記第１の位置合わせモジュールは、２つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした２つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記２つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成され、
前記第２の位置合わせモジュールは、４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成され、
前記第３の位置合わせモジュールは、８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている
ことを特徴とする通信チップ。

【請求項2】

複数の位置合わせモジュールのデータ出力速度は完全同一ではない
ことを特徴とする請求項１に記載の通信チップ。

【請求項3】

請求項１または２に記載の通信チップに適用されるデータ処理方法であって、
同期モジュールにより、対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存することと、
前記キャッシュモジュール内の各ＦＩＦＯにより、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュすることと、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、位置合わせモジュールの上流の前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記位置合わせモジュールの下流の受信側に、位置合わせされたデータをマージ出力することと、
前記同期モジュールにより、同期状態情報及びレーンマークを、前記下流の受信側の設定速度に対応する位置合わせモジュールに送信することと、
前記キャッシュモジュールに前記設定速度に対応する前記位置合わせモジュールの全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされた場合、前記設定速度に対応する前記位置合わせモジュールに通知メッセージを送信することと、
を含み、
前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
前記同期状態情報及び前記通知メッセージを受信した場合、前記キャッシュモジュール内のＦＩＦＯにキャッシュされた対応するレーンの同期後のデータを読み取り、読み取ったデータを前記レーンマークに基づいて整列してから出力することを含む、
ことを特徴とするデータ処理方法。

【請求項4】

前記設定速度が１つのレーンのデータ速度である場合、各前記同期モジュールにより、対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータを前記位置合わせモジュールの下流の受信側に送信する
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項5】

前記設定速度が２つのレーンのデータ速度の和に対応する速度であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータをそれぞれ対応して受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
４つの第１の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することを含み、
各第１の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の２つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした２つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記２つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項6】

前記設定速度が４つのレーンのデータ速度の和に対応する速度であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
２つの第２の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することを含み、
各第２の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項7】

前記設定速度が８つのレーンのデータ速度の和に対応する速度であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
１つの第３の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力することを含み、
第３の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項8】

第２の位置合わせモジュール及び第１の位置合わせモジュールの設定速度がそれぞれ４つのレーンのデータ速度の和及び２つのレーンのデータ速度の和に対応する速度であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
１つの第２の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、２つの第１の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の他の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、同期後のデータをマージ出力することを含む
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【請求項9】

各２つのレーンの同期後のデータ間のタイミングスキューが設定範囲を超えた場合、前記位置合わせモジュールにより前記キャッシュモジュール内のＦＩＦＯをクリアするとともに、各同期モジュールにより対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存する動作に戻ることをさらに含む
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は出願番号が「２０２０１１２３３２７５．１」で、出願日が２０２０年１１月０６日である中国特許出願に基づいて提出され、その中国特許出願の優先権を主張し、その中国特許出願の全文を援用により本願に組み入れる。

【0002】

本願は通信の技術分野に関し、特に通信チップ及びデータ処理方法に関する。

【背景技術】

【0003】

５Ｇ通信技術の発展に伴い、高速、高品質のデータ伝送がチップ設計で考慮しなければならない重要な点となっている。必要とされるネットワーク速度が物理デバイスの搬送能力を超える場合、高速インターフェースを実現するためにマルチレーン並列伝送方式がトレンドとなっている。

【0004】

データ伝送の品質を保証するため、通信チップの物理符号化サブレイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｕｂｌａｙｅｒ，ＰＣＳ）は、データの高速伝送時に通常、リードソロモン前方誤り訂正式（ＲＳ－Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ，ＲＳ－ＦＥＣ）の符号化方式を選択する。ＲＳ－ＦＥＣでは、送信側はデータに位置合わせマーク（ＡＭ）を挿入する必要があり、光ファイバ又は電気ケーブルを介してデータが伝送された後、受信側はデータの同期位置合わせのためにデータストリーム内でＡＭを探す。

【発明の概要】

【0005】

本願の実施例によれば、通信チップが提供される。前記通信チップは、複数の同期モジュールと、１セットのキャッシュモジュールと、複数の位置合わせモジュールとを含む。

【0006】

前記同期モジュールは、対応するレーンのデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存するように構成されている。

【0007】

前記キャッシュモジュールは、複数の先入れ先出しキューであるＦＩＦＯを含み、前記ＦＩＦＯは、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュするように構成されている。

【0008】

前記位置合わせモジュールは、前記キャッシュモジュール内の対応するレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力するように構成され、
前記同期モジュールの数は８つであり、前記位置合わせモジュールの数は７つであり、前記ＦＩＦＯの数は８つであり、
前記複数の位置合わせモジュールは、４つの第１の位置合わせモジュール、２つの第２の位置合わせモジュール、及び１つの第３の位置合わせモジュールを含み、
前記第１の位置合わせモジュールは、２つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした２つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記２つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成され、
前記第２の位置合わせモジュールは、４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成され、
前記第３の位置合わせモジュールは、８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0009】

本願の実施例によれば、データ処理方法が提供される。前記データ処理方法は本願により提供される通信チップに適用され、前記データ処理方法は、
各同期モジュールにより、対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存することと、
キャッシュモジュール内の各ＦＩＦＯにより、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュすることと、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、位置合わせモジュールの上流の前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記位置合わせモジュールの下流の受信側に、位置合わせされたデータをマージ出力することと、
前記同期モジュールにより、同期状態情報及びレーンマークを、前記下流の受信側の設定速度に対応する位置合わせモジュールに送信することと、
前記キャッシュモジュールに前記設定速度に対応する前記位置合わせモジュールの全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされた場合、前記設定速度に対応する前記位置合わせモジュールに通知メッセージを送信することと、
を含み、
前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
前記同期状態情報及び前記通知メッセージを受信した場合、前記キャッシュモジュール内のＦＩＦＯにキャッシュされた対応するレーンの同期後のデータを読み取り、読み取ったデータを前記レーンマークに基づいて整列してから出力することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本願の実施例により提供される通信チップの構造模式図である。

【図2】本願の実施例により提供されるデータ処理方法のフローチャートである。

【図3】本願の実施例により提供される設定速度でのデータフローの概略図その一である。

【図4】本願の実施例により提供される設定速度でのデータフローの概略図その二である。

【図5】本願の実施例により提供される設定速度でのデータフローの概略図その三である。

【図6】本願の実施例により提供される設定速度でのデータフローの概略図その四である。

【図7】本願の実施例により提供される設定速度でのデータフローの概略図その五である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

データ伝送の品質を保証するため、通信チップの物理符号化サブレイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｕｂｌａｙｅｒ，ＰＣＳ）は、データの高速伝送時に通常、リードソロモン前方誤り訂正式（ＲＳ－ＦＥＣ）の符号化方式を選択する。ＲＳ－ＦＥＣでは、送信側はデータに同期位置合わせマーク（ＡＭ）を挿入する必要があり、光ファイバ又は電気ケーブルを介してデータが伝送された後、受信側はデータの同期位置合わせのためにデータストリーム内でＡＭを探す。

【0012】

通信チップが受信するデータの同期位置合わせ方式は複数のプロトコルと速度に対応できないため、通信チップの利用に柔軟性が欠け、通信チップの研究開発・使用コストが大幅に増大する。

【0013】

本願の実施例によれば、様々な速度設定の組み合わせのデータ位置合わせ需要を実現でき、論理リソースの占有及び無駄を低減し、構造の最適化を実現できる通信チップ及びデータ処理方法が提供される。

【0014】

本願の実施例により提供される技術案によれば、複数の同期モジュールと、１セットのキャッシュモジュールと、複数の位置合わせモジュールとを含むことができ、１セットのキャッシュモジュールは複数のＦＩＦＯを含み、ＦＩＦＯは対応する同期モジュールにより出力される同期後のデータをキャッシュし、少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の少なくとも一つのＦＩＦＯにキャッシュされた全てのレーンの同期データを位置合わせし、マージ出力することにより、複数のＦＩＦＯにより、様々な速度設定の組み合わせのデータ位置合わせ需要を実現でき、論理リソースの占有及び無駄を低減し、構造の最適化を実現できる。

【0015】

図１は、本願により提供される通信チップの構造模式図であり、本願により提供される通信チップは、物理符号化サブレイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｕｂｌａｙｅｒ，ＰＣＳ）を含み、ＲＳ－ＦＥＣ設定の環境をサポートする。

【0016】

図１に示すように、本願により提供される通信チップは、複数の同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）と、１セットのキャッシュモジュール（ａｌ＿ｆｉｆｏ＿８）と、複数の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２、ａｌｉｇｎ＿４、ａｌｉｇｎ＿８を含む）とを含む。

【0017】

同期モジュールは、対応するレーンのデータを受信し、受信したデータを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存するように構成され、キャッシュモジュールは、複数の先入れ先出しキューＦＩＦＯを含み、ＦＩＦＯは、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュするように構成され、位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の対応するレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力するように構成されている。ここで、マージ出力とはマージしてから出力することである。

【0018】

一つの例示的な方法において、同期モジュールの数は８つであり、前記位置合わせモジュールの数は７つであり、ＦＩＦＯの数は８つであり、図１に示すように、キャッシュモジュール（ａｌ＿ｆｉｆｏ＿８）は、それぞれＦＩＦＯ＿０、ＦＩＦＯ＿１、ＦＩＦＯ＿２、ＦＩＦＯ＿３、ＦＩＦＯ＿４、ＦＩＦＯ＿５、ＦＩＦＯ＿６、ＦＩＦＯ＿７である８つのＦＩＦＯを含むことができる。複数の同期モジュールから出力される同期後のデータは順次ＦＩＦＯにキャッシュされ、同期モジュールとＦＩＦＯとは１対１に対応することができる。

【0019】

なお、同期モジュールの数とＦＩＦＯの数とが同じであってもよく、同期モジュールとＦＩＦＯの数とが他の数であってもよく、実際の需要に応じて設定することが可能である。位置合わせモジュールの数も他の数とすることができる。

【0020】

一つの例示的な方法において、複数の位置合わせモジュールのデータ出力速度は完全同一ではない。具体的には、複数の位置合わせモジュールがサポートする出力ごとのデータサイズが完全同一ではないか、または複数の位置合わせモジュールのデータでサポートするデータが完全同一ではない。

【0021】

一つの例示的な方法において、複数の位置合わせモジュールは、４つの第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）、２つの第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）、及び１つの第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）を含む。

【0022】

前記第１の位置合わせモジュールは、２つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした２つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記２つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0023】

前記第２の位置合わせモジュールは、４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0024】

前記第３の位置合わせモジュールは、８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0025】

具体的には、図１に示されるように、同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）は、シングルレーン同期モジュールであってもよく、一つの前方誤り訂正ＦＥＣモードのレーン（ｌａｎｅ）を完成させる同期ステートマシンであってもよく、全てのイーサネット速度をサポートしている。第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）は、２つのレーンデータの位置合わせモジュールであってもよく、完成速度が５０ＧＥ（ｇｉｇａｂｉｔ ｅｔｈｅｒｎｅｔ：ギガビットイーサネット）で、２つのＦＥＣ ｌａｎｅの位置合わせステートマシンであってもよく、２つのＦＥＣ ｌａｎｅ上のデータタイプ（ｓｙｍｂｏｌ）のマージ機能を完成させることができる。第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）は、４つのレーンデータの位置合わせモジュールであってもよく、完成速度が１００ＧＥで、４つのＦＥＣ ｌａｎｅの位置合わせステートマシンであってもよく、４つのＦＥＣ ｌａｎｅ上のｓｙｍｂｏｌのマージ機能を完成させることができる。第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は、８つのレーンデータの位置合わせモジュールであってもよく、完成速度が２００ＧＥで、８つのＦＥＣ ｌａｎｅの位置合わせステートマシンであってもよく、８つのＦＥＣ ｌａｎｅ上のｓｙｍｂｏｌのマージ機能を完成させることができる。

【0026】

本願の実施例において、データソースは、ＰＣＳ送信側からのＲＳ－ＦＥＣ符号化後の出力データであって、異なるＦＣＥ ｌａｎｅに応じてＮ（１～８であってもよい）ウェイに分けられたデータ、すなわち、Ｎ個のレーン上のデータであってもよい。データ伝送の速度が２５ＧＥであれば、１つのＦＥＣ ｌａｎｅのデータが含まれ、データ伝送の速度が５０ＧＥであれば、２つのＦＥＣ ｌａｎｅのデータが含まれ、データ伝送の速度が１００ＧＥであれば、４つのＦＥＣ ｌａｎｅのデータが含まれ、データ伝送の速度が２００ＧＥであれば、８つのＦＥＣ ｌａｎｅのデータが含まれる。

【0027】

本願により提供される通信チップによりデータ処理を行うプロセスは、以下のとおりである。

【0028】

図１に示すように、同期モジュールはデータの同期を行い、入力されたＮ個のレーン上のデータ、すなわち入力されたＮウェイのデータは対応する同期モジュールを経て、それぞれＮウェイのデータのシングルＦＥＣ ｌａｎｅ同期プロセスが完成する。具体的な同期プロセスは、送信時にＰＣＳプロトコル内で固定周期で生成され且つＰＣＳ処理データストリーム内で搬送される位置合わせマーク（ＡＭ）を用いて、データ内の位置合わせマークを問い合わせ、位置合わせマークの前のデータを削除し、位置合わせマークを伝送データの境界とすることである。具体的には、ＩＥＥＥ ８０２．３－２０１８ ｃｌａｕｓｅ８２、９１、１０８、１１９、１３４などの章を参照できる。同期モジュールは、対応するレーンのデータの同期を実現してから、同期信号（同期状態情報を搬送する）及びレーンマーク（ＦＥＣ ｌａｎｅ番号）を設定速度に対応する位置合わせモジュールに出力し、同期後のデータをキャッシュモジュールに渡す。

【0029】

キャッシュモジュールのデスキュー：キャッシュモジュールは８つのＦＩＦＯを含み、Ｎウェイ（８ウェイであってもよい）のＦＥＣ ｌａｎｅの同期後のデータは、対応するＦＩＦＯに直接書き込まれる。各ＦＩＦＯにおける読み取り及びクリア動作は、下流の位置合わせモジュール（第１の位置合わせモジュール、第２の位置合わせモジュール、又は第３の位置合わせモジュール）により制御できる。

【0030】

位置合わせモジュールは、データ位置合わせを行い、ポートの設定速度に応じて、第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）、又は第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は、上流のＦＩＦＯの読み取り及びクリア動作を制御することにより、複数のＦＥＣ ｌａｎｅのデータの位置合わせを実現する。具体的には、キャッシュモジュール内のＮ個のＦＩＦＯに既に設定速度に対応する全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされた場合、位置合わせモジュールに通知メッセージを送信し、位置合わせモジュールはこの通知メッセージ及び対応する同期状態情報を受信するとともに、Ｎ個のＦＩＦＯ内の同期後のデータを読み取ることで、データの位置合わせを実現し、レーンマークに従ってソートしてから出力する。第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）は速度５０ＧＥのデータ位置合わせを完成させ、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）は速度１００ＧＥのデータ位置合わせを完成させ、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は速度２００ＧＥのデータ位置合わせを完成させる。ポートの設定速度は、ポートに設定されるサポート速度として考えられる。

【0031】

なお、本願により提供される通信チップは、図１に示す構成形態に限定されるものではなく、同期モジュール、キャッシュモジュール内のＦＩＦＯの数、及び位置合わせモジュールの数などは、実際の必要に応じて調整可能である。

【0032】

本願により提供される通信チップは、物理媒体接続層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｅｄｉａ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ，ＰＭＡ）からのデータに対する同期、位置合わせ動作を完成させることができ、複数の速度の設定方法をサポートすることができ、外部ネットワーク及びＣＰＲＩの複数の速度の設定及び組み合わせをサポートすることができるため、例えば、４つの２５ＧＥ速度、または４つの５０ＧＥ速度を支持するか、あるいは４つの共通公衆無線インターフェース（ＣＰＲＩ）をサポートするポート、または２つの１００ＧＥ速度をサポートするポート、または１つの１００ＧＥ速度及び２つの２５ＧＥ／５０ＧＥ／ＣＰＲＩをサポートするポート、または１つの２００ＧＥ速度をサポートするポートなど、複数のポートサポート速度の設定方法を表すことができる。

【0033】

本願により提供される通信チップは、複数の同期モジュールと、１セットのキャッシュモジュールと、複数の位置合わせモジュールとを含むことができ、１セットのキャッシュモジュールは複数のＦＩＦＯを含み、ＦＩＦＯは対応する同期モジュールにより出力される同期後のデータをキャッシュし、少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の少なくとも一つのＦＩＦＯにキャッシュされた全てのレーンの同期データを位置合わせし、マージ出力することにより、複数のＦＩＦＯにより、様々な速度設定の組み合わせのデータ位置合わせ需要を実現でき、論理リソースの占有及び無駄を低減し、構造の最適化を実現できる。一実施形態において、キャッシュモジュールは８つのＦＩＦＯを含み、この８つのＦＩＦＯによって、様々な速度設定の組み合わせのデータ位置合わせ需要を実現する。本願により提供される通信チップを利用しなければ、同じ機能を実現するために２４個のＦＩＦＯが必要とされる。したがって、論理リソースの占有及び無駄を低減し、チップを最適化し、コストを低減することができる。

【0034】

図２は本願の実施例により提供されるデータ処理方法であって、前記方法は本願により提供される通信チップに適用することができる。このチップはＰＣＳを含むチップであってもよい。図２に示すように、本願の実施例により提供される技術案は以下のステップを含む。

【0035】

Ｓ２１０において、同期モジュールにより、対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存する。

【0036】

Ｓ２２０において、キャッシュモジュール内の各先入れ先出しキューＦＩＦＯにより、対応する同期モジュールから出力される同期後のデータをキャッシュする。

【0037】

Ｓ２３０において、複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力する。

【0038】

具体的なデータ通信方式としては、通信チップにより通信する方法を参照できる。

【0039】

一つの例示的な方法において、複数の前記位置合わせモジュールのデータの速度は完全同一ではない。

【0040】

一つ例示的な方法において、前記同期モジュールの数は８つであり、前記位置合わせモジュールの数は７つであり、前記ＦＩＦＯの数は８つである。

【0041】

一つの例示的な形態において、前記方法は、前記同期モジュールにより、同期状態情報及びレーンマークを、設定速度に対応する位置合わせモジュールに送信することと、前記キャッシュモジュールに設定速度に対応する全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされた場合、前記設定速度に対応する位置合わせモジュールに通知メッセージを送信することとをさらに含む。

【0042】

前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、前記同期状態情報及び前記通知メッセージを受信した場合、前記キャッシュモジュール内のＦＩＦＯにキャッシュされた対応するレーンの同期後のデータを読み取り、読み取ったデータを前記レーンマークに基づいて整列してから出力することを含む。

【0043】

各レーン上のデータはＰＣＳ送信側から同時に送信されてもよく、各レーンのデータが伝送中に通過する可能性のある物理媒体が同じではないため、一部のレーン上のデータ受信に遅延が生じることがある。各レーンのデータの位置合わせを実現するために、同期モジュールは、対応するレーンのデータを同期してから、キャッシュモジュール内の対応するＦＩＦＯにキャッシュし、全てのレーンの同期後のデータが全て対応するＦＩＦＯにキャッシュされた場合、位置合わせモジュールは空でないＦＩＦＯ内のデータを同時に読み取り、データの位置合わせを実現する。

【0044】

具体的には、位置合わせモジュールが同期状態情報を受信した場合、受信したデータに同期が行われたと判定でき、位置合わせモジュールが通知メッセージを受信した場合、キャッシュモジュールに設定速度に対応する全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされたと判定できるため、位置合わせモジュールが同期状態情報及び通知メッセージを受信した場合、キャッシュモジュール内の空でないＦＩＦＯを同時に読み取り、全てのレーンのデータの位置合わせを実現し、読み取ったデータをレーンマークに従って整列することで、出力データがデータの送信順番で出力されるようにする。

【0045】

一つの例示的な形態において、各２つのレーンの同期後のデータ間のタイミングスキューが設定範囲を超えた場合、位置合わせモジュールによりキャッシュモジュール内のＦＩＦＯをクリアするとともに、各同期モジュールにより対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータをキャッシュモジュールに保存する動作に戻ることをさらに含む。

【0046】

タイミングスキューとは、タイミング間の間隔を指してもよく、設定範囲は、実際の状況に応じて設定することができる。各２つのレーンの同期後のデータ間のタイミングスキューが設定範囲を超えた場合、ＦＩＦＯにオーバーフローが発生し、データの位置合わせが失敗し、空でないＦＩＦＯをリセットして同期位置合わせ処理を再開する必要がある。

【0047】

本願の実施例において、具体的なデータ処理方法としては、通信チップにより処理する方法を参照できる。

【0048】

図１に示すように、同期モジュールはデータの同期を行い、入力されたＮ個のレーン上のデータ、すなわち入力されたＮウェイのデータは対応する同期モジュールを経て、それぞれＮウェイのデータのシングルＦＥＣ ｌａｎｅ同期プロセスが完成する。具体的な同期プロセスは、送信時にＰＣＳプロトコル内で固定周期で生成され且つＰＣＳ処理データストリーム内で搬送される位置合わせマーク（ＡＭ）を用いて、データ内の位置合わせマークを問い合わせ、位置合わせマークの前のデータを削除し、位置合わせマークを伝送データの境界とすることである。具体的には、ＩＥＥＥ ８０２．３－２０１８ｃｌａｕｓｅ８２、９１、１０８、１１９、１３４などの章を参照できる。同期モジュールは、対応するレーンのデータの同期を実現してから、同期信号（同期状態情報を搬送する）及びレーンマーク（ＦＥＣ ｌａｎｅ番号）を設定速度に対応する位置合わせモジュールに出力し、同期後のデータをキャッシュモジュールに渡す。

【0049】

キャッシュモジュールのデスキュー：キャッシュモジュールは８つのＦＩＦＯを含み、Ｎウェイ（８ウェイであってもよい）のＦＥＣ ｌａｎｅの同期後のデータは、対応するＦＩＦＯに直接書き込まれる。各ＦＩＦＯにおける読み取り及びクリア動作は、下流の位置合わせモジュール（第１の位置合わせモジュール、第２の位置合わせモジュール、又は第３の位置合わせモジュール）により制御できる。

【0050】

位置合わせモジュールは、データ位置合わせを行い、ポートの設定速度に応じて、第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）、又は第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は、上流のＦＩＦＯの読み取り及びクリア動作を制御することにより、複数のＦＥＣ ｌａｎｅのデータの位置合わせを実現する。具体的には、キャッシュモジュール内のＮ個のＦＩＦＯに既に設定速度に対応する全てのレーンの同期後のデータがキャッシュされた場合、位置合わせモジュールに通知メッセージを送信し、位置合わせモジュールはこの通知メッセージ及び対応する同期状態情報を受信するとともに、Ｎ個のＦＩＦＯ内の同期後のデータを読み取ることで、データの位置合わせを実現し、レーンマークに従ってソートしてから出力する。第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）は速度５０ＧＥのデータ位置合わせを完成させ、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）は速度１００ＧＥのデータ位置合わせを完成させ、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は速度２００ＧＥのデータ位置合わせを完成させる。ポートの設定速度は、ポートに設定されるサポート速度として考えられる。

【0051】

図１に示すように、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）を例にとると、データ位置合わせの具体的な動作は以下の通りである。

【0052】

ステップ１において、リセット後、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）は、キャッシュモジュール（ａｌ＿ｆｉｆｏ＿８）内の８つのＦＩＦＯをクリアする。

【0053】

ステップ２において、あるレーン（レーン数が８より小さい場合）が同期された後、対応するＦＩＦＯに対して読み取りを行わず、書き込みのみを行う。

【0054】

ステップ３において、８つのレーンが全て同期され且つ８つのＦＩＦＯが全て空でない場合、キャッシュモジュール（ａｌ＿ｆｉｆｏ＿８）は、８つのＦＩＦＯ内の同期後のデータの同時読み取りを開始し、最初に読み出されるのはＡＭである。

【0055】

ステップ４において、何れか一つのＦＩＦＯでオーバーフローが発生すると、レーン間のタイミングスキューが許容範囲を超えて位置合わせが失敗したことを意味し、この場合、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）が全ての８つのＦＩＦＯをリセットして同期位置合わせ処理を再開する。

【0056】

ステップ５において、位置合わせが成功すると、同期モジュールから与えられたＦＥＣ ｌａｎｅ番号に従って、８ウェイの入力データを順番に並べ替えて出力する。

【0057】

第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）の位置合わせプロセスは、第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）が対応する２つのＦＩＦＯからデータを入力してこれら２つのＦＩＦＯの読み取り及びクリア動作を制御し、第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）が対応する４つのＦＩＦＯからデータを入力してこれら４つのＦＩＦＯの読み取り及びクリア動作を制御する点を除いて、第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）と似ている。

【0058】

一つの例示的な方法において、設定速度が１つのレーンのデータ速度である場合、各前記同期モジュールにより、対応するレーン上のデータを受信し、受信した前記データを同期し、同期後のデータを下流の受信側に送信する。具体的には、図３に示すように、１つのレーンのデータ速度が２５ＧＥであり、設定速度は４つの２５ＧＥを含み、４つの同期モジュールにより、４つのレーン上のデータを対応して受信し、受信したデータを同期し、同期したデータを下流の受信側に送信する。つまり、同期後のデータはキャッシュモジュールと位置合わせモジュールを通過しない。その理由として、設定速度が１つのレーンのデータ速度と同じであるため、少なくとも２つのレーンの同期後のデータをマージして出力する必要がないため、同期モジュールから出力されたデータをそのまま下流の受信側に送信できることが挙げられる。

【0059】

一つの例示的な方法において、設定速度が２つのレーンのデータ速度の和であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータをそれぞれ対応して受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
４つの第１の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することを含み、各第１の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の２つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした２つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記２つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0060】

具体的には、図４に示すように、１つのレーンのデータ速度が２５ＧＥであり、設定速度は
４つの５０ＧＥを含み、８つの同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）により８つのレーン上のデータを対応して受信し、受信したデータを同期し、同期後のデータを対応する８つのＦＩＦＯにキャッシュし、４つの第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）により、８つのＦＩＦＯにキャッシュされた同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力し、ここで、各第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）は２つのＦＩＦＯにキャッシュされた同期後のデータを位置合わせしてマージ出力する。

【0061】

一つの例示的な方法において、設定速度が４つのレーンのデータ速度の和であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
２つの第２の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することを含み、各第２の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0062】

具体的には、図５に示すように、１つのレーンのデータ速度が２５ＧＥであり、設定速度は２つの１００ＧＥを含み、８つの同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）により８つのレーン上のデータを対応して受信し、受信したデータを同期し、同期後のデータを対応する８つのＦＩＦＯにキャッシュし、２つの第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）により、８つのＦＩＦＯにキャッシュされた８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力し、ここで、各第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）は４つのＦＩＦＯにキャッシュされた２つのレーンの同期後のデータを位置合わせしてマージ出力する。

【0063】

一つの例示的な実施形態では、設定速度が４つのレーンのデータ速度の和、及び２つのレーンのデータ速度を含み、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、
複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、１つの第２の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、２つの第１の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の他の４つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、同期後のデータをマージ出力することを含む。

【0064】

具体的には、図６に示すように、１つのレーンのデータ速度が２５ＧＥであり、設定速度は１つの１００ＧＥと２つの５０ＧＥを含み、８つの同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）により８つのレーン上のデータを対応して受信し、受信したデータを同期し、同期後のデータを対応する８つのＦＩＦＯにキャッシュし、１つの第２の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿４）により、４つのＦＩＦＯにキャッシュされた４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、４つのＦＩＦＯ内の４つのレーンの同期後のデータをマージ出力するとともに、２つの第１の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿２）により、他の４つのＦＩＦＯにキャッシュされた４つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、他の４つのＦＩＦＯ内の４つのレーンの同期後のデータをマージ出力する。

【0065】

一つの例示的な方法において、設定速度が８つのレーンのデータ速度の和であり、複数の位置合わせモジュールが８つのレーン上のデータを受信する場合、複数の位置合わせモジュールのうちの少なくとも一つの位置合わせモジュールにより、前記キャッシュモジュール内の全てのレーンの同期後のデータを位置合わせし、位置合わせされたデータをマージ出力することは、
１つの第３の位置合わせモジュールにより、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力することを含み、第３の位置合わせモジュールは、キャッシュモジュール内の８つのＦＩＦＯが対応してキャッシュした８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、前記８つのレーンの同期後のデータをマージ出力するように構成されている。

【0066】

具体的には、図７に示すように、１つのレーンのデータ速度が２５ＧＥであり、設定速度は１つの２００ＧＥを含み、８つの同期モジュール（ｌｓｙｎｃ）により８つのレーン上のデータを対応して受信し、受信したデータを同期し、同期後のデータを対応する８つのＦＩＦＯにキャッシュし、１つの第３の位置合わせモジュール（ａｌｉｇｎ＿８）により、８つのＦＩＦＯにキャッシュされた８つのレーンの同期後のデータを位置合わせし、８つのＦＩＦＯがキャッシュした８つのレーンの同期後のデータをマージ出力する。

【0067】

なお、図１、図２～図７において、矢印の方向はデータの流向であり、図２～図７において、矢印の付いた曲線の方向は、異なる設定速度における実際のデータ流向である。

【0068】

本願が提供する技術案によれば、複数のイーサネット速度の設定と組み合わせをサポートすることができ、通信チップには１セットのキャッシュモジュールしか含まれておらず、キャッシュモジュールは８つのＦＩＦＯを含むことができる。データ処理のプロセスにおいて、通信チップを柔軟に構成して使用することができるだけでなく、回路の論理リソースを節約し、通信チップの面積と消費電力を低減することもできる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】