特許 7651566 クロックウェイク抑制を採用するリングトランスポート

(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】2025-03-17

(45)【発行日】2025-03-26

(54)【発明の名称】クロックウェイク抑制を採用するリングトランスポート

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/38 20060101AFI20250318BHJP

   G06F 13/42 20060101ALI20250318BHJP

   G06F 13/36 20060101ALI20250318BHJP

   H04L 12/42 20060101ALI20250318BHJP

【ＦＩ】

G06F13/38 320Z

G06F13/42 350Z

G06F13/36 530C

H04L12/42 Z

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022521685

(86)(22)【出願日】2020-10-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-18

(86)【国際出願番号】 US2020056851

(87)【国際公開番号】W WO2021081196

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2023-09-07

(31)【優先権主張番号】16/659,978

(32)【優先日】2019-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591016172

【氏名又は名称】アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＭＩＣＲＯ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100111615

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 良太

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨 圭介

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム エル． ウォーカー

【審査官】田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００６３６１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２５４１４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００９５６８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／１１９６１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－０３２０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １３／１０ － １３／１４

Ｇ０６Ｆ １３／２０ － １３／４２

Ｈ０４Ｌ １２／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集積回路（ＩＣ）デバイスのリングトランスポートのノードにおいて、前記リングトランスポートを周回するようにクロックウェイク信号を送信するために使用されるワイヤを監視することと、
前記ワイヤの監視によって前記リングトランスポートのアイドル条件を識別したことに応じて、第１の指定された期間の間、前記ノードをクロック抑制状態に構成することと、を含み、
前記クロック抑制状態の間、前記ノードは、前記ノードで受信したクロックウェイク信号のさらなる送信を抑制する、
方法。

【請求項2】

前記リングトランスポートの複数のノードの各ノードにおいて、前記ノードでクロックウェイク信号を受信したことに応じて、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替わることをさらに含む、
請求項１の方法。

【請求項3】

前記アイドル条件は、後続のデータパケットの無いクロックウェイク信号が前記ノードで受信された後に、第２の指定された期間が経過することを含む、
請求項１の方法。

【請求項4】

前記第１の指定された期間を、前記リングトランスポートをクロックするために使用されるクロック信号の第１の指定されたクロックサイクル数として構成することであって、前記第１の指定されたクロックサイクル数は、クロックウェイク信号が前記リングトランスポートを一周するのに必要な期間と少なくとも等しい対応する期間を有する、ことと、
前記第２の指定された期間を、前記クロック信号の第２の指定されたクロックサイクル数として構成することと、をさらに含む、
請求項３の方法。

【請求項5】

前記第１の指定された期間が経過したことと、前記クロック抑制状態の間に前記ノードで受信されたデータトラフィックが無いことと、に応じて、前記ノードを、前記ノードで受信したクロックウェイク信号を転送することが許可される休止状態に構成することをさらに含む、
請求項１の方法。

【請求項6】

前記クロック抑制状態の間に、前記ノードで第１のデータパケットを受信したことに応じて、
前記ノードのスキッドバッファの第１のバッファで前記第１のデータパケットをバッファリングすることと、
前記ノードでクロックウェイク信号を生成して、前記リングトランスポートの次のノードに前記クロックウェイク信号を送信することと、
生成されたクロックウェイク信号の送信に続いて、前記第１のバッファから前記次のノードに前記第１のデータパケットを送信することと、をさらに含む、
請求項１の方法。

【請求項7】

前記第１のデータパケットをバッファリングしている間に、前記ノードで第２のデータパケットを受信したことに応じて、
前記スキッドバッファの第２のバッファで前記第２のデータパケットをバッファリングすることと、
前記第１のデータパケットの送信に続いて、前記第２のデータパケットを前記次のノードに送信することと、をさらに含む、
請求項６の方法。

【請求項8】

リングトランスポートを備える集積回路（ＩＣ）デバイスであって、
前記リングトランスポートは、
複数のノードと、
前記複数のノードをリング状に結合するワイヤ相互接続であって、前記リングトランスポートを周回するようにクロックウェイク信号を送信するように構成されたワイヤを含むワイヤ相互接続と、
前記複数のノードのうち選択ノードに結合されたスリープコントローラと、を備え、
前記スリープコントローラは、前記ワイヤの監視によって前記リングトランスポートのアイドル条件を識別したことに応じて、第１の指定された期間の間、前記選択ノードをクロック抑制状態に構成し、
前記クロック抑制状態の間、前記ノードは、前記選択ノードで受信したクロックウェイク信号のさらなる送信を抑制する、
集積回路（ＩＣ）デバイス。

【請求項9】

前記複数のノードの各ノードは、前記ノードでクロックウェイク信号を受信したことに応じて、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替わるように構成されている、
請求項８のＩＣデバイス。

【請求項10】

前記アイドル条件は、後続のデータパケットの無いクロックウェイク信号が前記選択ノードで受信された後に、第２の指定された期間が経過することを含む、
請求項８のＩＣデバイス。

【請求項11】

前記第１の指定された期間は、前記リングトランスポートをクロックするために使用されるクロック信号の第１の指定されたクロックサイクル数で表され、前記第１の指定されたクロックサイクル数は、クロックウェイク信号が前記リングトランスポートを一周するのに必要な期間と少なくとも等しい対応する期間を有し、
前記第２の指定された期間は、前記クロック信号の第２の指定されたクロックサイクル数で表される、
請求項１０のＩＣデバイス。

【請求項12】

前記スリープコントローラは、前記第１の指定された期間が経過したことと、前記クロック抑制状態の間に前記ノードで受信されたデータトラフィックが無いことと、に応じて、前記選択ノードを休止状態に構成し、
前記休止状態の間、前記選択ノードは、前記選択ノードで受信したクロックウェイク信号を転送することが許可される、
請求項８のＩＣデバイス。

【請求項13】

前記クロック抑制状態の間に、前記選択ノードで第１のデータパケットを受信したことに応じて、
前記選択ノードは、
前記選択ノードのスキッドバッファの第１のバッファで前記第１のデータパケットをバッファリングし、
前記選択ノードでクロックウェイク信号を生成して、前記リングトランスポートの次のノードに前記クロックウェイク信号を送信し、
生成されたクロックウェイク信号の送信に続いて、前記第１のバッファから前記次のノードに前記第１のデータパケットを送信する、
請求項８のＩＣデバイス。

【請求項14】

前記第１のデータパケットをバッファリングしている間に、前記選択ノードで第２のデータパケットを受信したことに応じて、
前記選択ノードは、
前記スキッドバッファの第２のバッファで前記第２のデータパケットをバッファリングし、
前記第１のデータパケットの送信に続いて、前記第２のデータパケットを前記次のノードに送信する、
請求項１３のＩＣデバイス。

【請求項15】

前記ＩＣデバイスは、プロセッサを含む、
請求項８のＩＣデバイス。

【請求項16】

複数のノード間でデータパケットをトランスポートするように構成されたリングトランスポートであって、各ノードは、クロック信号によって選択的にクロックされ、各データパケットは、前記リングトランスポートにおいてクロックウェイク信号に先行されている、リングトランスポート、を備えるデバイスであって、
前記複数のノードのうち選択ノードは、前記リングトランスポートが第１の指定された期間の間アイドル条件を満たすことに応じて、前記第１の指定された期間に続く第２の指定された期間中に前記選択ノードで受信したクロックウェイク信号を抑制するように構成されている、
デバイス。

【請求項17】

前記複数のノードの各ノードは、前記ノードでクロックウェイク信号を受信したことに応じて、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替わるように構成されている、
請求項１６のデバイス。

【請求項18】

前記アイドル条件は、後続のデータパケットの無いクロックウェイク信号が前記選択ノードで受信された後に、第２の指定された期間が経過することを含む、
請求項１６のデバイス。

【請求項19】

前記第２の指定された期間は、前記クロック信号の第１の指定されたクロックサイクル数で表され、前記第１の指定されたクロックサイクル数は、クロックウェイク信号が前記リングトランスポートを一周するのに必要な期間と少なくとも等しい対応する期間を有し、
前記第１の指定された期間は、前記クロック信号の第２の指定されたクロックサイクル数で表される、
請求項１８のデバイス。

【請求項20】

クロックウェイク信号を抑制している間に、前記選択ノードで第１のデータパケットを受信したことに応じて、
前記選択ノードは、
前記選択ノードのスキッドバッファの第１のバッファで前記第１のデータパケットをバッファリングし、
前記選択ノードでクロックウェイク信号を生成して、前記リングトランスポートの次のノードに前記クロックウェイク信号を送信し、
生成されたクロックウェイク信号の送信に続いて、前記第１のバッファから前記次のノードに前記第１のデータパケットを送信する、
請求項１６のデバイス。

【請求項21】

前記第１のデータパケットをバッファリングしている間に、前記選択ノードで第２のデータパケットを受信したことに応じて、
前記選択ノードは、
前記スキッドバッファの第２のバッファで前記第２のデータパケットをバッファリングし、
前記第１のデータパケットの送信に続いて、前記第２のデータパケットを前記次のノードに送信する、
請求項２０のデバイス。

【請求項22】

前記デバイスは、プロセッサを含む、
請求項１６のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

集積回路（ＩＣ）デバイスは、多くの場合、リングトランスポートを使用して、リングトランスポートに接続された様々なコンポーネント間でデータ及びコマンドを通信する。一般的なリングトランスポート構成では、リングトランスポートにおいて、各パケットに１クロックサイクル以上先行するクロックウェイク信号が使用される。リングトランスポートのノードでクロックウェイク信号を受信すると、後続のパケットの受信に備えてステージをアクティブにするように機能する。ただし、このようなクロックウェイク信号は、リングトランスポートを無限に周回することが多く、最終的には各ノードが常時クロックされる。これにより、ノードが低電力モードに移行することを抑制し、リングトランスポートが過剰な電力を消費することになる。

【0002】

本開示は、添付図面を参照することによって、より良く理解することができ、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになる。異なる図面で同一の符号が使用されている場合には、類似又は同一のアイテムを示す。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】本開示のいくつかの実施形態による、スリープコントローラを備えたダブルバッファリングトランスポートを有する集積回路（ＩＣ）デバイスを示すブロック図である。

【図2】本開示の実施形態による、図１のリングトランスポートのノード及びスリープコントローラをより詳細に示す図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態による、図１及び図２のスリープコントローラの動作を表す状態図の一部を表す方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0004】

リングトランスポートのコンポーネントのクロック分配は、多くの場合、かなりの電力を消費し、この電力消費は、誤ったクロックウェイク信号がリングトランスポートを無限に周回する従来の実施形態によって悪化し、リングトランスポートがクロックウェイク信号で満たされ、したがって、連続的にクロックされることにつながる。以下の開示は、リングトランスポートを通過する誤ったクロックウェイク信号を抑制する、又は、「潰す（squash）」ように機能するスリープコントローラの実装を通じて、リングトランスポートの電力消費を低減するためのシステム及び技術を説明する。これらの誤ったクロックウェイク信号を抑制する際に、リングトランスポートのノードを非クロック状態に切り替えることができるため、リングトランスポートがアイドル状態の場合にノードの消費電力を低減することができる。

【0005】

少なくとも１つの実施形態では、リングトランスポートは、制御シグナリングのためのワイヤと、データシグナリングのためのワイヤと、を含む複数のワイヤから構成されるワイヤ相互接続を介してリング状に接続された複数のノードを含む。スリープコントローラは、選択ノードに接続されており、ノードで受信されたクロックウェイク信号の転送又は「リピート」に関するノードの動作を制御するように動作する。スリープコントローラは、クロックウェイク信号及びデータパケットについて、制御されるノードのワイヤ相互接続を監視する。ノードがデータトラフィックを受信せずに指定されたアイドル期間が経過すると、スリープコントローラは、ノードをアクティブなクロック抑制状態に構成する。この状態では、ノードは、受信したクロックウェイク信号を抑制するように（すなわち、受信したクロックウェイク信号の転送を控えるように）制御される。少なくとも１つの実施形態では、スリープコントローラは、リングトランスポートを通過する誤ったクロックウェイク信号をクリアするのに十分な期間、ノードをこのクロック抑制状態に維持する。クロック抑制状態の指定された期間が経過すると、スリープコントローラは、休止状態に移行し、休止状態では、ノードは、新たに受信したクロックウェイク信号の転送が許可され、クロックウェイク信号の後にデータパケットが続く場合、スリープコントローラは、アクティブ状態に戻り、ノードはアクティブ動作を実施するように制御される。

【0006】

このように、スリープコントローラは、制御されるノードを介して、アイドル期間後にリングトランスポートから誤ったクロックウェイク信号をアクティブにクリアするように機能し、次に、リングトランスポートに現れる新たなクロックウェイク信号にノードが反応できる状態に戻り、これは、リングトランスポートでのデータトラフィックの再開を示し得る。このアクティブなクロックウェイク信号抑制により、リングトランスポートは、誤ったクロック信号がない場合に実際のアイドル状態に切り替わることが可能になり、したがって、このアイドル状態の間、ノードは、非クロック状態を維持することができ、電力もそれに見合って低減される。

【0007】

図１は、いくつかの実施形態による、アクティブなクロックウェイク抑制を採用するリングトランスポート１０２を有する集積回路（ＩＣ）デバイス１００を示す図である。ＩＣデバイス１００は、システムオンチップ（ＳｏＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の単一のＩＣチップ、又は、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）等のように共通の基板、回路基板若しくは他のキャリアに搭載された複数のＩＣチップを含み得る。ＩＣデバイス１００の例には、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、加速処理装置（ＡＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、他のプロセッサ、及び、１つ以上のＩＣチップに通常実装される他のシステムが含まれる。

【0008】

リングトランスポート１０２は、図示した４つのノード１０４－１～１０４－４等のように、ワイヤ相互接続１０６を介してリング形状に接続された複数のノード１０４を含み、それによって、制御及びデータシグナリングが、単方向リング実装の場合には一方向（例えば、時計回り方向１０８）に、双方向リング実装の場合には何れかの方向にノードからノードに送信される。この制御及びデータシグナリングは、１つのノード１０４で消費又は抑制されるまで、リング形状を周回し続ける。各ノード１０４は、ノード１０４－１～１０４－４にそれぞれ接続されたコンポーネント１１０－１～１１０－４等のような、ＩＣデバイス１００の１つ以上のコンポーネント１１０に接続される。これらのコンポーネント１１０は、１つ以上の他のノード１０４に送信するために、対応するノード１０４を介してデータトラフィックをリングトランスポート１０２に注入する、又は、他のノード１０４からリングトランスポート１０２によって送信されるデータトラフィックを消費する、の一方又は両方を行うように動作する。コンポーネント１１０は、処理要素、ストレージ要素、バス又はインタフェース要素、入力／出力デバイス要素等のように、ＩＣデバイス１００の様々な要素の何れかを含む。

【0009】

ノード１０４及びコンポーネント１１０は、クロック分配ツリー１１４を介してノード１０４及びコンポーネント１１０間に分配されるリングクロック信号１１２（本明細書では「ＲＩＮＧ＿ＣＬＫ」１１２とも呼ばれる）に基づいてクロックされる。リングクロック信号１１２は、例えば、ＩＣデバイス１００のシステムクロック、又は、それから派生したリングトランスポート１０２に固有のクロックであってもよい。リングトランスポート１０２及び関連するコンポーネント１１０がアクティブのままであり、したがってＩＣデバイス１００に少なくとも最小限の電力が供給されている間クロックされる場合、クロック分配ツリー１１４及びそのクロックシンクによってかなりの電力が消費される。この不必要な電力消費を回避するために、リングトランスポート１０２は、ＲＩＮＧ＿ＣＬＫ１１２によってクロックされるノード１０４及びコンポーネント１１０が、リングトランスポート１０２上のデータパケットの送信間でクロックゲーティングされるクロックウェイクスキームを採用する。したがって、ノードがリングトランスポート１０２でデータパケットを送信する準備をしている場合、ノードは、データパケットを表すシグナリングより所定のクロックサイクル数（例えば、１クロックサイクル）だけ先にクロックウェイク信号１１６（本明細書では「ＣＬＫ＿ＥＮ」１１６とも呼ばれる）を挿入する。したがって、クロックウェイク信号１１６を受信したノード１０４は、ノード１０４及びその関連する１つ以上のコンポーネント１１０でクロックゲーティングを非アクティブにすることによって、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替えることによって応答し、クロックウェイク信号１１６に続いてデータパケットを受信して処理する準備ができる。

【0010】

そのようなクロックウェイクシグナリングの使用は、ノード１０４がデータパケット間の低電力のクロックゲーティングアイドル状態の使用を容易にしながら、アップストリームからのデータトラフィックを直前の通知で受信することを可能にするが、そうでなければ、クロックウェイクシグナリングは、リングトランスポート１０２全体がクロックされ続けることになることが多く、それによって、低電力アイドル状態に決して移行することができない。説明すると、受信ノードは、所定のデータパケットが次のノードで消費中であると判断できない限り、所定のクロックウェイク信号をそれ以上伝搬すべきでないと次のノードに通知することができない。このように、データパケットに先行するクロックウェイク信号は、後続のデータパケットが消費されて削除された後もリングトランスポートに残る可能性があり、したがって、リングトランスポート１０２は、最終的にクロックウェイク信号で「満たされる」ことになり、その結果、実質的に、リングトランスポート１０２が継続的にクロックされる。この誤ったクロックウェイクシグナリングの１つの解決策は、追加のワイヤとロジックとを実装して、所定のノードにおいて、受信したデータパケットが次のノードで消費され、それ以上伝搬されないかどうかを計算できるようにすることと、より高速な回路とワイヤとを使用して、そのインジケータを、クロックを有効にするのに間に合うようにより迅速に次のノードに送ることである。しかし、そのようなワイヤとロジックは、現実的でない場合が多く、クロックウェイクスキームによって達成可能な電力節約を打ち消すほど電力を消費する。

【0011】

各ノードでの追加の高電力配線及びロジックに依存することなく、誤ったクロックウェイクシグナリングの影響を軽減するために、少なくとも１つの実施形態では、リングトランスポート１０２は、ノード１０４のうち選択されたノード（例えば、図示した例ではノード１０４－１）において、スリープコントローラ１１８を採用する。少なくとも１つの実施形態では、スリープコントローラ１１８は、関連するノード１０４－１でのアイドル条件に応じてアクティブなクロック抑制状態に移行するように動作する。このアイドル条件は、例えば、ノード１０４－１が指定された期間の間アイドル状態であることを含む。このアクティブなクロック抑制状態では、有効なデータパケットが受信されるか、又は、指定された期間が経過するまで、スリープコントローラ１１８は、受信したクロックウェイク信号１１６の転送を抑制するように、すなわち、受信したクロックウェイク信号１１６を「潰す」ようにノード１０４－１を制御する。アクティブなクロック抑制状態の間に有効なデータパケットが受信されると、スリープコントローラ１１８は、受信したクロックウェイク信号１１６を抑制するためのノード１０４－１の制御を停止し、通常のアクティブ状態に移行する。指定された期間が経過すると、スリープコントローラ１１８は、休止状態に移行し、ノード１０４－１は、受信したクロックウェイク信号１１６をアクティブに抑制するように制御されなくなり（すなわち、ノード１０４－１は、クロックウェイク信号１１６を転送することが許可され）、したがって、ノード１０４－１は、クロックウェイク１１６及び後続のデータパケットに迅速に応答してアクティブ状態に戻ることができる。このアプローチでは、ノード１０４－１でクロックウェイク信号１１６を指定された期間、アクティブに抑制すると、ノード１０４－１及びスリープコントローラ１１８は、リングトランスポート１０２から誤ったクロックウェイク信号１１６を除去して、休止状態に移行することができる。休止状態では、受信される次のクロックウェイク信号１１６がデータパケットに先行する有効なクロックウェイク信号１１６でなければならず、したがって、リングトランスポート１０２がアクティブなデータ送信に戻ったことをシグナリングする。

【0012】

図２は、いくつかの実施形態による、図１のリングトランスポート１０２のノード１０４－１及びスリープコントローラ１１８の実施形態をより詳細に示す図である。説明を容易にするために、ノード１０４－１及びスリープコントローラ１１８は、時計回り方向１０８にシグナリングを送信する単方向リング構成で示されている（図１）。双方向リング構成の場合、以下に説明するコンポーネント及び動作が、反対方向（例えば、反時計回り）に移動する制御及びデータシグナリングのために複製されることが理解されよう。

【0013】

一実施形態では、ワイヤ相互接続１０６は、制御シグナリング用のワイヤ及びデータシグナリング用のワイヤを含む、複数のワイヤ（一般に、トレース、リード、導線等とも呼ばれる）を含む。データシグナリング用のワイヤは、データパケットのＫ個のデータビット（ビットＤ０～ＤＫ－１）（Ｋ＞＝１）を並列に伝送するためのＫ本のデータワイヤ２０２、又は、差分シグナリング実装のための２×Ｋ本のデータワイヤ２０２を含む。制御シグナリング用のワイヤは、データパケット用のＫ本のデータワイヤ上のデータの挿入と併せて、データワイヤ２０２の状態が有効なデータを表すことを通知するようにアサートされるＶＡＬＩＤ信号を伝送する有効ワイヤ２０４を含む。制御シグナリング用のワイヤは、データワイヤ２０２への対応するデータパケットの挿入より指定のクロックサイクル数（例えば、１クロックサイクル）前にクロックウェイク信号１１６（例えば、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のパルス又は他の一時的なアサーション）を通信するためのＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６をさらに含む。ノード１０４－１を含むノード１０４は、ノード１０４の入力部で受信されたワイヤ相互接続１０６のシグナリングをバッファリング、増幅及び転送するように機能するリピータ２０５を実装する。一実施形態では、リピータ２０５は、各デジタルバッファ２０８とのワイヤ相互接続のワイヤ毎に１つずつの複数のデジタルバッファ２０８として実装され、それぞれ、ノード１０４の入力側の対応するアップストリームワイヤセグメントに接続された入力部と、ノード１０４の出力側の対応するダウンストリームワイヤセグメントに接続された出力部と、を有する。ワイヤ毎の単一デジタルバッファの実装が示されているが、リピータ２０５は、本明細書に提供されるガイドラインを使用して、他の回路構成を使用して実装することができる。ノード１０４の各々は、ノード１０４の（図に示すように）入力側又は出力側に配置されたスキッドバッファ２１２をさらに含む。スキッドバッファ２１２は、デュアルバッファ２１４，２１６と、多重化／逆多重化回路２１８，２２０と、コントローラ２２４と、を含み、データワイヤ２０２で受信された着信データパケットをダウンストリームに転送するためにバッファリングするように動作する。デュアルバッファ２１４，２１６により、スキッドバッファ２１２は、以前に受信したデータパケットが後続のダウンストリーム送信のために処理されている間、着信データパケットをバッファリングすることができる。

【0014】

各ノード１０４は、ノードのワイヤ相互接続１０６とそのノードの１つ以上のコンポーネント１１０との間のインタフェースとして機能するノードインタフェース２２５をさらに含む。ノードインタフェース２２５は、ワイヤ相互接続１０６の様々なワイヤに結合され、コンポーネント１１０から受信されたデータパケットをダウンストリームノードに送信するためにリングトランスポート１０２内に注入するように動作し、同時に、注入されたデータパケットに先行するクロックウェイク信号１１６と、データワイヤ２０２の状態が有効なデータを表すことを示すのに使用される有効なシグナリングと、を提供するようにＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６及び有効なワイヤ２０４を制御する。受信側では、ノードインタフェース２２５は、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６の入力側でクロックウェイク信号１１６を受信するように動作し、それに応じて、ノード１０４又は１つ以上のコンポーネント１１０でリングクロック信号１１２に適用されているクロックゲーティングを非アクティブにすることによって、ノード１０４及び１つ以上のコンポーネント１１０は、クロックウェイク信号１１６の受信に続くことが予測されるデータパケットの受信に間に合うようにアクティブにされ、クロックされる。そのようなデータパケットが続く場合、ノードインタフェース２２５は、データパケットがノードに関連するコンポーネント１１０を対象としているかどうかを判断し、対象としている場合に、データパケットのデータのコピーを対象のコンポーネント１１０に提供するように動作する。

【0015】

スリープコントローラ１１８を参照すると、一実施形態では、このコンポーネントは、ステートマシン２２６と、リングクロック信号１１２又はそこから派生したクロックによってクロックされる、アイドルタイマ２２８及び抑制タイマ２３０と、を含むカウントダウンタイマのセットとを含む。ステートマシン２２６は、ハードコードされたロジック、プログラマブルロジック、ファームウェア若しくはハードウェアを実行するプロセッサ、又は、それらの組み合わせを使用して実装される。ステートマシン２２６は、ノード１０４－１でクロックウェイク信号１１６の受信を監視するためにＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６の入力側に結合された入力部と、ノード１０４－１で有効なデータパケットの受信を監視するために有効なワイヤ２０４の入力側に結合された入力部（有効なワイヤ２０４のアサーションが、データワイヤ２０２によって通知された「データ」が有効であることを通知することを呼び出す）と、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のデジタルバッファ２０８の制御に使用されるスリープ信号２３２を提供する出力部と、を有し、その結果、スリープ信号２３２がアサートされ（すなわち、ＳＬＥＥＰ＝１）、有効な着信データパケットがない（すなわち、ＶＡＬＩＤ＝０）場合、この状態の間、デジタルバッファ２０８を実質的に無効にし、受信したクロックウェイク信号１１６をリピートしない（すなわち、受信したクロックウェイク信号１１６を抑制又は「潰す」）。図示した実施形態では、この構成は、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のアップストリームセグメントとデジタルバッファ２０８の入力部との間に配置されたＡＮＤゲート２３４を使用して実装され、それによって、ＡＮＤゲート２３４は、スリープ信号２３２の反転表現を受信する反転入力部と、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のアップストリームセグメントに結合された入力部と、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のデジタルバッファ２０８の入力部として働く出力部と、を有する。他の実施形態では、本明細書で提供される教示に従って、異なるロジック実装が使用される。

【0016】

ノード１０４－１の動作を制御する際のステートマシン２２６の動作は、図示した状態図２４０によって表され、アクティブ状態２４２と、アイドル状態２４４と、クロック抑制状態２４６と、休止状態２４８と、の４つの動作状態を含む。ステートマシン２２６は、上記のようにＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６と有効なワイヤ２０４とを監視して、クロックウェイク信号１１６（ＣＬＫ＿ＥＮ）の存在と、ノード１０４－１を通過するデータトラフィックと、を検出する。アクティブなデータトラフィックがある間、ステートマシン２２６はアクティブ状態２４２のままであり、その間、スリープ信号２３２がアサート（又はデアサート）されず、したがって、受信されたクロックウェイク信号１１６は、リピータ２０５によって転送されることが許可される。クロックウェイク信号１１６が後続のデータパケット無しで受信された場合、ステートマシン２２６はアイドル状態２４４に移行する。アクティブ状態２４２と同様に、アイドル状態では、スリープ信号２３２がアサートされないため、受信したクロックウェイク信号１１６をダウンストリームノードに転送することができる。（ノード１０４－１で如何なるデータトラフィックも受信せずにアイドルタイマ２２８によって測定された）アイドル状態２４４の第１の指定された期間が経過した後等のように指定されたアイドル条件が生じた後に、ステートマシン２２６は、クロック抑制状態２４６に移行する。クロック抑制状態２４６の間、スリープコントローラ１１８は、ノード１０４－１で受信されたクロックウェイク信号１１６を、スリープ信号２３２をアサートすることによってアクティブに抑制し、それによって、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６のデジタルバッファ２０８を実質的に無効にする。これにより、リピータ２０５がノード１０４－１の入力側で受信した受信クロックウェイク信号１１６をリピートするのを防ぐ。

【0017】

データトラフィックがノード１０４－１で受信されない限り、（抑制タイマ２３０を介して測定された）第２の指定された期間の間、ステートマシン２２６は、クロック抑制状態２４６のままである。この第２の指定された期間は、一実施形態では、リングトランスポート１０２に存在する誤ったクロックウェイク信号１１６がノード１０４－１に到達し、その後、休止状態２４８に移行する前に抑制されるのを可能にするように予測される期間を表すように選択又は他の方法で指定される。クロック抑制状態２４６の間に、第２の指定された期間が経過する前にデータトラフィックが受信された場合、ステートマシン２２６はアクティブ状態に戻る。そうでない場合、休止状態２４８にある間、ノード１０４－１がクロックゲーティング状態に切り替わり、ステートマシン２２６は、リピータ２０５によって受信されたクロックウェイク信号１１６のダウンストリーム伝搬を可能にするように、スリープ信号２３２をデアサートする。クロックウェイク信号１１６が受信され、データパケットが続く場合、ステートマシン２２６はアクティブ状態２４２に戻る。クロックウェイク信号１１６が受信され、データパケットが続かない場合、ステートマシン２２６はアイドル状態２４４に戻る。

【0018】

図３は、いくつかの実施形態による、スリープコントローラ１１８によって実施されるステートマシン２２６のアイドル状態からクロック抑制状態、休止状態への遷移を説明する方法３００を示す図である。一定のブロックが図３に所定の順序で示されているが、これらのブロックによって表されるプロセスは、同時に又は異なる順序で実行できることに留意されたい。ブロック３０２は、データパケットが続かないクロックウェイク信号１１６の受信を検出した後に、ステートマシン２２６がアイドル状態２４４に移行することを表す。アイドル状態２４４に移行したことに応じて、ブロック３０４で、ステートマシン２２６は、アイドルタイマ２２８を、第１の指定された期間を表す値Ｍにリセットする。第１の指定された期間は、固定又はプログラム可能であってもよく、リングトランスポート１０２の動作のモデリングから等の様々な考慮事項の何れかに基づいて、又は、リングトランスポート１０２の実際の動作中のリアルタイムフィードバックに基づいて、指定される。次に、アイドルタイマ２２８は、リングクロック信号１１２のサイクル毎にＭからカウントダウンする。アイドルタイマ２２８の経過中、ブロック３０６で、ステートマシン２２６は、ノード１０４－１でのデータパケットの受信を監視する。データパケットが受信されると、ブロック３０８で、ステートマシン２２６はアクティブ状態２４２に戻る。そうでない場合、アイドル状態２４４に移行した後にＭサイクル経過した（すなわち、アイドルタイマ２２８が経過した）とブロック３１０で判断されると、ステートマシン２２６は、ブロック３１２でクロック抑制状態２４６に移行する。

【0019】

クロック抑制状態に移行したことに応じて、ブロック３１４で、ステートマシン２２６は、抑制タイマ２３０を、固定又はプログラム可能な第２の指定された期間を表す値Ｎにリセットする。少なくとも１つの実施形態では、値Ｎは、リングトランスポート１０２に存在する誤ったクロックウェイク信号１１６が全てノード１０４－１で抑制されるのを可能にするのに十分な（クロックサイクルで測定される）時間として設定される。説明すると、クロックウェイク信号１１６がリングトランスポート１０２の回路を完了するのに２０クロックサイクル要する場合、値Ｎは、リングトランスポート１０２上の任意の所定の誤ったクロックウェイク信号１１６がノード１０４－１に到達して、抑制されることができるのに十分な時間を与えるように、例えば２２等のように２０より少し大きい値に設定することができる。値Ｎにリセットされると、抑制タイマ２３０は、リングクロック信号１１２のサイクル毎にＮからカウントダウンされる。

【0020】

さらに、クロック抑制状態２４６に移行したことに応じて、ステートマシン２２６は、ブロック３１６でスリープ信号２３２をアサートする。次に、スリープ信号２３２のアサートは、任意の受信したクロックウェイク信号１１６をリピートしないようにＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６上のデジタルバッファ２０８を構成し、したがって、クロック抑制状態２４６の間、ノード１０４－１で受信された誤ったクロックウェイク信号１１６を潰す又は抑制する。

【0021】

判別ブロック３１８で表されるように、ステートマシン２２６は、抑制タイマ２３０の経過（すなわち、クロック抑制状態２４６に移行してからＮクロックサイクルが経過したかどうか）を監視する。抑制タイマ２３０が経過すると、ブロック３２０で、ステートマシン２２６は休止状態２４８に移行し、スリープ信号２３２をデアサートする。スリープ信号２３２が休止状態２４８でデアサートされると、デジタルバッファ２０８がアクティブにされ、アップストリームノード１０４から受信したクロックウェイク信号１１６をダウンストリームノード１０４に転送することができる。したがって、ブロック３２２で、ステートマシン２２６は、ノード１０４－１でデータパケットの受信を監視し、ブロック３２４で、ステートマシン２２６は、後続のデータパケットが無いクロックウェイク信号１１６の受信を監視する。休止状態２４８の間にノード１０４－１でデータパケットを受信すると、ステートマシン２２６は、ブロック３０８でアクティブ状態２４２に戻る。休止状態２４８の間に、後続データパケットの無いクロックウェイク信号１１６がノード１０４－１で受信されると、ステートマシンは、ブロック３０２でアイドル状態２４４に戻る。

【0022】

ブロック３１８に戻ると、クロック抑制状態２４６の間で、第２の指定期間が経過していない間、ステートマシン２２６は、ブロック３２６でデータパケットの受信を監視する。アクティブ状態、アイドル状態及び休止状態では、アクティブなクロックウェイク信号抑制がないことに留意されたい。このように、これらの状態のうち何れかでデータパケットがノード１０４－１で受信されると、データパケットに先行するクロックウェイク信号がリピータ２０５によって転送され、次に、受信データパケットが通常通り次のクロックサイクルで処理される。ただし、クロック抑制状態２４６では、ノード１０４－１でクロックウェイク信号が抑制される。したがって、データパケットがブロック３２６のノード１０４－１で受信されたと検出された場合には、データパケットに先行するクロックウェイク信号が抑制されたことを意味し、したがって、データパケットを処理するリピートされたクロックウェイク信号がないので、データパケットがすぐに処理することができず、ダウンストリームに送信できない。代わりに、ノード１０４－１は、ダウンストリームノード１０４－２に向けてリピートされるデータパケットに先行する新しいクロックウェイク信号１１６を生成する。

【0023】

したがって、クロック抑制状態２４６中、データパケットの受信に応じて、データパケットは、ブロック３２８でスキッドバッファ２１２のデュアルバッファ２１４，２１６のうち何れかにバッファリングされ、スリープ信号２３２は、ブロック３３０で、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６上のトライステートデジタルバッファ２０８を再度アクティブにするようにデアサートされ、ブロック３３２で、ステートマシン２２６は、トライステートデジタルバッファ２０８によって、ＣＬＫ＿ＥＮワイヤ２０６を介してダウンストリームノード１０４－２に送信するためのクロックウェイク信号１１６を生成する。クロックウェイク信号１１６の生成に続くクロックサイクルの間、ブロック３３４で、スキッドバッファは、データワイヤ２０２上でバッファリングされたデータパケットを出力し、生成されたクロックウェイク信号の後、データパケット及び有効な信号をダウンストリームに転送するように有効なワイヤ２０４をアサートする。さらに、データパケットをリピートできる前に抑制されたクロックウェイク信号１１６を再生成する必要によって引き起こされる遅延があるので、別のデータパケットがこのプロセス中に受信される可能性がある。したがって、スキッドバッファ２１２は、他のバッファを利用して、第１の受信パケットが送信されるまでこの第２の受信データパケットを一時的に記憶し、第１の受信パケットが送信された時点で、第２のデータパケットを次のノード１０４－２に同様に転送するために提供することができる。

【0024】

いくつかの実施形態では、上記の装置及び技術は、図１～図３を参照して記載したＩＣデバイス１００等のように、１つ以上の集積回路（ＩＣ）デバイス（集積回路パッケージ又はマイクロチップとも呼ばれる）を含むシステムに実装される。これらのＩＣデバイスの設計及び製造には、電子設計自動化（ＥＤＡ）及びコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ソフトウェアツールが使用される。これらの設計ツールは、通常、１つ以上のソフトウェアプログラムとして表される。１つ以上のソフトウェアプログラムは、回路を製造するための製造システムを設計又は適合するための処理の少なくとも一部を実行するように１つ以上のＩＣデバイスの回路を表すコードで動作するようにコンピュータシステムを操作する、コンピュータシステムによって実行可能なコードを含む。このコードは、命令、データ、又は、命令及びデータの組み合わせを含むことができる。設計ツール又は製造ツールを表すソフトウェア命令は、通常、コンピューティングシステムがアクセス可能なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。同様に、ＩＣデバイスの設計又は製造の１つ以上のフェーズを表すコードは、同じコンピュータ可読記憶媒体又は異なるコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよいし、同じコンピュータ可読記憶媒体又は異なるコンピュータ可読記憶媒体からアクセスされてもよい。

【0025】

コンピュータ可読記憶媒体は、命令及び／又はデータをコンピュータシステムに提供するために、使用中にコンピュータシステムによってアクセス可能な任意の非一時的な記憶媒体又は非一時的な記憶媒体の組み合わせを含む。このような記憶媒体には、限定されないが、光学媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク）、磁気媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）若しくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）若しくはフラッシュメモリ）、又は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの記憶媒体が含まれ得る。コンピュータ可読記憶媒体（例えば、システムＲＡＭ又はＲＯＭ）はコンピューティングシステムに内蔵されてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、磁気ハードドライブ）はコンピューティングシステムに固定的に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、光学ディスク又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースのフラッシュメモリ）はコンピューティングシステムに着脱可能に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））は有線又は無線ネットワークを介してコンピュータシステムに結合されてもよい。

【0026】

いくつかの実施形態では、上記の技術のいくつかの態様は、ソフトウェアを実行するプロセッシングシステムの１つ以上のプロセッサによって実装されてもよい。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、又は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上で有形に具現化された実行可能命令の１つ以上のセットを含む。ソフトウェアは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、上記の技術の１つ以上の態様を実行するように１つ以上のプロセッサを操作する命令及び特定のデータを含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気若しくは光ディスク記憶デバイス、例えばフラッシュメモリ、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のソリッドステート記憶デバイス、又は、他の１つ以上の不揮発性メモリデバイス等を含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶された実行可能命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、又は、１つ以上のプロセッサによって解釈若しくは実行可能な他の命令フォーマットであってもよい。

【0027】

一態様によれば、方法は、集積回路（ＩＣ）デバイスのリングトランスポートのノードにおいて、リングトランスポートの周囲にクロックウェイク信号を送信するために使用されるワイヤを監視することを含む。この方法は、ワイヤの監視を介してリングトランスポートのアイドル条件を識別したことに応じて、第１の指定された期間、ノードをクロック抑制状態に構成することをさらに含み、クロック抑制状態にある間、ノードは、ノードで受信したクロックウェイク信号のさらなる送信を抑制する。いくつかの実施形態では、この方法は、リングトランスポートの複数のノードの各ノードにおいて、ノードでクロックウェイク信号を受信したことに応じて、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替えることをさらに含む。

【0028】

別の態様によれば、ＩＣデバイスは、複数のノードを有するリングトランスポートと、複数のノードをリング状に結合するワイヤ相互接続と、を含み、ワイヤ相互接続は、リングトランスポートの周囲にクロックウェイク信号を送信するように構成されたワイヤを含む。リングトランスポートは、複数のノードのうち選択ノードに結合されたスリープコントローラをさらに含み、スリープコントローラは、ワイヤの監視によってリングトランスポートのアイドル条件を識別したことに応じて、第１の指定された期間、選択ノードをクロック抑制状態に構成し、クロック抑制状態中、ノードは、選択ノードで受信したクロックウェイク信号のそれ以上の送信を抑制する。いくつかの実施形態では、複数のノードの各ノードは、ノードでクロックウェイク信号を受信したことに応じて、クロックゲーティング状態からクロック状態に切り替わるように構成される。さらに、いくつかの実施形態では、アイドル条件は、後続のデータパケットの無いクロックウェイク信号が選択ノードで受信された後に、第２の指定された期間が経過することを含む。さらに、いくつかの実施形態では、第１の指定された期間は、リングトランスポートをクロックするために使用されるクロック信号の第１の指定されたクロックサイクル数によって表され、第１の指定されたクロックサイクル数は、クロックウェイク信号がリングトランスポートを周回するために必要な期間に少なくとも等しい対応する期間を有し、第２の指定された期間は、クロック信号の第２の指定されたクロックサイクル数で表される。さらに、いくつかの実施形態では、スリープコントローラは、第１の指定された期間の経過及びクロック抑制状態にある間に選択ノードで受信されたデータトラフィックが無いことに応じて、選択ノードを休止状態に構成し、休止状態にある間、選択ノードは、選択ノードで受信したクロックウェイク信号を転送することを許可される。

【0029】

さらに別の態様によれば、デバイスは、複数のノード間でデータパケットをトランスポートするように構成されたリングトランスポートを含み、各ノードはクロック信号によって選択的にクロックされ、各データパケットはリングトランスポートでクロックウェイク信号によって先行される。複数のノードのうち選択ノードは、リングトランスポートが第１の指定された期間アイドル状態であることに応じて、第１の指定された期間に続く第２の指定された期間中に選択ノードで受信したクロックウェイク信号を抑制するように構成される。

【0030】

上述したものに加えて、概要説明において説明した全てのアクティビティ又は要素が必要とされているわけではなく、特定のアクティビティ又はデバイスの一部が必要とされない場合があり、１つ以上のさらなるアクティビティが実行される場合があり、１つ以上のさらなる要素が含まれる場合があることに留意されたい。さらに、アクティビティが列挙された順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。また、概念は、特定の実施形態を参照して説明された。しかしながら、当業者であれば、特許請求の範囲に記載されているような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形を行うことができるのを理解するであろう。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、これらの変更形態の全ては、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

【0031】

利益、他の利点及び問題に対する解決手段を、特定の実施形態に関して上述した。しかし、利益、利点、問題に対する解決手段、及び、何かしらの利益、利点若しくは解決手段が発生又は顕在化する可能性のある特徴は、何れか若しくは全ての請求項に重要な、必須の、又は、不可欠な特徴と解釈されない。さらに、開示された発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな方法であって、異なっているが同様の方法で修正され実施され得ることから、上述した特定の実施形態は例示にすぎない。添付の特許請求の範囲に記載されている以外に本明細書に示されている構成又は設計の詳細については限定がない。したがって、上述した特定の実施形態は、変更又は修正されてもよく、かかる変更形態の全ては、開示された発明の範囲内にあると考えられることが明らかである。したがって、ここで要求される保護は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

【図1】

【図2】

【図3】