高带宽通信接口方法和系统的制作方法
【专利说明】高带宽通信接口方法和系统
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求申请日为2013年4月16日，申请号为61/812, 667的美国临时申请的 优先权，并通过引用将其内容整体并入本文。
[0003] 以下参考文献通过引用整体并入本文，以供所有目的之用：
[0004][0005][0006] 申请号为13/030,027,申请日为2011年2月17日，发明人为Harm Cronie，Amin Shokrollahi以及Armin Tajalli，名称为《利用稀疏信令码进行抗噪声干扰、高引脚利用 率、低功耗通讯的方法和系统》的美国专利申请（下称"Cronie III"）；
[0007] 临时申请号为61/753,870,申请日为2013年1月17日以及非临时申请号为 14/158,452,申请日为 2014年 1 月 17 日，发明人为 John Fox，Brian Holden，Peter Hunt， John D Keay, Amin Shokrollahi，Richard Simpson，Anant Singh, Andrew Kevin John Stewart和Giuseppe Surace，名称为《低同步开关噪声芯片间通信方法和系统》的美国专 利申请（下称"Fox I"）；
[0008] 申请号为61/763, 403,申请日为2013年2月11日，发明人为John Fox、Brian Holden、Ali Hormati、Peter Hunt、John D Keay、Amin Shokrollahi、Anant Singh、Andrew Kevin John Stewart、Giuseppe Surace以及Roger Ulrich，名称为《高带宽芯片间通信接 口方法和系统》的美国临时专利申请（下称"Fox II"）；
[0009] 申请号为61/773, 709,申请日为2013年3月6日，发明人为John Fox、Brian Holden、Peter Hunt、John D Keay、Amin Shokrollahi、Andrew Kevin John Stewart、 Giuseppe Surace以及Roger Ulrich，名称为《高带宽芯片间通信接口方法和系统》的美国 临时专利申请（下称"Fox III"）。
【背景技术】
[0010] 在通信系统中，信息可从某一物理位置传输至另一物理位置。并且对于此类信息 传输，人们一般要求其可靠、快速、且消耗的资源最少。串行通信链路为最常见的信息传输 手段之一，其可为基于以地面或其他常见参照物为相对参照的单线电路，也可为基于以地 面或其他常见参照物为相对参照的多个此类电路，还可为基于相互间互为相对参照的多个 电路。
[0011] 在一般情况下，串行通信链路跨越多个时间周期。在每个所述时间周期内，链路内 的一个或多个信号代表一定量的以比特为度量单位的信息，从而达到该信息的传送目的。 在高电平上，串行通信链路将发射器连接至接收器。所述发射器在每一时间周期内发送一 个或多个信号，而所述接收器对该一个或多个信号进行接收（或接收相近信号，这是因为 在噪声及其他作用的影响下，所接收的信号可能并不完全与发送信号相同）。所述发射器所 传送的信息被该发射器"消耗"后生成代表信号。所述接收器用于从接收信号中解读所述 传送信息。在总体不发生错误的情况下，所述接收器可精确输出所述被消耗的比特。
[0012] 串行通信链路的最佳设计往往取决于其用途。在许多情况下，需要在各种性能参 数之间做出权衡，例如带宽（每单位时间和/或周期所能传送的比特数）、引脚利用率（一 次可传送的比特或比特等同物的数量与实现所述传送所要求的线路的数目的比值）、功耗 (所述发射器、信号逻辑、接收器等每传送一个比特所消耗的功率单位）、抗同步开关输出 噪声能力及抗串扰能力、以及期望误差率。
[0013] 上述后者的一例中使用差分信令（DS)。差分信令的工作原理为，在一条线路上发 送一个信号，而且在该线路的配对线路上发送上述信号的相反信号。其中，信号信息由此 两条线路之间的差值，而非其相对于地面或其它固定参照物的绝对值表示。相较于单端信 令（SES)，差分信令可抵消串扰和其它共模噪声，从而增强原始信号在接收端的恢复能力。 现有的多种信令方法可在保持差分信令的有益性能的同时，实现优于差分信令的引脚利用 率。许多此类方法的工作原理在于，同时使用多于两条线路，在每条线路上均使用二进制信 号，且将信息映射为多组比特。
[0014] 向量信令是一种信息发送方法。通过向量信令，多条线路中的多个信号在保持每 个信号的独立性的同时可视为一个整体。其中，上述整体信号中的每一个均称为分量，所述 多条线路的数量称为向量的"维数"。然而，在一些实施方式中，与差分信令对的情况一样， 某一线路中的信号完全取决于另一线路中的信号。因此，在某些情况下，所述向量维数指的 是多条线路中信号的自由度的数量，而非所述多条线路的数量。
[0015] 在二进制向量信令中，每一分量具有坐标值（或简称"坐标"），该坐标值为两个可 能取值当中的一个。举例而言，可将8条单端信号线视为一个整体，其中，每个分量/线路 的取值为信号周期两值中的一值。那么该二进制向量信令的一个"码字"即对应所述整体 分量/线路组的其中一个可能状态。对于一个给定的向量信令编码方案，有效可取码字的 集合称为"向量信令码"或"向量信令码集"。"二进制向量信令码"即为将信息比特映射至 二进制向量的一种映射方法和/或一组规则。
[0016] 在非二进制向量信令中，每个分量的坐标值选取自由多于两个的可能取值组成的 组。"非二进制向量信令码"则指将信息比特映射至非二进制向量的一种映射方法和/或一 组规则。
[0017] Cronie I，Cronie II，Cronie III，Fox I，Fox II 和 Fox III 中均描述了 向量信 令方法的实施例。
【发明内容】
[0018] -种可使用串行通信链路通信的发射及接收器，其中，所述串行通信链路所使用 的信令为向量信令，该向量信令为均衡向量信令，而且可由多个比较器检出，所述比较器具 有与向量信号分量和值的不同组合相耦合的输入。
[0019] 所述分量的数目可等于四，或者大于或小于四。分量的坐标值数目可等于四，或者 大于或小于四。例如，链路可使用具有四个可能坐标值的四个分量，所述四个可能坐标值为 一个高值、一个低值以及该高值和低值的相反值，而且具有所述高值的信号可抵消三个具 有所述低值的相反值的信号，具有所述高值的相反值的信号可抵消三个具有所述低值的信 号。在这种方式下，所述链路可使用所述四个分量通过下述方式在一个周期内传送三个比 特：将所述八个可能的三比特组合映射至由一个所述高值和三个所述低值的相反值构成的 四种组合以及一个所述高值的相反值和三个所述低值构成的四种组合表示的八个向量码 字。在一种更加具体的实施方式中，所述高值和低值为相对于参考值的电压值，所述高值与 其相反值大小相等但符号相反，所述低值与其相反值大小相等但符号相反，所述高值的大 小为所述低值大小的三倍。
[0020] 在接收器中，由一定数目的比较器对信号的和值进行比较。在一种【具体实施方式】 中，三个比较器中的每一个均用于对接收信号中的两个信号的和值进行比较，而且三个比 较器的输出共同识别出由所述信号编码的三个比特。优选地，可在此接收比较级，或更符合 常规地，在接收线路信号上实施由判定反馈均衡技术所实现的常用信号均衡。
[0021] 在至少一种实施方式中，本发明提供在物理信道中发送数据的方法和装置，该方 法和装置可提供以低功耗实现高总带宽的高速低延迟接口，从而实现多芯片系统中各集成 电路芯片的互连。在一些实施例中，使用不同的电压、电流等电平实现信令，而且还可使用 两个以上的电平，例如，每线信号具有三值当中一值的三进制向量信令码，或每线信号具有 四值当中一值的四进制信令系统。
[0022] 此《
【发明内容】
》部分为以下《【具体实施方式】》中所描述概念的选择性简述，此《发明 内容》部分的目的并不在于指出权利要求所述技术方案的关键或必要技术特征，也不在于 辅助确定权利要求的范围。通过查阅以下《【具体实施方式】》的内容以及附图，本领域技术人 员可清楚了解本发明的其他目的和/或优点。
【附图说明】
[0023] 以下，通过参考附图，描述本发明的各个实施例。其中，本文及附图中通篇以相同 的数字标注类似元件或构件。
[0024] 图1为根据本发明至少一种实施方式的包括发送器件、互连器件以及接收器件的 示例性系统框图。
[0025] 图2所示为适合用于本发明至少一种实施方式中所述信号编码方法的几种物理 信道拓扑结构。
[0026] 图3所示为差分通信及H