专利名称：在高速存储器系统中的光学互连的制作方法
技术领域：
本发明涉及在高速下将数据信号进行来往于存储器存储器件如DRAM存储器器件的通信。
背景技术：
随着计算机处理器和DRAM(动态随机存取存储器)存储器速度的增加，它们的总线速度也增加。这个增加的速度也增加了在存储器控制器和DRAM存储器器件连接到总线上的连接点处的信号噪声。此外，总线的连接也具有相联系的电气性能如电容和电感，其虽然在低的数据速度下引起最小的问题，但是在高速下导致日益显著的问题。因此，在高速下，传统的总线设置可以引入信号失真、噪声、延迟及其它不希望的假信号现象。
当前的存储器器件通常操作在成百兆赫下，但是预计趋向于比微处理器速度略微慢运行的计算机总线速度将很快扩展超出1GHz。在这样高的频率下，由电气总线的电气性能所引起的信号畸变的最微小量可导致严重且未预料的结果。此外，总线上部件之间的距离必须保持短，以将信号失真减至最小并且有助于保证数据和控制信号非常快速地到达它们的目的地。
因而，减少或消除信号失真、噪声及其它问题且允许可靠的高速(例如大于1GHz)操作的存储器总线结构是所需要的。
发明内容
在本发明的一个方面中提供一种存储器装置和其操作方法，其利用被连接在存储器控制器或处理器以及至少一个存储器器件之间的光学路径，用于以吞吐速度在控制器或处理器与存储器器件之间传递数据。
参考所附附图，从下面给出的本发明示范性实施例的详细说明中，本发明的上述及其它特点和优点将变得显而易见，在所述附图中图1示出本发明的总概貌；图2示出本发明的一个示范性实施例；图3示出用在本发明示范性实施例中的发射器和接收器的晶体管级的视图；图4示出本发明的第二示范性实施例；图5示出本发明的第三示范性实施例；图6示出本发明的第四示范性实施例；图7示出本发明的第五实施例。
具体实施例方式
本发明采用在处理器和/或存储器控制器以及DRAM存储器器件之间的一个或更多个光链路。所述光链路包括，但不局限于如下就本发明各种示范性实施例所说明的光纤和光波导链路。图1示出本发明的高级方框图。通过使用一个或更多个光链路108，处理器100被连接到存储器控制器104，其依次被连接到包含一个或更多个存储器器件112的存储器模块113。存储器控制器104和模块113具有使它们能够连接到光链路108以维持光学连续性的光学耦合器。模块113具有到光链路108的光学插入式连接器，而且还有标准的(非光学的)DualInline Memory Module(DIMM)连接器109用于供给功率和其它低频率信号。
在本发明的环境中，处理器100、控制器104及存储器器件112可以位于同一小片(die)上或者位于分开的小片上。在一些情况下，处理器100还可以充当存储器控制器104，在所述情况下分开的存储器控制器104可以被忽略。
图2示出本发明的第一示范性实施例，其中单个公用光链路108a通过使用在链路108a相对侧上被预先设定成在相应波长处通信的成对光学发射器和接收器发射多个数据流。图2示出如同在计算机总线结构中所典型的控制器104和每个存储器模块113之间分开的数据(DQ)、命令(CMD)、地址(ADD)及时钟(CLK)路径的使用。还有可能如在本领域中所众所周知的那样经过相同的数据路径发送控制和地址数据。为了简便，将仅详细讨论数据(DQ)光学路径，应该理解，除了数据/时钟脉冲流的方向以外，由控制器所发送的其它数据和时钟信息的光学路径将被同样加以应对。还应该理解到虽然数据(DQ)路径是双向的，但是由于数据流是从控制器104到模块113和相联系的存储器器件112，所以命令/地址和时钟路径是单向的。
如图2所示，存储器控制器104的每个数据DQ路径被耦合到相应的光学发射/接收器件T0/R0...T15/R15，其每个共同地由标签201来识别。每个发射/接收器件转换从存储器控制器114的DQ路径所接收的电信号并且将所述电信号转换成光信号，用于经过光链路108a在光链路108a上到存储器模块113的发射。每个发射器/接收器201还能够在相应的数据(DQ)路径上接收来自模块113的光信号以及将它转换成电信号并且将它发送到控制器104。
除了被提供在控制器侧上的发射器/接收器201以外，相应的发射器203也被加以提供用于经过链路108a将命令、地址和时钟信号路径上的每个电信号转换成光信号并且将这些光信号发射到模块113。发射器/接收器201和发射器203可形成电/光转换器205的一部分。
图2实施例使用在控制器104和存储器模块113之间被构造为光纤或光波导的单个光链路108a。通过这种方式，控制器104的许多数据管脚(datapin)经过单个光链路108a进行通信。为了阻止来自不同数据(DQ)、命令(CMD)、地址(ADDRESS)、和时钟(CLK)路径的光信号相互干扰，波分复用被采用，以便于来自发射器/接收器器件201和发射器器件203中每个的光信号具有相应的光学载波波长(频率)，所述光学载波波长(频率)由各种信号路径上被从控制器104发送到转换器205的数据加以调制。同样，每个发射器/接收器201的光学接收器部分操作在相应的光学波长下。
正如图2中进一步所示，来自发射器/接收器201和发射器203的各种光信号从光学上被组合在波分复用器/去复用器207的复用部分中，用于经过公用光学链路108a到存储器模块113的发射。
每个模块113还包含波分复用器/去复用器209，其接收光学链路108a上从光学上被复用的信号并且在去复用器部分将它们进行波长去复用，以及将去复用的信号传递到被电连接到存储器器件112的数据(DQ)路径的相应发射器/接收器211。此外，命令(CMD)、地址(ADD)(或组合命令/地址)以及时钟(CLK)信号路径的去复用光信号被传递到将光信号转换成电信号的接收器213，所述接收器213被电耦合到存储器器件112的电命令(CMD)、地址(ADD)和时钟(CLK)信号路径。
从存储器器件112被读取的数据在存储器器件112的数据(DQ)路径上被发射到相应的发射器/接收器211，在此电数据被转换成处在相应波长的光信号并且被发送到复用器/去复用器209，在此在相应DQ光学路径上的数据被组合在复用器/去复用器209的波分复用器中。然后这个数据经光学链路108a被发送到复用器/去复用器207，在此它被去复用并且被传递到相应的发射器/接收器201，在此DQ光学数据被连接到电DQ数据，所述电DQ数据被发送到控制器104的相应DQ数据路径。图2示例通过被提供在光学链路108的存储器控制器104侧的电-光转换器205及被提供在存储器模块113上的电-光转换器219两个存储器模块113到存储器控制器104的光学耦合；然而，应该理解为包含任何数量存储器器件112的任何数量的存储器模块113可经过光学链路108a从光学上被耦合到控制器104。
图3示出可被使用在电/光发射器/接收器201，211和使用在电/光发射器203和接收器213中的简化光学发射器116和光学接收器120。响应于在晶体管126栅上所实施的电信号，发射器116中的LED(光发射二极管)或ILD(注入式激光二极管)光发射体(lightemitter)124向光学路径241提供处于预定波长的光输入信号。在接收器120侧，光二极管128将从光学路径241所接收的光脉冲耦合到n沟道晶体管134的栅上。p沟道偏置晶体管138将电流供给到(sourceto)n沟道晶体管134。电阻135被放置在晶体管134的栅与晶体管138的漏之间。晶体管134和138以及电阻135形成反相(inverting)放大器137。反相放大器137的输入139是电信号。
虽然图3示例光发射器116和接收器120为分立的部件，但是这些器件实际上是可与复用器/去复用器207一起被集成在转换器205芯片上或被集成在与存储器控制器104同一芯片上的集成器件。在模块113中，发射器116和接收器120优选地被集成在包含复用器/去复用器209的同一芯片上。还可能将在模块侧上的发射器116和接收器120集成在实际的存储器器件112内，在所述情况下如图3所示每个存储器器件112将包含其自己的转换器电路219。
虽然硅基片可用于集成LED或ILD光发射体124和/或光二极管128，但是正如本领域所众所周知，对于这种器件，尤其对于LED或ILD124更优选的基片材料是砷化镓。最终，应该理解为虽然图3示例单方向的数据路径，但是实际上存储器系统中的数据(DQ)路径是双向的且光学发射器116和接收器120因此被理解为被应用在双向光学路径108a的每个路径端点，如由发射器/接收器201和211所示。
如所注释，图2的设置依赖存在于存储器控制器104和单独存储器器件112之间的不同信号路径的波分复用。因此，每个发射器/接收器201，发射器203和接收器235以及复用器/去复用器207，209必须操作在规定的光学波长上。这些波长可以通过使用已知的滤波器电路被加以控制。然而，经常难以确保制造商的器件精确地操作在预定波长上。为此，还已知地是调节电/光器件的操作条件以确保它操作在预定波长上。
图4示出图2系统的一部分的修改，其中发射器件201和接收器件203被示出为波长可调节的。为了清楚起见，仅示出DQ0管脚，而DQ1-DQ15被隐含，类似于图2中的表示。在制造期间，被沉积的材料的厚度和纯度以及其它因素使难以制造以精确的预定波长进行发射的发射器203和接收器/发射器201和211的发射器部分。因而，光发射体是波长可调节的。波长探测器233被用来感测来自器件201和203的每个发射器的从光学上被发射的信号的额定波长并且表示所感测出波长的数据被反馈到控制器104，所述控制器104确定是否发射器正在以其被分配的波长发射并且如果不是，则波长调节器231由控制器104操作，所述控制器104将数据发送到被寻址的波长调节器231用于经过命令(CMD)信号路径调节波长。分开的控制信号路径还可以被用于这个目的。由模块113中的数据发射器211所发送的光信号的波长还可以由波长探测器233进行感测并且调节数据可以被发送到模块113上被寻址的波长调节器235，所述波长调节器235调节发射器/接收器211发射器部分的波长。所述调节可以在用于操作的存储器系统的初始化期间被完成。
图5示出本发明的另一实施例，其利用光学总线111上每个数据路径的光链路108b。在这个实施例中存在对电气总线的一个对一个的替换，其通常利用光链路108b将存储器控制器104与存储器模块113互连。为了简便起见，图5仅示出四个这样的光链路(CLK路径的一个CMD，两个DQ)。单独的光链路108b与存储器模块上的发射器/接收器211或接收器213连接，所述存储器模决将光信号转换成电信号以由存储器器件112使用，以及将电信号转换成光信号用于从存储器器件112的数据读取。
如所看到的，存在可以被用在本发明光学链路108上的几种不同的光学数据发射技术。这些技术可以包括但不局限于时分复用(TDM)。通过使用TDM，来自多管脚的数据可能被用来占用单个光学通道。同样，TDM可以被用于与其它光学数据发射方案结合，以减少光学系统内所需要的光学通道(或者光纤或者波长)数量。这种技术的另外两个实例是波分复用(WDM)和频分复用(FDM)。此外，数据压缩技术可以被使用。这种技术的共同之处在于它们减少了所发射的数据容量、所需要光学通道的数量或以上两者。
使用WDM的本发明实施例被示于图2。通过利用在同一时间在同一物理光学链路上的几个不同波长，WDM使能同时发射在那个光学链路上的多个数据通道。复用器/去复用器207，209的光学复用(mux)部分将来自单独光源的不同波长带组合进多波长光束中，用于通过公用光学链路径同时发射。在光学链路的接收端，复用器/去复用器209的光学去复用器(demux)部分去复用或从空间上将来自光学链路的经准直的多波长光分配到分开的波长带，每个波长带可以被导引到单独的光学接收器。虽然图2示出复用器/去复用器器件207，209的组合，但是应该显然地是分开的复用器和去复用器还可以被使用以执行所要求的复用和去复用功能。如图5所示的另一光学发射技术，使用针对每个数据路径分开的光学链路。
还应该注意到虽然在存储器控制器104和模块113之间所有的数据路径(例如写入/读取数据)(DQ)，命令(CMD)，地址(ADD)，时钟(CLK)被示为利用光学发射，但是还可能使用仅在高速数据路径，例如写入/读取数据(CD)及时钟(CLK)路径上的光学发射，并且利用传统的电学总线用于较慢速的数据路径，例如命令(CMB)，地址(ADD)。
本发明可以使用光学链路中的任何调制格式来优化信噪比(SNR)或者带宽使用。这可包括传统的数据调制技术如FM或Non Return ToZero(NRTZ)(非返回到零)。
处理器100，控制器104，及存储器器件112典型地位于与被安装在与光学链路108a或108b连接的模块113上的存储器器件分开的小片上。然而，还有可能将处理器和存储器器件集成在同一小片上，使处理器结合存储器控制器的功能，或者使存储器控制器也被集成在处理器小片上。在其中它们位于同一小片上的情况下，集成的光学波导可以被用来将它们链接。例如，图6示出示范性的受约束的正方形管波导212。被放置在小片200上的所述波导202将处理器与带有DRAM112的集成存储器控制器相连接。波导200具有在顶部的第一金属层208，在底部的第二金属层210，连接顶和底层的端板212，以及中间的光透射绝缘体214，通过所述光透射绝缘体214携带数据的光脉冲被透射。所述两个金属层(208，210)充当约束光脉冲的波导。绝缘体214可以由通常用在芯片形成中的SiO2制成。此外，在其中处理器204和存储器器件206并不在同一晶片或小片上并且模块113和控制器114被忽略的那些配置下，波导202还可以被实施在自由空间(空气或真空)中。
图7示出以柔性光纤形式的光链路108c。通过使用这样的光纤，处理器100和存储器器件112可以被集成在驻留在分开平面内的分开小片上并且被分开地或一起封装，使处理器100和存储器器件112靠柔性光纤108c互连。这允许总线较容易的制造以及处理器100和DRAM器件112在分开或公共封装中非平面的堆集。
所有上述实施例的公用之处是它们获得存储器器件112和控制器104之间的电绝缘。它们还使光学链路108a，108b和108c互连免疫于噪声，包括在高频下。因为链路被操作在高频率下，所以用于锁存数据的时钟信号连同数据被发送。因为光纤链路不并象传统的电学链路那样影响脉冲形状，所以较传统方式存储器器件112可以被放置在离控制器104较远的距离处。本发明的附加的优点是光纤链路比传统的电学链路具有较低的功率耗散。这是因为光纤链路并不需要消耗功率且还减慢数据传送的传播速率的I/O缓冲器。
虽然本发明已经参考具体的示范实施例被加以说明和示例，但是应该理解为可以进行许多的修改和替代而不偏离本发明的实质和范围。因而，本发明并不被视为受到上述说明的限制而是仅受所附权利要求的范围的限制。
权利要求
1.一种存储器系统包括存储器控制器；至少一个存储器器件；以及光学路径，其被连接在所述存储器控制器与所述至少一个存储器器件之间，用于从光学上在所述控制器和所述至少一个存储器器件之间传递数据。
2.根据权利要求1的存储器系统，其中所述控制器通过所述光学路径将数据发射到所述至少一个存储器器件。
3.根据权利要求1的存储器系统，其中所述控制器经过所述光学路径从所述至少一个存储器器件接收数据。
4.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括至少读取和写入数据之一。
5.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的地址数据。
6.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的命令数据。
7.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括时钟信号。
8.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括控制数据。
9.根据权利要求1的存储器系统，其中所述光学路径包括多个被复用的光学通道，所述数据经过所述被复用的光学通道被发射。
10.根据权利要求1的存储器系统，进一步包括用于将来自所述控制器的电信号转换成用于在所述光学路径上发射的光信号的电-光转换器。
11.根据权利要求10的存储器系统，其中所述转换器是波长可调节的。
12.根据权利要求10的存储器系统，进一步包括用于将所述光学路径上的光信号转换成电信号以及将所述电信号发射到所述控制器的电-光转换器。
13.根据权利要求1的存储器系统进一步包括用于将来自所述至少一个存储器器件的电信号输出转换成用于在所述光学路径上发射的光信号的电-光转换器。
14.根据权利要求1的存储器系统进一步包括用于将所述光学路径上的光信号转换成电信号以及将所述电信号发射到所述至少一个存储器器件的电-光转换器。
15.根据权利要求9的存储器系统，进一步包括与所述控制器相联系用于复用所述光学通道的复用器，以及与所述至少一个存储器器件相联系用于去复用所述被复用的光学通道的去复用器。
16.根据权利要求9的存储器系统，进一步包括与所述至少一个存储器器件相联系用于复用光学通道且向所述光学路径提供被复用的光学通道的复用器；以及与所述存储器控制器相联系用于去复用所述被复用的光学通道的去复用器。
17.根据权利要求9的存储器系统，进一步包括位于所述光学路径每侧的光学复用器和去复用器。
18.根据权利要求17的存储器系统，其中所述数据包括至少读取和写入数据。
19.根据权利要求17的存储器系统，其中所述数据包括命令数据。
20.根据权利要求17的存储器系统，其中所述数据包括地址数据。
21.根据权利要求17的存储器系统，其中所述数据包括时钟信号。
22.根据权利要求17的存储器系统，其中所述数据包括控制数据。
23.根据权利要求17的存储器系统，进一步包括被连接在所述控制器和所述至少一个存储器器件之间的电路径，用于在所述控制器与存储器器件之间传递数据。
24.根据权利要求1的存储器系统，其中所述至少一个存储器件位于存储器模块上。
25.根据权利要求24的存储器系统，进一步包括在所述存储器模块处的光耦合器，其具有用于与光学路径连接的连接器。
26.根据权利要求11的存储器系统，进一步包括被连接到所述控制器的波长感测机构，其用于向所述控制器提供有关所述光学路径上的光学信号的波长信息。
27.根据权利要求26的存储器系统，其中所述波长感测机构位于所述光学路径的控制器侧。
28.根据权利要求26的存储器系统，其中所述控制器向所述转换器提供波长调节信息。
29.根据权利要求1的存储器系统，其中所述光学路径包括在所述控制器与至少一个存储器器件之间的单个光学路径，用于传递存在于所述控制器与至少一个存储器器件之间的多个电路径上的至少读取/写入数据。
30.根据权利要求29的存储器系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递命令数据。
31.根据权利要求29的存储器系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递地址数据。
32.根据权利要求29的存储器系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递时钟信号。
33.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的读取/写入数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
34.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的命令数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
35.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的地址数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
36.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于一电路径上的时钟信号数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的分立光导。
37.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于多个电信号路径上的时钟信号数据，所述光学路径包括分别与所述电信号路径相联系的多个分立的光导。
38.根据权利要求1的存储器系统，其中所述数据包括起源于一电信号路径上的控制信号数据，所述光学路径包括分别与所述电信号路径相联系的分立光导。
39.根据权利要求1的存储器系统，其中所述控制器、至少一个存储器器件及光学路径全部被集成在同一小片上。
40.根据权利要求1的存储器系统，进一步包括用于与所述至少一个存储器器件通信的处理器，其中所述控制器、至少一个存储器器件、处理器及光学路径全部被集成在同一小片上。
41.根据权利要求1的存储器系统，进一步包括用于与所述至少一个存储器器件通信的处理器，其中所述处理器和所述至少一个存储器器件被提供在分开的小片上并且经由所述光学路径进行通信。
42.根据权利要求41的存储器系统，其中所述分开的小片被提供在公用封装内。
43.根据权利要求41的存储器系统，其中所述分开的小片被分开地封装并且所述光学路径互连所述封装。
44.根据权利要求24的存储器系统，其中所述存储器模块包括电-光转换器，其用于将来自所述光学路径的光数据连接到用于所述至少一个存储器器件的电信号。
45.一种计算机系统，包括处理器；被连接到所述处理器的存储器系统，所述存储器系统包括存储器控制器；至少一个存储器器件；以及光学路径，其被连接在所述存储器控制器与所述至少一个存储器器件之间，用于从光学上在所述控制器和所述至少一个存储器器件之间传递数据。
46.根据权利要求45的计算机系统，其中所述控制器通过所述光学路径将数据发射到所述至少一个存储器器件。
47.根据权利要求45的计算机系统，其中所述控制器通过所述光学路径接收来自所述至少一个存储器器件的数据。
48.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括至少读取和写入数据之一。
49.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的地址数据。
50.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的命令数据。
51.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括时钟信号。
52.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括控制数据。
53.根据权利要求45的计算机系统，其中所述光学路径包括多个被复用的光学通道，所述数据经过所述被复用的光学通道被发射。
54.根据权利要求45的计算机系统，进一步包括用于将来自所述控制器的电信号输出转换成用于在所述光学路径上发射的光信号的电-光转换器。
55.根据权利要求54的计算机系统，其中所述转换器是波长可调节的。
56.根据权利要求54的计算机系统，进一步包括电-光转换器，其用于将所述光学路径上的光信号转换成电信号并且将所述电信号发射到所述控制器。
57.根据权利要求45的计算机系统，包括将来自所述至少一个存储器器件的电信号输出转换成用于在所述光学路径上发射的光信号的电-光转换器。
58.根据权利要求45的计算机系统，包括电-光转换器，其用于将所述光学路径上的光信号转换成电信号并且将所述电信号发射到所述至少一个存储器器件。
59.根据权利要求52的计算机系统，包括与所述控制器相联系用于复用所述光学通道的复用器，以及与所述至少一个存储器器件相联系用于去复用所述被复用的光学通道的去复用器。
60.根据权利要求52的计算机系统，包括与所述至少一个存储器器件相联系用于复用光学通道且向所述光学路径提供被复用的光学通道的复用器；以及与所述存储器控制器相联系用于去复用所述被复用的光学通道的去复用器。
61.根据权利要求52的计算机系统，包括位于所述光学路径的每侧的复用器和去复用器。
62.根据权利要求61的计算机系统，其中所述数据包括至少读取和写入数据。
63.根据权利要求61的计算机系统，其中所述数据包括命令数据。
64.根据权利要求61的计算机系统，其中所述数据包括地址数据。
65.根据权利要求61的计算机系统，其中所述数据包括时钟信号。
66.根据权利要求61的计算机系统，其中所述数据包括控制数据。
67.根据权利要求61的计算机系统，进一步包括被连接在所述控制器与所述至少一个存储器器件之间用于在所述控制器与存储器器件之间传递数据的电路径。
68.根据权利要求45的计算机系统，其中所述至少一个存储器器件位于存储器模块上。
69.根据权利要求68的计算机系统，进一步包括在所述存储器模块处的光学耦合器，其具有用于与所述光学路径连接的连接器。
70.根据权利要求55的计算机系统，进一步包括被连接到所述控制器的波长感测机构，其用于向所述控制器提供有关所述光学路径上的光学信号的波长信息。
71.根据权利要求70的计算机系统，其中所述波长感测机构位于所述光学路径的控制器侧。
72.根据权利要求70的计算机系统，其中所述控制器向所述转换器提供波长调节信息。
73.根据权利要求45的计算机系统，其中所述光学路径包括在所述控制器与至少一个存储器器件之间的单个光学路径，用于传递存在于在所述控制器与至少一个存储器器件之间的多个电路径上的至少读取/写入数据。
74.根据权利要求45的计算机系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递命令数据。
75.根据权利要求45的计算机系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递地址数据。
76.根据权利要求45的计算机系统，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递时钟信号。
77.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的读取/写入数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
78.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的命令数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
79.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于多个电路径上的地址数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的多个分立的光导。
80.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于一电路径上的时钟信号数据，所述光学路径包括分别与所述电路径相联系的分立光导。
81.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于多个电信号路径上的时钟信号数据，所述光学路径包括分别与所述电信号路径相联系的多个分立的光导。
82.根据权利要求45的计算机系统，其中所述数据包括起源于一电信号路径上的控制信号数据，所述光学路径包括分别与所述电信号路径相联系的分立光导。
83.根据权利要求45的计算机系统，其中所述控制器、至少一个存储器器件及光学路径全部被集成在同一小片上。
84.根据权利要求45的计算机系统，其中所述处理器、控制器、至少一个存储器器件及光学路径全部被集成在同一小片上。
85.根据权利要求45的计算机系统，其中所述处理器和所述至少一个存储器器件被提供在分开的小片上并且经由所述光学路径进行通信。
86.根据权利要求85的计算机系统，其中所述分开的小片被提供在公用封装内。
87.根据权利要求85的计算机系统，其中所述分开的小片被分开地封装并且所述光学路径互连所述封装。
88.根据权利要求68的计算机系统，其中所述存储器模块包括电-光转换器，其用于将来自所述光学路径的光数据连接到用于所述至少一个存储器器件的电信号。
89.一种用于存储器系统的电-光转换器包括用于从存储器控制器接收电数据信号的至少一个输入；用于将所述数据信号转换成光信号的至少一个器件；以及用于将所述光信号发射进入光学路径的至少一个光输出。
90.根据权利要求89的电-光转换器，进一步包括波长可调节的用于转换的所述至少一个器件。
91.根据权利要求89的电-光转换器，其中所述光输出进一步包括光发射二极管或注入式激光二极管。
92.一种用于存储器系统的电-光转换器包括用于从至少一个存储器器件接收电数据信号的至少一个输入；用于将所述数据信号转换成光信号的至少一个器件；以及用于将所述光信号发射进入光学路径的至少一个光输出。
93.根据权利要求92的电-光转换器，进一步包括波长可调节的用于转换的所述至少一个器件。
94.根据权利要求92的电-光转换器，其中所述光输出进一步包括光发射二极管或注入式激光二极管。
95.用于存储器系统的电-光转换器包括用于从光学路径接收光数据信号的至少一个输入；用于将所述被接收的数据信号转换成电信号的至少一个电-光转换器；以及用于将所述输出信号发射到存储器控制器的电学路径的至少一个电输出。
96.根据权利要求95的电-光转换器，进一步包括波长可调节的所述至少一个电-光转换器。
97.根据权利要求95的电-光转换器，其中所述光输出进一步包括或者光电二极管。
98.用于存储器系统的电-光转换器包括用于从光学路径接收光数据信号的至少一个输入；用于将所述被接收的数据信号转换成电信号的至少一个电-光转换器；以及用于将所述输出信号发射到存储器控制器的电学路径的至少一个电输出。
99.根据权利要求98的电-光转换器，进一步包括波长可调节的所述至少一个电-光转换器。
100.根据权利要求98的电-光转换器，其中所述光输出进一步包括光电二极管。
101.一种操作存储器系统的方法包括从存储器控制器接收电信号；将所述被接收的电信号转换成光信号；以及将所述光信号经过光学路径发射到存储器器件。
102.根据权利要求101的方法，进一步包括通过所述光学路径从所述至少一个存储器器件接收数据的所述控制器。
103.根据权利要求102的方法，其中所述数据包括至少读取和写入数据之一。
104.根据权利要求102的方法，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的地址数据。
105.根据权利要求102的方法，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的命令数据。
106.根据权利要求102的方法，其中所述数据包括时钟信号。
107.根据权利要求102的方法，其中所述数据包括控制数据。
108.根据权利要求102的方法，其中所述光学路径包括多个被复用的光学通道，所述数据经过所述被复用的光学通道被发射。
109.根据权利要求102的方法，进一步包括将来自所述控制器的电信号转换成用于在所述光学路径上发射的光信号。
110.根据权利要求109的方法，其中所述转换步骤进一步包括调节所述光学路径的波长。
111.根据权利要求108的方法，进一步包括复用所述光学通道，以及去复用所述被复用的光学通道。
112.根据权利要求108的方法，进一步包括复用光学通道并且向所述光学路径提供被复用的光学通道；以及去复用所述被复用的光学通道。
113.根据权利要求108的方法，进一步包括位于所述光学路径的每侧的光学复用器和去复用器。
114.根据权利要求101的方法，其中所述至少一个存储器器件位于存储器模块上。
115.根据权利要求114的方法，进一步包括在所述存储器模块上的光学耦合器，其具有用于与所述光学路径连接的连接器。
116.根据权利要求101的方法，进一步包括向所述控制器提供有关在所述光学路径上的光学信号的波长信息。
117.根据权利要求116的方法，其中所述控制器向所述转换器提供波长调节信息。
118.根据权利要求101的方法，进一步包括将所述控制器与至少一个存储器器件之间的多个电路径组合成在所述控制器与至少一个存储器器件之间用于传递存在的至少读取/写入数据的单个光学路径。
119.根据权利要求118的方法，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递命令数据。
120.根据权利要求118的方法，进一步包括沿着所述单个光学路径在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递地址命令。
121.根据权利要求101的方法，进一步包括将所述控制器、至少一个存储器器件、及光学路径全部集成在同一小片上。
122.根据权利要求121的方法，进一步包括将用于与所述至少一个存储器器件进行通信的处理器与所述控制器、至少一个存储器器件、及光学路径全部集成在同一小片内。
123.根据权利要求101的方法，进一步包括在分开的小片上提供用于与所述至少一个存储器器件进行通信的处理器；以及经由所述光学路径在所述处理器与至少一个存储器器件之间进行通信。
124.根据权利要求123的方法，进一步包括在公用封装内提供所述分开的小片。
125.根据权利要求123的方法，进一步包括分开地封装所述分开的小片；以及经由所述光学路径互连所述封装。
126.一种操作存储器系统的方法包括从至少一个存储器器件接收电信号；将所述被接收的电信号转换成光信号；以及将所述光信号经过光学路径发射到存储器控制器。
127.根据权利要求126的方法，进一步包括通过所述光学路径所述控制器从所述至少一个存储器器件接收数据。
128.根据权利要求127的方法，其中所述数据包括至少读取和写入数据之一。
129.根据权利要求127的方法，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的地址数据。
130.根据权利要求127的方法，其中所述数据包括被从所述控制器发射到所述至少一个存储器器件的命令数据。
131.根据权利要求127的方法，其中所述数据包括时钟信号。
132.根据权利要求127的方法，其中所述数据包括控制数据。
133.根据权利要求127的方法，所述光学路径包括多个被复用的光学通道，所述数据经过所述被复用的光学通道被发射。
134.根据权利要求126的方法，进一步包括将来自所述控制器的电信号输出转换成用于在所述光学路径上发射的光信号。
135.根据权利要求134的方法，其中所述转换步骤进一步包括调节所述光学路径的波长。
136.根据权利要求133的方法，进一步包括复用所述光学通道，以及去复用所述被复用的光学通道。
137.根据权利要求133的方法，进一步包括复用光学通道以及向所述光学路径提供被复用的光学通道；以及去复用所述被复用的光学通道。
138.根据权利要求133的方法，进一步包括位于所述光学路径的每侧的光学复用器和去复用器。
139.根据权利要求126的方法，其中所述至少一个存储器器件位于存储器模块上。
140.根据权利要求139的方法，进一步包括在所述存储器模块处的光学耦合器，其具有用于与所述光学路径连接的连接器。
141.根据权利要求126的方法，进一步包括向所述控制器提供有关所述光学路径上的光学信号的波长信息。
142.根据权利要求141的方法，其中所述控制器向所述转换器提供波长调节信息。
143.根据权利要求126的方法，进一步包括将所述控制器与至少一个存储器器件之间的多个电路径组合成在所述控制器与至少一个存储器器件之间用于传递存在的至少读取/写入数据的单个光学路径。
144.根据权利要求143的方法，其中所述单个光学路径进一步在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递命令数据。
145.根据权利要求143的方法进一步包括沿着所述单个光学路径在所述控制器与至少一个存储器器件之间传递地址数据。
146.根据权利要求126的方法，进一步包括将所述控制器、至少一个存储器器件、及光学路径全部集成在同一小片上。
147.根据权利要求146的方法，进一步包括将用于与所述至少一个存储器器件进行通信的处理器与所述控制器、至少一个存储器器件、及光学路径全部集成在同一小片内。
148.根据权利要求126的方法，进一步包括在分开的小片上提供用于与所述至少一个存储器器件进行通信的处理器；以及经由所述光学路径在所述处理器与至少一个存储器器件之间进行通信。
149.根据权利要求148的方法，进一步包括在公用封装内提供所述分开的小片。
150.根据权利要求148的方法，进一步包括分开地封装所述分开的小片；以及经由所述光学路径互连所述封装。
151.根据权利要求9的存储器系统，其中所述多个被复用的光学通道使用时分复用(TDM)。
152.根据权利要求9的存储器系统，其中所述多个被复用的光学通道使用波分复用(WDM)。
153.根据权利要求9的存储器系统，其中所述多个被复用的光学通道使用频分复用(WDM)。
154.根据权利要求1的存储器系统，其中所述光学路径从光学上传递经压缩的数据。
155.根据权利要求53的计算机系统，其中所述多个被复用的光学通道使用时分复用(TDM)。
156.根据权利要求53的计算机系统，其中所述多个被复用的光学通道使用波分复用(WDM)。
157.根据权利要求53的计算机系统，其中所述多个被复用的光学通道使用频分复用(WDM)。
158.根据权利要求45的计算机系统，其中所述光学路径从光学上传递经压缩的数据。
159.根据权利要求108的方法，其中所述多个被复用的光学通道使用时分复用(TDM)。
160.根据权利要求108的方法，其中所述多个被复用的光学通道使用波分复用(WDM)。
161.根据权利要求108的方法，其中所述多个被复用的光学通道使用频分复用(WDM)。
162.根据权利要求101的方法，所述发射步骤进一步包括发射经压缩的数据。
全文摘要
一种用于取得控制器与存储器器件之间电绝缘的光学链路被公开。光学链路增加了对电互连的噪声免疫性，并且较传统方式允许存储器器件被放置在离处理器较远的距离而无需耗费功率的I/O缓冲器。
文档编号G06F13/16GK1578948SQ02821715
公开日2005年2月9日 申请日期2002年8月15日 优先权日2001年8月30日
发明者R·J·巴克, B·凯斯 申请人:微米技术有限公司