一种芯粒、IO资源共享方法、片上系统及电子设备与流程

本申请实施例涉及芯片，具体涉及一种芯粒、io资源共享方法、片上系统及电子设备。

背景技术：

1、芯粒(chiplet)是能够实现一定功能的单元芯片，多个芯粒进行互联可以形成soc(system on chip，片上系统)等芯片系统。芯粒中设置有用于芯粒与外设进行输入和输出操作的io(input/output，输入输出)资源，例如芯粒通过io资源能够与存储设备、网络接口、外部传感器等外部设备(简称外设)进行输入和输出。

2、为节约硬件资源，多个芯粒存在共享io资源的需求，因此在进行芯片设计时，如何提供能够支持共享io资源的芯粒，以在保障io资源的共享可靠性的情况下，提升io资源的共享效率，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种芯粒、io资源共享方法、片上系统及电子设备，支持多个芯粒共享io资源，且能够在保障io资源的共享可靠性的情况下，提升io资源的共享效率。

2、为实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案。

3、第一方面，本申请实施例提供一种芯粒，所述芯粒包括：

4、io资源，所述io资源连接封装引脚；

5、连接于所述io资源的请求入口的仲裁逻辑，所述仲裁逻辑至少用于，接收多个功能模块发送的所述io资源的访问请求，为所述多个功能模块的访问请求仲裁所述io资源的使用权；

6、其中，所述多个功能模块包括：所述芯粒内的功能模块、以及与所述芯粒互联的任一对端芯粒内的功能模块；所述对端芯粒内的功能模块向所述仲裁逻辑发送访问请求的传输路径至少包括：所述对端芯粒与所述芯粒之间的逻辑通路；其中，所述对端芯粒内的功能模块的访问请求通过所述逻辑通路，从所述对端芯粒传递到所述芯粒。

7、第二方面，本申请实施例提供一种io资源共享方法，应用于上述第一方面所述的芯粒，所述方法包括：

8、接收多个功能模块发送的io资源的访问请求；

9、为所述多个功能模块的访问请求仲裁所述io资源的使用权；

10、为获得所述io资源的使用权的功能模块，授权所述io资源的使用权，以便获得所述io资源的使用权的功能模块使用所述io资源与外设进行数据交互。

11、第三方面，本申请实施例提供一种片上系统，包括互联的多个芯粒，所述多个芯粒中的部分芯粒或者全部芯粒为如上述第一方面所述的芯粒。

12、第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括如上述第三方面所述的片上系统，和/或，如上述第一方面所述的芯粒。

13、本申请实施例提供了一种芯粒，芯粒可以包括：io资源，所述io资源连接封装引脚；连接于所述io资源的请求入口的仲裁逻辑，所述仲裁逻辑至少用于，接收多个功能模块发送的所述io资源的访问请求，为所述多个功能模块的访问请求仲裁所述io资源的使用权；其中，所述多个功能模块包括：所述芯粒内的功能模块、以及与所述芯粒互联的任一对端芯粒内的功能模块；所述对端芯粒内的功能模块向所述仲裁逻辑发送访问请求的传输路径至少包括：所述对端芯粒与所述芯粒之间的逻辑通路；其中，所述对端芯粒内的功能模块的访问请求通过所述逻辑通路，从所述对端芯粒传递到所述芯粒。

14、可以看出，本申请实施例提供的芯粒可以支持芯粒内的功能模块、以及与芯粒互联的任一对端芯粒内的功能模块，共享芯粒的io资源；其中，对于对端芯粒的功能模块而言，本申请实施例支持通过对端芯粒与io资源所在芯粒之间的逻辑通路，实现传递对端芯粒的功能模块对于io资源的访问请求，因此本申请实施例可以实现io资源被多个芯粒的功能模块所共享。同时，芯粒的io资源的请求入口设置有仲裁逻辑，仲裁逻辑可以在多个功能模块发送io资源的访问请求时，为多个功能模块的访问请求仲裁io资源的使用权；由于仲裁逻辑为硬件形式，因此本申请实施例可以通过硬件仲裁的方式，来为共享io资源的多个功能模块分配io资源的使用权，避免软件参与分配io资源的使用权，能够避免软件参与所带来的io资源的共享效率较低的问题，从而在以硬件形式的仲裁逻辑保障io资源的共享可靠性的基础上，提升io资源的共享效率。因此，本申请实施例可以支持多个芯粒的功能模块共享io资源，且能够在保障io资源的共享可靠性的情况下，提升io资源的共享效率。

技术特征：

1.一种芯粒，其特征在于，所述芯粒包括：

2.根据权利要求1所述的芯粒，其特征在于，所述芯粒还包括：芯粒连接器；

3.根据权利要求2所述的芯粒，其特征在于，所述芯粒还包括：设置于所述芯粒内部的控制总线；

4.根据权利要求3所述的芯粒，其特征在于，所述芯粒内的功能模块向所述仲裁逻辑发送访问请求的传输路径包括：所述芯粒内的控制总线至所述仲裁逻辑的路径；其中，所述芯粒内的功能模块的访问请求，通过所述芯粒内的控制总线，传递到所述仲裁逻辑。

5.根据权利要求1所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑设置有请求寄存器，所述请求寄存器具有请求位，一个请求位对应一个功能模块；所述功能模块发送的所述io资源的访问请求，至少用于将所述请求寄存器中对应的请求位的数值设置为第一值。

6.根据权利要求5所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑还用于，在所述功能模块获得所述io资源的使用权限，并且使用所述io资源结束后，接收所述功能模块发送的释放所述io资源的释放请求，所述释放请求用于将所述请求寄存器中对应的请求位的数值设置为第零值；

7.根据权利要求6所述的芯粒，其特征在于，所述请求位包括：请求位的位号、请求位的字段名、请求位的数值字段、以及请求类型字段；其中，所述请求位的数值字段的默认值为第零值，所述请求类型字段指示的访问请求的类型分为读数据和写数据。

8.根据权利要求5-7任一项所述的芯粒，其特征在于，所述请求寄存器的数量为多个，且一个功能模块对应一个请求寄存器，功能模块对应的请求位设置于对应的请求寄存器中。

9.根据权利要求1所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑用于，为所述多个功能模块的访问请求仲裁所述io资源的使用权包括：

10.根据权利要求9所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑用于，基于如下至少一项仲裁算法，确定获得所述io资源的使用权的功能模块包括：

11.根据权要求1所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑还用于，为获得所述io资源的使用权的功能模块，授权所述io资源的使用权。

12.根据权利要求11所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑用于，为获得所述io资源的使用权的功能模块，授权所述io资源的使用权包括：

13.根据权利要求12所述的芯粒，其特征在于，所述获得所述io资源的使用权的功能模块，通过发送访问请求的传输路径，使用所述io资源传输外设数据；

14.根据权利要求12-13任一项所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑设置有地址列表，所述地址列表记录有功能模块的授权寄存器的地址；其中，功能模块的授权寄存器用于写入授权信息。

15.根据权利要求14所述的芯粒，其特征在于，所述仲裁逻辑用于，针对获得所述io资源的使用权的功能模块，通过功能模块发送访问请求的传输路径，以发送访问请求相反的传输方向，将授权信息写入功能模块包括：

16.根据权利要求15所述的芯粒，其特征在于，所述功能模块的授权寄存器的数值为第一值，则表示授权信息写入功能模块的授权寄存器，指示功能模块获得所述io资源的使用权的授权；所述功能模块的授权寄存器的数值为第零值，则表示授权信息未写入功能模块的授权寄存器，指示功能模块未获得所述io资源的使用权的授权。

17.根据权利要求16所述的芯粒，其特征在于，所述功能模块在获得所述io资源的使用权限，并且使用所述io资源结束后，将对应的授权寄存器的数值设置为第零值；

18.根据权利要求15-17任一项所述的芯粒，其特征在于，所述地址列表设置有多个授权位，以及各个授权位对应的授权寄存器的地址，一个授权位对应一个功能模块；所述授权寄存器设置有授权位的位号、授权位的字段名、授权位的数值字段、以及授权类型字段；其中，所述授权位的数值字段的默认值为第零值，所述授权类型字段指示的授权类型分为授权使用所述io资源进行读数据和/或写数据。

19.一种io资源共享方法，其特征在于，应用于权利要求1-18任一项所述的芯粒，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述为所述多个功能模块的访问请求仲裁所述io资源的使用权包括：

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：

22.一种片上系统，其特征在于，包括互联的多个芯粒，所述多个芯粒中的部分芯粒或者全部芯粒为如权利要求1-18任一项所述的芯粒。

23.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求22所述的片上系统，和/或，如权利要求1-18任一项所述的芯粒。

技术总结
本申请实施例提供一种芯粒、IO资源共享方法、片上系统及电子设备，其中芯粒包括：IO资源，IO资源连接封装引脚；连接于IO资源的请求入口的仲裁逻辑，仲裁逻辑至少用于，接收多个功能模块发送的IO资源的访问请求，为多个功能模块的访问请求仲裁IO资源的使用权；其中，多个功能模块包括：芯粒内的功能模块、以及与芯粒互联的任一对端芯粒内的功能模块；对端芯粒内的功能模块向仲裁逻辑发送访问请求的传输路径至少包括：对端芯粒与芯粒之间的逻辑通路；其中，对端芯粒内的功能模块的访问请求通过逻辑通路，从对端芯粒传递到所述芯粒。本申请实施例支持多个芯粒共享IO资源，且能够在保障IO资源的共享可靠性的情况下，提升IO资源的共享效率。

技术研发人员：刘勋,王立萍
受保护的技术使用者：海光信息技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17