[发明专利]宽弹性缓冲器

说明书

接收设备使用比每个周期中传送的数据元素的数量更宽的弹性缓冲器。为了补偿发射器与接收器之间的频率差，发射设备周期性地发送对默认数量的跳过数据元素的跳过请求。如果弹性缓冲器正在填充，则接收设备忽略一个或更多个跳过数据元素，如果弹性缓冲器正在清空，则接收设备将一个或更多个跳过数据元素添加到跳过请求。为了保持数据的排序而不管跳过数据元素的操作，一次读取两行宽弹性缓冲器。这允许从两行的数据元素的任何组合构造一行结果。适当地调整列指针，以确保它们继续指向要读取的下一个数据。

优先权应用

本申请要求2020年5月19日提交的美国专利申请序列号16/877,695的优先权，该美国专利申请的内容通过引用整体并入本文。

背景技术

两个设备使用通信协议进行通信。这两个设备名义上以相同的频率操作，但是使用独立的时钟发生电路。结果，可能导致实际频率之间的小差异。另外，即使频率相同，时钟的相位也是独立的。由于这些时钟差异，使用缓冲来允许数据从一个时钟域跨越到另一个时钟域。

PCI express(PCIe)是高速双向串行连接。目前，有五代PCIe，尽管计划了更多代。每一后续代提供比前一代更高的数据传送并且向后兼容，使得设备在升级到后一代之前使用第一代(GEN1)协议协商公共协议。弹性缓冲器(也称为速率匹配先进先出(FIFO))用于跨越在接收器处在发射器时钟与接收器时钟之间的时钟域边界。

即使PCIe设备被设计成以相同的频率操作，但是在物理设备之间也将存在一些变化。例如，PCIe GEN1协议允许百万分之300(300ppm)的容限。其他协议具有更大的容限。例如，在PCIe中使用单独的独立于参考的时钟(SRIS)特征将容限增加了5000ppm。然而，如果发送设备提供数据快于接收设备处理数据，则任何频率差(甚至在容限内)都将最终导致上溢，或者如果发送设备没有像接收设备处理数据那样快地提供数据，则任何频率差都将最终导致下溢。特殊跳过符号由发射器周期性地插入。当接收到跳过符号时，接收器可以添加或移除跳过符号以防止弹性缓冲器的上溢或下溢。

附图说明

在附图的各图中，通过示例而非限制的方式示出了所公开的技术的一些实施方式。

图1是根据一些示例实施方式的与网络接口连接并且包括宽弹性缓冲器的系统的高级别示意图。

图2是根据一些示例实施方式的宽弹性缓冲器的实现方式的高级别示意图。

图3是示出了宽弹性缓冲器的寄存器文件内容、通道移位器输出和读取指针修改的示例。

图4是示出了宽弹性缓冲器的寄存器文件内容、通道移位器输出和读取指针修改的示例。

图5是根据一些示例实施方式的在宽弹性缓冲器中维护指针的方法的流程图。

图6是示出根据一些示例实施方式的用于执行本文描述的方法的系统的部件的框图。

具体实施方式

现在将描述用于维持宽弹性缓冲器的示例方法、系统和电路。在以下描述中，阐述了具有示例特定细节的许多示例以提供对示例实施方式的理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说，显然，这些示例可以在没有这些示例特定细节的情况下和/或以与这里所给出的不同的细节组合的情况下被实践。因此，为了简化说明而非限制的目的给出了特定实施方式。

接收设备使用比每个周期中传送的数据元素的数量更宽的弹性缓冲器。为了均匀地填充弹性缓冲器的列，写入指针依次引用每列。因此，第一数据元素被写入第一列，第二数据元素被写入第二列，依此类推，直到每列已经接收到一个数据元素，此时写入指针指向第一列中的下一个条目。

为了补偿两个设备的频率差，发送设备周期性地发送具有默认数量的跳过数据元素的跳过请求。为了补偿该差异，接收设备忽略一个或更多个跳过数据元素，因此使用跳过请求的周期来处理数据，即使发送设备在跳过请求的周期不发送数据。