[發(fā)明專利]封裝上多處理器接地參考單端互連

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310742928.2
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN104050130A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 威廉·J·達利;布魯切克·庫都·海勒尼;約翰·W·波爾頓;托馬斯·黑斯廷斯·格里爾三世;卡爾·托馬斯·格雷
• 申請（專利權(quán)）人: 輝達公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 謝栒;魏寧

權(quán)利聲明

本申請根據(jù)由DARPA所授予的第HR0011-10-9-0008號協(xié)議在美國政府支持下做出。美國政府具有本發(fā)明中的某些權(quán)利。本申請是于2013年3月15日所提交的第13/844,570號（代理人案號為NVIDP811/SC-13-0072-US1）的美國申請的部分接續(xù)申請案，其全部內(nèi)容通過援引的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多處理器架構(gòu)，并且更具體地，涉及封裝上（on-package）多處理器接地參考單端互連。

背景技術(shù)

連續(xù)幾代的計算系統(tǒng)典型地要求性能和集成的等級不斷提高。典型的計算系統(tǒng)包括中央處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）、高容量存儲器子系統(tǒng)以及接口子系統(tǒng)的集合。接口子系統(tǒng)的集合可配置為與其他設(shè)備進行通信，所述其他設(shè)備包括提供用戶交互的設(shè)備、提供物理測量的設(shè)備以及對存儲系統(tǒng)和其他計算系統(tǒng)提供連通性的設(shè)備。

常規(guī)計算系統(tǒng)典型地通過在單個裸片或“芯片”上實現(xiàn)數(shù)目不斷增加的處理核心來達到性能和集成的較高等級。附加的高速緩存存儲器也可以被添加到每個處理核心并且作為由多個處理核心所共享的資源。因為更多CPU核心、GPU核心、片上高速緩存存儲器以及附加的接口塊被集成到單個處理器芯片中，所以用于多核心設(shè)備的裸片面積的量度一直隨著時間而增加。將多個處理核心和其他子系統(tǒng)集成到單個裸片上的一個優(yōu)勢在于，可通過縮放常規(guī)設(shè)計技術(shù)以及利用使能較大電路密度的制作技術(shù)的進步來達到高性能。

然而，簡單地將更多處理核心集成到單個芯片上的一個劣勢在于，芯片的制造成本典型地就裸片面積而言不成比例地增加，這增加與每個附加的處理核心相關(guān)聯(lián)的邊際成本。更特別地，給定芯片的制造成本典型地是芯片的裸片面積的強函數(shù)。在許多情況下，與高度集成的多核心處理器相關(guān)聯(lián)的裸片面積遠遠高于特性成本拐點（knee），這導致與多核心處理器相關(guān)聯(lián)的不成比例的成本低效。可替代地，計算系統(tǒng)可由多個獨立封裝的處理設(shè)備來建立；然而，常規(guī)芯片對芯片信令技術(shù)無法高效地支持與高度集成的多核心設(shè)備所共同關(guān)聯(lián)的多處理性能目標。

因此，存在對于改進信令和/或與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的其他問題的需要。

發(fā)明內(nèi)容

公開了包括多芯片模塊（MCM）的互連芯片的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括第一處理器芯片、第二處理器芯片以及配置為包括第一處理器芯片、第二處理器芯片和互連電路的MCM封裝。第一處理器芯片配置為包括第一接地參考單端信令（GRS）接口電路。第一電氣線路（trace）集制作在MCM封裝內(nèi)并配置為將第一GRS接口電路耦連到互連電路。第二處理器芯片配置為包括第二GRS接口電路。第二電氣線路集制作在MCM封裝內(nèi)并配置為將第二GRS接口電路耦連到互連電路。

附圖說明

圖1A示出根據(jù)一個實施例的接地參考單端信令（GRS）系統(tǒng)，其基于飛跨電容器電荷泵實現(xiàn)GRS傳送器；

圖1B示出根據(jù)一個實施例的、預(yù)充電狀態(tài)和兩個不同的數(shù)據(jù)依賴型驅(qū)動狀態(tài)中的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的操作；

圖1C示出根據(jù)一個實施例的、基于雙電容器式電荷泵實現(xiàn)GRS傳送器的GRS系統(tǒng)；

圖1D示出根據(jù)一個實施例的、預(yù)充電狀態(tài)中的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的操作；

圖1E示出根據(jù)一個實施例的、不同的數(shù)據(jù)依賴型驅(qū)動狀態(tài)中的數(shù)據(jù)驅(qū)動器的操作；

圖1F示出根據(jù)一個實施例的、基于飛跨電容器電荷泵的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器的操作；

圖1G示出根據(jù)一個實施例的、基于雙電容器式電荷泵的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器的操作；

圖2A示出根據(jù)一個實施例的示例性接地參考單端接收器；

圖2B示出根據(jù)一個實施例的、配置為解多路復用傳入數(shù)據(jù)的示例性接地參考單端接收器；

圖3示出根據(jù)一個實施例的、配置為實現(xiàn)接地參考單端信令的示例性收發(fā)器對；

圖4A示出根據(jù)一個實施例的、包括CMOS電路的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器；

圖4B示出根據(jù)一個實施例的、與對數(shù)據(jù)值0進行驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的預(yù)充電狀態(tài)中的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器；

圖4C示出根據(jù)一個實施例的、與對數(shù)據(jù)值1進行驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的預(yù)充電狀態(tài)中的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器；

圖4D示出根據(jù)一個實施例的、驅(qū)動狀態(tài)中的接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器；

圖5A示出根據(jù)一個實施例的、包括接地參考單端數(shù)據(jù)驅(qū)動器的兩個實例的接地參考單端傳送器；