[發(fā)明專利]一種多芯片組及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010914291.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112131168B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 吳艷;吳睿振
• 申請（專利權）人: 山東云海國創(chuàng)云計算裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

本發(fā)明公開了一種多芯片組，包括主機芯片和無CPU芯片，通過主機芯片控制調(diào)度無CPU芯片，所述無CPU芯片包括：串并轉換電路，用于接收并轉換來自主機芯片的串口輸入信號；協(xié)議轉換電路，用于根據(jù)預定義協(xié)議將串并轉換電路轉換輸出的數(shù)據(jù)包轉換為AMBA協(xié)議數(shù)據(jù)包和芯片調(diào)試邏輯；所述AMBA協(xié)議數(shù)據(jù)包用于讀寫和控制芯片的功能模塊；所述芯片調(diào)試邏輯用于實現(xiàn)芯片的調(diào)試功能。一種多芯片組控制方法，包括：無CPU芯片接收并轉換來自主機芯片的串口輸入信號；根據(jù)預定義協(xié)議將串并轉換電路轉換輸出的數(shù)據(jù)包轉換為AMBA協(xié)議數(shù)據(jù)包和芯片調(diào)試邏輯。本發(fā)明既可以滿足負責系統(tǒng)的功能要求，又可以降低芯片的成本、面積和功耗。

技術領域

本發(fā)明涉及芯片組設計領域，具體涉及一種多芯片組及控制方法。

背景技術

集成電路的發(fā)展已有40年的歷史，它一直遵循摩爾所指示的規(guī)律推進，現(xiàn)已進入深亞微米階段。由于信息市場的需求和微電子自身的發(fā)展，引發(fā)了以微細加工(集成電路特征尺寸不斷縮小)為主要特征的多種工藝集成技術和面向應用的系統(tǒng)級芯片的發(fā)展。在單一集成電路芯片上就可以實現(xiàn)一個復雜的電子系統(tǒng)，諸如手機芯片、人工智能控制芯片、存儲加速芯片等。但是隨著5G、人工智能(Artificial Intelligence，AI)、云+等系列技術的發(fā)展，帶來了數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長。隨著集成電路不斷的發(fā)展，應用場景也更加復雜，越來越多的復雜應用場景需要多芯片組的集合才能實現(xiàn)。

如圖1所示的多芯片組系統(tǒng)，由多個芯片組成，以圖中示出的主機芯片、芯片1和芯片n為例，分別表示主機控制芯片、視頻處理芯片和AI處理芯片，為了更好地節(jié)約系統(tǒng)資源，減少系統(tǒng)功耗，只有主機芯片中具有CPU(Central Processing Unit，中央處理器)，而芯片1和芯片n中都沒有CPU，因此，如何實現(xiàn)對芯片1、芯片n這類無內(nèi)置CPU芯片的統(tǒng)一控制和調(diào)度，對無內(nèi)置CPU的芯片設計提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種多芯片組及控制方法，無CPU的芯片與主機芯片配合使用，既可以滿足負責系統(tǒng)的功能要求，同時無CPU芯片可以極大降低芯片的成本、面積和功耗。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種多芯片組，包括主機芯片和無CPU芯片，通過主機芯片控制調(diào)度無CPU芯片，所述無CPU芯片包括：

串并轉換電路，用于接收并轉換來自主機芯片的串口輸入信號；

協(xié)議轉換電路，用于根據(jù)預定義協(xié)議將串并轉換電路轉換輸出的數(shù)據(jù)包轉換為AMBA協(xié)議數(shù)據(jù)包和芯片調(diào)試邏輯；所述AMBA協(xié)議數(shù)據(jù)包用于讀寫和控制芯片的功能模塊；所述芯片調(diào)試邏輯用于實現(xiàn)芯片的調(diào)試功能。

進一步地，所述串并轉換電路包括：

串并轉換單元，用于將串口輸入信號同步到對應功能模塊的時鐘域采樣，將串口輸入信號轉換為并行數(shù)據(jù)；

并串轉換單元，用于將AMBA總線的讀操作數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給主機芯片；

協(xié)議解析單元，用于解析串并轉換過程中的不同串口協(xié)議，控制數(shù)據(jù)調(diào)度；

存儲單元，用于存儲轉換的并行數(shù)據(jù)。

進一步地，所述協(xié)議轉換電路包括：

轉換控制狀態(tài)機，用于控制串并轉換電路和協(xié)議轉換電路之間數(shù)據(jù)流和控制流的轉換分配；

AMBA協(xié)議轉換電路單元，用于解析數(shù)據(jù)流并轉換為AMBA協(xié)議，通過AMBA總線和片上互聯(lián)系統(tǒng)訪問芯片功能模塊的地址映射空間，實現(xiàn)對芯片功能模塊的讀寫和控制；

系統(tǒng)調(diào)試電路單元，用于解析控制流，根據(jù)指令完成芯片的調(diào)試功能。

進一步地，所述AMBA協(xié)議轉換電路單元通過AMBA協(xié)議轉換控制狀態(tài)機將協(xié)議轉換為AXI總線、AHB總線或APB總線。