[發明專利]用于具有多個時間交織子系統的大規模系統的同步的方法和設備

在審

• 申請號: 202210167762.5
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114978393A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: R·L·阮;G·哈徹
• 申請（專利權）人: 馬維爾亞洲私人有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04J3/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 張維;傅遠

本公開的實施例涉及用于具有多個時間交織子系統的大規模系統的同步的方法和設備。一種多實例時間交織(TI)系統及其操作方法。該系統包括多個TI設備，每個TI設備具有耦合到交織器網絡的多個時鐘生成單元(CGU)。在每個TI設備內，多個CGU提供交織器網絡所需的多個時鐘信號。相位檢測器設備耦合到多個TI設備，并被配置成確定指定參考TI設備的時鐘信號與每個其它TI設備的對應時鐘信號之間的任何相位差。為了確定相位差，相位檢測器可以使用邏輯比較器配置、時間－數字轉換器(TDC)配置或自動相關配置。可使用內部相位控制、重定時器、延遲單元、有限狀態機等將每一其它TI設備的時鐘信號的相位與參考TI設備對準。

相關申請的交叉引用

出于所有目的，本申請以引用的方式并入以下共同擁有的共同未決專利申請：2020年11月13日提交的題為“METHOD AND DEVICE FOR CLOCK GENERATION ANDSYNCHRONIZATION FOR TIME INTERLEAVED NETWORKS”的美國專利申請No.17/097，791。

技術領域

本發明一般涉及交織系統和集成電路(IC)設備。更具體地，本發明提供用于具有多個時間交織(TI)子系統的大規模系統的同步的方法和設備。

背景技術

在過去的幾十年中，通信網絡的使用已經激增。在因特網的早期，流行的應用限于電子郵件、公告板，以及大多數基于信息和文本的網頁沖浪。由這種應用傳送的數據量相對較小。當今，因特網和移動應用需要大量的帶寬來傳送照片、視頻、音樂和其它多媒體文件。例如，社交網絡平臺可以每天處理超過500TB的數據。由于對數據存儲和數據傳送的這種高需求，需要改進現有的數據通信系統以解決這些需求。

為了解決對更高的操作速度和數據吞吐量的快速增長的需求，時鐘控制架構需要發展并適應于利用技術優勢的每個方面，同時保持功率與縮放趨勢相稱。時間交錯涉及通過多個并行通道同時處理信號數據，這些并行通道被配置成定義的時鐘關系，以便以更大的有效率產生組合輸出。然而，由于非線性、增益/偏移失配、定時誤差等，有效的時間交織網絡難以設計。

已經有許多傳統類型的方法和設備用于多實例TI系統的同步。不幸的是，這種傳統的方法和設備具有各種缺點，包括增加的芯片面積、生產成本、功耗等。因此，非常需要具有使用這種網絡的更有效對準的設備和方法的改進的多實例TI系統。

發明內容

本發明一般涉及時間交織系統和集成電路(IC)設備。更具體地，本發明提供了一種用于同步具有多個時間交織(TI)子系統的大規模系統的方法和設備。這些TI子系統可以被配置用于各種應用，諸如用于模數轉換(ADC)、數模轉換(DAC)、并行計算、光學、串行器/解串器(SerDes)等的應用。

在一個例子中，本發明提供一種具有相位檢測器和多個TI設備(每個都是多層TI系統)的多實例TI系統。每個TI設備包括多個分頻器，并且相位檢測器被配置為確定指定參考TI設備的分頻器輸出時鐘與多實例TI系統的其余TI設備的分頻器輸出時鐘之間的相位差。此外，每個TI設備可以包括多路復用器，或者每個TI設備可以耦合到多路復用器級，該多路復用器級具有耦合到每個TI設備的多個多路復用器。

在特定示例中，相位檢測器被配置為將參考TI設備的分頻器輸出時鐘與每個其它TI設備的分頻器輸出時鐘進行比較，從最高級分頻器前進到最低級分頻器，每次一級。使用多路復用器將這些分頻器輸出時鐘發送到公共感測點(例如，相位檢測器、相位檢測器之前的緩沖級等)。這樣，其它TI設備的每個分頻器可以輪詢方式從最高到最低與參考TI設備的每個分頻器進行比較。

在特定實例中，相位檢測器被配置為經由使用XOR/XNOR門相位檢測設備或時間到數字轉換器(TDC)設備的檢測來執行對準。在另一特定示例中，相位檢測器可被配置為經由使用基于預定輸入模式的TI設備輸出的自動相關或基于交替的預定狀態模式的TI設備輸出的自動相關的統計相關來執行對準。