[go: up one dir, main page]

JP2011071579A - PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents

PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
JP2011071579A
JP2011071579A JP2009218552A JP2009218552A JP2011071579A JP 2011071579 A JP2011071579 A JP 2011071579A JP 2009218552 A JP2009218552 A JP 2009218552A JP 2009218552 A JP2009218552 A JP 2009218552A JP 2011071579 A JP2011071579 A JP 2011071579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
transmission
transmitted
synchronization signal
time synchronization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009218552A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Onishi
直哉 大西
Masayuki Murakami
真之 村上
Jun Takehara
潤 竹原
Yasutaka Umeda
泰隆 梅田
Atsushi Inoue
篤 井上
Motohiko Okabe
基彦 岡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2009218552A priority Critical patent/JP2011071579A/en
Publication of JP2011071579A publication Critical patent/JP2011071579A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Information Transfer Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PCI Express (R) communication system that improves communication method of self diagnostic information to be transmitted from an end point and reducing fault recovery time. <P>SOLUTION: The PCI Express (R) communication system includes: a route complex 1 provided with a time synchronizing signal generation part 1a for generating a time synchronizing signal for setting in advance the same transmission cycle simultaneously with respect to the plurality of end points 3a-3c; a plurality of end points provided with synchronous transmission setting parts 3a1-3c1 for receiving the time synchronizing signals and exclusively setting in advance the transmission timing and data band width of data for the data to be transmitted from the end points to the route complex; and a switch 2 for relaying the transmission of the data between the route complex and the end points. The presence of the error of the data is transmitted to the route complex in the set data band width. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、PCI Express 通信システムに係り、特に、エンドポイントから送信する自己診断情報の通信方法を改良したPCI Express 通信システムに関する。   The present invention relates to a PCI Express communication system, and more particularly to a PCI Express communication system in which a communication method of self-diagnosis information transmitted from an endpoint is improved.

PCI Express(登録商標)バスは、コンピュータシステム及び他の電子デバイスのデータを転送するために近年開発された、ポイント・ツー・ポイント接続による高速シリアルインタフェースで、従来のパラレル伝送に比べバスの基板占有面積が少なく一層の小型化が可能で、多分野でその用途が検討されている。   The PCI Express (registered trademark) bus is a high-speed serial interface with a point-to-point connection recently developed to transfer data of computer systems and other electronic devices. The area is small and further miniaturization is possible, and its use is being studied in many fields.

この規格の詳細は、PCI規格の制定母体であるPCI-SIG(Peripheral Component Interconnect-Special Interest Group)によってPCI Express Base Specificationとして規格化され、また、この規格の解説書も出版されている(例えば、非特許文献1参照。)。   Details of this standard have been standardized as PCI Express Base Specification by PCI-SIG (Peripheral Component Interconnect-Special Interest Group), which is the main body of the PCI standard, and a manual of this standard has been published (for example, (Refer nonpatent literature 1.).

先ず、図7乃至図10を参照して、このPCI Express 通信システムの概略を説明する。PCI Express 通信システムの構成は、例えば、図7に示すように、ルートコンプレックス1、スイッチ2、及びエンドポイント3(3a、3b、3c、3d)のデバイスから成る。   First, an outline of the PCI Express communication system will be described with reference to FIGS. The configuration of the PCI Express communication system includes, for example, devices of a root complex 1, a switch 2, and endpoints 3 (3a, 3b, 3c, 3d) as shown in FIG.

また、ルートコンプレックス1、スイッチ2は夫々複数のポートを有し、これらとエンドポイント3の相互間を接続するPCI Expressバス7a〜7eは、図8に示すような3層のレイヤー構造を備える。   Further, the root complex 1 and the switch 2 each have a plurality of ports, and the PCI Express buses 7a to 7e that connect these and the end point 3 have a three-layer structure as shown in FIG.

夫々の層は、最上位のドライバ及びアプリケーションソフトウェアからなる上位のソフトウェア層に対して従来のPCI互換サービスとエンド・ツー・エンドでデータの確実な通信を保証するトランザクション層101、隣接したコンポーネント間での確実なデータ通信を保障するデータリンク層102、通信パケットを物理媒体上で送受信する物理層103から成り、送受信するデータをパケットの形式で伝送する。   Each layer consists of a transaction layer 101 that guarantees reliable communication between the traditional PCI-compatible service and end-to-end data to the upper software layer consisting of the top-level driver and application software, between adjacent components. A data link layer 102 that guarantees reliable data communication and a physical layer 103 that transmits and receives communication packets on a physical medium, and transmits and receives data in the form of packets.

さらに、ルートコンプレックス1は、PCI Express 通信システムのツリー構造の最上位に位置し、システムバスでCPU5と、メモリバスでメモリ6とそれぞれ接続される。   Further, the root complex 1 is located at the top of the tree structure of the PCI Express communication system, and is connected to the CPU 5 by the system bus and the memory 6 by the memory bus.

この構成では、ルートコンプレックス1とエンドポイント3aの通信では、スイッチ2がTLPの中継デバイスとなり、エンドポイント3aとエンドポイント3dとの通信では、スイッチ2とルートコンプレックス1が中継デバイスとなる。   In this configuration, the switch 2 serves as a TLP relay device in the communication between the root complex 1 and the endpoint 3a, and the switch 2 and the route complex 1 serve as a relay device in the communication between the endpoint 3a and the endpoint 3d.

このように構成されたPCI Express 通信システムのデバイス間の伝送路の接続は、ポイント・ツー・ポイント接続となっており、片方向の差動増幅器を2つ使用するデュアル・シンプレックス方式で、リンク速度は2.5Gbpsの帯域を有し、双方向では5Gbpsの帯域を備える。   The transmission path connection between devices of the PCI Express communication system configured in this way is a point-to-point connection, which is a dual simplex system that uses two unidirectional differential amplifiers and a link speed. Has a bandwidth of 2.5 Gbps and has a bandwidth of 5 Gbps in both directions.

さらに、この双方向の伝送路(レーンと呼ぶ)を2組から3組まで増やすことにより、バスの帯域幅をスケーラブルに構成することが可能で、この伝送路上でパケットを送受信することによりデータの伝送を実行する。   Furthermore, by increasing the number of bidirectional transmission paths (called lanes) from two to three, the bandwidth of the bus can be configured to be scalable, and data can be transmitted and received by transmitting and receiving packets on this transmission path. Perform transmission.

各層のパケットは、図8に示すようにトランザクション層及びデータリンク層で生成され、夫々トランザクション層パケット(TLP、Transaction Layer Packet)、データリンク層パケット(DLLP、Data Link Layer Packet)と呼ばれる。   As shown in FIG. 8, the packets of each layer are generated in the transaction layer and the data link layer, and are called a transaction layer packet (TLP, Transaction Link Packet) and a data link layer packet (DLLP, Data Link Layer Packet), respectively.

また、物理層においてもリンク制御のために物理層パケット(PLP、Physical Layer Packet)が生成される。   Also in the physical layer, a physical layer packet (PLP) is generated for link control.

また、各層のパケットは、リンクで接続される相手の同じ層との間でやり取りされ、図9に示すように、下位のプロトコル層で前後に情報を付加され、最終的に伝送路に送信される。受信されたパケットは、各プロトコル層で前後の情報を削除して、上位のプロトコル層に渡される。   In addition, packets of each layer are exchanged with the same layer of the other party connected by the link, and as shown in FIG. 9, information is added before and after in the lower protocol layer and finally transmitted to the transmission path. The The received packet is passed to the upper protocol layer with the previous and subsequent information deleted in each protocol layer.

詳細には、エンド・ツー・エンドの通信を行うTLPは、トランザクション層でTLPヘッダ、データ・ペイロード、及びオプションのTLPダイジェスト(ECRC、End-to-end CRCと呼ばれる)を構成し、データリンク層で送信時にシーケンス番号とLCRCが付加され、受信時に検査後削除される。   Specifically, the TLP for end-to-end communication consists of a TLP header, data payload, and optional TLP digest (ECRC, called end-to-end CRC) at the transaction layer, and the data link layer. In addition, the sequence number and LCRC are added at the time of transmission and deleted after inspection at the time of reception.

DLLPは、TLPの送達応答(肯定応答ACKと否定応答NAK)など、リンク双方で情報をやり取りする短いパケットである。   DLLP is a short packet for exchanging information on both links, such as TLP delivery response (acknowledgment ACK and negative acknowledgment NAK).

さらに、各TLPには、物理層の受信側で開始と終了を検出するための制御キャラクタ(STPとEND)がパケットの両端に付加される。また、各DLLPには、DLLP開始と終了を検出するための制御キャラクタ(SDPとEND)がパケットの両端に付加される。   Further, control characters (STP and END) for detecting start and end on the receiving side of the physical layer are added to both ends of the packet in each TLP. Also, control characters (SDP and END) for detecting the start and end of DLLP are added to each DLLP at both ends of the packet.

このような対称な双方向のシリアルバスを用いたデータ伝送においては、単一方向のデータ転送の場合には対向するバスはACK応答しか返さないので、単位時間当たりに伝送できるデータ量、即ち、データ帯域幅に無駄が生じるので、バスの多重度を非対称にすることで、データ帯域幅の低下を抑止する方法がある(例えば、特許文献1参照)。   In data transmission using such a symmetric bidirectional serial bus, in the case of unidirectional data transfer, the opposite bus only returns an ACK response, so the amount of data that can be transmitted per unit time, that is, Since the data bandwidth is wasted, there is a method of suppressing a decrease in the data bandwidth by making the bus multiplicity asymmetric (see, for example, Patent Document 1).

また、データ伝送時の応答を返す際だけでなく、エンドポイント自身が検出するエラー等の自己診断情報をルートコンプレックスに伝える際にも、データ帯域幅の低下や送信の遅延が生じる問題がある。   Further, not only when a response at the time of data transmission is returned, but also when self-diagnosis information such as an error detected by the endpoint itself is transmitted to the root complex, there is a problem that data bandwidth is reduced and transmission delay occurs.

次に、このように構成されるPCI Express 通信システムにおいて、エンドポイントがエラーを検出した場合のトランザクション層でのエラー処理の問題点について図10を参照してその詳細を説明する。   Next, in the PCI Express communication system configured as described above, the problem of error processing in the transaction layer when the endpoint detects an error will be described in detail with reference to FIG.

図10は、ルートコンプレックス1、スイッチ2、及びエンドポイント3a〜3cから構成されるPCI Express 通信システムにおいて、エンドポイント3aから送信するデータの送信中にエラーを検出した場合の問題点を説明する図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining a problem when an error is detected during transmission of data transmitted from the endpoint 3a in the PCI Express communication system including the route complex 1, the switch 2, and the endpoints 3a to 3c. It is.

図10(a)は、エンドポイント3aからルートコンプレックス1宛てにデータ付きコンプリーション、即ち、TLP1を送信中にエンドポイント3bがルートコンプレックス1宛てに1024ダブルワード(以後DWと記す)のTLP2の送信を開始した後、エンドポイント3a内で、TLP1の未送信のデータに修復が不可能なエラーを検出した場合の状態を図示したものである。   FIG. 10A shows completion with data from the endpoint 3a to the root complex 1, that is, transmission of TLP2 of 1024 double words (hereinafter referred to as DW) to the root complex 1 while the endpoint 3b is transmitting TLP1. 6 shows a state when an error that cannot be repaired is detected in the untransmitted data of the TLP 1 in the end point 3a after starting the process.

この場合、エンドポイント3aは、図10(b)に示すようにTLPの末尾の制御キャラクタは「END」でなく、「EDB」(EnD Bad)を付加してTLP1を無効化し、続いて、ルートコンプレックス1宛てに、このエラーが致命的であることを示すエラーメッセージのTLP3を送信しようとする。   In this case, as shown in FIG. 10B, the end point 3a disables TLP1 by adding “EDB” (EnD Bad) instead of “END” as the control character at the end of the TLP, An attempt is made to send an error message TLP3 indicating that this error is fatal to the complex 1.

エンドポイント3bから送信したTLP2は、TLP1の送信が終わるまでスイッチ2内のバッファ内で待機状態となっているため、図10(c)に示すように、TLP1の送信が終わると、スイッチ2は、TLP2をルートコンプレックス1宛てに送信する。エラーメッセージのTLP3は、TLP2が送信中のため、スイッチ2のバッファ内で待機する。   Since the TLP 2 transmitted from the end point 3b is in a standby state in the buffer in the switch 2 until the transmission of the TLP 1 ends, as shown in FIG. 10C, when the transmission of the TLP 1 ends, the switch 2 , TLP2 is transmitted to the root complex 1. TLP3 of the error message waits in the buffer of switch 2 because TLP2 is transmitting.

そして、図10(d)に示すように、TLP2の送信が完了すると、TLP3をルートコンプレックス1宛てに送信を開始する。   Then, as shown in FIG. 10D, when transmission of TLP2 is completed, transmission of TLP3 to the root complex 1 is started.

上記のようなケースでは、エラーメッセージのTLP3は、2.5Gbpsでレーン数1の場合、最大約16μsec(1024DW×16ns/DW)の遅延が発生する問題がある。スイッチ2が多くのエンドポイントを接続したシステムの場合には、この遅延はさらに大きくなる可能性がある。   In the case as described above, when the error message TLP3 is 2.5 Gbps and the number of lanes is 1, there is a problem that a maximum delay of about 16 μsec (1024 DW × 16 ns / DW) occurs. In the case where the switch 2 is a system in which many endpoints are connected, this delay may be further increased.

また、エンドポイント3cがエンドポイント3aの待機系デバイスとして構成され、このエラーメッセージのTLP3をトリガにしてデバイスの切替えを実行するような二重化システムの場合には、故障した稼動中のエンドポイン3aを待機系のエンドポイント3cに切り替える切替え時間の遅延が、二重化システムの故障となる問題がある。   Further, in the case of a duplex system in which the endpoint 3c is configured as a standby device of the endpoint 3a and the device is switched by using the TLP3 of this error message as a trigger, the malfunctioning endpoint 3a is There is a problem that a delay in switching time for switching to the standby endpoint 3c causes a failure of the duplex system.

特開2008−219766号公報JP 2008-219766 A

荒井信隆、里美尚志、田中顕裕、「PCI Express 入門講座」(株)電波新聞社、2007年4月1日発行、第1章〜第5章Nobutaka Arai, Naoshi Satomi, Akihiro Tanaka, "Introduction to PCI Express", Denpa Shimbun, Inc., issued April 1, 2007, Chapters 1-5

以上説明したように、従来のPCI Express 仕様に基づくTLPトランザクションについては、エラー検出時にエンドポイントからルートコンプレックスに検出した自己診断情報としてのエラーの送信に遅延が発生するので、システムの故障回復時間が遅くなる問題がある。   As described above, for TLP transactions based on the conventional PCI Express specifications, there is a delay in sending errors as self-diagnostic information detected from the endpoint to the root complex when an error is detected. There is a problem that slows down.

本発明は上記問題点を解決するために成されたもので、エンドポイントから送信する自己診断情報の通信方法を改良して故障回復時間を短縮することが可能なPCI Express 通信システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a PCI Express communication system capable of shortening a failure recovery time by improving a communication method of self-diagnosis information transmitted from an endpoint. With the goal.

上記目的を達成するために、本発明による請求項1に係るPCI Express 通信システムは、伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定したPCI Express 通信システムであって、複数のエンドポイントに対して、同時に、同じ伝送周期を予め設定する時刻同期信号を生成する時刻同期信号生成部を備えるルートコンプレックスと、前記時刻同期信号を受信して、夫々の前記エンドポイントから前記ルートコンプレックスに送信するデータについて、当該データの伝送タイミングと前記データ帯域幅とを、予め排他的に設定する同期送信設定部を備える前記複数のエンドポイントと、前記ルートコンプレックスと前記エンドポイントとの間のデータの伝送を中継するスイッチとを備え、夫々の前記エンドポイントから前記ルートコンプレックスに伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定して、当該データのエラーの有無を設定された当該データ帯域幅において、前記ルートコンプレックスに送信するようにしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a PCI Express communication system according to claim 1 of the present invention is a PCI Express communication system in which a data bandwidth of data to be transmitted is set in advance. A route complex that includes a time synchronization signal generation unit that generates a time synchronization signal that presets the same transmission cycle, and data that is received from the end point and transmitted from the respective endpoints to the route complex. A plurality of endpoints including a synchronous transmission setting unit that exclusively sets data transmission timing and the data bandwidth, and a switch that relays data transmission between the root complex and the endpoint; And transmitting data from each of the endpoints to the root complex. And preset data bandwidth of data, with or without the set the data bandwidth of the error of the data, characterized by being adapted to transmit to the root complex.

上記目的を達成するために、本発明による請求項4に係るPCI Express 通信システムは、伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定したPCI Express 通信システムであって、複数のエンドポイントから伝送されるデータの伝送周期を、予め、当該エンドポイント間で排他的な伝送タイミングで伝送されるように設定される時刻同期信号を生成する時刻同期信号生成部を備えるルートコンプレックスと、前記時刻同期信号に応答して、予め設定されたデータ帯域幅で前記ルートコンプレックスにデータを伝送する前記複数のエンドポイントと、前記ルートコンプレックスと前記エンドポイントとの間のデータの伝送を中継するスイッチとを備え、夫々の前記エンドポイントから伝送するデータの伝送周期を排他的に設定して、伝送するデータの自己診断情報を、予め設定されたデータ帯域幅において前記ルートコンプレックスに送信するようにしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a PCI Express communication system according to claim 4 of the present invention is a PCI Express communication system in which a data bandwidth of data to be transmitted is preset, and data transmitted from a plurality of endpoints. In response to the time synchronization signal and a route complex including a time synchronization signal generation unit that generates a time synchronization signal that is set to be transmitted at an exclusive transmission timing between the endpoints in advance. Each of the plurality of endpoints for transmitting data to the root complex with a preset data bandwidth, and a switch for relaying transmission of data between the root complex and the endpoints. Self-diagnosis of transmitted data by exclusively setting the transmission cycle of data transmitted from the endpoint Distribution and, characterized in preset data bandwidth that is to be sent to the root complex.

本発明によれば、エンドポイントから送信する自己診断情報の通信方法を改良して故障回復時間を短縮することが可能なPCI Express 通信システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the PCI Express communication system which can improve the communication method of the self-diagnosis information transmitted from an end point and can shorten failure recovery time can be provided.

本発明のPCI Express 通信システムの構成図。The block diagram of the PCI Express communication system of this invention. 本発明の実施例1のPCI Express 通信システムの動作説明図。FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the PCI Express communication system according to the first embodiment of this invention. 本発明のエンドポイントの構成とエンドポイントの動作の説明図。Explanatory drawing of the structure of the endpoint of this invention, and operation | movement of an endpoint. 本発明のエラー検出時の動作の比較説明図Comparison explanatory diagram of operation at the time of error detection of the present invention 本発明の実施例2のPCI Express 通信システムの構成図。The block diagram of the PCI Express communication system of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2のPCI Express 通信システムの動作の説明図。Explanatory drawing of operation | movement of the PCI Express communication system of Example 2 of this invention. 従来のPCI Express 通信システムの構成図。The block diagram of the conventional PCI Express communication system. 従来のPCI Expressの構造を説明する図。The figure explaining the structure of the conventional PCI Express. 従来のTLPフォーマットの説明する図。The figure explaining the conventional TLP format. 従来のPCI Express 通信システムの問題点を説明する図。The figure explaining the problem of the conventional PCI Express communication system.

以下、図面を参照して、本実施例について説明する。   Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings.

以下、本発明に係るPCI Express 通信システム実施例について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a PCI Express communication system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1乃至図4を参照して、説明する。この実施例1の各部について、図7乃至図10に示す従来の実施例のPCI Express 通信システムと同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。   First, a description will be given with reference to FIGS. The same parts of the first embodiment as those of the PCI Express communication system of the conventional embodiment shown in FIGS. 7 to 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図1に示す本実施例1の構成が、図7に示す従来のPCI Express 通信システムの実施例と異なる点は、ルートコンプレックス1に時刻同期信号生成部1a1を備え、また、エンドポイント3a乃至エンドポイント3cに、時刻同期信号生成部1a1からの時刻同期信号を受信して、夫々が、排他的に自己診断情報を含むデータの伝送タイミングとそのデータ帯域幅とを設定する同期送信設定部3a1、同期送信設定部3b1、及び同期送信設定部3c1を備えるようにしたことにある。   The configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 is different from that of the conventional PCI Express communication system shown in FIG. 7 in that the root complex 1 includes a time synchronization signal generator 1a1 and the end points 3a to 3 A synchronous transmission setting unit 3a1, which receives the time synchronization signal from the time synchronization signal generation unit 1a1 at the point 3c and sets the transmission timing of data including self-diagnosis information and its data bandwidth exclusively, The synchronous transmission setting unit 3b1 and the synchronous transmission setting unit 3c1 are provided.

各部の構成と動作を説明する前に、先ず、図2を参照して実施例1の発明の原理を説明する。   Before describing the configuration and operation of each part, first, the principle of the invention of the first embodiment will be described with reference to FIG.

複数のエンドポイント3a乃至エンドポイント3cからのデータを、スイッチ2を介してルートコンプレックス1が予め設定されたデータ帯域幅で受信できるように構成されたPCI Express 通信システムであって、ルートコンプレックス1に備える、時刻同期信号生成部1a1において、予め設定される伝送周期の時刻同期信号s1を生成し、スイッチ2を介して、複数のエンドポイント3a乃至エンドポイント3cに対して、図2(a)に示すように、同じ時刻同期信号s1を、同時に送信する(マルチキャスト)。   A PCI Express communication system configured so that the route complex 1 can receive data from a plurality of endpoints 3a to 3c via the switch 2 with a preset data bandwidth. In the time synchronization signal generation unit 1a1 provided, a time synchronization signal s1 having a preset transmission cycle is generated, and the plurality of endpoints 3a to 3c are connected to the plurality of endpoints 3a to 3c via the switch 2 as shown in FIG. As shown, the same time synchronization signal s1 is transmitted simultaneously (multicast).

そして、夫々のエンドポイント3a乃至エンドポイント3cは、時刻同期信号s1を受信して、時刻同期信号s1に同期し、予め設定される伝送タイミングとデータ帯域幅とを設定する夫々の同期信号設定部3a1乃至同期信号設定部3c1において、排他的に自エンドポイントから夫々の伝送タイミング信号3a1乃至伝送タイミング信号3c1を生成し、夫々のデータ帯域幅において、データとそのデータの自己診断情報とを同時に送信することで、自己診断情報の遅延を遅滞なくルートコンプレックス1に伝送することを発明の原理としている。   Each of the endpoints 3a to 3c receives the time synchronization signal s1, synchronizes with the time synchronization signal s1, and sets a preset transmission timing and data bandwidth. 3a1 to 3c1 exclusively generate respective transmission timing signals 3a1 to 3c1 from their own endpoints, and simultaneously transmit data and self-diagnosis information of the data in each data bandwidth Thus, the principle of the invention is to transmit the delay of the self-diagnosis information to the root complex 1 without delay.

次に、その様な伝送タイミング信号を生成するエンドポイント3a(3b、3c、これら全てのエンドポイントを呼称する場合はエンドポイント3と言う)の構成と動作について、図3を参照して説明する。   Next, the configuration and operation of the end point 3a (3b, 3c, which is referred to as the end point 3 when all these end points are called) for generating such a transmission timing signal will be described with reference to FIG. .

エンドポイント3aの同期送信設定部3a1は、ルートコンプレックス1から時刻同期信号s1として、メッセイジコードに特定の値を設定したTLPを受信し、当該時刻同期信号s1に同期し、自エンドポイント3aから送信するデータの伝送タイミング、データ帯域幅、及び夫々のエンドポイント3のデータ帯域幅を指定する送信値を有する伝送帯域基準信号s2を生成するカウンタ設定回路11aと、当該送信値のいずれかと、予め設定される自エンドポイント3aの送信値とが一致したことを判定して、一致した送信値の伝送タイミング(信号s3a)で、トランザクション層の自己診断情報を送信する送信値判定回路12aとを備える。   The synchronization transmission setting unit 3a1 of the end point 3a receives a TLP in which a specific value is set in the message code as the time synchronization signal s1 from the root complex 1, and synchronizes with the time synchronization signal s1, and transmits from the own end point 3a. A counter setting circuit 11a that generates a transmission band reference signal s2 having a transmission value for designating the transmission timing, data bandwidth, and data bandwidth of each endpoint 3, and one of the transmission values. And a transmission value determination circuit 12a for transmitting the transaction layer self-diagnosis information at the transmission timing of the matched transmission value (signal s3a).

このように構成された同期送信設定部3a1の動作について、図3(b)を参照して説明する。時刻同期信号s1は、一定の周期Tsで送信される。但し、この周期Tsは、ルートコンプレックス1に接続される複数のエンドポイント3の夫々のデータ帯域幅が確保できるように、夫々のデータ帯域幅の総和時間以上に設定しておく。   The operation of the synchronous transmission setting unit 3a1 configured as described above will be described with reference to FIG. The time synchronization signal s1 is transmitted at a constant cycle Ts. However, the period Ts is set to be equal to or longer than the total time of the data bandwidths so that the data bandwidths of the plurality of endpoints 3 connected to the root complex 1 can be secured.

カウンタ設定回路11aは、時刻同期信号s1を起点として、図示しない内部クロック信号をカウントし、連続した送信値(1〜n)を有する伝送帯域基準信号s2を生成する。例えば、n個のエンドポイント3のデータ帯域幅を同じに設定する場合には、夫々の送信値の幅はTs/nとして同一の信号幅に設定し、送信値は時系列でインクリメントされるように構成する。   The counter setting circuit 11a counts an internal clock signal (not shown) from the time synchronization signal s1, and generates a transmission band reference signal s2 having continuous transmission values (1 to n). For example, when the data bandwidths of n endpoints 3 are set to be the same, the width of each transmission value is set to the same signal width as Ts / n, and the transmission value is incremented in time series. Configure.

また、このカウンタ回路11aは、いずれのエンドポイント3においても同じ構成で、同じ伝送帯域基準信号s2を生成するようにしておく。   In addition, the counter circuit 11a generates the same transmission band reference signal s2 with the same configuration at any end point 3.

次に、送信値判定回路12aは、カウンタ回路11aから出力される伝送帯域基準信号s2のいずれかの送信値を選択して、自エンドポイント3の伝送タイミング信号s3a(〜s3n)を生成するもので、夫々のエンドポイント3で異なる送信値が排他的に予め設定される。   Next, the transmission value determination circuit 12a selects any transmission value of the transmission band reference signal s2 output from the counter circuit 11a, and generates the transmission timing signal s3a (˜s3n) of its own endpoint 3 Thus, different transmission values are preset in advance at the respective end points 3.

例えば、エンドポイント3aでは、伝送帯域基準信号s2の送信値1と予め設定されたエンドポイント3aに設定された送信値1とが一致するタイミングで伝送タイミング信号s3aが生成され、エンドポイント3bでは、伝送帯域基準信号s2の送信値2と予め設定された送信値2とが一致するタイミングで伝送タイミング信号s3bが生成される。   For example, in the endpoint 3a, the transmission timing signal s3a is generated at a timing at which the transmission value 1 of the transmission band reference signal s2 matches the transmission value 1 set in the preset endpoint 3a, and in the endpoint 3b, A transmission timing signal s3b is generated at a timing at which the transmission value 2 of the transmission band reference signal s2 matches the preset transmission value 2.

このように構成されたエンドポイント3は、予め設定された伝送帯域基準信号s2から、夫々の送信値で設定されるタイミングで、夫々のエンドポイントのデータとそのデータの自己診断情報を排他的に送信することができる。   The endpoint 3 configured as described above exclusively transmits the data of each endpoint and the self-diagnosis information of the data at the timing set by each transmission value from the preset transmission band reference signal s2. Can be sent.

この自己診断情報には、トランザクション層のソフトエラーに起因するデータのエラー情報だけでなく、PCI Express 通信部野上位回路のハード的な故障情報も検出できるように構成しておく。   The self-diagnosis information is configured to detect not only data error information caused by a soft error in the transaction layer but also hardware failure information of the PCI Express communication unit upper circuit.

設定された送信値の伝送タイミングでTLPを送信した際の自己診断情報を直ちにルート送信することができる。 The self-diagnosis information when the TLP is transmitted at the transmission timing of the set transmission value can be route-transmitted immediately.

また、伝送帯域基準信号s2の夫々の送信値の信号幅を任意に設定して、夫々のエンドポイントから送信するデータのデータ帯域幅を異なるように設定することも出来る。   It is also possible to arbitrarily set the signal width of each transmission value of the transmission band reference signal s2, and to set the data bandwidth of data transmitted from each end point to be different.

次に、このように構成されたPCI Express 通信システムのエラー検出時の動作について図4を参照して、従来技術によるエラー検出時の動作(図4(a))と、本実施例による動作(図4(b))とをタイムチャートで対比して説明する。   Next, referring to FIG. 4 for the operation at the time of error detection of the PCI Express communication system configured as described above, the operation at the time of error detection by the prior art (FIG. 4A) and the operation by this embodiment ( FIG. 4B will be described in comparison with a time chart.

エンドポイント3aからルートコンプレックス1に対してコンプリーションデータの伝送を開始(t1)する。このデータ送信中にエンドポイント3bからルートコンプレックス1にデータの伝送が開始(t2)されたとする。   Transmission of completion data from the endpoint 3a to the root complex 1 is started (t1). Assume that data transmission from the endpoint 3b to the root complex 1 is started (t2) during this data transmission.

この後、エンドポイント3aの送信データにエラーが検出され(t3)、そのエラーの自己診断情報を時刻t4で伝送したとすると、エンドポイント3bからデータの送信が無い場合には、ルートコンプレックス1には、時刻t5で遅滞なく受信されるが、エンドポイント3bからデータの送信が時刻t2であった場合には、エンドポイント3bからのデータ送信がルートコンプレックス1で受信される時刻t6後、エンドポイント3aの自己診断情報が時刻t7で受信される。   After this, if an error is detected in the transmission data of the endpoint 3a (t3) and the self-diagnosis information of the error is transmitted at time t4, if there is no data transmission from the endpoint 3b, the error is transmitted to the route complex 1. Is received without delay at time t5, but if the transmission of data from the endpoint 3b is at time t2, the endpoint is received after the time t6 when the data transmission from the endpoint 3b is received at the route complex 1. The self-diagnosis information 3a is received at time t7.

この場合、エンドポイント3aからの自己診断情報は、このデータの伝送時間、最大約16μsecを要するので、ルートコンプレックス1での自己診断情報はt5からt7まで、約16μsec遅延する。   In this case, since the self-diagnosis information from the end point 3a requires a maximum transmission time of about 16 μsec, the self-diagnosis information in the route complex 1 is delayed by about 16 μsec from t5 to t7.

ところが、本実施例によれば、同期信号設定部3a1によって夫々の伝送タイミング、データ帯域幅が排他的に設定されているので、エンドポイント3aの自己診断情報は遅延なく、ルートコンプレックス1に時刻t5で受信される。   However, according to the present embodiment, since the respective transmission timings and data bandwidths are exclusively set by the synchronization signal setting unit 3a1, the self-diagnosis information of the end point 3a is not delayed and is sent to the root complex 1 at time t5. Received at.

したがって、ルートコンプレックス1は、予め設定された送信値の伝送タイミングでTLPを送信した際の自己診断情報を直ちにルートコンプレックス1に送信することができるので、ルートコンプレックス1側で判断するシステムの故障回復時間を短縮することができる。   Accordingly, the root complex 1 can immediately transmit the self-diagnosis information when transmitting the TLP at the transmission timing of the preset transmission value to the root complex 1, so that the system failure recovery determined by the root complex 1 side can be performed. Time can be shortened.

また、この実施例によれば、中継するスイッチ2に特別な改造をする必要がなく、汎用品を使用することができる。   Further, according to this embodiment, it is not necessary to make a special modification to the relay switch 2 and a general-purpose product can be used.

次に、実施例2について、図5、図6を参照して説明する。図5に示す本実施例2の構成が、図1、図2に示す実施例1と異なる点は、実施例1では、ルートコンプレックス1に備える時刻同期信号生成部1a1では、システム全体の伝送周期を1つの周期の時刻同期信号で設定し、夫々のエンドポイント3が、この時刻同期信号s1に同期した伝送帯域基準信号s2を生成し、夫々のエンドポイント3が伝送帯域基準信号s2から、自エンドポイントのデータ帯域幅を排他的に設定するように構成したが、実施例2では、ルートコンプレックス1から複数の時刻同期信号s1を、夫々のエンドポイントに対して排他的な伝送タイミングで送信して夫々のデータ帯域幅を設定するようにしたことにある。   Next, Example 2 will be described with reference to FIGS. The configuration of the second embodiment shown in FIG. 5 is different from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in that the time synchronization signal generation unit 1a1 provided in the root complex 1 in the first embodiment has a transmission cycle of the entire system. Are set by a time synchronization signal of one cycle, each end point 3 generates a transmission band reference signal s2 synchronized with the time synchronization signal s1, and each end point 3 is automatically transmitted from the transmission band reference signal s2. In the second embodiment, a plurality of time synchronization signals s1 are transmitted from the root complex 1 to the respective endpoints at exclusive transmission timings. Each data bandwidth is set.

したがって、スイッチ2とエンドポイント3とは、汎用品で構成することができる。   Therefore, the switch 2 and the end point 3 can be composed of general-purpose products.

例えば、図5に示すように、エンドポイント3aに対しては時刻同期信号s1aとしのTLPを送信し、所定の時刻後に、エンドポイント3bに対して、時刻同期信号s1bを送信する。   For example, as shown in FIG. 5, a TLP as a time synchronization signal s1a is transmitted to the end point 3a, and a time synchronization signal s1b is transmitted to the end point 3b after a predetermined time.

この時刻同期信号s1aと時刻同期信号s1bとの間隔を所定の時間確保することで、エンドポイント3aのデータ帯域幅を確保できるようにしておく。   By securing the interval between the time synchronization signal s1a and the time synchronization signal s1b for a predetermined time, the data bandwidth of the endpoint 3a can be secured.

図6には、本実施例によるデータ伝送のタイムチャートを示す。夫々の時刻同期信号s1a(s1b、s1c)は、所定の周期Tsで、且つ、その伝送タイミングを予め設定した間隔で送信することで夫々のエンドポイント3のデータ帯域幅を設定する。   FIG. 6 shows a time chart of data transmission according to the present embodiment. Each time synchronization signal s1a (s1b, s1c) sets the data bandwidth of each endpoint 3 by transmitting the transmission timing at predetermined intervals Ts and at predetermined intervals.

本実施例2によれば、ルートコンプレックス1は、特定のメッセイジTPLを、夫々のエンドポイント3に時刻同期信号s1(s1b、s1c)として送信するので、ルートコンプレックス1自身の負荷が重くなるが、伝送路の負荷は軽くなる。   According to the second embodiment, the root complex 1 transmits a specific message TPL to each endpoint 3 as a time synchronization signal s1 (s1b, s1c), so that the load on the root complex 1 itself becomes heavy. The load on the transmission line is reduced.

本発明は上述したような実施例に何ら限定されるものではなく、夫々のエンドポイントのデータ帯域幅を排他的に設定し、送信するデータとその自己診断情報を当該データ帯域幅において送信するようにしたものであれば良く、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the embodiments as described above, and the data bandwidth of each endpoint is exclusively set, and the data to be transmitted and its self-diagnosis information are transmitted in the data bandwidth. Any modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 ルートコンプレックス
1a 時刻同期信号発生部
2 スイッチ
3、3a、3b、3c、3d エンドポイント
3a1、3b1、3c1 同期送信設定部
5 CPU
6 メモリ
7a、7b、7c、7d PCI Expressバス
11a カウンタ設定回路
12a 送信値判定回路
5 CPU
6 メモリ
1 Route complex 1a Time synchronization signal generator 2 Switch 3, 3a, 3b, 3c, 3d Endpoint 3a1, 3b1, 3c1 Synchronous transmission setting unit 5 CPU
6 Memory 7a, 7b, 7c, 7d PCI Express bus 11a Counter setting circuit 12a Transmission value determination circuit 5 CPU
6 memory

Claims (4)

伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定したPCI Express 通信システムであって、
複数のエンドポイントに対して、同時に、同じ伝送周期を予め設定する時刻同期信号を生成する時刻同期信号生成部を備えるルートコンプレックスと、
前記時刻同期信号を受信して、夫々の前記エンドポイントから前記ルートコンプレックスに送信するデータについて、当該データの伝送タイミングと前記データ帯域幅とを、予め排他的に設定する同期送信設定部を備える前記複数のエンドポイントと、
前記ルートコンプレックスと前記エンドポイントとの間のデータの伝送を中継するスイッチと
を備え、
夫々の前記エンドポイントから前記ルートコンプレックスに伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定して、当該データのエラーの有無を設定された当該データ帯域幅において前記ルートコンプレックスに送信するようにしたことを特徴とするPCI Express 通信システム。
A PCI Express communication system in which the data bandwidth of data to be transmitted is preset,
For a plurality of endpoints, at the same time, a root complex including a time synchronization signal generation unit that generates a time synchronization signal that presets the same transmission cycle;
The synchronous transmission setting unit that exclusively sets the transmission timing of the data and the data bandwidth in advance for the data that is received from the time synchronization signal and transmitted from the respective endpoints to the root complex. Multiple endpoints,
A switch that relays transmission of data between the root complex and the endpoint;
A data bandwidth of data transmitted from each of the end points to the root complex is set in advance, and the presence or absence of an error in the data is transmitted to the root complex in the set data bandwidth. PCI Express communication system.
前記時刻同期信号は、メッセイジコードに特定の値を設定したTLPとして送信し、前記同期送信設定部は、前記時刻同期信号を受信して、当該時刻同期信号に同期して夫々のエンドポイントから送信するデータの伝送タイミングとデータ帯域幅とを指定する送信値を有する伝送帯域基準信号を生成するカウンタ設定回路と、
前記伝送帯域基準信号の送信値のいずれかと、予め設定される自エンドポイントが送信値とが一致したことを判定して、一致した送信値の伝送タイミングで、トランザクション層の自己診断情報を送信する送信値判定回路と
を備える請求項1に記載のPCI Express 通信システム。
The time synchronization signal is transmitted as a TLP in which a specific value is set in a message code, and the synchronization transmission setting unit receives the time synchronization signal and transmits it from each endpoint in synchronization with the time synchronization signal. A counter setting circuit that generates a transmission band reference signal having a transmission value that specifies the transmission timing and data bandwidth of the data to be transmitted;
It is determined that one of the transmission values of the transmission band reference signal matches the transmission value of a preset self endpoint, and the transaction layer self-diagnosis information is transmitted at the transmission timing of the matching transmission value. The PCI Express communication system according to claim 1, further comprising a transmission value determination circuit.
前記時刻同期信号の伝送周期は、前記複数のエンドポイントのデータ帯域幅を加算した値以上に設定した請求項1に記載のPCI Express 通信システム。   The PCI Express communication system according to claim 1, wherein a transmission cycle of the time synchronization signal is set to be equal to or greater than a value obtained by adding data bandwidths of the plurality of endpoints. 伝送するデータのデータ帯域幅を予め設定したPCI Express 通信システムであって、
複数のエンドポイントから伝送されるデータの伝送周期を、予め、当該エンドポイント間で排他的な伝送タイミングで伝送されるように設定される時刻同期信号を生成する時刻同期信号生成部を備えるルートコンプレックスと、
前記時刻同期信号に応答して、予め設定されたデータ帯域幅で前記ルートコンプレックスにデータを伝送する前記複数のエンドポイントと、
前記ルートコンプレックスと前記エンドポイントとの間のデータの伝送を中継するスイッチと
を備え、
夫々の前記エンドポイントから伝送するデータの伝送周期を排他的に設定して、伝送するデータの自己診断情報を、予め設定されたデータ帯域幅において前記ルートコンプレックスに送信するようにしたことを特徴とするPCI Express 通信システム。
A PCI Express communication system in which the data bandwidth of data to be transmitted is preset,
A route complex including a time synchronization signal generating unit that generates a time synchronization signal in which a transmission cycle of data transmitted from a plurality of endpoints is set in advance so as to be transmitted between the endpoints at an exclusive transmission timing. When,
A plurality of endpoints transmitting data to the root complex with a preset data bandwidth in response to the time synchronization signal;
A switch that relays transmission of data between the root complex and the endpoint;
The transmission cycle of data transmitted from each of the endpoints is exclusively set, and self-diagnosis information of the data to be transmitted is transmitted to the root complex in a preset data bandwidth. PCI Express communication system.
JP2009218552A 2009-09-24 2009-09-24 PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM Pending JP2011071579A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009218552A JP2011071579A (en) 2009-09-24 2009-09-24 PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009218552A JP2011071579A (en) 2009-09-24 2009-09-24 PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011071579A true JP2011071579A (en) 2011-04-07

Family

ID=44016455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009218552A Pending JP2011071579A (en) 2009-09-24 2009-09-24 PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011071579A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014182329A (en) * 2013-03-21 2014-09-29 Fujitsu Ltd Synchronization control device, synchronization control method and synchronization control program
US9515675B2 (en) 2014-02-04 2016-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Interface circuit operating to recover error of transmitted data
US10795400B2 (en) 2018-04-30 2020-10-06 Qualcomm Incorporated Time synchronization for clocks separated by a communication link

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014182329A (en) * 2013-03-21 2014-09-29 Fujitsu Ltd Synchronization control device, synchronization control method and synchronization control program
US9515675B2 (en) 2014-02-04 2016-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Interface circuit operating to recover error of transmitted data
US10795400B2 (en) 2018-04-30 2020-10-06 Qualcomm Incorporated Time synchronization for clocks separated by a communication link
US11287842B2 (en) 2018-04-30 2022-03-29 Qualcomm Incorporated Time synchronization for clocks separated by a communication link

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9003089B2 (en) Synchronous serial data-exchange system
US20190140747A1 (en) High Speed Isolated and Optical USB
US8959268B2 (en) Information processing apparatus, serial communication system, method of initialization of communication therefor and serial communication apparatus
CN102819512A (en) Full-duplex communication device based on SPI and method thereof
CN102474438B (en) Node device, integrated circuit and control method in ring transmission system
CN103218331A (en) Bus device and method by adopting synchronous mode switching and automatic adjustment of frame priority
CN113424164B (en) Power consumption reduction in USB 2.0 transfer driver and eUSB2 repeater
CN102104515A (en) Coupling devices, system comprising a coupling device and method for use in a system comprising a coupling device
EP3671720B1 (en) Real-time on-chip data transfer system
JP2011071579A (en) PCI Express (R) COMMUNICATION SYSTEM
CN103701676A (en) Data bus part and method for synchronizing data bus parts
CN105306421A (en) PCI-E interface based signal processing method and PCI-E interface based signal processing device
JP5930767B2 (en) Electronic device, communication control method
CN106330357B (en) A SERDES transmission verification method, node and system
US8576704B2 (en) Communication system, communication device, integrated circuit, and communication method
CN203054827U (en) Data transmission system based on serial peripheral equipment interface bus
CN114556870B (en) Data synchronization method and device
JP5926583B2 (en) Information processing apparatus, serial communication system, communication initialization method thereof, and serial communication apparatus
CN105262655B (en) A kind of communication means with higher rate of compatible CAN2.0 buses
CN111966623A (en) Method for real-time full-duplex reliable communication between MCU and multiple FPGAs by using SPI
JP4157064B2 (en) Synchronization start signal detection device, detection method thereof, and program thereof
CN111090606A (en) System of topological type circuit architecture and bus switching method
JP5921264B2 (en) Serial communication system and communication initialization method thereof, and serial communication apparatus and communication initialization method thereof
JP5155793B2 (en) Inter-bus relay device
CN116582392A (en) Multi-machine parallel high-speed communication interconnection method and system based on FPGA

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20111125

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20111205