伝送システムおよび伝送方法
【課題】 高速Ｉ／Ｆの有するパラメータを高精度に最適化するためには、トレーニングによる最適化が必要である。これらのパラメータは、Ｉ／Ｆの動作周波数帯や電源電圧に対して最適値が変化する。消費電力の低減のために、動作周波数帯を下げ電源電圧の引き下げを行うには、時間のかかる再トレーニングが必要となる。
【解決手段】 Ｉ／Ｆの各種パラメータに対して、Ｉ／Ｆの動作周波数帯や電源電圧と各種パラメータの最適な組合せを予め求め、テーブル化しておくことにより、電源電圧を最適化する際に、各パラメータをテーブル参照により、短時間のうちに最適化することができる。短時間でのパラメータの最適化が可能となることで、装置動作中における動的な最適化も行うことができる。
【解決手段】 Ｉ／Ｆの各種パラメータに対して、Ｉ／Ｆの動作周波数帯や電源電圧と各種パラメータの最適な組合せを予め求め、テーブル化しておくことにより、電源電圧を最適化する際に、各パラメータをテーブル参照により、短時間のうちに最適化することができる。短時間でのパラメータの最適化が可能となることで、装置動作中における動的な最適化も行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータの伝送装置、伝送システム、伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高性能化、動作周波数の向上に伴い、消費電力は年々増大する傾向にある。特に近年のデータ伝送速度の向上に伴い、大規模集積回路（ＬＳＩ）全体におけるＩ／ＯやＳＥＲＤＥＳ回路等のインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路の電力比率が高くなってきており、Ｉ／Ｆ回路の低消費電力化が求められている。半導体集積回路の動作時の消費電力を主に決めている充放電による電力消費は、ほぼ電源電圧の２乗に比例する。従って、電源電圧を引き下げることは低消費電力化のために最も有効な手段であると言える。また、高速に動作するＩ／Ｏ回路や、ＳＥＲＤＥＳ回路等では、ＣＭＬ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ Ｌｏｇｉｃ）や、インピーダンスマッチング用の受端抵抗等が必須であり、これら定常的に電流を流す回路に対しても、電源電圧を引き下げることは消費電力低減のために効果的な手段である。
【０００３】
一方、数Ｇｐｂｓオーダーの高速Ｉ／Ｆでは伝送線路の伝送損失の増大や、シンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響が顕著になり、正確なデータ伝送の障害となっている。高速Ｉ／Ｆではこの問題を解決するためにプリエンファシス技術やイコライザ技術等を用いて対応している。プリエンファシス技術は、予めＩＳＩの影響を考慮し、出力波形の０レベル及び１レベルの振幅を調整する技術であり、伝送線路通過後の波形をＩＳＩの影響をキャンセルした波形に近づけることが可能である。プリエンファシスのパラメータとしては、エンファシスの強弱を決定するエンファシス強度、エンファシスパターンを決定するＴＡＰ設定があり、最適な設定を行わなければ、ＩＳＩの影響を増大してしまうこともあり、伝送経路に合わせた高精度な設定が必要である。イコライザ技術は伝送線路通過後の伝送損失による波形振幅の減少を考慮して、入力波形に対し受信側のアンプにて高周波成分を増幅する技術である。イコライザ技術のパラメータとしてはイコライザ強度（増幅率の調整）があり、増幅しすぎても受信信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が低下し、増幅が足りないと伝送損失による波形減少を補うことができないため、伝送経路に合わせた高精度な設定が必要である。
【０００４】
エンファシス制御やイコライザ強度のパラメータはＬＳＩ内の配線長差や、ＬＳＩ間を結ぶ伝送路長の差、製造ばらつきによる差等による減衰特性の差に対しても高精度に調整が必要であり、実際の各伝送路毎に最適なパラメータ設定が必要である。このため、完成したシステム上で伝送特性評価を行いながら最適なパラメータを設定するトレーニングにより、エンファシス強度やＴＡＰ設定などを行うエンファシス制御や、イコライザ強度といったパラメータの設定値を決定する必要がある。
【０００５】
Ｉ／Ｆ回路に対する電源電圧の最適化は様々な形態にて行われており、特許文献１にはＴｒ／Ｔｆをモニタし電源電圧を最適化するＩ／Ｆが示されている。また、特許文献２には複数の電源電圧仕様のＩ／Ｆを備え切り換えて使用することにより、電源電圧を最適化する回路が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１７４６９
【特許文献２】特開平２００６−０５９９１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
消費電力を低減するには、動作環境に応じて高速Ｉ／Ｆの電源電圧を最適化するのが有効である。例えばある高速Ｉ／Ｆマクロについて、アプリケーションＡに対しては、動作周波数帯１０ＧＨｚ、すなわち最大１０ＧＨｚで動作している場合でも、別のアプリケーションＢでは、動作周波数帯１ＧＨｚ、すなわち最大１ＧＨｚでしか動作しない場合、アプリケーションＢについては、電源電圧を引き下げることで、消費電力の低減が可能である。
【０００８】
しかし、実際に高速Ｉ／Ｆに対して電源電圧の引き下げを行う場合、高速Ｉ／Ｆの持つパラメータを最適化するために多くの時間を要するという問題がある。高速Ｉ／Ｆはエンファシス強度、イコライザ強度、オフセット、送端抵抗値、電流源電圧値等のパラメータを有し、これらを高精度に最適化する必要がある。これらのパラメータは電源電圧の変動に対して最適値も変化する為、電源電圧を引き下げる場合には、電源電圧に合わせて各パラメータの最適化を行わなければならない。このため、電源電圧を引き下げた後で、各パラメータの最適化を実現するために、再調整や、再トレーニングが必要となる。特にエンファシス強度、イコライザ強度、オフセット等のトレーニングには、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）評価やＥＹＥパターン評価による伝送性能の判定が必要であり、例えば１０＾５パターンの信号に対する評価をパラメータの組合せの全てに対して行う必要があるため、膨大な時間が必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明する。
送信機として働くＩ／Ｆと受信機として働くＩ／Ｆの、動作環境毎の最適な電源電圧および各種パラメータをテーブルとして格納しておき、動作環境の変動に応じて、テーブルを参照し、電源電圧および各種パラメータの最適化を行うことで上述の課題を解決する。これにより、動作環境の変動時に、短時間での最適化を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【００１１】
Ｉ／Ｆの電源電圧を動作環境に応じて引き下げ、低消費電力化を実現することができる。また、Ｉ／Ｆの電源電圧を動作環境に応じて引き下げた際に、各パラメータを短時間にて最適化することが可能である。短時間でのパラメータの最適化を可能とすることで、装置動作中における動的な最適化も行うことができる。すなわち、Ｉ／Ｆの各種パラメータを最適に保ちながら、低消費電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】高速Ｉ／Ｆを含んだシステムの構成を示す図面である。
【図２】Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルの例である。
【図３】Ｉ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートを示す図面である。
【図４】送信側Ｉ／Ｆの構成を示す図面である。
【図５】受信側Ｉ／Ｆの構成を示す図面である。
【図６】Ｉ／Ｆを含んだシステムのトレーニングモードにおける構成を示す図面である。
【図７】パラメータを持つＩ／Ｆに対するトレーニングの具体例を示す図面である。
【図８】Ｉ／Ｆパラメータをトレーニングにより求め、テーブル化を行う処理のフローチャートを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は高速Ｉ／Ｆを含んだ伝送システムの構成を示す図である。本実施例では、動作周波数帯に応じて送信機と受信機の電源電圧および各種パラメータを最適化するシステムを示す。本実施例の伝送システムは、送信側ＬＳＩの内部にある送信機となる送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と、受信側ＬＳＩの内部にある受信機となる受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２と、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とを接続する伝送路１０３とを備える。送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１は複数の動作周波数帯を有する。受信側マクロ１０２も、送信側マクロ１０１と対応する複数の動作周波数帯を有する。さらに、本実施例の伝送システムは、上位システム制御装置１０４と、電源コントローラ１０５と、Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６と、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７とを有する。
【００１５】
電源コントローラ１０５はシステム上のＩ／Ｆに供給する電源電圧を制御する回路であり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを備えたような制御回路である。Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６は送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して各ＩＦパラメータの設定を行う。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ、レジスタファイル、ハードディスク等の記憶装置に格納されている。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７には、伝送システムの動作周波数帯毎の、予め求められている、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧、エンファシス強度、イコライザ強度が含まれている。
【００１６】
本実施例の伝送システムの動作を説明するために、例として、送信側ＬＳＩと受信側ＬＳＩも含めたシステム全体が扱うアプリケーションがアプリケーションＡからアプリケーションＢに変化したことにより、動作周波数が最大で５ＧＨｚから最大で０．５ＧＨｚに変化した場合、すなわち、すなわち動作周波数帯を５ＧＨｚから０．５ＧＨｚに下げた場合に、電源電圧およびＩ／Ｆの各種パラメータを最適化する場合の動作の説明を行う。
【００１７】
上位システム制御装置１０４は、送信側ＬＳＩと受信側ＬＳＩも含めたシステム全体の稼動状態をモニタし、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の動作周波数帯、すなわち伝送システムの動作周波数帯を決定する。この例では、上位システム制御装置１０４が、アプリケーションＡからアプリケーションＢに切り替わった事をモニタ、検出し、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の動作周波数帯を５ＧＨｚから０．５ＧＨｚへ下げることを決定する。上位システム制御装置１０４は、さらに、決定した動作周波数帯に基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の、最適な電源電圧値と各種Ｉ／Ｆパラメータの設定情報をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得する。例えば、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７には、図２のＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル２０１に示すデータが前もって格納されている。このテーブルを「動作周波数帯０．５ＧＨｚ」をキーワードにして検索すると、「電源電圧」、「エンファシス強度」、「イコライザ強度」の各パラメータを取得することができる。消費電力を下げることを目的としているため、上位システム制御装置１０４は、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得可能なパラメータの中で最も電源電圧の低い条件を選ぶ。本実施例では、「電源電圧０．６（Ｖ）」、「エンファシス強度１」、「イコライザ強度１」というパラメータが取得される。本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１の設定パラメータとしてはエンファシス強度を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の設定パラメータとしてはイコライザ強度をテーブル化する例を示したが、エンファシス強度、イコライザ強度以外に、出力振幅制御値、送端抵抗制御値などを予めテーブル化して取得することもできる。
【００１８】
上位システム制御装置１０４は、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得した電源電圧の設定パラメータを電源コントローラ１０５へ、各Ｉ／ＦのパラメータをＩ／Ｆパラメータコントローラ１０６に出力する。電源コントローラ１０５は、上位システム制御装置１０４から取得したパラメータに基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対して電源制御信号１０８を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して電源制御信号１０９をそれぞれ送信し、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧の設定を行う。これにより、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧の最適化、すなわち低電力化を行うことができる。なお、本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とに同じ電源電圧値を設定しているが、互いに異なる電源電圧値が最適値の場合もある。互いに異なる電源電圧値がそれぞれの最適値の場合には、それぞれの最適な電源電圧値をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７に格納しておき、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とにそれぞれの最適な電源電圧の設定を行う。Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６は、上位システム制御装置１０４から取得したパラメータに基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対してパラメータ設定信号１１０を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対してパラメータ設定信号１１１を送信し、各Ｉ／Ｆパラメータの設定を行う。本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とに電源電圧０．６Ｖが設定され、「エンファシス強度１」が送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対して設定され、「イコライザ強度１」が受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して設定される。これにより、低電力のために最適化されている電源電圧が瞬時に得られ、低電力のために最適化されている電源電圧において最適化されているＩ／Ｆパラメータが、電源電圧を変化させる前後の間で再調整や再トレーニングを行うことなく、短時間に設定される。従って、アプリケーションが変わり、動作周波数帯が変化する際に、動的に伝送システムの低電力化を行うことができる。
【００１９】
図３に本実施例の伝送システムにおいて、動作環境が変化し、動作周波数帯の切替が行われた際にＩ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートを示す。ステップ３０１で動作環境が変化した場合はステップ３０２へ進む。本実施例の説明において動作環境が変化した場合とは、上述のように、システムが処理するアプリケーションがアプリケーションＡからアプリケーションＢに変化した場合である。動作環境が変化したかどうかの判断は、上位システム制御装置１０４が行う。動作環境の変化を検出しない限りはステップ３０１で待機し、動作環境の変化を待つ。従って、動作環境の変化が無ければ、Ｉ／Ｆに設定されている条件を保持した状態でデータの伝送が行われる。動作環境の変化があって、ステップ３０２に進むと、上位システム制御装置１０４が、変化後の動作環境に合った動作周波数帯を決定する。動作周波数帯が決定されると、ステップ３０３にて上位システム制御装置１０４がＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７を参照し、電源電圧設定情報とＩ／Ｆパラメータ設定情報を取得し、ステップ３０４へ進む。ステップ３０４では、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得したパラメータ値の、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２への設定が行われる。上位システム制御装置１０４が取得した電源電圧設定情報とＩ／Ｆパラメータ設定情報は、電源コントローラ１０５とＩ／Ｆパラメータコントローラ１０６を介して、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧とＩ／Ｆパラメータとして設定され、動作周波数帯の切り替えが終了する。切り替えの終了後、ステップ３０１へ戻る。以上のように、動作環境の変化に応じて、動的に送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧とＩ／Ｆパラメータの切り替えが行われる。
【実施例２】
【００２０】
実施例１のＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７の作成は、外部装置を実施例１の伝送システムに接続して行うことができるが、伝送システムに組み込まれているテスト装置で行うことも可能である。実施例２では、伝送システムにトレーニングモードを実行するテスト装置を組み込んだ場合の実施例を示す。
【００２１】
図４に、トレーニングモードを実行するテスト装置を組み込んだ場合の、送信側Ｉ／Ｆの構成を示す。送信側Ｉ／Ｆ４０１は入力端子に入力されたＬＳＩ内部信号を、出力端子から後述の受信用Ｉ／Ｆへと接続されている伝送路４０８に向けて出力するものである。送信側Ｉ／Ｆ４０１はドライバ回路４０２、スイッチング回路４０４、トレーニング信号発生器４０５を備える。
【００２２】
ドライバ回路４０２はＩ／Ｆパラメータを持つ出力回路であり、例えばＣＭＯＳタイプやＣＭＬタイプの回路により構成される。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報４０３はＩ／Ｆパラメータコントローラ４０７から送信される信号である。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報４０３はドライバ回路４０２のＩ／Ｆパラメータを制御する信号であり、例えばエンファシス強度制御や出力振幅制御、送端抵抗制御等の制御信号である。スイッチング回路４０４は通常モードと後述するトレーニングモードを切り換える回路であり、上位システム制御装置から送信される通常モード／トレーニングモード切替制御信号４０６により制御される。トレーニング信号発生器４０５はトレーニング時に使用する信号を発生する回路であり、例えばＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）等の疑似ランダムパターンを発生する信号発生器である。なお、図４ではトレーニング信号発生器４０５を送信側Ｉ／Ｆ４０１の内部に有する構成例を示しているが、送信側Ｉ／Ｆ４０１の外部、またはシステムの外部に実装することも可能である。
【００２３】
図５に受信側Ｉ／Ｆの詳細を示す。受信側Ｉ／Ｆ５０１の通常動作は、送信側Ｉ／Ｆ４０１に接続されている伝送路４０８を介し入力端子に受信した信号を、出力端子からＬＳＩ内部に向けて伝送するものである。受信側Ｉ／Ｆ５０１はレシーバ回路５０２、スイッチング回路５０４、ループバックパス５０５、ループバック用ドライバ５０６を備える。レシーバ回路５０２はＩ／Ｆパラメータをもつ入力回路であり、例えばＣＭＯＳタイプやＣＭＬタイプの回路により構成される。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報５０３はレシーバ回路５０２のＩ／Ｆパラメータを制御する信号であり、例えばイコライザ強度制御やオフセット調整制御、受端抵抗制御等の制御信号である。スイッチング回路５０４は通常モードと後述するトレーニングモードを切り換える回路であり、上位システム制御装置からの通常モード／トレーニングモード切替制御信号５０８により制御される。ループバックパス５０５とループバック用ドライバ５０６はトレーニングモードにて使用する観測経路であり、レシーバ回路５０２の受信した信号をループバックモニタ端子５１０に出力する。
【００２４】
図６は図４、図５で示したＩ／Ｆを含んだシステムのトレーニングモードについて説明した図である。ここでのトレーニング対象は伝送路４０８で接続された送信側Ｉ／Ｆマクロ４０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ５０２である。トレーニング時には各Ｉ／Ｆマクロをトレーニングモードに切り替える。
【００２５】
各Ｉ／Ｆマクロをトレーニングモードに切り換えることで、トレーニング用信号の発生や、受信信号をモニタ信号に出力するループバックを行うことが可能となる。トレーニングモードへの切替は、上位システム制御装置からの通常モード／トレーニングモード切替制御信号６０７により行う。送信側Ｉ／Ｆマクロ４０１はトレーニングモードに切り換えた場合の形態であり、トレーニング信号発生器４０５から出力した信号を、スイッチング回路４０４を介し、ドライバ回路４０２から伝送路４０８を通じ受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１に向けて送信する。受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１はループバックモードに切り換えた場合の例である。レシーバ回路５０２にて受信した信号を、スイッチング回路５０４を介し、ループバックパス５０５を通じてループバック用ドライバ５０６から出力する。信号観測回路６０６は信号観測機能を有するものであり、例えばＢＥＲ測定や、ＥＹＥマスクパタン判定等の機能を持つものである。
【００２６】
信号観測回路６０６はドライバ回路４０２の出力信号６１３とループバック用ドライバ５０６からの出力信号６１４を比較し伝送性能に対する判定を行う。なお、入力端子６１７での出力信号の波形を観測することによりドライバ回路４０２より出力された波形について伝送路を通過した後の状態で観測することもできる。信号観測回路６０６による伝送性能の判定を必要に応じてＩ／Ｆパラメータの組合せを換えながら実行し、トレーニング結果、すなわち判定結果をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル６１６内へ格納する。なお信号観測回路６０６の実装については、システム内部、システム外部のどちらでも可能であり、システム外部に実装する場合はＢＥＲＴやオシロスコープ等の測定装置を利用することも可能である。また、システム内に実装する場合は、Ｉ／Ｆマクロと共通のＬＳＩ上に実装することも可能である。
【００２７】
図７にエンファシス強度［７：０］、イコライザ強度［７：０］をパラメータに持つＩ／Ｆに対するトレーニングおよび、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルに格納されるデータの例を示す。この例では、トレーニングのパラメータとして動作周波数帯と電源電圧を選んでいる。動作環境パラメータ７０１は、電源電圧を０．６Ｖ、１．０Ｖ、１．２Ｖと、動作周波数帯を０．５ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚとした場合である。動作環境パラメータ７０１から決定する各Ａ〜Ｉの条件に対して、エンファシス強度［７：０］、イコライザ強度［７：０］を総当りで切替え、ＢＥＲを取得する。動作環境パラメータ７０１の条件で取得したＢＥＲ結果の例をトレーニング結果７０２，７０３に示す。動作環境パラメータ７０１の全ての条件に対して取得したＢＥＲ結果からＩ／Ｆパラメータ最適化データを取得し、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル７０４内に格納する。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルは、あるキーワードに対してＩ／Ｆパラメータを決定するものであり、図７に示すように動作周波数帯と電源電圧に対してＩ／Ｆパラメータを決定するものに限らず、様々なキーワードに対してＩ／Ｆパラメータを決定するテーブルも実現することができる。例えば、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル作成時に、電源電圧をパラメータとしたトレーニングを行い、同じ動作周波数帯であっても、より短距離の伝送経路では、電源電圧を引き下げることができる等、伝送路長に合わせた電源電圧の最適化を行うことが可能である。
【００２８】
図８に図６に示す構成の、図７に示すトレーニング例における、トレーニングのフローチャートを示す。トレーニングを行う際にはまずステップ８０１にてＩ／Ｆをトレーニングモードに切り換える。トレーニングモードへの切り替えの信号は、上位システム制御装置から発せられる。ステップ８０２で動作環境パラメータの初期値を設定する。動作環境パラメータとは電源電圧や動作周波数帯等を決定するパラメータである。その他の動作環境パラメータとしては、温度や伝送路長等も挙げることができる。ステップ８０３ではＩ／Ｆパラメータを初期化する。ステップ８０２とステップ８０３で決定する動作環境パラメータとＩ／Ｆパラメータの初期値はトレーニングの初期状態であり、トレーニングの仕様に合わせて任意に変更することが可能である。ステップ８０４でトレーニング信号を発生する。このとき図６のトレーニング信号発生器４０５から出力された信号は、スイッチング回路４０４を介し、ドライバ回路４０２から伝送路４０８を通じ受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１に向けて送信される。受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１はレシーバ回路５０２にて受信した信号を、スイッチング回路５０４を介し、ループバックパス５０５と通じてループバック用ドライバ５０６から出力する。ステップ８０５でトレーニング結果の取得を行う。信号観測回路６０６は、伝送性能を観測し、判定する。例えば、ドライバ回路４０２の出力信号６１３とループバック用ドライバ５０６からの出力信号６１４を比較しＢＥＲ評価を行い、判定を行う。ステップ８０６ではトレーニング結果をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブルへ格納する。例えばトレーニング結果７０２のエンファシス強度１、イコライザ強度２の判定が決定した時点でＩ／Ｆパラメータ最適化テーブルへトレーニング結果を格納する。ステップ８０７で、必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了したかを判定する。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せはトレーニングの仕様、目的に応じて任意に決定するものである。図７の例では、必要なＩ／Ｆパラメータの組合せはエンファシス強度［７：０］パターン、イコライザ強度［７：０］パターンで６４パターンの組合せとなる。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了していれば、ステップ８０９へ進む。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了していない場合は、ステップ８０８へ進み、新たにＩ／Ｆパラメータの組合せを設定し、ステップ８０５へ進む。ステップ８０９で必要な動作環境パラメータの組合せに対するトレーニングが完了したかを判定する。必要な動作環境パラメータの組合せはトレーニングの仕様、目的に応じて任意に決定するものである。図７の例では、必要な動作環境パラメータの組合せは電源電圧が０．６Ｖ、１．０Ｖ、１．２Ｖ、動作周波数帯がそれぞれの電源電圧に対して０．５ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚの計９パターンの組合せとなる。必要な動作環境パラメータの組合せが完了していない場合は、ステップ８１０へ進み新たに動作環境パラメータを設定し、ステップ８０３へ進む。必要な動作環境パラメータの組合せが完了していれば、トレーニングは完了となり、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルが完成する。以上のステップ８０１〜８１０によりトレーニングが完了する。これにより、予めＩ／Ｆの最適な電源電圧とＩ／Ｆパラメータのテーブルを得ることができる。
【００２９】
以上、本実施形態によって、本発明を詳細に説明したが、上記に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の伝送システムは、ＬＳＩ間のデータ伝送などに用いて好適なものである。
【符号の説明】
【００３１】
１０１・・・送信側Ｉ／Ｆマクロ、１０２・・・受信側Ｉ／Ｆマクロ、１０３・・・伝送路、１０４・・・上位システム制御装置、１０５・・・電源コントローラ、１０６・・・Ｉ／Ｆパラメータコントローラ、１０７・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、１０８・・・電流制御信号、１０９・・・電流制御信号、１１０・・・パラメータ設定信号、１１１・・・パラメータ設定信号、２０１・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、３０１〜３０４・・・Ｉ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートの各ステップ、４０１・・・送信側Ｉ／Ｆマクロ、４０２・・・ドライバ回路、４０３・・・Ｉ／Ｆパラメータ設定情報、４０４・・・スイッチング回路、４０５・・・トレーニング信号発生器、４０６・・・通常モード／トレーニングモード切替制御信号、４０７・・・Ｉ／Ｆパラメータコントローラ、４０８・・・伝送路、５０１・・・受信側Ｉ／Ｆマクロ、５０２・・・レシーバ回路、５０３・・・Ｉ／Ｆパラメータ設定情報、６０６・・・信号観測回路、６０７・・・通常モード／トレーニングモード切替制御信号、６１３・・・ドライバ出力信号、６１４・・・ループバックパス用ドライバ出力信号、６１６・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、７０１・・・動作環境パラメータ、７０２・・・トレーニング結果、７０３・・・トレーニング結果、７０４・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、８０１〜８１０・・・Ｉ／Ｆパラメータを決定するトレーニングのフローチャートの各ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータの伝送装置、伝送システム、伝送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高性能化、動作周波数の向上に伴い、消費電力は年々増大する傾向にある。特に近年のデータ伝送速度の向上に伴い、大規模集積回路（ＬＳＩ）全体におけるＩ／ＯやＳＥＲＤＥＳ回路等のインタフェース（Ｉ／Ｆ）回路の電力比率が高くなってきており、Ｉ／Ｆ回路の低消費電力化が求められている。半導体集積回路の動作時の消費電力を主に決めている充放電による電力消費は、ほぼ電源電圧の２乗に比例する。従って、電源電圧を引き下げることは低消費電力化のために最も有効な手段であると言える。また、高速に動作するＩ／Ｏ回路や、ＳＥＲＤＥＳ回路等では、ＣＭＬ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ Ｌｏｇｉｃ）や、インピーダンスマッチング用の受端抵抗等が必須であり、これら定常的に電流を流す回路に対しても、電源電圧を引き下げることは消費電力低減のために効果的な手段である。
【０００３】
一方、数Ｇｐｂｓオーダーの高速Ｉ／Ｆでは伝送線路の伝送損失の増大や、シンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響が顕著になり、正確なデータ伝送の障害となっている。高速Ｉ／Ｆではこの問題を解決するためにプリエンファシス技術やイコライザ技術等を用いて対応している。プリエンファシス技術は、予めＩＳＩの影響を考慮し、出力波形の０レベル及び１レベルの振幅を調整する技術であり、伝送線路通過後の波形をＩＳＩの影響をキャンセルした波形に近づけることが可能である。プリエンファシスのパラメータとしては、エンファシスの強弱を決定するエンファシス強度、エンファシスパターンを決定するＴＡＰ設定があり、最適な設定を行わなければ、ＩＳＩの影響を増大してしまうこともあり、伝送経路に合わせた高精度な設定が必要である。イコライザ技術は伝送線路通過後の伝送損失による波形振幅の減少を考慮して、入力波形に対し受信側のアンプにて高周波成分を増幅する技術である。イコライザ技術のパラメータとしてはイコライザ強度（増幅率の調整）があり、増幅しすぎても受信信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が低下し、増幅が足りないと伝送損失による波形減少を補うことができないため、伝送経路に合わせた高精度な設定が必要である。
【０００４】
エンファシス制御やイコライザ強度のパラメータはＬＳＩ内の配線長差や、ＬＳＩ間を結ぶ伝送路長の差、製造ばらつきによる差等による減衰特性の差に対しても高精度に調整が必要であり、実際の各伝送路毎に最適なパラメータ設定が必要である。このため、完成したシステム上で伝送特性評価を行いながら最適なパラメータを設定するトレーニングにより、エンファシス強度やＴＡＰ設定などを行うエンファシス制御や、イコライザ強度といったパラメータの設定値を決定する必要がある。
【０００５】
Ｉ／Ｆ回路に対する電源電圧の最適化は様々な形態にて行われており、特許文献１にはＴｒ／Ｔｆをモニタし電源電圧を最適化するＩ／Ｆが示されている。また、特許文献２には複数の電源電圧仕様のＩ／Ｆを備え切り換えて使用することにより、電源電圧を最適化する回路が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３１７４６９
【特許文献２】特開平２００６−０５９９１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
消費電力を低減するには、動作環境に応じて高速Ｉ／Ｆの電源電圧を最適化するのが有効である。例えばある高速Ｉ／Ｆマクロについて、アプリケーションＡに対しては、動作周波数帯１０ＧＨｚ、すなわち最大１０ＧＨｚで動作している場合でも、別のアプリケーションＢでは、動作周波数帯１ＧＨｚ、すなわち最大１ＧＨｚでしか動作しない場合、アプリケーションＢについては、電源電圧を引き下げることで、消費電力の低減が可能である。
【０００８】
しかし、実際に高速Ｉ／Ｆに対して電源電圧の引き下げを行う場合、高速Ｉ／Ｆの持つパラメータを最適化するために多くの時間を要するという問題がある。高速Ｉ／Ｆはエンファシス強度、イコライザ強度、オフセット、送端抵抗値、電流源電圧値等のパラメータを有し、これらを高精度に最適化する必要がある。これらのパラメータは電源電圧の変動に対して最適値も変化する為、電源電圧を引き下げる場合には、電源電圧に合わせて各パラメータの最適化を行わなければならない。このため、電源電圧を引き下げた後で、各パラメータの最適化を実現するために、再調整や、再トレーニングが必要となる。特にエンファシス強度、イコライザ強度、オフセット等のトレーニングには、ＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）評価やＥＹＥパターン評価による伝送性能の判定が必要であり、例えば１０＾５パターンの信号に対する評価をパラメータの組合せの全てに対して行う必要があるため、膨大な時間が必要となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明する。
送信機として働くＩ／Ｆと受信機として働くＩ／Ｆの、動作環境毎の最適な電源電圧および各種パラメータをテーブルとして格納しておき、動作環境の変動に応じて、テーブルを参照し、電源電圧および各種パラメータの最適化を行うことで上述の課題を解決する。これにより、動作環境の変動時に、短時間での最適化を行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本願によって開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【００１１】
Ｉ／Ｆの電源電圧を動作環境に応じて引き下げ、低消費電力化を実現することができる。また、Ｉ／Ｆの電源電圧を動作環境に応じて引き下げた際に、各パラメータを短時間にて最適化することが可能である。短時間でのパラメータの最適化を可能とすることで、装置動作中における動的な最適化も行うことができる。すなわち、Ｉ／Ｆの各種パラメータを最適に保ちながら、低消費電力化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】高速Ｉ／Ｆを含んだシステムの構成を示す図面である。
【図２】Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルの例である。
【図３】Ｉ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートを示す図面である。
【図４】送信側Ｉ／Ｆの構成を示す図面である。
【図５】受信側Ｉ／Ｆの構成を示す図面である。
【図６】Ｉ／Ｆを含んだシステムのトレーニングモードにおける構成を示す図面である。
【図７】パラメータを持つＩ／Ｆに対するトレーニングの具体例を示す図面である。
【図８】Ｉ／Ｆパラメータをトレーニングにより求め、テーブル化を行う処理のフローチャートを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は高速Ｉ／Ｆを含んだ伝送システムの構成を示す図である。本実施例では、動作周波数帯に応じて送信機と受信機の電源電圧および各種パラメータを最適化するシステムを示す。本実施例の伝送システムは、送信側ＬＳＩの内部にある送信機となる送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と、受信側ＬＳＩの内部にある受信機となる受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２と、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とを接続する伝送路１０３とを備える。送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１は複数の動作周波数帯を有する。受信側マクロ１０２も、送信側マクロ１０１と対応する複数の動作周波数帯を有する。さらに、本実施例の伝送システムは、上位システム制御装置１０４と、電源コントローラ１０５と、Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６と、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７とを有する。
【００１５】
電源コントローラ１０５はシステム上のＩ／Ｆに供給する電源電圧を制御する回路であり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを備えたような制御回路である。Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６は送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して各ＩＦパラメータの設定を行う。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ、レジスタファイル、ハードディスク等の記憶装置に格納されている。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７には、伝送システムの動作周波数帯毎の、予め求められている、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧、エンファシス強度、イコライザ強度が含まれている。
【００１６】
本実施例の伝送システムの動作を説明するために、例として、送信側ＬＳＩと受信側ＬＳＩも含めたシステム全体が扱うアプリケーションがアプリケーションＡからアプリケーションＢに変化したことにより、動作周波数が最大で５ＧＨｚから最大で０．５ＧＨｚに変化した場合、すなわち、すなわち動作周波数帯を５ＧＨｚから０．５ＧＨｚに下げた場合に、電源電圧およびＩ／Ｆの各種パラメータを最適化する場合の動作の説明を行う。
【００１７】
上位システム制御装置１０４は、送信側ＬＳＩと受信側ＬＳＩも含めたシステム全体の稼動状態をモニタし、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の動作周波数帯、すなわち伝送システムの動作周波数帯を決定する。この例では、上位システム制御装置１０４が、アプリケーションＡからアプリケーションＢに切り替わった事をモニタ、検出し、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の動作周波数帯を５ＧＨｚから０．５ＧＨｚへ下げることを決定する。上位システム制御装置１０４は、さらに、決定した動作周波数帯に基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の、最適な電源電圧値と各種Ｉ／Ｆパラメータの設定情報をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得する。例えば、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７には、図２のＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル２０１に示すデータが前もって格納されている。このテーブルを「動作周波数帯０．５ＧＨｚ」をキーワードにして検索すると、「電源電圧」、「エンファシス強度」、「イコライザ強度」の各パラメータを取得することができる。消費電力を下げることを目的としているため、上位システム制御装置１０４は、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得可能なパラメータの中で最も電源電圧の低い条件を選ぶ。本実施例では、「電源電圧０．６（Ｖ）」、「エンファシス強度１」、「イコライザ強度１」というパラメータが取得される。本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１の設定パラメータとしてはエンファシス強度を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の設定パラメータとしてはイコライザ強度をテーブル化する例を示したが、エンファシス強度、イコライザ強度以外に、出力振幅制御値、送端抵抗制御値などを予めテーブル化して取得することもできる。
【００１８】
上位システム制御装置１０４は、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得した電源電圧の設定パラメータを電源コントローラ１０５へ、各Ｉ／ＦのパラメータをＩ／Ｆパラメータコントローラ１０６に出力する。電源コントローラ１０５は、上位システム制御装置１０４から取得したパラメータに基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対して電源制御信号１０８を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して電源制御信号１０９をそれぞれ送信し、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧の設定を行う。これにより、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧の最適化、すなわち低電力化を行うことができる。なお、本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とに同じ電源電圧値を設定しているが、互いに異なる電源電圧値が最適値の場合もある。互いに異なる電源電圧値がそれぞれの最適値の場合には、それぞれの最適な電源電圧値をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７に格納しておき、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とにそれぞれの最適な電源電圧の設定を行う。Ｉ／Ｆパラメータコントローラ１０６は、上位システム制御装置１０４から取得したパラメータに基づいて、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対してパラメータ設定信号１１０を、受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対してパラメータ設定信号１１１を送信し、各Ｉ／Ｆパラメータの設定を行う。本実施例では、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２とに電源電圧０．６Ｖが設定され、「エンファシス強度１」が送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１に対して設定され、「イコライザ強度１」が受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２に対して設定される。これにより、低電力のために最適化されている電源電圧が瞬時に得られ、低電力のために最適化されている電源電圧において最適化されているＩ／Ｆパラメータが、電源電圧を変化させる前後の間で再調整や再トレーニングを行うことなく、短時間に設定される。従って、アプリケーションが変わり、動作周波数帯が変化する際に、動的に伝送システムの低電力化を行うことができる。
【００１９】
図３に本実施例の伝送システムにおいて、動作環境が変化し、動作周波数帯の切替が行われた際にＩ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートを示す。ステップ３０１で動作環境が変化した場合はステップ３０２へ進む。本実施例の説明において動作環境が変化した場合とは、上述のように、システムが処理するアプリケーションがアプリケーションＡからアプリケーションＢに変化した場合である。動作環境が変化したかどうかの判断は、上位システム制御装置１０４が行う。動作環境の変化を検出しない限りはステップ３０１で待機し、動作環境の変化を待つ。従って、動作環境の変化が無ければ、Ｉ／Ｆに設定されている条件を保持した状態でデータの伝送が行われる。動作環境の変化があって、ステップ３０２に進むと、上位システム制御装置１０４が、変化後の動作環境に合った動作周波数帯を決定する。動作周波数帯が決定されると、ステップ３０３にて上位システム制御装置１０４がＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７を参照し、電源電圧設定情報とＩ／Ｆパラメータ設定情報を取得し、ステップ３０４へ進む。ステップ３０４では、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７から取得したパラメータ値の、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２への設定が行われる。上位システム制御装置１０４が取得した電源電圧設定情報とＩ／Ｆパラメータ設定情報は、電源コントローラ１０５とＩ／Ｆパラメータコントローラ１０６を介して、送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧とＩ／Ｆパラメータとして設定され、動作周波数帯の切り替えが終了する。切り替えの終了後、ステップ３０１へ戻る。以上のように、動作環境の変化に応じて、動的に送信側Ｉ／Ｆマクロ１０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ１０２の電源電圧とＩ／Ｆパラメータの切り替えが行われる。
【実施例２】
【００２０】
実施例１のＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル１０７の作成は、外部装置を実施例１の伝送システムに接続して行うことができるが、伝送システムに組み込まれているテスト装置で行うことも可能である。実施例２では、伝送システムにトレーニングモードを実行するテスト装置を組み込んだ場合の実施例を示す。
【００２１】
図４に、トレーニングモードを実行するテスト装置を組み込んだ場合の、送信側Ｉ／Ｆの構成を示す。送信側Ｉ／Ｆ４０１は入力端子に入力されたＬＳＩ内部信号を、出力端子から後述の受信用Ｉ／Ｆへと接続されている伝送路４０８に向けて出力するものである。送信側Ｉ／Ｆ４０１はドライバ回路４０２、スイッチング回路４０４、トレーニング信号発生器４０５を備える。
【００２２】
ドライバ回路４０２はＩ／Ｆパラメータを持つ出力回路であり、例えばＣＭＯＳタイプやＣＭＬタイプの回路により構成される。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報４０３はＩ／Ｆパラメータコントローラ４０７から送信される信号である。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報４０３はドライバ回路４０２のＩ／Ｆパラメータを制御する信号であり、例えばエンファシス強度制御や出力振幅制御、送端抵抗制御等の制御信号である。スイッチング回路４０４は通常モードと後述するトレーニングモードを切り換える回路であり、上位システム制御装置から送信される通常モード／トレーニングモード切替制御信号４０６により制御される。トレーニング信号発生器４０５はトレーニング時に使用する信号を発生する回路であり、例えばＰＲＢＳ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｂｉｎａｒｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）等の疑似ランダムパターンを発生する信号発生器である。なお、図４ではトレーニング信号発生器４０５を送信側Ｉ／Ｆ４０１の内部に有する構成例を示しているが、送信側Ｉ／Ｆ４０１の外部、またはシステムの外部に実装することも可能である。
【００２３】
図５に受信側Ｉ／Ｆの詳細を示す。受信側Ｉ／Ｆ５０１の通常動作は、送信側Ｉ／Ｆ４０１に接続されている伝送路４０８を介し入力端子に受信した信号を、出力端子からＬＳＩ内部に向けて伝送するものである。受信側Ｉ／Ｆ５０１はレシーバ回路５０２、スイッチング回路５０４、ループバックパス５０５、ループバック用ドライバ５０６を備える。レシーバ回路５０２はＩ／Ｆパラメータをもつ入力回路であり、例えばＣＭＯＳタイプやＣＭＬタイプの回路により構成される。Ｉ／Ｆパラメータ設定情報５０３はレシーバ回路５０２のＩ／Ｆパラメータを制御する信号であり、例えばイコライザ強度制御やオフセット調整制御、受端抵抗制御等の制御信号である。スイッチング回路５０４は通常モードと後述するトレーニングモードを切り換える回路であり、上位システム制御装置からの通常モード／トレーニングモード切替制御信号５０８により制御される。ループバックパス５０５とループバック用ドライバ５０６はトレーニングモードにて使用する観測経路であり、レシーバ回路５０２の受信した信号をループバックモニタ端子５１０に出力する。
【００２４】
図６は図４、図５で示したＩ／Ｆを含んだシステムのトレーニングモードについて説明した図である。ここでのトレーニング対象は伝送路４０８で接続された送信側Ｉ／Ｆマクロ４０１と受信側Ｉ／Ｆマクロ５０２である。トレーニング時には各Ｉ／Ｆマクロをトレーニングモードに切り替える。
【００２５】
各Ｉ／Ｆマクロをトレーニングモードに切り換えることで、トレーニング用信号の発生や、受信信号をモニタ信号に出力するループバックを行うことが可能となる。トレーニングモードへの切替は、上位システム制御装置からの通常モード／トレーニングモード切替制御信号６０７により行う。送信側Ｉ／Ｆマクロ４０１はトレーニングモードに切り換えた場合の形態であり、トレーニング信号発生器４０５から出力した信号を、スイッチング回路４０４を介し、ドライバ回路４０２から伝送路４０８を通じ受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１に向けて送信する。受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１はループバックモードに切り換えた場合の例である。レシーバ回路５０２にて受信した信号を、スイッチング回路５０４を介し、ループバックパス５０５を通じてループバック用ドライバ５０６から出力する。信号観測回路６０６は信号観測機能を有するものであり、例えばＢＥＲ測定や、ＥＹＥマスクパタン判定等の機能を持つものである。
【００２６】
信号観測回路６０６はドライバ回路４０２の出力信号６１３とループバック用ドライバ５０６からの出力信号６１４を比較し伝送性能に対する判定を行う。なお、入力端子６１７での出力信号の波形を観測することによりドライバ回路４０２より出力された波形について伝送路を通過した後の状態で観測することもできる。信号観測回路６０６による伝送性能の判定を必要に応じてＩ／Ｆパラメータの組合せを換えながら実行し、トレーニング結果、すなわち判定結果をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブル６１６内へ格納する。なお信号観測回路６０６の実装については、システム内部、システム外部のどちらでも可能であり、システム外部に実装する場合はＢＥＲＴやオシロスコープ等の測定装置を利用することも可能である。また、システム内に実装する場合は、Ｉ／Ｆマクロと共通のＬＳＩ上に実装することも可能である。
【００２７】
図７にエンファシス強度［７：０］、イコライザ強度［７：０］をパラメータに持つＩ／Ｆに対するトレーニングおよび、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルに格納されるデータの例を示す。この例では、トレーニングのパラメータとして動作周波数帯と電源電圧を選んでいる。動作環境パラメータ７０１は、電源電圧を０．６Ｖ、１．０Ｖ、１．２Ｖと、動作周波数帯を０．５ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚとした場合である。動作環境パラメータ７０１から決定する各Ａ〜Ｉの条件に対して、エンファシス強度［７：０］、イコライザ強度［７：０］を総当りで切替え、ＢＥＲを取得する。動作環境パラメータ７０１の条件で取得したＢＥＲ結果の例をトレーニング結果７０２，７０３に示す。動作環境パラメータ７０１の全ての条件に対して取得したＢＥＲ結果からＩ／Ｆパラメータ最適化データを取得し、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル７０４内に格納する。Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルは、あるキーワードに対してＩ／Ｆパラメータを決定するものであり、図７に示すように動作周波数帯と電源電圧に対してＩ／Ｆパラメータを決定するものに限らず、様々なキーワードに対してＩ／Ｆパラメータを決定するテーブルも実現することができる。例えば、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル作成時に、電源電圧をパラメータとしたトレーニングを行い、同じ動作周波数帯であっても、より短距離の伝送経路では、電源電圧を引き下げることができる等、伝送路長に合わせた電源電圧の最適化を行うことが可能である。
【００２８】
図８に図６に示す構成の、図７に示すトレーニング例における、トレーニングのフローチャートを示す。トレーニングを行う際にはまずステップ８０１にてＩ／Ｆをトレーニングモードに切り換える。トレーニングモードへの切り替えの信号は、上位システム制御装置から発せられる。ステップ８０２で動作環境パラメータの初期値を設定する。動作環境パラメータとは電源電圧や動作周波数帯等を決定するパラメータである。その他の動作環境パラメータとしては、温度や伝送路長等も挙げることができる。ステップ８０３ではＩ／Ｆパラメータを初期化する。ステップ８０２とステップ８０３で決定する動作環境パラメータとＩ／Ｆパラメータの初期値はトレーニングの初期状態であり、トレーニングの仕様に合わせて任意に変更することが可能である。ステップ８０４でトレーニング信号を発生する。このとき図６のトレーニング信号発生器４０５から出力された信号は、スイッチング回路４０４を介し、ドライバ回路４０２から伝送路４０８を通じ受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１に向けて送信される。受信側Ｉ／Ｆマクロ５０１はレシーバ回路５０２にて受信した信号を、スイッチング回路５０４を介し、ループバックパス５０５と通じてループバック用ドライバ５０６から出力する。ステップ８０５でトレーニング結果の取得を行う。信号観測回路６０６は、伝送性能を観測し、判定する。例えば、ドライバ回路４０２の出力信号６１３とループバック用ドライバ５０６からの出力信号６１４を比較しＢＥＲ評価を行い、判定を行う。ステップ８０６ではトレーニング結果をＩ／Ｆパラメータ最適化テーブルへ格納する。例えばトレーニング結果７０２のエンファシス強度１、イコライザ強度２の判定が決定した時点でＩ／Ｆパラメータ最適化テーブルへトレーニング結果を格納する。ステップ８０７で、必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了したかを判定する。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せはトレーニングの仕様、目的に応じて任意に決定するものである。図７の例では、必要なＩ／Ｆパラメータの組合せはエンファシス強度［７：０］パターン、イコライザ強度［７：０］パターンで６４パターンの組合せとなる。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了していれば、ステップ８０９へ進む。必要なＩ／Ｆパラメータの組合せに対するトレーニングが完了していない場合は、ステップ８０８へ進み、新たにＩ／Ｆパラメータの組合せを設定し、ステップ８０５へ進む。ステップ８０９で必要な動作環境パラメータの組合せに対するトレーニングが完了したかを判定する。必要な動作環境パラメータの組合せはトレーニングの仕様、目的に応じて任意に決定するものである。図７の例では、必要な動作環境パラメータの組合せは電源電圧が０．６Ｖ、１．０Ｖ、１．２Ｖ、動作周波数帯がそれぞれの電源電圧に対して０．５ＧＨｚ、２．５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚの計９パターンの組合せとなる。必要な動作環境パラメータの組合せが完了していない場合は、ステップ８１０へ進み新たに動作環境パラメータを設定し、ステップ８０３へ進む。必要な動作環境パラメータの組合せが完了していれば、トレーニングは完了となり、Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブルが完成する。以上のステップ８０１〜８１０によりトレーニングが完了する。これにより、予めＩ／Ｆの最適な電源電圧とＩ／Ｆパラメータのテーブルを得ることができる。
【００２９】
以上、本実施形態によって、本発明を詳細に説明したが、上記に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の伝送システムは、ＬＳＩ間のデータ伝送などに用いて好適なものである。
【符号の説明】
【００３１】
１０１・・・送信側Ｉ／Ｆマクロ、１０２・・・受信側Ｉ／Ｆマクロ、１０３・・・伝送路、１０４・・・上位システム制御装置、１０５・・・電源コントローラ、１０６・・・Ｉ／Ｆパラメータコントローラ、１０７・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、１０８・・・電流制御信号、１０９・・・電流制御信号、１１０・・・パラメータ設定信号、１１１・・・パラメータ設定信号、２０１・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、３０１〜３０４・・・Ｉ／Ｆパラメータの最適化を行う処理のフローチャートの各ステップ、４０１・・・送信側Ｉ／Ｆマクロ、４０２・・・ドライバ回路、４０３・・・Ｉ／Ｆパラメータ設定情報、４０４・・・スイッチング回路、４０５・・・トレーニング信号発生器、４０６・・・通常モード／トレーニングモード切替制御信号、４０７・・・Ｉ／Ｆパラメータコントローラ、４０８・・・伝送路、５０１・・・受信側Ｉ／Ｆマクロ、５０２・・・レシーバ回路、５０３・・・Ｉ／Ｆパラメータ設定情報、６０６・・・信号観測回路、６０７・・・通常モード／トレーニングモード切替制御信号、６１３・・・ドライバ出力信号、６１４・・・ループバックパス用ドライバ出力信号、６１６・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、７０１・・・動作環境パラメータ、７０２・・・トレーニング結果、７０３・・・トレーニング結果、７０４・・・Ｉ／Ｆパラメータ最適化テーブル、８０１〜８１０・・・Ｉ／Ｆパラメータを決定するトレーニングのフローチャートの各ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ＬＳＩと、
第２ＬＳＩと、
前記第１ＬＳＩ内に設けられ、複数の動作周波数帯を有する送信側インタフェースマクロと、
前記第２ＬＳＩ内に設けられ、前記複数の動作周波数帯で動作する受信側インタフェースマクロと、
前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロとを接続する伝送路と、
前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロの、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有し、
前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯に応じて、前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロの電源電圧と設定パラメータとを、前記テーブルから選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上位システム制御装置をさらに有し、
前記上位システム制御装置は、前記第１ＬＳＩと前記第２ＬＳＩとが処理するアプリケーションに応じて、前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯を選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
複数の動作周波数帯を有する送信機と、
前記複数の動作周波数帯で動作する受信機と、
前記送信機と前記受信機とを接続する伝送路と、
前記送信機と前記受信機の、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有し、
前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯に応じて、前記送信機と前記受信機の電源電圧と設定パラメータとを、前記テーブルから選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項６】
請求項５に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項７】
請求項６に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項８】
複数の動作周波数帯を有する送信機と、
前記複数の動作周波数帯で動作する受信機と、
前記送信機と前記受信機とを接続する伝送路と、
前記送信機と前記受信機の、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有する伝送システムを準備し、
前記複数の動作周波数帯の内の一つを選択し、
前記選択した動作周波数帯に対応する電源電圧と設定パラメータとを前記テーブルから取得し、
前記取得した電源電圧と設定パラメータとを、前記送信機と前記受信機とに設定することを特徴とするデータの伝送方法。
【請求項９】
請求項８に記載のデータの伝送方法において、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とするデータの伝送方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のデータの伝送方法において、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とするデータの伝送方法。
【請求項１】
第１ＬＳＩと、
第２ＬＳＩと、
前記第１ＬＳＩ内に設けられ、複数の動作周波数帯を有する送信側インタフェースマクロと、
前記第２ＬＳＩ内に設けられ、前記複数の動作周波数帯で動作する受信側インタフェースマクロと、
前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロとを接続する伝送路と、
前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロの、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有し、
前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯に応じて、前記送信側インタフェースマクロと前記受信側インタフェースマクロの電源電圧と設定パラメータとを、前記テーブルから選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上位システム制御装置をさらに有し、
前記上位システム制御装置は、前記第１ＬＳＩと前記第２ＬＳＩとが処理するアプリケーションに応じて、前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯を選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
複数の動作周波数帯を有する送信機と、
前記複数の動作周波数帯で動作する受信機と、
前記送信機と前記受信機とを接続する伝送路と、
前記送信機と前記受信機の、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有し、
前記複数の動作周波数帯の内から使用する動作周波数帯に応じて、前記送信機と前記受信機の電源電圧と設定パラメータとを、前記テーブルから選択することを特徴とする伝送システム。
【請求項６】
請求項５に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項７】
請求項６に記載の伝送システムにおいて、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とする伝送システム。
【請求項８】
複数の動作周波数帯を有する送信機と、
前記複数の動作周波数帯で動作する受信機と、
前記送信機と前記受信機とを接続する伝送路と、
前記送信機と前記受信機の、前記複数の動作周波数帯毎の電源電圧と設定パラメータのテーブルとを有する伝送システムを準備し、
前記複数の動作周波数帯の内の一つを選択し、
前記選択した動作周波数帯に対応する電源電圧と設定パラメータとを前記テーブルから取得し、
前記取得した電源電圧と設定パラメータとを、前記送信機と前記受信機とに設定することを特徴とするデータの伝送方法。
【請求項９】
請求項８に記載のデータの伝送方法において、
前記設定パラメータは、エンファシス強度を含むことを特徴とするデータの伝送方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のデータの伝送方法において、
前記設定パラメータは、イコライザ強度を含むことを特徴とするデータの伝送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−４１１０９（Ｐ２０１１−４１１０９Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８１８８（Ｐ２００９−１８８１８８）
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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