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本文基于Hyper Transport(HT)传输协议,设计了HT光接口,解决了在高性能处理器光互连的应用中,现有传输接口的数据不适合直接使用光互连系统进行传输的问题。HT光接口基于现有HT接口结构,修改了部分电路,设计了新的电路。 本文的主要贡献和创新点如下: 1、提出并实现了一种HT光接口的基本结构。该结构在链路层保持HT链路基本结构,在物理层融合HT接口和光纤通讯接口的物理结构,最大限度复用现有的接口电路和结构,并且充分发挥光通道的带宽优势。使用这种结构,处理器片间光互连设计可以节约设计成本,缩短设计周期。 2、提出并实现了一种3B/4B编码方法。该编码将9路并行数据分成三组,通过组间传递运行状态的方法,实现组合编码,并且精简编码功能,优化电流性能。该编码配置灵活,适于高频电路,并且提供优于8B/10B编码的电流性能。 3、提出并实现了一种3转1的并串转换电路。该电路基于高速2转1并串转换电路结构,增加数据选择开关,平衡数据通路延时,减少输出并联通道。该电路降低了输出电容,保持了较高的带宽,降低了时钟设计的复杂度,提高了系统的稳定性。 4、实现了一个处理器片间光互连原型系统。原型系统主要由三个芯片构成:处理器、转换电路芯片和光电器件芯片。处理器提供HT光接口的HT控制器和PHY;转换电路芯片提供光接口PHY和光电器件驱动电路;光电器件芯片提供光源和光电转换器件。原型系统实现了两颗龙芯3A处理器通过HT光接口相互传输数据。测试结果验证了HT光接口的正确性。