[0001] 本发明属于集成电路技术领域，特别涉及一种去加重装置、去加重方法及芯粒集成系统。

[0002] 随着高性能计算对算力要求的不断提高，需要采用芯粒(Chiplet)集成的系统来满足高性能的计算需求。发射机驱动级是芯粒间的高速互联接口物理层重要组成部分，鉴于信道的低通特性，高速接口发射机的驱动级通常具备一定的均衡能力，其中去加重技术因其简便性和实用性成为一种最为常用的均衡技术。

[0003] 而在去加重装置中，主抽头通路和均衡通路独立配置驱动级，再将所有的驱动级并联来驱动信道。此时，主抽头通路和均衡通路对各自驱动级的驱动方向可能是相反的，若出现主抽头通路的驱动级上拉而均衡通路的驱动级下拉，则会在发射机驱动级内部产生短路电流。短路电流虽有助于发射机实现均衡功能，但并未实际驱动信道和对端接收机，而是消耗在发射机驱动级内部，从而增加了发射机的无效功耗，限制了整个高速接口的能效。

[0045] 为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

[0046] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

[0047] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0048] 随着高性能计算对算力要求的不断提高，采用单一芯粒的系统方案越来越难以满足高性能计算的性能需求。与此同时，能够提供较大算力的单一计算芯粒的面积越来越大，对芯粒的良率提出了较大挑战。在此情况下，采用芯粒集成系统的方案应对高性能计算的挑战成为解决上述问题的重要手段。在芯粒集成系统的方案中，不同芯粒之间需要进行高频次的数据交互以完成相关计算，因此用于芯粒间数据传输的高速互联接口成为芯粒集成系统中最为重要的组成部分之一。其中，高速互联的物理层直接处理高速数据，其性能直接影响高速互联的数据传输效率。发射机驱动级是芯粒间的高速互联接口物理层重要组成部分，鉴于信道的低通特性，高速接口发射机的驱动级通常具备一定的均衡能力，其中去加重技术因其简便性和实用性成为一种最为常用的均衡技术。

[0049] 请参阅图1所示，在本发明一实施例中，提供一种去加重装置、去加重方法及芯粒集成系统。其中，去加重装置设置在芯粒集成系统中，且位于芯粒的发射机中。具体的，去加重装置设置应用于芯粒间高速数据传输接口发射机的物理层中。当然，去加重装置也可用于其他需要该功能的电路与系统中。

[0050] 具体的，请参阅图1所示，在本发明一实施例中，去加重装置包括数据逻辑模块、驱动开关逻辑模块和驱动级。其中，数据逻辑模块包括主抽头数据逻辑模块1012和均衡抽头数据逻辑模块。主抽头数据逻辑模块1012依据待发射数据D_IN形成主抽头数据D_MAIN。均衡抽头数据逻辑模块依据待发射数据D_IN形成均衡抽头数据，均衡抽头数据与主抽头数据D_MAIN反相，且均衡抽头数据与主抽头数据D_MAIN之间设置有单位间隔。驱动开关逻辑模块依据主抽头数据D_MAIN和均衡抽头数据产生驱动开关信号，且驱动开关信号在抽头数据和均衡抽头数据相同时有效，在抽头数据和均衡抽头数据相反时无效。驱动级包括主抽头驱动级1032和均衡驱动级，主抽头驱动级1032由主抽头数据D_MAIN使能驱动，均衡驱动级由均衡抽头数据驱动，并由驱动开关信号控制使能或关闭。

[0051] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，均衡抽头数据逻辑模块包括预抽头数据逻辑模块1011。其中，预抽头数据逻辑模块1011输入待发射数据D_IN，并依据待发射数据D_IN形成预抽头数据D_PRE。如图2所示，在本实施例中，预抽头数据D_PRE与主抽头数据D_MAIN反相，且预抽头数据D_PRE比主抽头数据D_MAIN提前一个单位间隔。

[0052] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，均衡抽头数据逻辑模块包括后抽头数据逻辑模块1013。其中，后抽头数据逻辑模块1013输入待发射数据D_IN，并依据待发射数据D_IN形成后抽头数据D_POST。如图2所示，在本实施例中，后抽头数据D_POST与主抽头数据D_MAIN反相，且后抽头数据D_POST比主抽头数据D_MAIN延后一个单位间隔。

[0053] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，驱动开关逻辑模块包括预抽头驱动开关逻辑模块1021。其中，预抽头驱动开关逻辑模块1021电性连接于预抽头数据逻辑模块1011的输出端和主抽头数据逻辑模块1012的输出端，将主抽头数据D_MAIN和预抽头数据D_PRE进行逻辑运算，产生预抽头驱动开关信号SW_PRE。结合图2所示，预抽头驱动开关信号SW_PRE在主抽头数据D_MAIN和预抽头数据D_PRE相同时有效，控制使能预抽头驱动级1031。
预抽头驱动开关信号SW_PRE在主抽头数据D_MAIN和预抽头数据D_PRE相反时无效，关闭预抽头驱动级1031。

[0054] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，驱动开关逻辑模块包括后抽头驱动开关逻辑模块1022。其中，后抽头驱动开关逻辑模块1022电性连接于后抽头数据逻辑模块1013的输出端和主抽头数据逻辑模块1012的输出端，将主抽头数据D_MAIN和后抽头数据D_POST进行逻辑运算，产生后抽头驱动开关信号SW_POST。结合图2所示，后抽头驱动开关信号SW_POST在主抽头数据D_MAIN和后抽头数据D_POST相同时有效，控制使能后抽头驱动级
1033。后抽头驱动开关信号SW_POST在主抽头数据D_MAIN和后抽头数据D_POST相反时无效，关闭后抽头驱动级1033。

[0055] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，均衡驱动级包括预抽头驱动级1031。其中，预抽头驱动级1031电性连接于预抽头数据逻辑模块1011的输出端和预抽头驱动开关逻辑模块1021的输出端，由预抽头数据D_PRE驱动，并由预抽头驱动开关信号SW_PRE控制使能或关闭。结合图2所示，在预抽头数据逻辑模块1011输出预抽头数据D_PRE且预抽头驱动开关逻辑模块1021输出有效的预抽头驱动开关信号SW_PRE时，预抽头驱动级1031开启。在预抽头数据逻辑模块1011无输出预抽头数据D_PRE或预抽头驱动开关逻辑模块1021输出无效的预抽头驱动开关信号SW_PRE时，预抽头驱动级1031关闭。且预抽头驱动级1031关闭时，预抽头驱动级1031的输出为高阻状态。

[0056] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例，均衡驱动级包括后抽头驱动级1033。其中，后抽头驱动级1033电性连接于后抽头数据逻辑模块1013的输出端和后抽头驱动开关逻辑模块1022的输出端，由后抽头数据D_POST驱动，并由后抽头驱动开关信号SW_POST控制使能或关闭。结合图2所示，在后抽头数据逻辑模块1013输出后抽头数据D_POST且后抽头驱动开关逻辑模块1022输出有效的后抽头驱动开关信号SW_POST时，后抽头驱动级1033开启。在后抽头数据逻辑模块1013无输出后抽头数据D_POST或后抽头驱动开关逻辑模块1022输出无效的后抽头驱动开关信号SW_POST时，后抽头驱动级1033关闭。且后抽头驱动级1033关闭时，后抽头驱动级1033的输出为高阻状态。

[0057] 需要注意的是，请参阅图1所示，去加重的主通路包括主抽头数据逻辑模块1012和主抽头驱动级1032，去加重的均衡通路包括均衡抽头数据逻辑模块、均衡抽头驱动开关逻辑模块和均衡驱动级。且在本申请中，可以设置一条均衡通路，也可以设置两条均衡通路。当设置一条均衡通路时，一条均衡通路可以是包括预抽头数据逻辑模块1011、预抽头驱动开关逻辑模块1021和预抽头驱动级1031的预抽头通路。一条均衡通路也可以是包括后抽头数据逻辑模块1013、后抽头驱动开关逻辑模块1022和后抽头驱动级1033的后抽头通路。当设置两条均衡通路时，即在去加重装置中同时设置包括预抽头数据逻辑模块1011、预抽头驱动开关逻辑模块1021和预抽头驱动级1031的预抽头通路，以及包括后抽头数据逻辑模块
1013、后抽头驱动开关逻辑模块1022和后抽头驱动级1033的后抽头通路。

[0058] 请参阅图1和图2所示，本申请提供的去加重装置所在信道中，数据接收端设置有端接电路。此时，通过控制预抽头驱动级1031和后抽头驱动级1033的打开与关闭即可调整去加重装置输出的整体驱动级的驱动能力，进而在不产生短路电流的情况下实现均衡效果。

[0059] 具体的，请参阅图1和图2所示，当使用本申请提供的去加重装置实现去加重方法时。主抽头数据逻辑模块1012依据待发射数据D_IN形成主抽头数据D_MAIN。均衡抽头数据逻辑模块依据待发射数据D_IN形成均衡抽头数据，均衡抽头数据与主抽头数据D_MAIN反相，且均衡抽头数据与主抽头数据D_MAIN之间设置有单位间隔。驱动开关逻辑模块依据主抽头数据D_MAIN和均衡抽头数据产生驱动开关信号，且驱动开关信号在抽头数据和均衡抽头数据相同时有效，在抽头数据和均衡抽头数据相反时无效。驱动级包括主抽头驱动级1032和均衡驱动级，主抽头驱动级1032由主抽头数据D_MAIN使能驱动，均衡驱动级由均衡抽头数据驱动，并由驱动开关信号控制使能或关闭。

[0060] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例中，去加重装置中的均衡通路无作用，只有主通路独立驱动信道。此时，预抽头通路和/或后抽头通路都无输出，只有主通路独立驱动信道。具体的，在一些实施例中，预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，预抽头驱动开关逻辑模块1021输出无效的预抽头驱动开关信号SW_PRE，预抽头驱动级1031关闭。在一些实施例中，后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，驱动开关逻辑模块输出无效的后抽头驱动开关信号SW_POST，后抽头驱动级1033关闭。主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动，信道由主抽头驱动级1032独立驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中a段所示。

[0061] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例中，在去加重装置中设置一条均衡通路，且为包括预抽头数据逻辑模块1011、预抽头驱动开关逻辑模块1021和预抽头驱动级1031的预抽头通路。此时，若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，预抽头驱动开关逻辑模块1021输出有效的预抽头驱动开关信号SW_PRE，预抽头驱动级1031由预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE使能驱动。同时，主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动。预抽头驱动级1031和主抽头驱动级1032的驱动方向相同，驱动能力叠加，信道由预抽头驱动级1031和主抽头驱动级1032共同驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中b段所示。若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，则预抽头驱动开关逻辑模块1021输出无效的预抽头驱动开关信号SW_PRE，预抽头驱动级1031关闭。而主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动，信道由主抽头驱动级1032独立驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中a段所示。故预抽头通路具有两种工作状态，在两种工作状态下，去加重装置能够提供不同的驱动能力，在接收端存在端接电路的情况下可以产生不同的信号摆幅，从而发挥均衡效果。

[0062] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例中，在去加重装置中设置一条均衡通路，且为包括后抽头数据逻辑模块1013、后抽头驱动开关逻辑模块1022和后抽头驱动级1033的后抽头通路。此时，若后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，后抽头驱动开关逻辑模块1022输出有效的后抽头驱动开关信号SW_POST，后抽头驱动级1033由后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST使能驱动。同时，主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动。后抽头驱动级1033和主抽头驱动级1032的驱动方向相同，驱动能力叠加，信道由后抽头驱动级1033和主抽头驱动级1032共同驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中c段所示。若后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，则后抽头驱动开关逻辑模块1022输出无效的后抽头驱动开关信号SW_POST，后抽头驱动级1033关闭。而主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动，信道由主抽头驱动级1032独立驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中a段所示。故后抽头通路具有两种工作状态，在两种工作状态下，去加重装置能够提供不同的驱动能力，在接收端存在端接电路的情况下可以产生不同的信号摆幅，从而发挥均衡效果。

[0063] 请参阅图1和图2所示，在本发明一实施例中，在去加重装置中设置两条均衡通路，且为包括预抽头数据逻辑模块1011、预抽头驱动开关逻辑模块1021和预抽头驱动级1031的预抽头通路，以及包括后抽头数据逻辑模块1013、后抽头驱动开关逻辑模块1022和后抽头驱动级1033的后抽头通路。此时，若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，预抽头驱动开关逻辑模块1021输出有效的预抽头驱动开关信号SW_PRE，预抽头驱动级1031由预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE使能驱动。后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，驱动开关逻辑模块输出有效的后抽头驱动开关信号SW_POST，后抽头驱动级1033由后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST使能驱动。同时，主抽头驱动级1032由主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN使能驱动。预抽头驱动级1031、后抽头驱动级1033和主抽头驱动级1032的驱动方向相同，驱动能力叠加，信道由预抽头驱动级1031、后抽头驱动级1033和主抽头驱动级1032共同驱动。此时，去加重装置输出的线上数据如图2中d段所示。若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，而后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，则去加重装置输出的线上数据如图2中b段所示。若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，而后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相同，则去加重装置输出的线上数据如图2中c段所示。若预抽头数据逻辑模块1011输出的预抽头数据D_PRE和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，而后抽头数据逻辑模块1013输出的后抽头数据D_POST和主抽头数据逻辑模块1012输出的主抽头数据D_MAIN相反，则去加重装置输出的线上数据如图2中a段所示。故设置两条均衡通路，可提供更大的驱动能力，从而产生更大的信号摆幅。此时，如图2所示，发射机输出的线上数据波形具备了去加重的均衡效果，同时在驱动开关信号的控制下驱动级内部不会生成短路电流。

[0064] 请参阅图3所示，在本发明一实施例中，预抽头数据逻辑模块1011、主抽头数据逻辑模块1012和后抽头数据逻辑模块1013之间先采用触发器实现数据之间一个单位间隔的相移，并通过反相器实现预抽头数据D_PRE、主抽头数据D_MAIN和后抽头数据D_POST的反相。具体的，预抽头数据逻辑模块1011包括第一反相器N1，第一反相器N1的输入端输入待发射数据D_IN，第一反相器N1的输出端输出预抽头数据D_PRE。预抽头数据逻辑模块1011将待发射数据D_IN反相，形成预抽头数据D_PRE。主抽头数据逻辑模块1012包括第一触发器D1，第一触发器D1的输入端输入待发射数据D_IN，第一触发器D1的输出端输出主抽头数据D_MAIN。主抽头数据逻辑模块1012将待发射数据D_IN延迟一个单位间隔，形成主抽头数据D_MAIN。后抽头数据逻辑模块1013包括第二触发器D2和第二反相器N2，第二触发器D2的输入端电性连接于第一触发器D1的输出端，第二反相器N2的输入端电性连接于第二触发器D2的输出端，第二反相器N2的输出端输出后抽头数据D_POST。后抽头数据逻辑模块1013将主抽头数据D_MAIN延迟一个单位间隔后再反相，形成后抽头数据D_POST。

[0065] 请参阅图3所示，在本发明一实施例中，预抽头驱动开关逻辑模块1021和后抽头驱动开关逻辑模块1022使用异或门实现。且在本实施例中，由于预抽头驱动级1031和后抽头驱动级1033需要两个相反的驱动开关信号，故在预抽头驱动开关逻辑模块1021和后抽头驱动开关逻辑模块1022中还包括反相器。具体的，预抽头驱动开关逻辑模块1021包括第一异或门L1和第三反相器N3。第一异或门L1的输入端电性连接于预抽头数据逻辑模块1011的输出端和主抽头数据逻辑模块1012的输出端，第一异或门L1的输出端输出第一预抽头驱动开关信号SW_PRE_a。第三反相器N3的输入端电性连接于第一异或门L1的输出端，第三反相器N3的输出端输出第二预抽头驱动开关信号SW_PRE_b。后抽头驱动开关逻辑模块1022包括第二异或门L2和第四反相器N4。第二异或门L2的输入端电性连接于后抽头数据逻辑模块1013的输出端和主抽头数据逻辑模块1012的输出端，第二异或门L2的输出端输出第一后抽头驱动开关信号SW_POST_a。第四反相器N4的输入端电性连接于第二异或门L2的输出端，第四反相器N4的输出端输出第二后抽头驱动开关信号SW_POST_b。

[0066] 请参阅图3所示，在本发明一实施例中，主抽头驱动级1032包括一个源串联终端(source‑series‑terminated，SST)驱动器，且为第一源串联终端驱动器202。第一源串联终端驱动器202串接在电源和接地端之间，且第一源串联终端驱动器202中控制管的控制端受控于主抽头数据D_MAIN。

[0067] 请参阅图3所示，在本发明一实施例中，源串联终端驱动器包括依次串接的第一控制管M1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二控制管M2。且电源、第一控制管M1、第一电阻R1、第二电阻R2和第二控制管M2和接地端依次串接，第一控制管M1和第二控制管M2为NMOS管，且第一控制管M1和第二控制管M2的控制端受控于主抽头数据D_MAIN。而第一控制管M1和第二控制管M2的型号，以及第一电阻R1和第二电阻R2的阻值依据驱动级的驱动能力设置。

[0068] 请参阅图3所示，在本发明一实施例中，预抽头驱动级1031和后抽头驱动级1033包括一个源串联终端驱动器和两个控制开关。其中，预抽头驱动级1031包括依次串接的第一控制开关MP1、第二源串联终端驱动器201和第二控制开关MN1。其中，第一控制开关MP1为PMOS，第二控制开关MN1为NMOS。第一控制开关MP1、第二源串联终端驱动器201和第二控制开关MN1串接在电源和接地端之间，且第二源串联终端驱动器201中控制管的控制端受控于主抽头数据D_MAIN，第一控制开关MP1的控制端受控于第一预抽头驱动开关信号SW_PRE_a，第二控制开关MN1的控制端受控于第二预抽头驱动开关信号SW_PRE_b。后抽头驱动级1033包括依次串接的第三控制开关MP2、第三源串联终端驱动器203和第四控制开关MN2。其中，第三控制开关MP2为PMOS，第四控制开关MN2为NMOS。第三控制开关MP2、第三源串联终端驱动器203和第四控制开关MN2串接在电源和接地端之间，且第三源串联终端驱动器203中控制管的控制端受控于主抽头数据D_MAIN，第三控制开关MP2的控制端受控于第一后抽头驱动开关信号SW_POST_a，第四控制开关MN2的控制端受控于第二后抽头驱动开关信号SW_POST_b。

[0069] 综上所述，本发明提供的去一种去加重装置、去加重方法及芯粒集成系统，且去加重装置包括主抽头数据逻辑模块、均衡抽头数据逻辑模块、驱动开关逻辑模块、驱动开关逻辑模块、主抽头驱动级和均衡驱动级。其中，主抽头数据逻辑模块依据待发射数据形成主抽头数据。均衡抽头数据逻辑模块依据待发射数据形成均衡抽头数据，均衡抽头数据与主抽头数据反相，且均衡抽头数据与主抽头数据存在单位间隔。驱动开关逻辑模块依据主抽头数据和均衡抽头数据产生驱动开关信号，且驱动开关信号在抽头数据和均衡抽头数据相同时有效，在抽头数据和均衡抽头数据相反时无效。主抽头驱动级由主抽头数据使能驱动。均衡驱动级由均衡抽头数据驱动，并由驱动开关信号控制使能或关闭。

[0070] 以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。