分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを使用するフレーム再使用を備えるディスプレイシステム

专利摘要:
本発明の方法は、第１のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンを無効にするか使用しないことにより、その電力を低減させ、前記第１のグラフィックプロセッサのディスプレイエンジンを、対応する第１のフレームバッファからディスプレイに表示フレームを出力可能な状態に保持するステップを有する。前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが非レンダリング状態などの低減電力状態の間に、第２のグラフィックプロセッサによって表示フレームがレンダリングされる。前記レンダリングされたフレームが、ローカルフレームバッファなどの前記第２のグラフィックプロセッサの対応する第２のフレームバッファに記憶され、前記第２のフレームバッファから前記第１のフレームバッファにコピーされる。前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが前記低減電力状態の間に、前記第１のフレームバッファ内の前記コピーされたフレームがディスプレイに表示される。このため、前記第１のグラフィックプロセッサが、自身のレンダリングエンジンを使用してフレームを生成せず、自身のディスプレイエンジンのみを使用して、前記第２のグラフィックプロセッサが生成したフレームを表示するため、前記第１のグラフィックプロセッサに関する熱出力と電力出力が低減される。
公开号:JP2011507106A
申请号:JP2010538126
申请日:2008-12-10
公开日:2011-03-03
发明作者:エー．；フセイン サイード；ディー．；ハンキンス ジェームス；ジェイ．；キング ローレンス
申请人:エーティーアイ・テクノロジーズ・ユーエルシーＡｔｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｕｌｃ；
IPC主号:G06F1-18

专利说明:

[0001] （関連同時係属出願）
本願は、同日出願の同時係属出願「電気コネクタ、ケーブルおよびこれを使用する装置」（案件番号００１００．０７．００６１、発明者ジェームズハンキス他、本願の譲受人所有、その内容を参照して、ここに援用）、ならびに同日出願の同時係属出願「分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを使用する電子デバイス」（案件番号００１００．０７．００６３、発明者ジェームズ ハンキス他、本願の譲受人所有、その内容を参照して、ここに援用）の関連出願である。]
[0002] 本開示は、差動信号を伝達するコネクタを使用する電子デバイスに関する。]
背景技術

[0003] ラップトップ、デスクトップ、携帯電話やその他のデバイスなどの電子デバイスは、グラフィックデータおよび／またはビデオ情報、ビデオ表示データを１台以上のディスプレイに供給するために、グラフィックプロセッサ（例えば、ホストＣＰＵと同じダイに配置されたグラフィックコア、マザーボードに結合されるかまたはプラグインカードに配置された別個のチップ、メモリブリッジ回路と一体化されたグラフィックコア、あるいは他の任意の適切な構成）などの１つ以上のグラフィック処理回路を使用することがある。]
[0004] グラフィックプロセッサとＣＰＵまたは他の任意のデバイス間に、グラフィックおよび／またはビデオ情報用に必要な高いデータ速度および通信パフォーマンスを提供する通信インタフェース設計の１つのタイプとして、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）インタフェースが知られている。これは、例えば、各方向に２．５ＭＢ／秒（Ｇｅｎ１）または５．０／秒（Ｇｅｎ２）を提供する、２組の差動ワイヤ対から構成されるシリアル通信チャンネルである通信リンクである。これらの「レーン」の最大で３２本が、２倍、４倍、８倍、１６倍、３２倍の構成に結合され、独立して制御されるシリアルリンクの並列インタフェースを形成している。しかし、他のどのような適切な通信リンクが使用されてもよい。描画コマンドからグラフィック情報を生成したり、ビデオを適切に生成する必要があるマルチメディアアプリケーションの要件が一層シビアになっていることから、グラフィック処理回路網とシステムに対する要求が次第に厳しくなっている。これに対処するには、発熱量の高い大型の一体型グラフィック処理回路が必要となり、デスクトップ、ラップトップまたは他のデバイスに、ファンと関連するダクトなどの能動的冷却システムや受動的冷却システムなどの冷却システムが必要となることがある。電子デバイスが放散可能な熱量には限界がある。]
[0005] 並列グラフィック処理操作によって、より高速なグラフィック処理を可能にするか、外部グラフィックデバイスを使用して複数のディスプレイに出力を供給するために、ラップトップ、デスクトップまたはモバイルデバイスとは別のデバイスに、外部グラフィック処理を提供することが提案されている。しかし、デバイスの小型化が進んでいるため、消費者の適切な支持を得て、速度とコスト上の適切な利点を実現する、コネクタおよびケーブルを含む接続を設計することが一層求められている。例えば、特定のビデオゲームは、コスト、集積回路のサイズ、熱放散、モバイルデバイスまたは非モバイルデバイスで利用可能なその他の要因を考慮に入れると実現できない高帯域幅のグラフィック処理を要求しうる。]
発明が解決しようとする課題

[0006] 電気コネクタ側からみると、長年、各業界において、デバイス間でビデオフレーム情報および／またはグラフィック情報を伝達するために必要な、数ギガバイト等の必要な帯域幅を提供するコネクタを設計する試みがなされてきた。１つの提案として、例えばＰＣＩ−ｅ（登録商標）用の１６レーン構成を使用する外部ケーブルおよび回路基板コネクタの提供が挙げられる。この提案では、プリント回路基板のフットプリントが約４０．３ｍｍ×２６．４ｍｍとなり、コネクタハウジングの奥行きプロファイルが、シェルの奥行きとコネクタのハウジングを含め、４０．３ｍｍ×１１．９ｍｍとなる。しかし、このような大型のコネクタは、広い空間を占有し、重量の大きなサーバなどの大型の装置にのみ適していた。一般消費者向けには、このような大型のコネクタは大き過ぎ、高額過ぎる。グラフィックおよびビデオ情報に必要な帯域幅を提供する複数本の通信レーンを収容するための適切なコネクタが長年求められてきた。]
[0007] Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐｏｒｔ（登録商標）コネクタ等の他のコネクタは、例えば２レーンのみに限定されており、フットプリントは小さいものの、ＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓのケーブル仕様の特徴に対応できず、性能が限られている。例えば、１６レーンのＰＣＩ−ｅ（登録商標）接続に対応できる提案は、フットプリントおよびプロファイルが更に大きく、例えば、１６レーン（ＶＨＤＣＩ）を収容するために、合計１３８ピンのスタックコネクタなどを使用する。フットプリントのサイズとプロファイルが、フットプリントが、例えば、４２ミリメートル×１９ミリメートルを超え、コネクタが占めるＰＣＩ−ｅ（登録商標）ボードプロファイルについて４２×１２ミリメートルを超えることがある。この場合も、このようなコネクタは、モバイルデバイスまたはラップトップデバイスのサイズに対してあまりにも大き過ぎるか、あるいは、このような大型コネクタを収容するために、ＰＣボードまたはデバイスのハウジングの面積を過度に占有しうる。また、このようなコネクタは、ラップトップデバイスで使用するには重く扱いにくい大型のケーブル接続を使用する。また、著しくコスト高になりうる。また、マザーボードの空間は貴重であり、このような大型のコネクタは実際的でない。]
[0008] また、電子デバイスの観点からみると、別のデバイスに外部のグラフィック処理能力を提供することが知られている。例えば、ドッキングステーションが知られており、このドッキングステーションは、例えば当該ドッキングステーションに接続されたラップトップコンピュータのＣＰＵと通信する１本のレーンを含むＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓインターフェースコネクタを使用する。ドッキングステーションは、自身のＡＣコネクタを備え、ドッキングステーションに外部ディスプレイを直接接続できるようにする追加のディスプレイコネクタポートを有する。例えば、液晶ディスプレイと、一体型ビデオ／グラフィック処理コアまたはカードの形の内部グラフィック処理回路網とを備えるラップトップは、ラップトップのＣＰＵを使用して、このシングルレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓを介して、ドッキングステーションの外部グラフィックプロセッサに、描画コマンドまたは圧縮ビデオを送信する。しかし、シングルレーンの通信機能しか提供されないため、このような構成は低速過ぎ、通常は、ローエンドのグラフィックプロセッサを使用する。]
[0009] また、グラフィック処理回路網を使用して、デスクトップ、ラップトップ、または他のデバイスのグラフィック処理能力を向上させる他の外部電子回路ユニットも知られており、この構成は、例えば、マルチレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）コネクタを介したグラフィック通信の信号強度を上げる信号リピータを使用する。しかし、このコネクタは、ピン間隔が広い大型のピンコネクタであり、１６レーンが使用される場合には、約１４０本のピンを含むコネクタとなる。コネクタのサイズのほか、マザーボードに必要なレイアウトの要件も大き過ぎる。この結果、実際のデバイスは通常、例えば、多くの制御ピンを含むシングルレーン（約１８ピンのコネクタ）コネクタを使用する。このため、メーカーは、マルチレーンＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓ通信に対応したいと表明しているものの、メーカーによる実際的なアプリケーションは、通常シングルレーン構成になってしまう。このように、最適なサイズのコネクタを最適に設計し、製造できないことが、長年にわたる問題となっていた。]
[0010] ＰＣＩ−ｅ（登録商標）グラフィックカードがノートブックコンピュータで使用可能となる他の外部のデバイスもある。この場合も、通常、シングルレーンのＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓコネクタを使用する。このようなデバイスは、ゲームの現在の１秒あたりのフレームレート、クロック速度および冷却ファン速度などの情報を示す表示パネルを有し、これらを、例えば機能ノブによって、あるいはソフトウェアによって所望の値に調整することができる。また、内部のグラフィックカードを見えるようにし、空気を流通させるために、例えばリアパネルまたはサイドパネルにグリルが設けられうる。外部のグラフィック処理能力の性能を上げるために、例えば操作ノブを回すことにより、内蔵グラフィックカードをリアルタイムでオーバークロックにすることができる。しかし、上記のように、ＣＰＵと、グラフィックカードを有するラップトップおよび外部電子デバイスの間の通信リンクは、通常、１本のＰＣＩ−ｅ（登録商標）Ｅｘｐｒｅｓｓレーンしか持たないため、グラフィックカードが機能を制限されてしまう。]
[0011] また、ノースブリッジ回路、ＣＰＵまたは他の任意の回路の一部として搭載されるグラフィックプロセッサコアなどの複数のグラフィックプロセッサを使用するシステムは、描画コマンドおよび／またはビデオ処理コマンドに基づいてフレームを生成またはレンダリングしうる。当業界で公知のように、例えば、３Ｄ描画コマンドなどの描画コマンドおよびビデオ処理コマンドは、圧縮ビデオをデコードするか、ビデオを、別の公知の方法で処理するコマンドなどである。このようなシステムは、好ましからざる量の熱を発生させ、好ましからざる量の電力を消費することがある。公知のシステムは、ユーザのために性能を向上させるべく処理速度を上げるために、複数のグラフィックプロセッサを使用しようと試みている。例えば、グラフィックプロセッサ（例えば、１本以上のパイプラインを有するコア）を使用してディスプレイ用のフレームが供給され、別のグラフィックプロセッサを使用して別のフレームが生成される。個々のグラフィックプロセッサの各々に対応する個々のフレームバッファから、レンダリングしたフレームを出力するために、多重化回路網が使用される。しかし、このようなレンダリングは、通常、並列に実行されうる。別のシステムでは、ホストグラフィックプロセッサとその対応するフレームバッファが、別のグラフィックプロセッサがレンダリングしたフレームのコピーを受け取り、コピーされたフレームを自身のローカルフレームバッファに記憶する。しかし、ホストＧＰＵは、自身のディスプレイエンジンを使用して、他のグラフィックプロセッサが自ローカルフレームバッファにコピーしたフレームを自ローカルフレームバッファから表示し、同時に、自身のレンダリングエンジンを使用して、このリモートグラフィックプロセッサと並列に別のフレーム部分をレンダリングする。このように、このようなシステムは、並列にレンダリングを行い、システムの処理能力を上げようとするものの、電力消費と発熱量も増大する。]
[0012] また、１つ以上のグラフィックプロセッサを搭載したラップトップ、ハンドへルドデバイス、デスクトップおよび他のデバイスなどのデバイスのグラフィックプロセッサ（コアなど）の発熱と消費電力を低減させることも求められている。]
課題を解決するための手段

[0013] 概略説明すると、一例では、方法は、第１のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンを給電停止することによって該第１のグラフィックプロセッサの電力を低減させるステップと、該第１のグラフィックプロセッサのディスプレイエンジンを、対応する第１のフレームバッファからディスプレイに表示フレームを出力可能な状態に保持するステップを有する。前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが給電停止されるか別様に使用されていない間に、第２のグラフィックプロセッサによって表示フレームがレンダリングされる。前記レンダリングされたフレームが、ローカルフレームバッファなどの前記第２のグラフィックプロセッサの対応する第２のフレームバッファに記憶され、前記第２のフレームバッファから前記第１のフレームバッファにコピーされる。前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが前記低減電力状態の間に、前記第１のフレームバッファ内の前記コピーされたフレームがディスプレイに表示される。ほかの利点のうちでも、前記第１のグラフィックプロセッサが、自身のレンダリングエンジンを使用してフレームを生成せず、自身のディスプレイエンジンのみを使用して、前記第２のグラフィックプロセッサが生成したフレームを表示するため、前記第１のグラフィックプロセッサに関する熱出力と電力出力が低減される。また、対応する装置およびシステムも開示される。]
[0014] 例えば、ＡＣ入力またはＤＣ電力入力と、前記ＡＣ入力またはＤＣ電力入力に基づいて電力を受け取る（例えば、ＭＰＥＧ圧縮／伸張、描画コマンドなどに基づく３Ｄグラフィックのレンダリングなど、当業界で公知のビデオ／グラフィック処理を実行する）グラフィック処理回路網などの電子回路網を含む少なくとも１つの回路基板とを有するハウジングを有する電子デバイスが開示される。また、前記電子デバイスは、前記電子回路網に結合された分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタも有する。前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタは、前記回路基板と接続している１つのハウジングを有し、前記コネクタハウジングは、隣接しかつ鏡像の第２の電気接触子群から分離された第１の電気接触子群を有する分割電気接触子構成を内蔵しており、各電気接触子群は、少なくとも下段接触子と上段接触子とを有する。前記デバイスは、自身のグラフィック処理回路網とローカルフレームバッファとを使用して、リモートデバイスのために画像をレンダリングする。前記レンダリングされた画像は、前記ローカルフレームバッファに記憶され、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記リモートデバイスのフレームバッファに送信されコピーされる。次に、前記リモートデバイスのディスプレイエンジンが、前記コピーされた画像を自身のフレームバッファからディスプレイに表示する。前記リモートユニットによってレンダリングを行う必要がないため、前記リモートユニットの消費電力を最小限に抑えることができる。]
[0015] グラフィック、処理すべき圧縮ビデオまたは処理すべき他のデータをレンダリングするための描画コマンドが、前記リモートデバイスの分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記リモートデバイス（例えば、ホストデバイス）から前記電子デバイスに、下りデータとして送信される。フレームが生成されて、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ（およびケーブル）を介して前記電子デバイスから前記リモートデバイスに同じ差動レーンを介して上り方向に伝達され、一例では、リモートデバイスの最大表示レートを構成する数のフレームのみを送信することによって、前記コネクタに接続されたレーンの飽和を防ぐことができる。これは、前記リモートデバイスから直接トリガされるピアツーピア読み出しか、または当業界において公知のどのような適切な表示リフレッシュ同期手法を使用しても行うことができる。]
[0016] また、一例では、前記電子デバイスのハウジングは、ハウジングを通過する空気流を供給するように適合されたグリルなどの空気流通路を有する。前記電子デバイスのハウジングは、通常動作中に前記回路網を冷却するために配置されたファンなどの受動的または能動的冷却機構も更に備える。一例では、前記電子デバイスにはホストプロセッサがなく、代わりに、ホストプロセッサは、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して前記グラフィック処理回路網と通信している別個の電子デバイスに存在する。別の例では、ＣＰＵ（または１つ以上のＣＰＵ）が、外部デバイスと並列の一種のホスト処理能力を提供するために、前記回路網と同じ前記回路基板に配置される。]
[0017] 一例では、前記電子回路網は、前記電子デバイスの前記ハウジングの外部にある他の電子デバイスのプロセッサ（ＣＰＵなど）と通信しており、前記グラフィック処理回路網は、前記外部プロセッサから描画コマンドを受け取り、前記電子デバイスに結合されたディスプレイに、表示データを伝達する。一例では、前記ハウジングは、前記能動的冷却機構と前記電子回路網との間に設けたエアダクトを有する。一例では、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタは、前記他の電子デバイスに存在する前記プロセッサから、前記グラフィック処理回路網に、例えば、描画コマンドを供給する。前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタは、電子デバイス間に、高速ビデオおよび／またはグラフィック情報を供給する、独自の１６レーンＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）タイプのバスコネクタであってもよい。]
[0018] 一例では、前記電子デバイスは、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタに動作可能に結合され、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタからの信号から検出される前記外部デバイスの通電が行われた後まで、前記グラフィック処理回路の通電を待機する通電制御論理（例えばスイッチ）を備える。]
[0019] 別の例では、前記電子デバイスは、グラフィック処理回路網がそれぞれ搭載されている複数のプリント回路基板を有し、前記複数のプリント回路基板のそれぞれは、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタに結合され、前記グラフィック処理回路は、所定の表示フレームのために並列または交番のグラフィック処理操作を提供する。]
[0020] 別の例では、前記回路基板は、電子回路網とバスブリッジ回路とを有する。バックプレーンは、それぞれプラグインカードが挿入されるように構成された複数のカードポートを備える前記バスブリッジ回路に結合されている。]
[0021] 別の例では、電子デバイスは、ＡＣ電力入力を使用する代りに、適切なコネクタを介して、別の外部デバイスから限られた量のＤＣ電力を得る。一例では、前記電子デバイスは、バスブリッジ回路と、それぞれ前記バスブリッジ回路に結合され、それぞれが前記分割電気的接触子構成の１つのコネクタハウジングを有する複数の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタとを有する回路基板を有するハウジングを有する。前記バスブリッジ回路は、前記複数のバスコネクタの少なくとも１つに接続された外部デバイスから電力を受け取るように結合されている。]
[0022] 一例では、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタは、分割マルチコネクタ要素を収容しているハウジングを備える。前記電気コネクタは、回路基板などの基板に電気的に接続するように適合されている。前記分割マルチコネクタ要素は、隣接する接触子の第２の群または部分集合から物理的に分離されている電気接触子の第１の群または部分集合を含む分割電気接触子構成を有する。前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とはそれぞれ、下段接触子と上段接触子を有する。前記第２の電気接触子群は、前記第１の電気接触子群と同一であるが（例えば、縦軸に対して）鏡像の構成を有する。]
[0023] 一例では、前記電気コネクタのハウジングは、約１２ｍｍ×５３ｍｍの基板フットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められており、１６レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む。前記１６レーンは、２つの８レーンピンの群に分けられている。また、一例では、前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とは端部グラウンド接触子を有し、各端部グラウンド接触子は、他の群の別の端部グラウンド接触子に隣接して配置されており、前記コネクタハウジングの実質的に中央に設けられる。また、一例では、前記上段接触子は表面実装ピンであり、前記下段接触子は、前記基板を通過するスルーホールピンである。]
[0024] また、上記の電気コネクタを使用しており、前記電気コネクタに結合され、前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群とに結合された前記電子回路基板に搭載された電子回路網を有する電子回路基板を有する電気デバイスも開示される。前記電子回路網は、前記コネクタの中央部分の両側において、複数の差動データ対信号を供給し、前記第１の接触子群の中央部分において差動クロック信号も供給する。前記第１の上段接触子は、前記差動データ対信号に関連する制御信号を供給するために使用される。]
[0025] 前記第２の接触子群は、前記第２の下段接触子に、隣接するピンに供給される複数の差動データ信号が含まれ、これらが差動グラウンドによって分離されるように結合されている。前記電気コネクタと嵌合する（はめ合わされる）同一のエンドコネクタを有するケーブルも開示される。一例では、前記ケーブル集合は一端に１６レーンコネクタ、他端に８レーンコネクタを有し、前記１６レーンコネクタで、前記第２の電気接触子群とは嵌合せず前記第１の電気接触子群のみと嵌合するように適合されており、これにより、８レーンユニットを接続するために、１６レーンボードコネクタを使用することができる。]
[0026] 開示のコネクタまたはケーブルまたは電子デバイスの多くの利点の１つは、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換のバスまたはインタフェースなどのマルチレーン差動シグナリングバスを介して、高速通信を提供する小型コネクタを提供することにある。また、接触子群と電子回路網とが、１つの接触子群を介して必要なデータクロック信号を供給するため、８レーンコネクタを、８レーンケーブルシステムを介して１６ピンボードコネクタに適切に接続することができる。]
図面の簡単な説明

[0027] 本開示に記載の一例による電気コネクタの一例を示す斜視図。
図１のコネクタの断面図。
図１のコネクタに使用される上段接触子および下段接触子の一例を示す図。
本開示に記載の一例による、図１のコネクタによって提供される信号構成を示す図。
本開示に記載の一例による、図１のコネクタによって提供される信号構成を示す図。
本開示に記載の一例による、図１のコネクタと相手側ケーブルコネクタの一例を示す斜視図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
記載の一開示による電子デバイスにおいて、図１の電気コネクタまたは図６のケーブルコネクタによって供給される信号を示す図。
本開示に記載の一例によるフレーム再使用を使用するシステムを示す図。
一例による、本明細書に記載の少なくとも１つの電気コネクタと、それぞれグラフィックプロセッサを搭載している複数の電子回路基板とを有する電子デバイスの一例を示す図。
本明細書に記載の一例による、本明細書に記載のコネクタの少なくとも１つと、グラフィック処理回路網を冷却するための能動的冷却機構とを使用する電子デバイスを示す図。
図２６，２７のデバイスを概略的に示す図。
本明細書に記載の一実施形態による複数のプラグインカードのカードプラグインを容易にする電子デバイスの一例を示すブロック図。
本明細書に記載の一例によるハブデバイスを使用するシステムのブロック図。
一例による、複数のグラフィックプロセッサを使用してフレームをレンダリングし、フレームを表示するための方法の一例を示すフローチャート。] 図１ 図２６ 図６
実施例

[0028] 本発明は、添付の図面を参照しつつ以下に記載する説明を読めば、より容易に理解できるであろう。図面において、同じの参照符号は同じ要素を参照している。]
[0029] 図１，２を参照すると、プリント回路基板等の回路基板に結合されうる電気コネクタ１００の一例を示し、このコネクタは、基板載置または位置決めピン１０２と、シェルまたはハウジング接続ポスト１０４とを有する。位置決めピン１０２とハウジング接続ポスト１０４は、回路基板に穿孔されたスルーホールを貫通するように構成され、基板への電気コネクタの取り付けを容易にする。電気コネクタ１００は、例えば別個の接触子ピンの部分集合を介して回路基板に電気的に結合するように適合された、分割マルチコネクタ要素１０８を含むハウジング１０６を有する。分割マルチコネクタ要素１０８は、隣接する接触子の第２の群または部分集合１１２から物理的に分離または分断されている電気接触子の第１の群または部分集合１１０を含む分割電気接触子ピン構成を有する。] 図１
[0030] 図３も参照すると、第１の電気接触子群１１０は、下段接触子１１４と上段接触子１１６とを有する。同様に、第２の別の電気接触子群１１２は、第１の電気接触子群と同一であるが鏡像の構成を有し、このため、同一であるが鏡像の対応する下段接触子１１８と上段接触子１２０とを有する。この例では、第１の電気接触子群１１０は、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）トランシーバ回路に結合されたときに、完全な８レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）通信インタフェースを形成するが、このようなトランシーバ回路は当業界で公知である。下段接触子１１４，１１８は、別の部分集合であり、この例ではスルーホールピンである。これらは電子デバイスにおいて結合され、差動受信器またはトランシーバとの接続（例えば図７〜１４参照）を有し、このような接続を提供する。上段接触子ピン群１１６，１２０は、回路基板の表面に載置する表面実装ピンであり、電子回路に結合されて差動送信信号を供給する。この例では、小型のプロファイルと比較的廉価なコネクタ設計で１６レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換の接続を得ることができる。別の接触子群のそれぞれが、個々に８レーンの差動シグナリングに基づく通信を提供するように接続され、これにより１６レーンの通信バスが得られる。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図３ 図７ 図８ 図９
[0031] 図１に戻ると、当業界で公知のように、ハウジング１０６は、絶縁プラスチックまたは任意の適切なコンポジット材料など、どのような適切な材料から作製されてもよい。また、電気接触子は、適切なめっき（ニッケル下地付金めっき）を施した銅合金、あるいは他の任意の適切な材料と適宜の表面処理など、どのような適切な材料から作製されてもよい。第１の群の下段接触子１１４は、別の下段ピンの組として作製され、コネクタ１００の部分集合として機能する。下段接触子１１８は、同一の鏡像の部分集合であり、下段接触子１１４から分離されている。同様に、上段接触子１１６，１２０は、それぞれ、互いに同一で鏡像の別個の集合として構成されている。この例では、合計４組のピンが使用され、上側接触子と下側接触子の２つの組が設けられている。他の利点のなかでも、下側接触子と上側接触子を別個の部分集合に分けることにより、１６レーンまたは８レーンのＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）タイプのバスに必要な信号を供給するために必要なピン数を減らすことができる。ほかの利点は、当業者であれば認められよう。] 図１
[0032] また、この例に示すように、表面実装ピン間の間隔は例えば０．７ｍｍ、表面実装ピンの幅は、例えば０．２６ｍｍであるが、どのような適切な間隔と幅が使用されてもよい。例えば、スルーホールピンは、間隔は０．７ｍｍであり、（図４，５に示すように）段違いに構成されうる（may be offset）。また、スルーホールピンの幅は例えば、０．７４ｍｍなどである。しかし、必要に応じてどのような適切な寸法が使用されてもよい。] 図４
[0033] １６レーンＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）互換の構成の場合、ハウジングが、例えば、奥行きが１２．２ｍｍ、幅が５３．２５ｍｍ、あるいは他のどのような適切な寸法を有するように、ハウジング１０６は、約１２ｍｍ×５３ｍｍの基板のフットプリントを与えるようにサイズが定められている。例えば、奥行きと幅が、必要に応じて数ミリメートル増減してもよい。また、この例では、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群の両方の下段接触子と上段接触子は、１６レーンＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）インタフェース（例えば、２つの８レーン差動バスリンク）用に構成された１２４ピンを含む。]
[0034] 図に示すコネクタ１００は、ボードコネクタ１００と嵌合する（はめ合わされる）ケーブルコネクタと摩擦係合する１つ以上の摩擦タブ１１６を備えうる。また、対応する相手側ケーブルコネクタから延びる突起を受け容れる開口１１８，１２０などの他の公知のコネクタ係合特徴も使用されうる。]
[0035] 図２に戻ると、コネクタ１００は、絶縁カバー２０２、グラウンド接触子、ならびに当業界で公知の手法を使用して相手側ケーブルコネクタと摩擦係合する摩擦ロック２０８，２０６を、ハウジングの一部として有する。また、公知の手法を使用して、コネクタ内でピンを適切な位置に支えるための支承構造２１０も使用される。また、コネクタ１００は、中央支承構造２１２を有し、この上に上段表面実装ピン１１６が支承され、この下には下側接触子１１４も支承される。中央支承構造２１２は、電気接触子を支承し、使用時に相手側コネクタを受け容れ、相手側コネクタの接触子が上側接触子１１４および下側接触子１１６と位置合わせされて、電気的接触が形成される。] 図２
[0036] 図４，５は、プリント回路基板の一部を示し、「基板レイアウト」と呼ばれ、基板に設けられている回路表面実装接触子４００とスルーホール４０２とを示す。下段接触子１１４，１１８は、スルーホール４０２に結合され、コネクタ１００を介して、プリント回路基板上の１つ以上の電気回路に電気的接触と信号通信とを供給する。電気回路からのトレースまたはピンがパッド４００に結合され、コネクタ１００を介して通信信号に電気的に結合されうる。この図は、コネクタ１００の下段接触子のピン出力と、コネクタ１００の個々の接触子に対応する４０６，４０８で示す電子信号とを示す。] 図４
[0037] この例では、接触子群が、符号４１０で示す上側の８レーンと、符号４１２で示す下側の８レーンとを形成している。グラフィックプロセッサコア、ＣＰＵ、ノースブリッジ、サウスブリッジ等のブリッジ回路または他の任意の適切なブリッジ回路、あるいは他の任意の適切な電子回路に一体化されたＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）１６レーンインタフェース回路などの電子回路網４１４が、コネクタ１００を介して４０６，４０８で示す信号を送受信する。電子回路網１４は、電子回路基板に存在し、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群とに結合される（図には下側接触子のみが図示されている）。電子回路網４１４は、第１の接触子群１１０の中央部分において符号４１６，４１８で示す差動クロック信号を供給する。また、電子回路網は、中央部分の両側において、集合的に４２０で示す複数の差動データ対信号も供給する。差動信号４２０間に、対応する差動グラウンド信号４２４が供給される。上側接触子１１６（不図示）は、差動データ対信号４２０に関連する制御信号を供給する。この例では、他方の接触子群１１２には、差動クロック信号４１６，４１８が含まれない。この電子回路網は、第１の接触子群１１０を介して８レーンバスを駆動するために、必要なＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）タイプの制御信号、クロック信号および電力のすべてを供給する。図に示す信号を供給することによって１６レーンに対応することができる。このために、第２の接触子群１１２が使用される。]
[0038] また、図に示すように、第１の電気接触子群１１０と第２の電気接触子群１１２とは、符号４２６，４２８で示す隣接するグラウンド接触子によって分離されている。第２の接触子群１１２は、第２の下段接触子に、隣接するピンに供給される複数の差動データ信号４３０が含まれ、これらが対応する差動グラウンド信号４３２によって分離され、符号４３４で示す第２の下段接触子の外側のピン部分に電力が供給されるように結合されている。同様に、電力信号４３６として示す、第１の接触子群１１４に対応するコネクタの外側部分にも電力が供給される。当業界で公知のように、この例では、電子回路網４１４は、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠の差動マルチレーンバストランシーバを備える。しかし、どのような適切な回路網がコネクタ１００に適宜に結合されてもよい。また、図に示すように、第１の接触子群１１０と第２の接触子群１１２には、それぞれ、互いに隣り合っており、ハウジングの実質的に中央に設けられた端部グラウンド接触子４２６，４２８も含まれる。]
[0039] また、第１の電気接触子群と第２の電気接触子群には、ケーブルの両端が適切にコネクタに挿入されているかどうかを判定するために、接触子段の外端に設けられた検知接触子も含まれる。また、コネクタは、接続されている両システム間において電力シーケンスおよび他の機能を制御するために、検知接触子と併用されうる電力制御ピンも備える。]
[0040] 図６は、コネクタ１００とはまり合うように構成されたケーブルエンドコネクタ５００を有するケーブルの一例を示す。ケーブル５０２は、他端にもエンドコネクタ５００と同じエンドコネクタ（不図示）を有し、コネクタエンド５００は、分割マルチコネクタ要素１０８とはまり合うように適合されている。このため、ケーブルエンドコネクタ５００は、コネクタ１００の中央部分２１２を介して接触子と係合するオス部分５０４を有する。当業界で公知のように、エンドコネクタは、必要な構造特性、遮蔽特性および接地特性を提供するために、プラスチック、金属を含むどのような適切な材料から適宜作製されてもよい。オス部分５０４は、ボードコネクタ１００の摩擦タブ１１６と摩擦係合するように適合されている。ケーブル５０２は、それぞれが８レーン群を形成している２組のワイヤから構成されうる。しかし、どのような適切な構成が使用されてもよい。] 図６
[0041] 図７〜１４は、一方のデバイス内のコネクタ１００を介する電気回路網４１４と、ケーブルコネクタ５０２を介して接続される他方の別のデバイス内の対応する電気回路網とによって供給される電気信号を示す図を示す。このため、ラップトップコンピュータまたは他の任意の適切なデバイス等のホストデバイス（「ホスト側」と呼ぶ）が、コネクタ１００を介して下りデバイスにケーブル経由で接続され、下りデバイスもコネクタ１００を備える。このように、高速データ通信能力を備えた簡略なコネクタ／ケーブルの組み合わせが適切に提供される。図に示すように、コネクタ１００は、図に示すようにピンに信号を供給するために電子回路網に動作可能に結合されている。参照点として、図４，５の信号を示す部分が、矢印６００によって図７〜１４にも重複して示されている。上段接触子１１６，１２０は、符号６０２で示す部分によって示される。図に示すように、下段接触子１１４，１１８は、主として、例えばグラフィックプロセッサ（下りデバイス）の差動送信器とホストデバイスの差動受信器間に結合され、コネクタ１００の上段１１６，１２０は、下りデバイス内のグラフィックプロセッサの受信器とホストデバイスの差動送信器間に結合される。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図４ 図７ 図８ 図９
[0042] ホストデバイスにおいては、符号６０４で示す対応する下段１１４，１１８が図のように設けられる。例えば、信号６０６として示すホスト側デバイスの上段１１６，１２０は、適切な電子回路網によって供給される。この例では、上に記載した回路網が、この例では１６レーンの情報を供給するＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠のインタフェース回路網を備える。この例で使用される総ピン数は１２４ピンである。このように、この例は、１６レーン−１６レーン間接続用の信号とピン出力とを示す。]
[0043] 図１５〜１８は、１６レーンサイズのコネクタに代えて８レーンサイズのコネクタを使用する、８レーン−８レーン接続用の信号とピン出力の構成を示す。しかし、１６レーンコネクタの第１のコネクタ群１１０に供給されるものと同じ信号が、８ピンコネクタの同じピンにも供給される。このため、１００に示すコネクタと同じような設計の８レーンコネクタが使用されうるが、使用するピン数が半分であり、このため、約１２ｍｍ×３２ｍｍのフットプリントと約３２ｍｍ×６ｍｍのプロファイルを与えるようにサイズを定められたハウジングを有し、下側接触子と上段接触子に構成された合計６８本のピンを有する点が異なる。このように、図１５〜１８は、８レーンケーブル７０６を介して下りデバイスコネクタ７０４に接続されているホスト側コネクタ７０２を示す。] 図１５ 図１６ 図１７ 図１８
[0044] 図１９〜２４は、ホストデバイスなどの第１のデバイスが、符号７０２で示す信号を有する８レーンコネクタとケーブルとを使用し、このケーブルの他端が、６００，６０２で示すピン出力と信号を有するコネクタ１００を備えるピン出力と信号を使用する、更に別の構成を示す。このように、８レーン−１６レーンコネクタ構成を使用することができ、この場合、１６レーンコネクタのうちの８レーンのみが、実際に回路網に結合されている。このように、既存の１６のレーンコネクタも、必要に応じて８レーンコネクタを使用するデバイスに容易に結合することができる。] 図１９ 図２０ 図２１ 図２２ 図２３ 図２４
[0045] 図２５は、ホストデバイス（例えばラップトップ、デスクトップコンピュータまたは他の任意の適切なデバイス）などの第１のデバイス９０２と、コネクタ１００を含むプリント回路基板などの基板９０８に動作可能に搭載された電子回路網４１４を備える電子回路を使用するデバイスなどの第２のデバイス９０４とを使用するシステム９００の一例を示す図である。電子回路網４１４は、例えば、グラフィックプロセッサまたは他のどのような適切な回路網でもよく、この例では、本明細書に記載のケーブルおよびコネクタ構造を介してホストデバイス９０２と通信するために、ＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）準拠のトランシーバ回路網を備える。デバイス９０４は、例えば、電子回路網を冷却するための空気流を供給する空気通路９１０として機能しうる格子を有するハウジングを備え、当業界で公知のように、空気流によって冷却を行うために適切に制御されているが、ファン９１３などの能動的冷却機構も備えうる。基板９０８は、すべての電子回路網に適切な電力を供給し、コンセントからプラグ９１４を介して交番電流（ＡＣ）を受け取ることができる電源回路９１２を備えうる。ホストデバイスは、公知のように、１つ以上の中央処理装置９２０と１つ以上のグラフィックプロセッサ９２２のほかに、適切なフレームバッファメモリ９２３、当業界で公知のようにオペレーティングシステムソフトウェアと他の任意の適切なコンポーネント、ソフトウェア、ファームウェアを備える。このように、この例では、デバイス９０４は、消費者に配慮し、比較的低コストで、高データ速度のビデオ、音声およびグラフィック処理に要求されるデータ速度を提供する適切なコネクタ配置によって、デバイス外部のグラフィック処理を拡張するために、コネクタ１００および配線５０２を介して供給される差動信号によって、ＣＰＵ９２０および／またはＧＰＵ９２２から描画コマンドを受け取りうる。] 図２５
[0046] 上で説明したように、電子回路網４１４は、適宜、１つ以上のグラフィックプロセッサコア、１つ以上のＣＰＵまたは他の任意の適切な回路網などのグラフィック処理回路網を備えうる。図に示すように、電子回路網がグラフィック処理回路網を備える場合には、当業界で公知のように、グラフィック処理回路網によって、１つ以上の適切なバス９３２を介して１つ以上のローカルフレームバッファ９３０にアクセス可能である。また、別の実施形態では、１枚の回路基板９０８が使用される場合、電子回路網４１４は、複数のグラフィックプロセッサ９３３，９３４などの複数のグラフィック処理回路を備えうる。複数のグラフィック処理回路は、適切なバス９３６を介して動作可能に結合され、例えばＰＣＩブリッジまたは他の任意の適切なバスブリッジ回路などのバスブリッジ回路９３８を介して、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００に接続されうる。当業界で公知のように、バスブリッジ回路は、コネクタ１００との間で情報を供給し、コネクタ１００と、グラフィックプロセッサ９３２，９３６のそれぞれとの間で通信経路を切り替える。このように、この例では、複数のグラフィックプロセッサが、例えば、ホストデバイス９０２または他の適切なデバイスに、並列または交番のグラフィック処理操作を提供することができる。]
[0047] 図２６は、１００２，１００４，１００６として示される空気流通路を有するハウジング１０００に収容されたデバイス９０４の一例を概略的に示す。この例では、空気流通路は、ハウジングを通過する空気流を供給するグリルである。能動的空冷機構９１２が、例えば、グラフィックプロセッサ、マルチメディアプロセッサ、ＣＰＵまたは任意の適切な電子回路網を含む複数のプリント回路基板９０８，１０１４（カードなど）を冷却する、複数の個々のファン１０１０，１０１２として図示されている。また、図２８も参照すると、この例では、カード９０８，１０１４のそれぞれが、バックプレーンカード１２２４に設けた別個の標準的なＰＣＩ−Ｅコネクタ１２２０，１２２２（または分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ４００のボード−ボードの変形例）のいずれかによって接続され、このバックプレーンカード１２２４は、この２枚のカードを、別の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００（例えば、図４，５参照）に接続するＰＣＩ−Ｅブリッジを搭載している。] 図２６ 図２８ 図４
[0048] グラフィックカードブラケット１０２０，１０２２は、外部モニタ用のコネクタを搭載している。本例ではデバイス９０４にＣＰＵは使用されておらず、本例ではこのデバイスは、一種の外部グラフィック拡張デバイスとして使用される。また、本例では符号１０３０で示す、例えばプラスチック通路などのダクトが、プリント回路基板またはカード９０８，１０１４などの、冷却対象の要素の上に空気流を導いている。また、電源も、符号１０３で示す別個のファンを備えうる。しかし、すべての冷却動作に１つのファンが使用されても、または複数のファンが必要に応じて使用されてもよいということが認められよう。]
[0049] 図２７，２８を参照すると、ダクト１２００によって示されるように、グリルからファンに空気流を案内するダクト系統も存在しうる。また、図に示すように、熱を対流させるために、カード９０８とカード１０１４が適宜離されうる。また、オン／オフスイッチ１０４０も電源の一部として図示されている。電源は、コンセントからＡＣ信号等のＡＣ入力を受け取って、ＡＣをＤＣに変換するか、あるいはＤＣ電源からＤＣ入力信号を受け取りうる。本例ではカード９０８，１０１４は、本例では、一番下にＰＣＩエッジコネクタ１２２０，１２２２（図２８参照）を有しており、このコネクタ１２２０，１２２２は、本例ではカード９０８，１０１４の下に水平に延びるバックプレーン１２２４に結合している。バックプレーンは、カードエッジコネクタと嵌合するコネクタを備える。バスブリッジ回路９３８は、コネクタ１００からカード９０８，１０１４の一方または両方に情報を転送するスイッチとして機能する。] 図２７ 図２８
[0050] 多くの使用例が可能であることが認められよう。例えば、性能要件に応じて、１つ以上のグラフィックプロセッサを搭載した回路基板を使用して、例えば、同様に１つ以上のグラフィックプロセッサを搭載したリモートホストシステムを拡張することができる。各グラフィックプロセッサが個々にコネクタ１００に結合されても、各グラフィックプロセッサが、例えば、ＰＣＩ−Ｅスイッチデバイスを介して、必要に応じて１つのコネクタの８レーンを使用しても、あるいは全１６レーンを共有してもよい。また、別の電子デバイスを設けたことにより、熱の制約や電力の制約が緩和されるため、ラップトップ等のポータブルデバイスが、必要な場合にグラフィック処理またはビデオ処理の性能、あるいは他の処理性能を拡張することができる。このように、本明細書で使用する「グラフィック処理回路網」は、所望のビデオの符号化および復号化回路等のビデオ処理、高精細度テレビジョン画像処理、あるいは、他のどのような適切なビデオ処理操作またはマルチメディア処理操作を備えてもよい。例えば、電子デバイス９０４に接続されうる外部デバイスには、所望のように、セットトップボックス、テレビ、ゲームコンソール、ハンドヘルドデバイス、ラップトップ、デスクトップまたは他の任意の適切なデバイスが含まれてもよい点が理解されよう。また、液晶ディスプレイなどの１台以上のディスプレイがデバイス９０４に接続されてもよい。電子デバイス９０４に別のディスプレイが接続され、電子デバイス９０４に搭載されているグラフィックプロセッサからの出力が、１台以上のディスプレイ（図２５参照）に表示されるように、ディスプレイポートが使用されうる。あるいは、デバイス９０４内部のグラフィックプロセッサが、フレーム情報または他の任意の情報をホストデバイスに送り、ホストデバイスが自身の表示機能を使用して、別のディスプレイに情報を出力してもよい。] 図２５
[0051] また図７〜１４を参照すると、例えば、外部デバイスが通電されて動作状態になった（非スタンバイモード）時点を示すＣＰＷＲＯＮ信号が、コネクタ１００を介してホストデバイスから送信される。デバイス９０４の電子回路網が、このＣＰＷＲＯＮ信号を検出して通電される。ＣＰＲＳＮＴピンは、ホストシステムなどの外部デバイスに、デバイス９０４が完全に接続されたことを検出するために使用され、この信号は、デバイス９０４の通電をゲーティングし、外部デバイス９０４が接続され通電されたことをホストシステムに通知するのを支援する。一例では、２本のピンを使用して、コネクタ１００が完全に取り付けられていることを確認してから、デバイス９０４が使用可能であることをホストシステムに通知する。また、デバイス９０４が他の外部デバイスに接続された時点を検出するために、ホットプラグ機構が使用されてもよい。] 図１０ 図１１ 図１２ 図１３ 図１４ 図７ 図８ 図９
[0052] 図２９は、コネクタ１００に結合され、バススロットポート１３０６，１３０８に結合されたバスブリッジ回路１３０４を含む回路基板１３０２を有する電子デバイス１３００の別の例を示す。バススロットポート１３０６，１３０８は、コネクタ１００である必要はないが、例えば、任意の適切な電子回路網が搭載されているＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓ（登録商標）カード１３１０，１３１２が挿入されるＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）スロットなどである。バススロットポート１３０６，１３０８は、例えばアクティブバックプレーンに取り付けられうる。アクティブバックプレーンは、バスブリッジ回路１３０４との接続を容易にするアクティブバックプレーンカードでもよい。アクティブバックプレーンカードは、プラグインカード１３１０，１３１２が挿入されるように構成された複数のカードポート１３０６，１３０８を備える。バスブリッジ回路１３０４は、例えば、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）通信リンクまたは他の任意の適切なリンクを介した通信に必要なトランシーバを備えた、例えば、ノースブリッジ、サウスブリッジまたは他の適切なブリッジ回路などでもよい。本例では、プラグインカード１３１０または１３１２の一方にグラフィックプロセッサが存在するため、グラフィック処理回路網は不要である。これにより、小型であってもコネクタ１００を介した高速ビデオ通信を支援する、小型の電子デバイス１３００を得ることができる。このように、標準的なＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（登録商標）カードが、スロット１３０６，１３０８に挿入されるが、コネクタ１００等の独自のコネクタを使用して、例えば、ホストＣＰＵを有するデバイスなどの別の電子デバイスに結合される。] 図２９
[0053] 図３０は、図２５（デバイス９０４）に示すような追加の電子デバイスがハブデバイス１４００に適切に接続されるように、標準的なバススロットコネクタ１３０６，１３０８を使用する代わりに、コネクタ１００を使用する別の電子デバイス１４００を示す。また、本例では、ＰＣＩブリッジ回路１３０４用の電力が、下りデバイスにより、コネクタ１００と並列の電力接続を介して供給されるため、ＡＣコネクタが不要である。また、図に示すように、バスブリッジ回路１３０４を経由するのではなく、デバイス間に直接の通信リンクを提供するために、電子デバイス１９０４間との間に、必要に応じて、非差動バス１４１０が使用されてもよい。電子デバイス１９０４内部の複数のグラフィックプロセッサにより、並列グラフィック処理またはビデオ処理を、必要に応じて使用することができる。] 図２５ 図３０
[0054] デバイス１４００は、電子ハブデバイスとして機能する。デバイス１４００は、ブリッジ回路１３０４に結合された複数の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００を有する。他の電子デバイス１９０４はそれぞれ、ＡＣ入力を備えるが、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００も備える。また、電子回路網からの出力が対応するディスプレイに供給されうるように、ディスプレイも結合されうる。それぞれの外部電子デバイスのグラフィック処理回路網を接続しているバス接続１４１０は、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ経由のバスとは異なる。ディスプレイは、電子デバイス１９０４の一方または両方のグラフィック処理回路網によって生成されるフレームを表示する。]
[0055] 図２５に戻ると、電子デバイス９０４は、グラフィック処理回路網４１４に結合されたローカルフレームバッファ９３０を備える。グラフィック処理回路網４１４（例えば、１つ以上のグラフィックプロセッサ９３３または９３４）は、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００を介して、デバイス９０４のハウジングの外部にあるホストデバイスからデータを受け取ると、ホストデバイスのために表示フレームを生成して、ローカルフレームバッファ９３０に記憶する。電子回路網４１４は、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００を介してフレームバッファ９３０から他のデバイス９０２に、表示フレームを伝達するように動作可能である。他のデバイスから受け取るデータとしては、例えば、ＣＰＵ９２０によって送信され、マルチレーンケーブルとコネクタシステム１００，５００，５０２を介して伝達される描画コマンドなどが挙げられる。他のデータとしては、例えば、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧまたは他のビデオ圧縮情報等の圧縮画像情報などのビデオデータが挙げられる。このようなデータは、電子回路網４１４によって適切に展開および処理されて、表示フレームが生成され、この表示フレームが、フレームバッファ９３０に記憶され、その後上り方向に送信されて、ホストデバイスのフレームバッファ９２３に記憶される。これにより、フレームがフレームバッファ９２３にコピーされて、従来技術において公知のグラフィックプロセッサ９２２の一部などのディスプレイエンジンによって表示され、例えば、ＬＶＤＳバスを介して、あるいは他の任意の適切な方法により、ホストデバイスのディスプレイに表示される。] 図２５
[0056] このように、グラフィック処理回路網９３３またはグラフィック処理回路網９３４は、ホストデバイスのプロセッサ９２０（および／またはプロセッサ９２２）と通信するように動作可能であり、グラフィック処理回路網９３３またはグラフィック処理回路網９３４は、プロセッサ９２０から描画コマンドまたは他のデータを受け取り、生成した表示データのフレームを、ホストデバイスによる表示のためにホストデバイスに伝達する。本例では、グラフィック処理回路網４１４またはグラフィック処理回路網９３３，９３４は、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタ１００によって提供される差動リンクの複数の差動シグナリングレーンを使用する。このように、電子回路網４１４は、ディスプレイ９５０に表示させるためのフレームを生成するか、ホストデバイスによって、当該ホストデバイスに結合されたディスプレイに表示させるために、表示フレームのコピーを自身のローカルフレームバッファ９３０から供給してもよい。このように、自身のＡＣ電源を有するユニット９０４などの独立ユニットが、自身のローカルフレームバッファに画像をレンダリングし、完成した画像を、独自のコネクタ１００を介したマルチレーンＰＣＩＥｘｐｒｅｓｓリンク経由でホストのフレームバッファに送信する。ホストのディスプレイエンジンが、コピーされた画像をホストのフレームバッファからディスプレイデバイスに表示する。レンダリング（例えば、描画コマンドおよび／またはビデオ情報に基づいたフレームの生成）をホストデバイスで行う必要はなく、ホストデバイスの消費電力を最小限に抑えることができる。また、ユニット９０４からホストユニットへの、フレームごとのピアツーピア転送を提供するために、上り方向のＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓレーンの再使用が提供される。動作時に、グラフィック処理回路９３３またはグラフィック処理回路９３４（またはこの両方）は、ホストデバイスが必要とする数のフレームのみを、ホストに接続されているディスプレイのホストディスプレイリフレッシュレートに従った最大レートで送信する。このレートは、例えば、ホストデバイスがラップトップの場合は、ラップトップ用に６０フレーム／秒などである。ホストが表示可能なフレーム数を超える表示フレーム情報を送信して、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓバスを飽和させるのを防ぐために、複数の方法でフレームレート調整を行うことができる。ラップトップまたはホストデバイスの表示レートに合わせるフレームデータの同期調整が望ましい。このとき、さまざまな同期機構を使用することもでき、例えば、必要に応じて、ユニット９０４とホスト間で、ホストが次のデータフレームを受信できることを示すハンドシェークを行い、ユニット９０４からホストにピアツーピアで書き込みを行ってもよい。あるいは、両ユニット間で追加のハンドシェークを行わずに、ホストが新しい表示データのフレームを必要とするときに、ホストがユニット９０４からのピアツーピア読み出しを直接開始してもよく、これにより応答時間が改善される。このように、ユニット９０４が、フレームを生成し、上り方向のバスレーンを再利用して、フレーム全体をホストに送信し、ホストが自身のフレームバッファにフレームのコピーを記憶し、ホストのディスプレイデバイスにフレームを表示するだけでよい。ほかの利点は、当業者であれば認められよう。]
[0057] 図３１は、任意の適切なアーキテクチャにおいて、複数のグラフィックプロセッサと、対応する論理によって実行されうる方法の一例を示す。本方法はブロック１５００に示すように開始し、ＣＰＵで実行中のドライバアプリケーションが、ユーザに対して、グラフィックプロセッサまたはシステムの他の部分を低電力モードに設定するかどうかの問い合わせを行なう。ブロック１５０２に示すように、本方法は、レンダリングエンジンを無効にするか別の方法で不使用に設定する一方、ＧＰＵのディスプレイエンジンを動作状態に保つことによって、ホストデバイスのＧＰＵまたは他の適切なＧＰＵなどの第１のＧＰＵの電力を低減させるステップを有する。例えば、節電目的のために、搭載されているサブシステムを選択的に制御できるグラフィックプロセッサが知られている。当業界で公知のように、グラフィックプロセッサは、３Ｄコマンドに基づいてフレームを生成するか、圧縮ビデオまたは他のビデオソース情報に基づいてビデオフレームを生成するか、この両方を行うレンダリングエンジンを備えうる。ＧＰＵのディスプレイエンジン部分は、フレームバッファから完成したフレームを読み出し、これを１台以上のディスプレイに表示する。本方法は、ＧＰＵのディスプレイエンジンを、第１のＧＰＵに対応するフレームバッファに記憶されているフレームを表示可能な状態に残しつつ、レンダリングエンジンを低減電力状態に設定する、好ましくは最大限の電力削減が得られるようにレンダリングができない状態に設定するステップを有する。] 図３１
[0058] 本方法は、ブロック１５０４に示すように、かつ上記したように、他のグラフィックプロセッサによって表示フレームをレンダリングするステップと、レンダリングされたフレームを当該グラフィックプロセッサのローカルフレームバッファに記憶するステップとを有する。これは、例えば、コネクタ１００および差動バスを介した、例えば図２５に示すようなプロセッサの間の通信経路を介して、適切なデータを受信することによって行うことができる。しかし、どのような適切なリンクが使用されてもよい。ブロック１５０６に示すように、本方法は、例えば、前述のように、レンダリングされたフレームを、ホストＣＰＵで実行中のドライバの制御下で、第２のＧＰＵのローカルフレームバッファから第１のＧＰＵのローカルフレームバッファにコピーするステップを有する。しかし、上記した同期手法は、どのような適切な同期手法でもよく、プッシュ法またはプル法を使用してコピーを行ってもよい。ブロック１５０７に示すように、このプロセスが、第２のＧＰＵによってレンダリングされる各フレームに対して行われる。] 図２５
[0059] ブロック１５０８に示すように、本方法は、この段階では、第１のＧＰＵのレンダリングエンジンが有効に停止されているものの、そのディスプレイエンジンが動作可能な状態にある第１のＧＰＵのフレームバッファに、コピーされたフレームが存在するため、第２のＧＰＵのフレームバッファからコピーされたフレームを、第１のＧＰＵのディスプレイエンジンを使用して表示するステップを有する。これは、レンダリングエンジンが低減電力状態の間に行われる。一例では、ブロック１５０４，１５０６，１５０８に示す動作は、すべて、第１のＧＰＵのレンダリングエンジンが低減電力状態の間に実行され、これにより、節電を最大化し、熱の発生を低減することができる。]
[0060] 上記の方法は、図２５に示す、少なくとも１つのグラフィックプロセッサと対応するフレームバッファとをそれぞれ備える第１のデバイスと第２のデバイスとによって実行されうる。また、第１のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンが使用されないため、第２のＧＰＵがフレームをレンダリングするために、第２のＧＰＵは、第１のデバイスから描画コマンドまたはビデオ処理コマンドなどのデータを受け取る。] 図２５
[0061] 例えばデバイス９０４のグラフィックプロセッサ９３３は、他のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンが低減電力状態のときに、表示フレームをレンダリングして、レンダリングしたフレームを対応するフレームバッファ９３０に記憶する。他のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンが低減電力状態のときに、例えば、電子回路４１４の一部として搭載されうる論理が、レンダリングされたフレームを、対応するフレームバッファから他のグラフィックプロセッサのフレームバッファ９２２，９２３にコピーさせる。上記したように、この論理は、フレームバッファ９３０からフレームバッファ９２３への情報のコピーを求めるＣＰＵで実行中のドライバによる要求に基づいて、あるいは、数個のグラフィックプロセッサの１つからの要求によってコピーを行わせる。別の実施形態では、グラフィックプロセッサとデバイス９０４は、単に、フレームのレンダリングがフレームバッファ９２３で完了すると、このフレームを出力してもよい。どのような適切なコピー方式も使用することができる。]
[0062] 複数のグラフィックプロセッサ間に任意の適切な通信経路を使用するどのような適切なアーキテクチャを使用してもよい点に留意されたい。例えば、複数のグラフィックプロセッサ（コアなど）が、同じプリント回路基板に搭載されても、同じデバイスの別のボードに搭載されても、あるいは、図２５の例に示すように、別のデバイスに搭載されてもよい。] 図２５
[0063] 上記の本発明の詳細な説明および例は、限定するものでなく、例示および説明のために提示したものである。このため、本発明は、上記に開示し、ここにクレームする基本的な基礎をなす原理の趣旨ならびに範囲に含まれるすべての変更、変形物または均等物をカバーすることが考察される。]

权利要求:

請求項1
ＡＣ入力またはＤＣ電力入力と、前記ＡＣ入力またはＤＣ電力入力に基づいて電力を受け取るように動作可能に結合されたグラフィック処理回路網を備える少なくとも１つの回路基板と、前記電子回路網に動作可能に結合され、１つのハウジングを有し、前記回路基板と機械的に結合するように適合され、そこに隣接する第２の接触子群から分離された第１の電気接触子群を有する電気接触子構成を収容しており、前記第１の電気接触子群は下段接触子と上段接触子とを有し、前記第２の電気接触子群は、前記第１の接触子群と同一かつ鏡像の構成を有し、同一かつ鏡像の対応する下段接触子と上段接触子とを有する、分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタと、前記グラフィック処理回路網に動作可能に結合されたローカルフレームバッファとを少なくとも収容しているハウジングを有し、前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記ハウジングに対して外部にある他のデバイスからデータを受信すると、前記他の電子デバイスのために、表示フレームを生成して前記ローカルフレームバッファに記憶するように動作可能であり、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記表示フレームを前記他のデバイスに伝達するように動作可能である、電子デバイス。
請求項2
前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記ハウジングに対して外部にある前記他の電子デバイスのプロセッサと通信するように動作可能であり、前記グラフィック処理回路網は、前記プロセッサから少なくとも描画コマンドを受け取り、前記他のデバイスによる表示のために前記他のデバイスに表示データのフレームを伝達するように動作可能である、請求項１に記載の電子デバイス。
請求項3
前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して提供される差動リンクの複数のレーンを使用して、前記他の電子デバイスと表示データを伝達するように動作可能である、請求項１に記載の電子デバイス。
請求項4
前記電気コネクタの前記ハウジングは約１２ｍｍ×５３ｍｍのフットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められている、請求項１に記載の電子デバイス。
請求項5
前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群の両方の前記上段接触子と前記下段接触子とは２つの８レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む、請求項４に記載の電子デバイス。
請求項6
前記電気コネクタの前記ハウジングは約１２ｍｍ×３２ｍｍのフットプリントと約３２ｍｍ×６ｍｍのプロファイルを与えるようにサイズを定められており、上段接触子と下段接触子とに構成された６８本のピンを含む、請求項１に記載の電子デバイス。
請求項7
ＡＣ入力またはＤＣ電力入力と、前記ＡＣ入力またはＤＣ電力入力に基づいて電力を受信するように動作可能に結合されたグラフィック処理回路網を備える少なくとも１つの回路基板と、前記電子回路網に動作可能に結合され、１つのハウジングを有し、前記回路基板と機械的に結合するように適合され、そこに隣接する第２の接触子群から分離された第１の電気接触子群を有する電気接触子構成を収容しており、前記第１の電気接触子群は下段接触子と上段接触子とを有し、前記第２の電気接触子群は、前記第１の接触子群と同一かつ鏡像の構成を有し、同一かつ鏡像の対応する下段接触子と上段接触子とを有する第１の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタと、前記グラフィックおよび／またはビデオ処理回路網に動作可能に結合されたローカルフレームバッファと、を少なくとも格納するハウジングとを有し、前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記ハウジングに対して外部にある他のデバイスからグラフィックおよび／またはビデオデータを受信すると、前記他の電子デバイスのために、表示フレームを生成して前記ローカルフレームバッファに記憶するように動作可能であり、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記表示フレームを前記他のデバイスに伝達するように動作可能である電子デバイスを有し、前記他の電子デバイスは、前記第１の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタと同一であり、前記第１の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタに接続されている第２の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタと、ディスプレイエンジンと、対応するフレームバッファとを有し、前記フレームバッファは、前記第２の分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して前記電子デバイスから受信した表示フレームを記憶するように動作可能であり、前記表示フレームを前記ディスプレイに表示させるように動作可能に結合されている、システム。
請求項8
前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して、前記ハウジングに対して外部にある前記他の電子デバイスのプロセッサと通信するように動作可能であり、前記グラフィック処理回路網は、前記プロセッサから少なくとも描画コマンドを受け取り、前記他のデバイスによる表示のために前記他のデバイスに表示データのフレームを伝達するように動作可能である、請求項７に記載のシステム。
請求項9
前記グラフィック処理回路網は、前記分割マルチコネクタ要素差動バスコネクタを介して提供される差動リンクの複数のレーンを使用して、前記他の電子デバイスと表示データを伝達するように動作可能である、請求項７に記載のシステム。
請求項10
前記電気コネクタの前記ハウジングは約１２ｍｍ×５３ｍｍのフットプリントと約５３ｍｍ×６ｍｍのプロファイルとを与えるようにサイズが定められている、請求項７に記載のシステム。
請求項11
前記第１の電気接触子群と前記第２の電気接触子群の両方の前記上段接触子と前記下段接触子とは２つの８レーン差動バスに構成された１２４本のピンを含む、請求項１０に記載のシステム。
請求項12
前記電気コネクタの前記ハウジングは約１２ｍｍ×３２ｍｍのフットプリントと約３２ｍｍ×６ｍｍのプロファイルを与えるようにサイズを定められており、上段接触子と下段接触子とに構成された６８本のピンを含む、請求項１０に記載のシステム。
請求項13
第１のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンの電力を低減させるとともに、前記第１のグラフィックプロセッサのディスプレイエンジンを対応する第１のフレームバッファからディスプレイに表示フレームを出力可能な状態に保持するステップと、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが低減電力状態の間に、第２のグラフィックプロセッサによって表示フレームをレンダリングするステップと、前記レンダリングされたフレームを前記第２のグラフィックプロセッサの対応する第２のフレームバッファに記憶するステップと、前記レンダリングされたフレームを前記第２のフレームバッファから前記第１のフレームバッファにコピーするステップと、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが前記低減電力状態の間に、前記第１のフレームバッファに前記コピーされたフレームをディスプレイに表示するステップとを含む、方法。
請求項14
前記レンダリングされたフレームを前記第２のフレームバッファから前記第１のフレームバッファにコピーするステップは、前記レンダリングされたフレームを差動通信バスを介して前記第１のフレームバッファに伝達するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
請求項15
前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンの前記低減電力状態は前記レンダリングエンジンが表示フレームをレンダリングすることができない低電力状態である、請求項１３に記載の方法。
請求項16
第１のデバイスであって、少なくともレンダリングエンジンおよびディスプレイエンジンを有する第１のグラフィックプロセッサと、前記第１のグラフィックプロセッサに動作可能に結合され、前記レンダリングエンジンによって生成されたレンダリングされたフレームを記憶するように動作可能な、対応する第１のフレームバッファと、を有し、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンの電力を低減させるとともに、前記第１のグラフィックプロセッサの前記ディスプレイエンジンを前記対応する第１のフレームバッファからディスプレイに表示フレームを出力可能な状態に保持するように動作可能な第１のデバイスと、前記第１のデバイスと通信している第２のデバイスであって、第２のグラフィックプロセッサおよび対応する第２のフレームバッファを有し、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが低減電力状態の間に表示フレームをレンダリングし、前記第２のグラフィックプロセッサの前記対応する第２のフレームバッファに前記レンダリングされたフレームを記憶するように動作可能な第２のデバイスとを備え、前記第２のデバイスは、前記第２のデバイスの前記第２のフレームバッファから前記第１のデバイスの前記第１のフレームバッファに前記レンダリングされたフレームをコピーするように動作可能であり、前記第１のデバイスの前記第１のグラフィックプロセッサの前記ディスプレイエンジンは、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが前記低減電力状態の間に、前記第１のフレームバッファ内の前記コピーされたフレームをディスプレイに表示するように動作可能である、システム。
請求項17
前記第１のグラフィックプロセッサと第２のグラフィックプロセッサは差動通信バスによってリンクされ、前記レンダリングされたフレームを前記第２のフレームバッファから前記第１のフレームバッファにコピーすることは前記レンダリングされたフレームを差動通信バスを介して前記第１のフレームバッファに伝達することを有し、前記差動通信バスを介して前記第１のデバイスから前記第２のデバイスによってレンダリングコマンドが受信される、請求項１６に記載のシステム。
請求項18
グラフィックプロセッサおよび対応するフレームバッファを有し、前記グラフィックプロセッサは、他のグラフィックプロセッサのレンダリングエンジンが低減電力状態のときに、表示フレームをレンダリングするように動作可能であるとともに、前記レンダリングされたフレームを前記対応するフレームバッファに記憶するように動作可能であり、他のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが低減電力状態のときに、前記対応するフレームバッファから前記他のグラフィックプロセッサのフレームバッファに前記レンダリングされたフレームをコピーさせるように動作可能な論理回路と、前記第１のデバイスの前記第１のグラフィックプロセッサの前記ディスプレイエンジンは、前記第１のグラフィックプロセッサの前記レンダリングエンジンが前記低減電力状態の間に、前記第１のフレームバッファ内の前記コピーされたフレームをディスプレイに表示するように動作可能である、装置。
請求項19
前記論理回路は前記グラフィックプロセッサに一体化されており、前記第１のグラフィックプロセッサと第２のグラフィックプロセッサとは前記第１のグラフィックプロセッサが前記第２のグラフィックプロセッサから次のフレームを受信できることを示すためにハンドシェーキング操作を実行する、請求項１８に記載の装置。
請求項20
前記論理回路は前記グラフィックプロセッサに一体化されており、前記第１のグラフィックプロセッサは前記第２のグラフィックプロセッサの前記第２のフレームバッファから次のフレームを読み出す、請求項１８に記載の装置。