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TW201913402A - 擴展塢裝置、電子裝置及基本輸入輸出系統設置之方法 - Google Patents

擴展塢裝置、電子裝置及基本輸入輸出系統設置之方法 Download PDF

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TW201913402A
TW201913402A TW107130007A TW107130007A TW201913402A TW 201913402 A TW201913402 A TW 201913402A TW 107130007 A TW107130007 A TW 107130007A TW 107130007 A TW107130007 A TW 107130007A TW 201913402 A TW201913402 A TW 201913402A
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packets
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mctp
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electronic device
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林群皓
翁而咨
陳宏昌
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瑞昱半導體股份有限公司
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Abstract

擴展塢裝置包含網路介面控制器、擴展塢側控制器及擴展塢側連接器介面。網路介面控制器用以透過系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包。擴展塢側控制器電性耦接於系統管理匯流排，並用以將MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包。擴展塢側連接器介面電性耦接於擴展塢側控制器，用以於電子裝置透過擴展塢側連接器介面連接至擴展塢裝置時，傳輸廠商特定規範封包至電子裝置以控制電子裝置的基本輸入輸出系統。

Description

擴展塢裝置、電子裝置及基本輸入輸出系統設置之方法
本案關於擴展塢裝置，且特別關於包含網路介面控制器的擴展塢裝置。
近年隨著超薄筆電及平板的發展，許多電子裝置設計無內建網卡。另一方面，外接網卡擴展塢廣泛用以連接超薄筆電及/或平板至預啟動執行環境(PXE)網路。
本案一態樣為擴展塢裝置，包含網路介面控制器、擴展塢側控制器及擴展塢側連接器介面。網路介面控制器用以透過系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包。擴展塢側控制器電性耦接於系統管理匯流排，並用以將MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包。擴展塢側連接器介面電性耦接於擴展塢側控制器，用以於電子裝置透過擴展塢側連接器介面連接至擴展塢裝置 時，傳輸廠商特定規範封包至電子裝置以控制電子裝置的基本輸入輸出系統。
本案另一態樣為電子裝置，包含基本輸入輸出系統、主機側控制器及主機側連接器介面。基本輸入輸出系統用以透過系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包。MCTP封包包含系統管理基本輸入輸出系統資訊。主機側控制器電性耦接於系統管理匯流排，用以將MCTP封包編碼為相應的一或多個廠商特定規範封包。主機側連接器介面電性耦接於主機側控制器，用以於擴展塢裝置透過主機側連接器介面連接至電子裝置時，傳輸廠商特定規範封包至擴展塢裝置。擴展塢裝置中設置的擴展塢側控制器用以將廠商特定規範封包解碼為MCTP封包。
本案另一態樣為一種基本輸入輸出系統設置之方法，包含：由擴展塢裝置的網路介面控制器，透過系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包；由擴展塢裝置的擴展塢側控制器，將MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包；透過連接器介面，傳輸廠商特定規範封包至電子裝置；由電子裝置的主機側控制器，將廠商特定規範封包解碼為MCTP封包；以及根據MCTP封包設置電子裝置的基本輸入輸出系統。
100‧‧‧主機裝置
110‧‧‧主機側連接器介面
120‧‧‧基本輸入輸出系統
130、230‧‧‧處理電路
140、240‧‧‧電力傳輸控制器
150‧‧‧訊號切換電路
160、260‧‧‧PCIe邊帶控制器
200‧‧‧擴展塢裝置
210‧‧‧擴展塢側連接器介面
220‧‧‧網路介面控制器
500‧‧‧方法
S1~S5‧‧‧操作
SMB11、SMB12、SMB21、SMB22‧‧‧系統管理匯流排
SBU1、SBU2、TX1、TX2、RX1、RX2、D+、D-、CC1、CC2、CC、Vconn、VBUS‧‧‧腳位
MCTP1、MCTP2‧‧‧管理組件傳輸協議封包
VSP‧‧‧廠商特定規範封包
M1、M2、M3‧‧‧多工器
PCIeSBs、PCIe、USBSS、USBdata‧‧‧訊號
第1圖為根據部分實施例所繪示的電子裝置以及擴展塢裝置的示意圖。
第2圖為根據部分實施例所繪示的電子裝置與擴展塢裝置之間的DASH協定流程的示意圖。
第3圖為根據其他部分實施例所繪示的電子裝置及擴展塢裝置的示意圖。
第4圖為根據其他部分實施例所繪示的電子裝置與擴展塢裝置的示意圖。
第5圖為根據部分實施例所繪示之電子裝置的基本輸入輸出系統設置之方法的流程圖。
下文係舉實施例配合圖式作詳細說明，以更好理解本案態樣。下述說明中相同元件以相同符號標示以便於理解。於本文中，當元件被稱為『連接』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連接』或『耦接』亦可表示二或多元件間相互搭配操作或互動。
參考第1圖。第1圖為根據部分實施例所繪示的電子裝置100以及擴展塢裝置(docking station)200的示意圖。在部分實施例中，電子裝置100可為筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機。擴展塢裝置200可用以透過連接器介面連接至電子裝置100，並透過連接器介面傳遞訊號。
在部分實施例中，電子裝置100包含主機側連接器介面110、基本輸入輸出系統(Basic Input Output System，BIOS)120、處理電路130、電力傳輸(power delivery，PD)控制器140和訊號切換電路150。主機側連接器介面110透過相應的腳位電性連接於電力傳輸控制器140以及訊號切換電路150。基本輸入輸出系統120電性耦接於系統管理匯流排(system management bus，SMbus)SMB11，並透過系統管理匯流排SMB11電性耦接於電力傳輸控制器140。處理電路130電性耦接於訊號切換電路150。在部分實施例中，訊號切換電路150包含由電力傳輸控制器140控制的一或多個多工器(multiplexers)以實現訊號切換，以根據不同的訊號設定模式將訊號切換至適當的資料路徑(data path)以滿足不同應用的需求及連接器的正反翻轉能力(Flip ability)。
擴展塢裝置200包含擴展塢側連接器介面210、網路介面控制器(network interface controller，NIC)220、處理電路230以及電力傳輸控制器240。擴展塢側控制器210透過相應的腳位電性耦接於電力傳輸控制器240以及處理電路230。網路介面控制器220電性耦接於系統管理匯流排SMB21，並透過系統管理匯流排SMB21電性耦接於電力傳輸控制器240。
如第1圖所示，在部分實施例中，連接器介面可為通用序列匯流排(USB)Type-C連接器。換句話說，主機側連接器介面110及擴展塢側連接器介面210可分別包含可彼此連接的USB Type-C端子。舉例來說，主機側連接器介面110可為具有CC1腳位與CC2腳位的USB Type-C插孔 (receptacle)，主機側連接器介面110可為具有配置通道(configuration channel，CC)腳位與供電(Vconn)腳位的USB Type-C插頭。
由於處理電路130透過訊號切換電路150耦接於相應的腳位，例如主機側連接器介面110的SBU1/SBU2腳位、TX1/RX1腳位及TX2/RX2腳位，處理電路130可藉由透過主機側連接器介面110與擴展塢側連接器介面210傳遞資料訊號至擴展塢裝置200及/或自擴展塢裝置200接收資料訊號，與擴展塢裝置200溝通以執行相應的操作。
如第1圖所示，擴展塢裝置200中的處理電路230電性耦接於擴展塢側連接器介面210的TX1/RX1腳位以及D+/D-腳位，並可透過TX1/RX1腳位與處理電路130溝通，或透過D+/D-腳位接收及/或傳遞USB資料訊號。
基本輸入輸出系統120用以透過系統管理匯流排SMB11傳輸一或多個管理組件傳輸協議(management component transport protocol，MCTP)封包MCTP1，其中MCTP封包MCTP1包含用以進行控制及/或設置的系統管理基本輸入輸出系統資訊。
具體來說，平台層級資料模型(Platform Level Data Model，PLDM)設計為提供對低階的平台目錄清單(Platform Inventory)、監控(Monitoring)、控制、事件(Event)、及資料參數轉移函式(data/parameters transfer function)的高效能存取。舉例來說，溫度、電 壓或電扇感測器可具有PLDM的表示(representation)，其可使用一組PLDM訊息來監控或控制平台。平台層級資料模型和平台功能可使用MCTP溝通實作，並支援作為MCTP上的訊息類型。藉此，MCTP通訊模型可包含訊息格式、傳輸描述(transport description)、訊息交換樣式(message exchange pattern)、以及操作終點特徵(operational endpoint characteristics)。一個低階層的協定可將MCTP層綁定至例如SMbus或快捷外設互聯標準(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)等特定的實體媒體。
電力傳輸控制器140用以自BIOS120接收一或多個MCTP封包MCTP1，並將一或多個MCTP封包MCTP1編碼為一或多個相應的廠商特定規範(vendor specific protocol，VSP)封包VSP。
相應地，主機側連接器介面110可用以於擴展塢裝置200透過主機側連接器介面110連接至電子裝置100時，經由配置通道腳位CC1、CC2傳輸一或多個廠商特定規範封包VSP至擴展塢裝置200。
於擴展塢側，設置於擴展塢裝置200中的電力傳輸控制器240可用以將一或多個廠商特定規範封包VSP解碼為一或多個MCTP封包MCTP2，並透過系統管理匯流排SMB21傳輸MCTP封包MCTP2至網路介面控制器220。
此外，網路介面控制器220亦可用以在系統管理匯流排SMB21上傳輸一或多個MCTP封包MCTP2以控 制及/或設置BIOS 120。與上述操作相似，電力傳輸控制器240用以自網路介面控制器220接收MCTP封包MCTP2，並將MCTP封包編碼為相應的廠商特定規範封包VSP。相應地，擴展塢側連接器介面210可用以於電子裝置100透過擴展塢側連接器介面210連接至擴展塢裝置200時，透過配置通道腳位CC，傳輸廠商特定規範封包VSP至電子裝置100，以控制電子裝置100的BIOS120。
換句話說，廠商特定規範封包VSP可由下行或上行傳輸。藉此，擴展塢裝置200中的網路介面控制器220以及電子裝置100中的BIOS120可透過傳輸或接收之MCTP封包MCTP1、MCTP2彼此溝通，以實現桌上型與可攜式系統硬體架構(Desktop and Mobile Architecture for System Hardware，DASH)。藉此，使用者便可藉由電子裝置100及擴展塢裝置200中的電路及控制器的協同操作，遠端地控制並設置BIOS120。
由於在控制與設置操作中，系統管理基本輸入輸出系統資訊係使用廠商特定規範封包VSP透過連接器介面中現有的腳位進行傳輸，因此不需要額外的腳位。如此一來，通用序列匯流排Type-C的標準連接器便可被應用於主機側連接器介面110與擴展塢側連接器介面210中，設計與製造的成本便可降低。
為更好理解電子裝置100與擴展塢裝置200之間的溝通，參考第2圖。第2圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示的電子裝置100與擴展塢裝置200之間的DASH協定 流程的示意圖。在第2圖中的相似元件係標示相同的元件符號以便於理解。
如第2圖中所示，廠商特定規範封包VSP可包含透過電性耦接至電力傳輸控制器140或240的配置通道腳位CC/CC1/CC2傳輸之廠商自訂訊息(vendor defined message，VDM)VDM。具體來說，在部分實施例中，在USB電力傳輸協定層，電力傳輸控制器140或240可將MCTP封包MCTP1、MCTP2中的系統管理BIOS資訊加入至標準的廠商自訂訊息格式，並使用廠商自訂資料物件(VDO)進行USB通訊。
當自網路介面控制器220接收到MCTP封包時，電力傳輸控制器240用以將MCTP封包上承载的PLDM編碼為廠商自訂訊息VDM至擴展塢側連接器介面210上的CC腳位。另一方面，當自擴展塢側連接器介面210上的CC腳位接收到廠商自訂訊息VDM時，電力傳輸控制器240用以將廠商自訂訊息VDM解碼為MCTP封包上承载的PLDM，並將MCTP封包傳輸至網路介面控制器220。
相似地，當自主機側連接器介面110上的CC1/CC2腳位接收到廠商自訂訊息VDM時，電力傳輸控制器140用以將廠商自訂訊息VDM解碼為MCTP封包上承载的PLDM，並將MCTP封包傳輸至BIOS120以執行控制及/或設置。另一方面，當自BIOS120接收到MCTP封包時，電力傳輸控制器140用以將MCTP封包上承载的PLDM編碼為 廠商自訂訊息VDM並傳輸至主機側連接器介面110上的CC1/CC2腳位。
參考第3圖。第3圖為根據本揭示內容其他部分實施例所繪示的電子裝置100及擴展塢裝置200的示意圖。在第3圖中的相似元件係標示相同的元件符號以便於理解。為簡明起見，已於先前段落中詳細討論的相似元件之詳細操作於此不再贅述。
於第1圖相比，在第3圖所示的實施例中，廠商特定規範封包VSP包含透過USBType-C連接器之邊帶使用(sideband use)腳位SBU1/SBU2傳輸之相應的PCIe協定封包。相應地，電子裝置100包含電性耦接於主機側連接器介面110的邊帶使用腳位SBU1/SBU2的PCIe邊帶控制器160，擴展塢裝置200包含電性耦接於擴展塢側連接器介面210的邊帶使用腳位SBU1/SBU2的PCIe邊帶控制器260。舉例來說，在部分實施例中，整合了PCIe以及DisplayPort(DP)之雷靂(thunderbolt)介面可應用於第3圖所示的實施例中。
此外，PCIe邊帶控制器160、260分別耦接於SMBus SMB12、SMB22，使得MCTP封包MCTP1可雙向地在BIOS120與PCIe邊帶控制器160之間進行傳輸，MCTP封包MCTP2可雙向地在網路介面控制器220與PCIe邊帶控制器260之間進行傳輸。
相應地，PCIe邊帶控制器160、260分別用以將MCTP封包MCTP1、MCTP2編碼為PCIe封包，或將PCIe封包解碼為MCTP封包MCTP1、MCTP2。
如第3圖所示，在部分實施例中，PCIe邊帶控制器160耦接至訊號切換電路150。訊號切換電路150包含多工器M1、M2以及M3以實現包含PCIeSBs、MCTP1、PCIe、USBSS等訊號在內的訊號切換，以滿足不同應用的需求以及type-c連接器的的正反翻轉能力。多工器M1、M2及M3可由電力傳輸控制器140根據配置通道(CC)的訊號適當控制，其細節不再於此贅述。值得注意的是，可透過各種修飾實現訊號切換電路150，在第3圖中所繪示的多工器連接方式僅為示例，並非用以限制本案。
相應地，PCIe邊帶控制器160可透過訊號切換電路150中的多工器M1以及主機側連接器介面110的邊帶使用腳位SBU1/SBU2傳輸及/或接收廠商特定規範封包VSP。相似地，PCIe邊帶控制器260可透過擴展塢側連接器介面210的邊帶使用腳位SBU1/SBU2傳輸及/或接收廠商特定規範封包VSP。
參考第4圖。第4圖為根據本揭示內容其他部分實施例所繪示的電子裝置100與擴展塢裝置200的示意圖。在第4圖中的相似元件係標示相同的元件符號以便於理解。在部分實施例中，BIOS120可透過SMbus SMB11耦接至電力傳輸控制器140，並透過SMbus SMB12耦接至PCIe邊帶控制器160。網路介面控制器220可透過SMbus SMB21耦 接至電力傳輸控制器240，並透過SMbus SMB22耦接至PCIe邊帶控制器260。換言之，DASH遠端控制及設置可透過擴展塢側控制器以及主機側控制器實現，其中控制器可為電力傳輸控制器140、240或是PCIe邊帶控制器160、260。
在部分實施例中，設置在擴展塢裝置200中的網路介面控制器220用以傳輸MCTP封包以對電子裝置100的BIOS120進行帶內(in-band)設置或帶外(out-of-band)設置。舉例來說，當系統處於帶內時，使用者可藉由SMBus上及VSP封包上的MTCP封包設置系統。當電子裝置100發生電源喪失一類的情況。或是電子裝置100與擴展塢裝置200之間發生意外斷線時，網路介面控制器220仍然可以與BIOS120進行通訊並藉由SMBus上及VSP封包上的MTCP封包執行控制及設置。
此外，在部分實施例中，網路介面控制器220亦可執行內部網路喚醒(Wake-On-LAN)或外部網路喚醒(Wake-On-WAN)，並在帶外管理中藉由SMBus上及VSP封包上的MTCP封包提供喚醒訊號指示BIOS120喚醒，以在系統處於帶外時遠端喚醒電子裝置100。
參考第5圖。第5圖為根據本揭示內容部分實施例所繪示之電子裝置100的BIOS120設置之方法500的流程圖。為便於理解本案，方法500係搭配第1圖至第4圖中的實施例進行說明，但並不以此為限。
如第5圖所示，方法500包含操作S1、S2、S3、S4以及S5。首先，在操作S1中，由擴展塢裝置200的網路 介面控制器220，透過系統管理匯流排SMB21傳輸一或多個MCTP封包MCTP2。
接著，在操作S2中，由擴展塢裝置200的擴展塢側控制器(如：電力傳輸控制器240或是PCIe邊帶控制器260)，將MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包VSP。
接著，在操作S3中，透過連接器介面(如：主機側連接器介面110及擴展塢側連接器介面210)，傳輸廠商特定規範封包VSP至電子裝置100。
接著，在操作S4中，由電子裝置100的主機側控制器(如：電力傳輸控制器140或是PCIe邊帶控制器160)，將廠商特定規範封包VSP解碼為一或多個MCTP封包MCTP1。
接著，在操作S5中，根據MCTP封包MCTP1設置電子裝置100的BIOS120。
舉例來說，在部分實施例中，可透過MCTP封包MCTP1，對BIOS120進行帶內管理(in-band management)或帶外管理(out-of-band management)。在部分實施例中，可透過MCTP封包MCTP1，於帶外管理中提供喚醒訊號以指示喚醒BIOS120。
如第1圖所示，在部分實施例中，廠商特定規範封包VSP包含廠商自訂訊息(VDM)。在操作S3中，廠商自訂訊息係透過USB Type-C連接器之配置通道腳位CC傳輸。
如第3圖所示，在其他部分實施例中，廠商特定規範封包VSP包含PCIe封包。在操作S3中，PCIe封包係透過USB Type-C連接器之邊帶使用腳位SBU1、SBU2傳輸。
此外，值得注意的是，上述方法500中的操作中，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
再者，在本揭示內容的不同實施例中，方法500中的此些操作亦可適應性地增加、置換、及/或省略。
透過以上多個實施例中的操作，便可在透過USB Type-C標準連接器連接之電子裝置100和擴展塢裝置200中實現系統中的DASH功能。
雖然本案已以具體實施例詳細揭露如上，其他實施例亦為可能。

Claims (10)

  1. 一種擴展塢裝置，包含：一網路介面控制器，用以透過一系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包；一擴展塢側控制器，電性耦接於該系統管理匯流排，並用以將該一或多個MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包；以及一擴展塢側連接器介面，電性耦接於該擴展塢側控制器，用以於一電子裝置透過該擴展塢側連接器介面連接至該擴展塢裝置時，傳輸該一或多個廠商特定規範封包至該電子裝置以控制該電子裝置的一基本輸入輸出系統。
  2. 如請求項1所述的擴展塢裝置，其中該擴展塢側連接器介面包含一通用序列匯流排Type-C連接器。
  3. 如請求項2所述的擴展塢裝置，其中該一或多個廠商特定規範封包包含透過該通用序列匯流排Type-C連接器之一配置通道腳位傳輸之一廠商自訂訊息。
  4. 如請求項3所述的擴展塢裝置，其中該擴展塢側控制器包含電性耦接於該配置通道腳位之一電力傳輸控制器，該電力傳輸控制器用以將該一或多個MCTP封包編碼為該廠商自訂訊息，或將該廠商自訂訊息解碼為該 一或多個MCTP封包。
  5. 如請求項2所述的擴展塢裝置，其中該一或多個廠商特定規範封包包含透過該通用序列匯流排Type-C連接器之一邊帶使用腳位傳輸之一快捷外設互聯標準(PCIe)封包。
  6. 如請求項5所述的擴展塢裝置，其中該擴展塢側控制器包含電性耦接於該邊帶使用腳位之一PCIe邊帶控制器，該PCIe邊帶控制器用以將該一或多個MCTP封包編碼為該PCIe封包，或將該PCIe封包解碼為該一或多個MCTP封包。
  7. 如請求項1所述的擴展塢裝置，其中該擴展塢側控制器用以傳輸該一或多個MCTP封包以對該電子裝置的該基本輸入輸出系統進行一帶內設置或一帶外設置。
  8. 如請求項1所述的擴展塢裝置，其中該電子裝置中設置的一主機側控制器用以將該一或多個廠商特定規範封包解碼為該一或多個MCTP封包，以對該電子裝置的該基本輸入輸出系統進行設置。
  9. 一種電子裝置，包含：一基本輸入輸出系統，用以透過一系統管理匯流排傳 輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包，該一或多個MCTP封包包含一系統管理基本輸入輸出系統資訊；一主機側控制器，電性耦接於該系統管理匯流排，用以將該一或多個MCTP封包編碼為相應的一或多個廠商特定規範封包；以及一主機側連接器介面，電性耦接於該主機側控制器，用以於一擴展塢裝置透過該主機側連接器介面連接至該電子裝置時，傳輸該一或多個廠商特定規範封包至該擴展塢裝置，其中該擴展塢裝置中設置的一擴展塢側控制器用以將該一或多個廠商特定規範封包解碼為該一或多個MCTP封包。
  10. 一種基本輸入輸出系統設置之方法，包含：由一擴展塢裝置的一網路介面控制器，透過一系統管理匯流排傳輸一或多個管理組件傳輸協議(MCTP)封包；由該擴展塢裝置的一擴展塢側控制器，將該一或多個MCTP封包編碼為一或多個廠商特定規範封包；透過一連接器介面，傳輸該一或多個廠商特定規範封包至一電子裝置；由該電子裝置的一主機側控制器，將該一或多個廠商特定規範封包解碼為該一或多個MCTP封包；以及根據該一或多個MCTP封包設置該電子裝置的一基本輸入輸出系統。
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