TWI362860B - Network system with quality of service management and associated management method - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於通訊網路，尤指一種可管理服務品質 之網路系統及其服務品質管理方法。 【先前技術】 近年來積體電路技術快速地發展，系統單晶片 (System-on-Chip，SoC)的應用日漸普遍，而晶片網路 (Network-on-Chip，NoC)的架構也隨之發展出來，作為系 統元件間的通訊基礎。由於晶片内元件數及頻宽的需求快 速增加，元件間的介面採用點對點的標準協定，如開放核· 心協定（Open Core Protocol, OCP)和進階延伸介面 (Advanced extensible Interface, AXI)協定，以提高工作頻 率及資料傳輪率(throughput)。晶片網路的實體層利用點對 點交握(point-to-point handshaking)進行資料流控制並分階 段採用單向傳遞，而協定所提供的封包資訊則用來進行資 科的傳輸，進而提供資料交換的服務品質(Quality 〇f Service，Q〇s)功能。系統元件間藉由封包來進行資料交 換，而隨著所涉及的系統元件或執行任務的不同，封包也 具有不同的通訊需求。例如，為了達到高資料傳輸率，有 些封包需避免傳遞過程有太多延遲，以盡快送達目的地； 而有些封包則可容許傳遞過程有較多的延遲^ 第1圖係先前技術之晶片網路的架構圖，其中，晶片 網路1〇包含交換單元u、12、13、主裝置(福过 device)14、15、16 及從裝置(siave device)17。晶片網路 ίο 採用多層次連結(multi-level，switch-to-switch)的架構，以 各個交換單元為中心，各自形成一群集(cluster)或通訊子 系統，而交換單元11與12間、交換單元12與13間以及 交換單元13與從裝置π間，則分別以共用之點對點單向 之訊號路徑101、102及1〇3來連結，以傳遞跨層的封包。 各個父換單元可能會同時接收來自多個來源、(包括主裝置 或上一層之父換單元)之封包，而且訊號路徑1〇1、1〇2及 係共用，因此各個交換單元需要考量不同封包之通訊 需求’來設定其封包仲裁(arbitration)策略，以仲裁出封包 的傳送順序。然而，在第i圖之架構中，當交換單元同時 诱進报多高優先權封包時，可能造成封包傳遞的碰撞或甚 至網路阻塞’使得高優先觀包之傳遞無法_ Q〇s要 求。並且，由於高優先權封包會被優先處理，以致於低優 先權封包可能_置過久，無法及時處理，而導致低優先 權封包之傳遞亦無法達到Q〇|§要求。 【發明内容】 有鑑於此’本發明之一目的，在於提供一種可管理服 務品質(QoS)之網路系統及其服務品質管理方法盆以分 工及可動態管理的方式，實現高優先騎包與低優先權封 包之Q〇S要求，以_整體網路系統之⑽功效。 .在本發明之-實施例中，揭露了 一種網路系統，其包 3交換網路，一目標襄置，輕接至該交換網路，該目 標裝置對應於一目標優先權層級；以及第一來源裝置及第 二來源裝置，分別發出第一封包及第二封包，經由該交換 網路傳送至該目標裝置。該交換網路包含：一流量控制單 元’耦接至第一來源裝置，用以接收第一封包，當第一封 包所對應之第一優先權層級為高優先權層級時，依據該目 標優先權層級以及第一來源裝置之一高優先權頻寬配 額’執行一流量控制程序，以決定是否輸出第一封包；當 第一優先權層級為低優先權層級時，直接輸出第一封包； 一交換單元，耦接至流量控制單元及第二來源裝置，用以 依據一封包仲裁策略，決定第一封包與第二封包之傳送順 序；以及一排程(scheduling)單元，接收交換單元所傳送之 第一封包與第二封包，並執行一排程動作，以決定第一封 包與第二封包進入目標裝置之先後順序。該排程單元於一 封包進入目標裝置時’將目標優先權層級更新為該封包所 對應之優先權層級，以告知流量控制單元。 在本發明之另一實施例中，揭露了一種服務品質管理 方法，其係用於一網路系統。該網路系統包含第一來源裝 置、第二來源裝置、一目標裝置、一流量控制單元、一^ 換單元及一排程單元，該目標裝置對應於一目標優先權層 級。該月艮務品質管理方法包含下列步驟：第一來源誓置發 出第一封包至流量控制單元，第二來源裝置發出第二封包 至交換單元；當第-封包所賴之第—優域層級為高 優先權層級時，流量控制單元依據目標優先權層級以及= -來源裝置之-高優練頻統額，執行—流量控制程 序，以決定是否輸出第一封包至交換單元；當第一優先權 層級為低優先權層級時’流量控制單元直接輸出第一封包 至交換單元；交換單元依據一封包仲裁策略，決定第一封 包與第二封包傳送至排程單元之順序；排程單元執行一排 程動作，以決定第一封包與第二封包進入目標裝置之先後 順序；以及排程單元於一封包進入目標裝置時，將目標優 先權層級更新為該封包所對應之優先權層級，以告知流量 控制單元，來完成低優先權頻寬配額。 【實施方式】 第2圖係本發明之可管理服務品質(QoS)之網路系統 之一實施例的架構圖，其中，網路系統20包含交換網路 21以及耦接至交換網路21之來源裝置22、24與目標裝 置23。來源裝置22、24係主裝置(master device)，目標裝 置23係從裝置(slave device)。來源裝置22、24可分別發 出第一封包與第二封包’經由交換網路21傳送至目標裝 置23，以與目標裝置23進行通訊或是要求目標裝置23 的服務。網路系統20設置有複數個不同之優先權層級， 其包含至少一高優先權層級及至少一低優先權層級。第一 封包、第二封包及目標裝置23分別對應於該複數個優先 權層級其_之一，其中，目標裝置23所對應之優先權層 級代表目標裝置23目前接收之封包所對應的優先權層 級。交換網路21在收到第一與第二封包時，即利用這些 優先權層級的資訊與來源裝置22、24所配置之頻寬配 額，來進行QoS之管理，以傳送第一與第二封包至目標 裝置23。封包的傳送可依據闕點通訊協絲進行，如 OCP協定和axj協定。 交換網路21包含流量控制單元211、交換單元212 及排程單元213。流量控制單元211麵接至來源裝置22， 可接收來源裝置22所發出之第一封包。當第一封包所對 應之優先權層級(下文稱為第一優先權層級)為低優先權 層級時，絲第-封包為紐先_包，流量控制單元 211即直接輸出第一封包至交換單元212;當第一優先權 層級為高優先權層級時，表示第—封包為高優細封包， 流量控制單元211味據目標裝置23所對應之優先權層 級(下文稱為目標優先權層級)以及來源裝置22所配置之 尚優先權頻寬配額’執行一流量控制程序，以決定是否輸 出第一封包，其中，高優先權頻寬配額係表示在一段時間 内’來源裝置22可輸衫少個高優先權封包或者多大的 内含於南優先權封包之資料。另一方面，來源裝置24所 發出之第二封包，皆為低優先權封包，其不經由流量控制 單元211，而直接送至交換單元212。因此，流量控制單 元211之流量控制程序係針對高優先權封包執行，低優先 權封包則直接送至交換單元212 ’由交換單元212執行封 包仲裁，來決定傳送順序(將於下文詳述）。 :¾'流量控制單元211於執行流量控制程序時，來源裝 置22之面優先權頻寬配額未用完，則依據目標優先權層 級與第一封包之第一優先權層級之比較結果，決定是否輸 出第一封包，例如，當第一優先權層級高於或等於目標優 先權層級時’決定輸出第一封包；當第一優先權層級低於 目標優先權層級時，決定不輸出第一封包。前述將目標優 先權層級與第一優先權層級比較的用意在於，當網路系統 20擴充為具有多個來源裝置及流量控制單元時(每個會發 出南優先權封包之來源裝置皆配置一對應之流量控制單 元），若將各個來源裝置所發出之高優先權封包賦予不同 之優先權層級，由於目標優先權層級係反映目標裝置23 目前所接故封包之優先權層級，因此，當某個來源裝置發 出_先權封包送至目標裝置23後，對於其他來源裝置 所發出之高優絲封包，賴之流量控解被可依據該 封包之優先權層級與目標優先權層級之比較結果，延遲一 段時間再輸出，如此可避〇個來職置發出之高優先權 封包同時被輸出至交換單元212而產生碰撞，造成低優先 右抓量控制單元211於執行流量控制程序時，來源身 置22之高優先權頻寬配額已用完，則將第-封包暫時汚 級^一低優先權層級(下文稱為第二優先權層級），並_ : = 與第二優先權層級之比較結果，決定是受 #優二_&’例如’當第二優_層級高於或等於后 標優先權層級時，決定輸出第 低於目標優先權層級時田：優先働 第一封包。所以，赶 以右件U輪出，並非是利用來源褒置2 -己置之高優先_寬配額，批第二優先權層級可視為

Best-Effort層級，其不具有保證頻寬（guaranteed bandwidth)。不過，被降級之第一封包一旦輸出後，即回 復為原本之第一優先權層級；另外，當流量控制單元211 重新取得至少一部份之高優先權頻寬配額時，亦將被降級 且尚未輸出之第一封包，回復為第一優先權層級。 前述之第一優先權層級，可由來源裝置22或流量控 制單元211指定；第二優先權層級則由流量控制單元211 指定。 在一實施例中，當第一優先權層級為最高優先權層級 時，表示第一封包具有最高的優先順序，需盡速傳送，因 此流量控制單元211對此種高優先權封包，不執流量控 制程序而直接輸出；而當第一優先權層級為非最高優先 權層級之其他高優先權層級時，對第一封包仍執行流量控 制程序。 為來源裝置22定出高優先權頻寬配額之用意在於， 來源裝置22所發出之高優先權封包僅能使用目標裝置23 之一部份頻寬，以確保低優先權封包(不論是來源裝置22 或24所發出)有剩餘的頻寬可以使用。否則，若高優先權 封包可無限制使用頻寬’則由於高優先權封包會被交換網 路2丨優先處理，低優先權封包可雜會被擱置太久才處 理，而影響網路系統20之效能。 因高優先權頻寬配額已用完而將第一封包暫時降級 2低優先權層級的用意在於，使第一封包可與其他低優先 權封包分享剩餘的頻寬。只要降級後之優先權層級(即第 1362860 二優先權層級)高於或等於目標優先權層級，即可輸出至 交換單元212 »亦即，此處係利用第二優先權層級來規劃 剩餘頻寬的分配’將第二優先權層級設得越高，此種暫時 降級之封包所能使用之剩餘頻寬便越多，其他低優先權封 包所能使用之剩餘頻寬就越少，其t，其他低優先權封包 所能使用之剩餘頻寬如何分配，則由交換單元212執行(將 於下文敘述）。 在一實施例中，流量控制單元211包含一查詢表 (lookup table ’圖未顯示）’用以儲存目標裝置23之一目 標識別碼與目標優先權層級間之對應關係。當流量控制單 元211執行流量控制程序時，可依據第一封包之目的位址 解碼出該目標識別碼，以查詢該查詢表，取得對應之目標 優先權層級。另外，當排程單元213傳回新的目標優先權 層級時(將於下文敘述），流量控制單元211即動態地更新 查詢表。 在另-實施例中，流量控制單元211係採取比例排程 (rate-based scheduling)的方式來配置頻寬，其係將一單位 時間按比例地將頻寬分配至各來源裝置，例如，若一單位 時間為100個系統時脈週期，則具有3〇%頻寬比例之來源 装置在每K)0個時脈週期内有3〇個時脈週期可進行通 訊。第3圖係顯示流量控制單元211内部用以實現比例排 程的架構圖，其中，暫存器31可儲存來源裝置22之可用 高優先權頻寬，該可用高優先權頻寬具有一上限值(即言 優先權頻寬配額)及-下限值；遞増訊號產生單元32每= 13 1362860 =時間，產生一遞增訊號至暫存器Μ，以遞增該可 ^優先_寬。當财用高優先_寬係崎包數來表 所流量控制單元211每傳送一封包，即將暫存器31 32勺么之可用向優先權頻寬遞減〜遞增訊號產生單元 2 計數器321，其初始設定為一基底值，每隔一個 ^統^卿卩遞減…當遞零時，即產生遞增訊 ^並重置為該基底值，以此方式猶環運作。舉例而言， 66 η Γ裝置22從發出一南優先權封包到取得目標裝置23 绝2需花費15個系統時脈週期(在點對點協定中，來源 =發出-封包或—要求後，需取得目標裝置之回應後 ”發ihT-封& ’1GG個系統時脈週期為單 ，時間來進行比働程且高優先權頻寬配額為遍時，即 表不每10(M固系統時脈週期可送出⑽*3〇%)/15=2個封 包。此時，基底值可設為50，因此暫存器3i之值每隔i⑻ 個時脈週期即可增加二，二即為高優先權頻寬配額。 流量控制單元211在執行流量控制程序時會參考暫 存器2U齡之可用高優先權頻寬，若為零或小於零，則 代表來源裝置22之高·_寬_已収。該可用汽 優先權頻寬之下限值係為負值，代表來源裝置Μ最多可 預支使用彡少的讀先權歡。敎冑述及，當高優先權 頻寬配額用完時，流量控制單元211會將高優先權封包暫 時降級’若降級狀優先縣級大於或雜目標優先權層 級’仍可輸出高優先權封包’此時之輸出即是預支使用高 優先權頻寬。 _ "II·量控制單元211内可包含一參數暫存器（圖未顯 不）’用以儲存流量控制單元211在執行流量控制程序時 所需使用之參數，例如前述之第二優先權層級、暫存器 31之上限值及下限值等，便於進行祕調整。由於對於 相關參數可進行動態調整，使得流量控制單元211在進行 Q〇s管理時，能更有彈性，更具適應能力。 交換單元212在流量控制單元211及來源裝置％同 時有封包等待傳送時(如流量控制單元211所輸出之第一 封包及來源裝置24所發出之第二封包），可依據一封包仲 裁策略決定第-與第二封包的傳送順序。該封包仲裁策略 為先傳送冑優絲聽，再料錄域能；當第一與 第二封包料低優先㈣包時，雜包仲賴略則有多^ 方式可決定封包傳送順序，例如，依據第一與第二封包之 優先權層級南低來決定，或者輪流傳送第—與第二封包 (即 Round-Robin 排程法）。 在一較佳實施例中，流量控制單元211與交換單元 212間具有第一路徑與第二路徑。流量控制單元211所輸 出，第-封包係經由第-路徑送至交換單元212。流量控 制單元211在輸出第-封包之前，預先發出第一封包之一 對應封包標記(token)，經由第二路徑送至交換單元212， 以告知交換單元212第-封包即將進入第一路徑，等待交 撗單元212傳送。該封包標記同時可告知交換單元212 , 第-封包為高優先權封包或低優先權封包。因此，交換單 元可依據該封包標記，遞増一高優先權權重值或一低 權重值，其分別代表第—路徑上待傳送之高優先權 封匕數及低優先_包數。姆地，當交換單元212每傳 送個第-路輕上之待傳送封包時亦會將該高優先權權 f值或該低優先權㈣值遞減。當交換單元212後續要決 第封匕之傳送順序時，若該高優朱權權重值不為零且 第封包為低優先權封包，由於第一路徑上後續有高優先 權封包等待傳送’該封包仲裁策略會將第一封包視同為高 優先權封包來決定其傳制序，以提早魏第—封包如 此:使後料待傳送之高優先權封包雜提早傳送，以縮 短南優先權封包之延遲時間(latency)。 在另一較佳實施例中，第一路徑上還設有一緩衝器 (圖未顯示）’用以暫存流量控制單元211所輸出之低優先 權封包·卩等待交換單元加冑送。直於流量控制單元 所輸出之高優先權封包，則直接穿越第一路徑送至交 ，單元212。因此，前述之低優先權權重值可顯示該緩衝 器所暫.存之低優先制包數，的該低優先獅重值高於 一臨界值時，代表該緩衝ϋ接近滿載。當交換單元212 要決疋第封包之傳送順序時，若該低優先權權重值高於 該臨界值且第-封包為暫存於該緩衝器之低優先權封 包，由於此時緩衝器所剩空間不多，該封包仲裁策略會將 第一封包視同為高優先權封包來決定其傳送順序，以提早 傳送第一封包，如此可空出更多的緩衝空間，來儲存流量 控制單元211後續所輸出之低優先權封包。否則，若緩衝 窃滿載，流量控制單元211將無法輸出低優先權封包造 iJe>286〇 成阻塞。 在第2 ®中’交換單元212係對於流量控制單元211 與來源裝置24所發出之封包執行仲裁，亦即，交換單元 212在兩個通道(chann_執行封包仲裁，一個通道是來 自流量控制單元2U，另一則是來自來源裝置24。在一實 施财’交換單元212則可在兩個以上的通道間執行封包 仲裁i其尹’每個通道可以是來自流量控制單元、來源裝 置或是上-個交換單元。並且，在每個通道上，亦配置有 j前述方式運作之第—與第二路徑及緩衝器。因此，交換 單冗212在執行封包仲裁時，可综合考量各通道之高優先 權權重值魏優先獅重值，⑽输送高權封包或 視同辱高優先權封包之低優先權封包，再依據封包之優先 權層級高域Rmm&Robin排餘材絲傳送其他的 低優先權封包。 • ···'·.. · .交換單元212内可包含一參數暫存器(圖未顯示），用 以儲存交換單元212在執行封包仲裁策略時所需使用之 參數例如刚述之南優先權權重值、低優先權權重值及警 示值等，便於進行動態更新或調整。由於對於相關參數可 進行動態更新或調整，使得交換單元212在進行Q〇s管 理時，能更有彈性，更具適應能力。 排程單元213内具有一作列(queue)，可接收交換單元 212所傳送之第一封包與第二封包，並依據第一與二封包 之優先權層級尚低’執行一排程動作，以決定第一獻第一 、封包進入目標裝置23之先後順序，例如，優先權層級較 17 高的封包可優先進入目標裝置23。排程單元213會在一 封包進入目標裝置23時，將目標裝置213所對應之目標 優先權層級更新為該封包所對應之優先權層級，並告知流 量控制單元211更新後之目標優先權層級。例如，當第一 封包進入目標裝置23時，排程單元213將目標優先權層 .級更新為第-優先權層級。此種更新後之目標優先權層級 的告知，並不要求即時性，因此，在一實施例中，排程單 元213可利用〇Cp協定中回應階段收印_胙咖)處於 間置(MULL)狀態時，將更新後之目標優先權層級載入回 應資料中，以回饋至流量控制單元211，如此即不需另增 -·線路(sideband)來傳遞，而簡化實體線路，以利於整合^ :再利用。 / - · * - * . - · ..*··_ · *’· · · 奔-實施例中’當排程單本犯之侧清空時(即目 標裝置23閒置時）’將目標優先權層級更新為最低優先權 層級並告知流量控制早元U卜如此，當來源褒置η 發Φ产錄先權封包時，不論高優絲頻寬賴是否用 完’流量控制單元211都能將其輸出至交換單元212。因 此，所有來源裝置(即來源裝置22、24)所發出的封包，不 論其優先權雜為何，皆可被送至交換單元212以等待仲 裁進入排程單元213。換言之，當目標裝置3 時， 所有來源裝置皆有權利爭取目標襄置23之服務。 由前述可知，網路系統2〇可藉由流量控制單元2ιι、 交換單元212及排程單元213的分工合作，來實現Qos 管理。其中，流量控制單元2n依據高優先權頻寬配額， 的t，封包之流量控制；交換單元212則將剩餘 ^禮給低優先權封包使用；排程單元213可將目標 時使^層縣知流量控解元2U，供其在執行流量控制 本發明可朗於晶#晴,以對晶 :路執行QoS管理。例如，第2圖之網路系統2〇可擴 =包含多個來源裝置及目標裝置之晶片網路分別輕接 父換網路21，·祕裝置如i接記麵存取邮嫩）、 f位訊贼理H _>)、朗處理^ (ApplieatiQn p雌黯) i其他週邊讀等’目標裝置如DRAM控制器或内部記 偽體控制器(Internal Memory Controller)等。 策4圖係本發明之可管理服務品質之網路系統之一 較佳實施例的架構圖。與第2圖的網路系統2〇相較，第 :4圖芩網路系統40之交換網路41中，增設了 來源裝置42，使其發出的高優先權封包(下文稱為第三封 包)不需經過交換單元212的仲裁及排程單元413的排 程，而能盡速抵達目標裝置23。在第4圖中，來源裝置 42所發出之第三封包分別送入流量控制單元411與多工 器412，流量控制單元411依據目標裝置23之目標優先 權層級與來源裝置42之高優先權頻寬配額，執行與流量 控制單元211類似之流量控制程序，並發出一控制訊鍊至 多工器412 ,以控制多工器412是否要讓第三封包通過。 多工器412接收來源裝置42與交換單元212兩者之輸 出，並依據流量控制單元411發出之控制訊號，選取兩者 其中之一，輸出至排程單元413。 鄕早（413化含一低優先魏徑以及一 路梭。低優先觀徑±設置_緩衝單 ^ =權路徑上^置-過濾單元(圖未顯示）。當多二’命 =之封包為低優先權封包時，排程單元413將該封包暫 存低優先權路徑上之緩衝單元；當 =?優先權封包時，排程單元-將該封包經Si 嘴單元=目標裝置23，其中，高優先權路徑上之過 :^ 除目的地並非目標裝置23的封包》在一實施 iL/uu來jT裂置41與目標裝置23可分別為應用處理器及 DRAM控制器，可使應用處理器的外頻與〇臟控制器 同步，以提供更好的敢能。 第5圖係本發明之網路服務品質管理方法之一實施 _!的抓程圖’其ψ ,射理方法係用於本發明之網路系 統’如第2圖及第4圖之架構《該管理方法包含下列步驟： 步騾50 ·來源裝置22發出第一封包至流量控制單 元221 ’來源裝置24發出第二封包至交 換單元212。 步驟51:當第-封包所對應之第一優先權層級為最 高優先權層級時，流量控制單元221直接 輸出第一封包至交換單元212。 步驟52 ·•當第一優先權層級為其他高優先權層級 時，流量控制單元221依據目標優先權 20 層級以及來源裝置22之高優先權頻寬配 額’執行流量控制程序，以決定是否輸 出第一封包至交換單元212。 步驟53 :當第一優先權層級為低優先權層級時，流 量控制單元211直接輸出第一封包至交換 單元212 〇 步騾54:交換單元212依據封包仲裁策略，決定第 一封包與第二封包傳送至排程單元213之 順序。 步驟55 :排程單元213執行排程動作，以決定第一 封包與第二封包進入目標裝置23之先後 順序。 步驟56 :排程單元213於一封包進入目標裝置23 時’將目標優先權層級更新為該封包所對 應之優先權層級，以告知流量控制單元 211 〇 57 :排程單元213在沒有待傳送之封包時，將 目標優先權層級更新為最低優先層級》 由於上述步驟已於前文詳述，此處省略其說明。 以上所述係利用較佳實施例詳細說明本發明，而非限 1362860 制本發明之範圍。大凡熟知此類技藝人士皆能明瞭，適當 而作些微的改變及調整，仍將不失本發明之要義所在，亦 不脫離本發明之精神和範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係先前技術之晶片網路的架構圖。 第2圖係本發明之可管理服務品質之網路系統之一 實施例的架構圖。 第3圖係顯示第2圖之流量控制單元内部用以實現比 例排程的架構圖。 第4圖係本發明之可管理服務品質之網路系統之一 較佳實施例的架構圖。 第5圖係本發明之網路服務品質管理方法之一實施 例的流程圖。 【主要元件符號說明】 10 :晶片網路 11、12、13、212 :交換單元 14、15、16 :主裝置 17 :從裝置 101、102、1〇3 :訊號路徑 20、40 :網路系統 21、41 :交換網路 22、24、42 ·•來源裝置 211、411 :流量控制單元 213、413 :排程單元 412 :多工器 23 :目標裝置 31 :暫存器 32:遞增訊號產生單元 22 1362860 321 :計數器 50〜57 :本發明之服務品質管理方法之一實施例流程

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Claims (1)

1. 、申請專利範園： L 一種網路系統，包含： 一交換網路； 一目標裝置，耦接至該交換網路，該目標裝置對應於一 目標優先權層級；以及 一第一來源裝置及一第二來源裝置，分別發出一第一封 包及一第二封包’經由該交換網路傳送至該目標裝 置， 其中，該交換網路包含： 一流量控制單元’耦接至該第一來源裝置，用以接收該 第一封包，當該第一封包所對應之一第一優先權層級 為高優先權層級時’依據該目標優先權層級以及該第 一來源裝置之一高優先權頻寬配額，執行一流量控制 程序’以決定是否輸出該第一封包；當該第一優先權 層級為低優先權層級時，直接輸出該第一封包； 一交換單元’耦接至該流量控制單元及該第二來源裝 置’用以依據一封包仲裁策略’決定該第一封包與該 第二封包之傳送順序；以及 一排程(scheduling)單元，接收該交換單元所傳送之該第 一封包與該第二封包，並執行一排程動作，以決定該 第一封包與該第二封包進入該目標裝置之先後順 序’其中’該排程單元於一封包進入該目標震置時， 將該目標優先權層級更新為該封包所對應之一優先 權層級，以告知該流量控制單元。 2m專利範圍第1項所述之網路系統，其中該第一優 係複數個不同之優先權層級其，之-,該複數 弁;^層級包含至少—高優输層級及至少一低優 先權層級》

   =申明專她圍第2項所述之網路系統，其中該第一優 ，層級細該第—來源裝置趣流量控鮮元指定。 •如申請專概圍第2項所述之鱗系統，其中#該第一 =先權層級為該複數個優先權層級之最高優先權詹級 時’該流量控制單元直接輸出該第一封包。 5. 如^專利細第1項所述之網路魏，其巾該流量控 制單元於執行該流量控制程序時，若該高優先權頻寬配 額未用完，依據該目標優先權層級與該第一優先權層級 之比較結果，決定是否輸出該第一封包。

   6. 如申請專利範圍第5項所述之網路系統，其中該流量控 制單元於執行财4控树，絲冑優先權頻寬配 額已用完，將該第一封包暫時降級為一第二優先權層 級’並依據該目標優先權層級與該第二優先權層級之比 較結果，決定是否輸出該第一封包。 7. 如申請專利範圍第6項所述之網路系統，其申該流量控 制單元於重新取得至少一部份之該高優先權頻寬配額 時將降級為該第二優先權層級且尚未輸出之該第一封 包，回復為該第一優先權層級。 8. 如申請專利範圍第6項所述之網路系統，其令該第二優 先權層級為低優先權層级。 25 9 ^ 6項所述之網路系統’其★該流量控 =寬轉—可賴咖寬，該可用高優 額，·以^ 上限值’其對應於該高優先權頻寬配 生單元’每隔，咖，產生—遞增訊 m ιΐΓ暫存益，以遞增該可用高優先權頻寬。 杵制ί專圍第9項所述之網路系統，其中該流量 優輪出-高優先權封包時，遞減該可用高 η.=，9項所述之網路系統，其中該可用 间優先權頻見具有一負的下限值ο 專Γ圍第1項所述之網路系統，其中該流量 工，早兀I含一查詢表，以儲存該目標裝置之一目標 識別碼與該目標優先權層級間之對應關係。 ’、 13.如申請專利範圍第12項所述之網路系統，其中談 控制單元於執行該流量控制程序時，依據該第一:包 之一目標位址解碼出該目標識別碼，用以 表，以取得該目標優先權層級。 ~㈣查5旬 U.如申請專利範圍第丨項所述之網路系統，財該封包 仲裁策略為先傳送具高優先權層級之封包 低優先權層級之封包。 15.如申請專利範圍第14項所述之網路系統，兮y 控制單元與該交換單㈣具有-第—_與_°第= 26 1362860 徑’該流量控制單元所輸出之該第一封包係經由該第 一路徑送至該交換單元；該流量控制單元在輸出讀第 封包之則’預先發出該第一封包之一對應封包標記 (token) ’經由該第二路徑送至該交換單元，以告知該 交換單元該第一封包即將進入該第一路徑以待傳送。 16.如申請專利範圍第15項所述之網路系統，其中該交換 單元依據該封包標記，更新一高優先權權重值，以顯 示該第一路徑上待傳送之具高優先權層級之封包數； 若該高優先權權重值不為零且該第一封包為具低優先 權層級之封包，該交換單元係將該第一封包視同為具 高優先權層級之封包來決定其傳送順序。 17·如申請專利範圍第15項所述之網路系統，更包含： 一緩衝器，設置於該第一路徑，用以暫存該流量控制 單元所輸出之具低優先權層級之封包，以等待該交 換單元傳送。 18.如申轉利軸第丨7項所述之網路祕，其t該交換 單疋依據該封包標記，更新-低優先權權重值，以顯 不該緩衝器所暫存之具低優先權層級之封包數；若該 低優, 先權權重值高於一臨界值且該第一封包為暫存於 ~緩衝器之具低優先權層級之封包’該交換單元將該 第一封包視同為具高優先權層級之封包來決定其傳送 順序。 9·如申明專利範圍第1項所述之網路系、統’其中當該第 封匕與該第二封包皆為低優先權封包時，該交換單 27 1362860 το依據該第-封包與該第二封包所對應之優先權層級 高低，決定該第一封包與該第二封包之傳送順序。 20·如申請專利範圍第1項所述之網路系統，其中當該第 一封包與該第二封包皆為低優先權封包時，該交換單 元執行Round-Robin排程法，以決定該第一封包與該 第二封包之傳送順序。 21. 如申請專利範圍第1項所述之網路系統，其中該排程 單元依據該第一封包與該第二封包所對應之優先權層 級高低，決定其進入該目標裝置之先後順序。 22. 如申請專利範圍第2項所述之網路系統，其中該排程 單元在沒有待進入該目標裝置之封包時，將該目標優 先權層級更新為該複數個優先權層級之最低優先權層 級。 23. 如_請專利範圍第1項所述之網路系統，其中該網路 系統係一晶片網路(Network-on-Chip)。 24. 如申請專利範圍第1項所述之網路系統，更包含： 一第三來源裝置，耦接至該交換網路，用以發出一具 高優先權層級之第三封包； 其中，該交換網路更包含： 一第二流量控制單元’耦接至該第三來源裝置，用以 依據該目標優先權層級以及該第三來源裝置之一高 優先權頻寬配額，執行一第二流量控制程序，以輸 出一控制訊號；以及 一多工器，耦接於該交換單元與該排程單元之間且搞 28 器依據該控制訊號， 接至該第三來源裝置，該多工 元兩者其一以輸出 選擇該第三來源裝置及該交換單 至該排程單元。

   如申請專利範圍第24項所述之 單元包含： 網路系統，其中該排程 一低優先權路徑，其上設置一緩衝單元；以及 一高優先權路徑；

   其::虽该多工器輸出之封包為具低優先權層級之封 ^時’。該排程單㈣該多巧輸出之封包暫存至該 緩衝單7〇’當_X||輸出之封包為具高優先權層 級之封包時，該触單元將該輸出之封包經 由該向優先權路徑直接傳送至該目標裝置。 26. 如申請專利範圍第25項所述之網路系統其中該高優 先權路徑上設置有-猶單元，用以齡目的地非該 目標裝置之封包。

   27. -種服務品質_)管理方法，_於—網路系統，該 網路系統包含-第-來源|置、—第二來源裝置、一 目標裝置、-流量控制單元、一交換單元及一排程單 元，該目標裝置對應於-目標優先權層級，該服務品 質管理方法包含： 該第-來源裝置發出-第—封包至該流量控制單元， 該第二來源裝置發出—第二封包至該交換單元； 當該第一封包所對應之一第一優先權層級為高優先權 層級時，該流量控制單元依據該目標優先權層級以 29 及，第-來源裝置之一高優鰱頻寬配額，執行一 流量控制程序’以決定是否輸出該第 換單元； 當，第-優先權層級為低優先騎級時，該流量控制 單π直接輸出該第一封包至該交換單元； ' 豸交換單被據—封包仲略，決定該第-封包與 . 該第二封包傳送至該排程單元之順序； 、 魯 該排程單元執行一排程動作，以決定該第一封包與該 第二封包進入該目標裝置之先後順序；以及 該排程單元於-封包進人該目標錢時，將該目攝優 先權層級更新為該封包所對應之—優先權層級，以 告知該流量控制單元0 28. 如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該第一優先權層級係複數個不同之優先權層級其中 之一，該複數個優先權層級包含至少一高優先權層級 % 及至少一低優先權層級。 θ 29. 如申請專利範圍第28項所述之服務品質管理方法，其 ‘ 中該第一優先權層級係由該第一來源裝置或該流壹控 制單元指定。 0.如申睛專利範圍第28項所述之服務品質管理方法 包含： / & 當該第一優先權層級為該複數個優先權層級之最高優 先權層級時，該流量控制單元直接輸出該第一封包 至該交換單元。 30 31. 如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該流量㈣懷序&含： 右該南優先權頻寬配額未用完，依據該目標優先權層 級與該第一優先權層級之比較結果，決定是否輸出 該第一封包。 32. 如申請專利範圍第31項所述之服務品質管理方法，其 中該流量控制程序更包含： 若該冋優先權頻寬配額已用完，將該第一封包暫時降 、及為一第二優先權層級，並依據該目標優先權層級 與該第二優先權層級之比較結果，決定是否輸出該 第一封包。 33. 如申請專利範圍第32項所述之服務品質管理方法，其 中該流量控制程序更包含： 於重新取得至少一部份之該高優先權頻寬配額時，將 降級為該第二優先權層級且尚未輸出之該第一封 包，回復為該第一優先權層級。 34·如申請專利範圍第32項所述之服務品質管理方法，其 中該第二優先權層級為低優先權層級9 • * · 35.如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該封包仲裁策略為先傳送具高優先權層級之封包， 再傳送具低優先權層級之封包。 36·如申請專利範圍第35項所述之服務品質管理方法，其 中該流量控解元與該交換單元間具有—第一路徑^ -第二路徑，該流量控鮮元所輸出之該第一封包係 31 1362860 經由該第-路徑送至該交換單元，該服務品質管理方 法更包含： 該流量控制單元在輸出該第一封包之前，預先發出該 第封包之對應封包標記(t〇ken)，經由該第二路 控达至該交解元，以告知該交鮮元該第一封包 即將進入該第一路徑以待傳送。 37·如申请專利範圍第36項所述之服務品質管理方法，其 中該交換單元決定該第—封包與該第二封包之傳送順 序的步驟包含：_ 依據該封包標記’更新―紐先_重值，以顯示該 第路徑上待傳送之具高優先權層級之封包數;以 及 若該高優先獅錄不鱗且雜—封包為具低優先 權層級之封包，將該第—聽視同為具高優先權層 級之封包來決定其傳送順序。 38·如申請專利範圍第％項所述之服務品質管理方法，其 中該第一路徑設置一緩衝器，用以暫存該流量控制單 元所輸出之具低優先權層級之封包，該交換單元決定 該第一封包與該第二封包之傳送順序的步驟包含： 依據該封包標記，更新一低優先權權重值，以顯示該 緩衝器所暫存之具低優先權層級之封包數；以及 若該低優先權權重值高於一臨界值且該第一封包為暫 存於該緩衝器之具低優先權層級之封包，將該第一 封包視同為具高優先權層級之封包來決定其傳送順 32 1362860 序。 39·如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該交換單元決定該第一封包與該第二封包之傳送順 序的步驟包含： 當該第一封包與該第二封包皆為低優先權封包時，依 據該第一封包與該第二封包所對應之優先權層級高 低’決定該第一封包與該第二封包之傳送順序。 40.如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該乂換單元決定該第一封包與該第二封包之傳送順 序的步驟包含： 當該第一封包與該第二封包皆為低優先權封包時，執 行Round-Robin排程法，以決定該第一封包與該第 二封包之傳送順序。 41 ·如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該排程單元依據該第一封包與該第二封包所對應之 優先權層級高低’決定其進入該目標裝置之先後順序。 42. 如申請專利範圍第28項所述之服務品質管理方法，更 包含： 該排程單元在沒有待進入該目標裝置之封包時，將該 目標優先權層級更新為該複數個優先權層級之最低 優先權層級。 43. 如申請專利範圍第27項所述之服務品質管理方法，其 中該網路糸統係一晶片網路讲e^work-on-Chip)。 44. 一種網路系統，包含： 33 丄允2860 一交換網路； 一目標裝置，耦接至該交換網路，該目標裝置對應於 一目標優先權層級；以及 第一來源裂置及一第二來源裝置，分別發出一第一 封包及一第二封包，經由該交換網路傳送至該目標 裝置； ° 其中，該交換網路包含： 一流量控制單元，耦接至該第一來源裝置，係依據該 第一封包所對應之一第一優先權層級與該目標優先 權層級決定該第一封包是否輸出，以控制該第一封 包的輸出流量；以及 一決定單元，耦接至該流量控制單元與該第二來源裝 置，用以依據一封包仲裁策略決定該第一封包與該 第一封包進入該目標裝置之先後順序； 其中，當該決定單元於該第一封包或該第二封包進入 5亥目標裝置後，係更新該目標優先權層級，使該流 量控制單元動態地調整該第一封包的輸出流量。 45.如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中該決定 單元包含： 、疋 一交換單元，耦接至該流量控制單元及該第二來源穿 置’用以依據該封包仲裁策略，決定該第一封包與 該第二封包之傳送順序；以及 〃 一排程(scheduling)單元，接收該交換單元所傳送之該 第一封包與該第二封包，並執行一排程動作，'以^ 34 1362860 定該第一封包與該第二封包進入該目標裝置之先後 順序，並更新該目標優先權層級。 46. 如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中當該第 一封包所對應之該第一優先權層級大於該目標優先權 層級時，該流量控制單元係輸出該第一封包至該決定 gff 一 早兀。 47. 如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中當該第 一封包所對應之該第一優先權層級小於該目標優先權 層級時，該流量控制單元係暫緩輸出該第一封包至該 決定單元。 48. 如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中該第一 來源裝置具有一頻寬配額，且當該頻寬配額用完時， 該流量控制單元係將該第一封包暫時降級為一第上優 先權層級，並依據該目標優先權層級與該第二優先權 層級之比較結果，決定是否輸出該第一封包。 49. 如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中當該目 標裝置係為一 DRAM控制器或一内部記憶體控制器。 50. 如申請專利範圍第44項所述之網路系統，其中該網路 系統係為一晶片網路(Network-on-Chip)。 35