(57)【要約】【課題】  コンピュータシステムにおいてバックプレーンからシステムボードを物理的に取り外すことなくシステムボードのクロックソースを切り替え出来るようにすること。【解決手段】  クロックソースを切り替えるシステム及び方法を提供する。開示する本方法は、複数のシステムボード(250,270)について、外部コントローラ(220)からそれらのクロックソースを切り替えることを可能にする。外部コントローラ(220)でコマンドを生成し、そのコマンドをマルチシステムシャーシ上のシステムボード(250,270)に供給する。各システムボードは、そのコマンドを受信して、受信したコマンドに応じてクロックソースを切り替える。【選択図】  図２Ａ
2004185619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部コントローラ(220)からコマンドを受信するように構成された低オーバヘッドバス(280)と、
メインクロック信号(315)を生成するように構成されたメインクロック(310)と、
前記コマンドを受信し、受信した前記コマンドに応じて二次クロック信号(345)とクロック選択信号(355)を生成するように構成されたクロックバイパス回路(350)と、
前記クロックバイパス回路(350)から前記二次クロック信号(345)と前記クロック選択信号とを受信するとともに、前記メインクロック(310)から前記メインクロック信号(315)を受信するように構成され、前記クロック選択信号(355)に応じて前記メインクロック信号(315)と前記二次クロック信号(345)のいずれか一方を選択するように更に構成されたクロック選択回路(320)と、
からなるクロックソース切替システム。
【請求項２】
前記低オーバヘッドバス(280)が前記外部コントローラ(220)に直接接続される、請求項１のシステム。
【請求項３】
前記低オーバヘッドバス(280)が管理ボード(130)を通して前記外部コントローラ(220)からコマンドを受信するように更に構成される、請求項１のシステム。
【請求項４】
前記低オーバヘッドバス(280)がバックプレーン(140)を介し前記管理ボード(130)を通して前記外部コントローラ(220)からコマンドを受信するように更に構成される、請求項３のシステム。
【請求項５】
前記低オーバヘッドバス(280)と前記クロック選択回路(320)の間に配置されたクロックバイパスカード(395)を更に含み、該クロックバイパスカード(395)が前記クロックバイパス回路(350)を受け入れるように構成される、請求項１のシステム。
【請求項６】
前記クロックバイパスカードが、
前記コマンドを受信するように構成された入力ノード(305)と、
前記二次クロック信号(345)を出力するように構成されたクロック出力ノード(360)と、
前記クロック選択信号(355)を出力するように構成されたクロック選択出力ノード(360)と、
を含む、請求項５のシステム。
【請求項７】
前記クロックバイパス回路(350)がＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）プロトコルを用いて前記コマンドを受信するように更に構成される、請求項１のシステム。
【請求項８】
前記クロックバイパス回路(350)が受信した前記Ｉ２Ｃプロトコルの信号に応じて前記二次クロック(345)及び前記クロック選択信号(355)を生成するように更に構成される、請求項７のシステム。
【請求項９】
前記クロック選択回路(320)が、前記メインクロック信号(315)、前記二次クロック信号(345)及び前記クロック選択信号(355)を受信するように構成されたＰＰＬ（Phase-Locked Loop）回路を含む、請求項１のシステム。
【請求項１０】
前記クロック選択回路(320)が、
前記メインクロック信号を受信するように構成されたメインクロック入力ノード(305)と、
前記二次クロック信号(345)を受信するように構成された二次クロック入力ノード(3005)と、
前記クロック選択信号(355)を受信するように構成されたクロック選択信号入力ノード(305)と、
前記クロック選択信号(355)の関数に従って前記メインクロック信号(315)と前記二次クロック信号(345)のいずれか一方を出力するように構成されたシステムクロック出力ノード(325)と、
を含む、請求項１のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロックソース切替システムに関し、詳しくは、試験時にシステムボードをバックプレーンから取り外すことなくシステムボードのメインクロックを二次クロックに切り替えることを可能にしたクロックソース切替システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのコンピュータシステムにおいて、電子回路の最大動作クロック周波数はクリティカルパスで記録される。クリティカルパスとは、最大動作クロック周波数でのデータ伝送に割り当てられた時間よりも組合せ遅延の方が長い回路パスである。クリティカルパスは、既知の入力データを様々な動作クロック周波数でプロセッサに供給する反復処理を用いて特定することができる。この様々な動作クロック周波数の各々について、プロセッサの実際の出力データを予測出力データと比較する。所与の動作クロック周波数について、実際の出力データと予測出力データとの間に食い違いがなければ、そのクロック周波数が最大動作クロック周波数を超えなかったという結論が得られる。
【０００３】
同様に、動作クロック周波数を変化させることにより、様々なシステムボード（または電子アセンブリ）の動作マージンを試験することができる。したがって、例えばシステムボード製造者は、システムが動作クロック周波数の変動に起因する誤動作の影響を受けやすいか否かを判定する目的で、試験中に動作クロック周波数を増減させる場合がある。
【０００４】
システムシャーシ１１０が一群のシステムボード１５０を収容する図１に示すような一実施形態の場合、動作クロック周波数の変更は、各システムボード１５０上のメインクロックを物理的に取り替えることにより行なわれることがある。従って、試験中にバックプレーン１４０から各システムボード１５０を物理的に取り外し、そのシステムボード１５０上のメインクロックを物理的に取り替えるということがしばしば行なわれる。メインクロックを異なる動作クロック周波数を持つ他のクロックに取り替えると、そのシステムボード１５０はバックプレーン１４０に挿入される。システムボード１５０をバックプレーン１４０に挿入した後、外部コントローラ１２０は、各システムボード１５０に接続された管理ボード１３０を通して、様々なコマンドをシステムボード１５０に供給することにより、そのシステムボード１５０の動作マージンを試験する。さらなる試験が望ましい場合、各システムボード１５０を再び取り外し、クロックを取り替えて、バックプレーン１４０に再度挿入する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、マージン試験の繰り返しの各々についてシャーシ１１０上の各システムボードの各クロックを取り替える必要があり、システムボード１５０の繰り返しの取り外しや再挿入は、極めてうんざりし、時間のかかる作業である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の開示は、クロックソースを切り替えるシステムおよび方法を提供する。
【０００７】
アーキテクチャについて簡単に述べると、本システムの一実施形態は、低オーバヘッドバス、メインクロック、クロックバイパス回路、及びクロック選択回路を含む。低オーバヘッドバスは、バックプレーンに係合し、外部コントローラからコマンドを受信するように構成される。クロックバイパス回路は、そのコマンドを受信し、受信したコマンドに応じて二次クロック信号とクロック選択信号を生成するように構成される。クロック選択回路は、二次クロック信号、クロック選択信号、及びメインクロック信号を受信するように構成される。更に、クロック選択回路は、このクロック選択信号に応じて、メインクロック信号か二次クロック信号かのいずれかを選択するように構成される。
【０００８】
また、本発明の開示は、クロックソース切替え方法も提供する。これに関して、この方法の一実施形態は、外部ソースからコマンドを生成するステップと、生成されたコマンドに応じて複数のシステムボードの各々にあるクロックソースを切り替えるステップとを含む。
図面中の構成要素は、必ずしも一定の縮尺でスケーリングされているわけではない。また、複数の図面を通じて、同一の符号は対応する部分を指している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面に示した実施形態について、詳細に説明する。図２Ａ〜図７に示すように、メインクロックソースをバイパスし、外部コマンドに応答して生成された二次クロックを使用する幾つかの実施形態を示す。図２Ａ〜図７に示した実施形態は、マルチシステムシャーシからシステムボードを物理的に取り外すことなくクロックソースを切り替えることができるため、システムボードのマージン試験が容易になる。
【００１０】
図２Ａは本システムの一実施形態を示すブロック図であり、マルチシステムシャーシ２１０はクロックバイパス回路２５０を備えた複数のシステムボード２５０（以後、変更システムボード２５０と呼ぶ）を有している。変更システムボード２５０の各々はクロックバイパス回路（図示せず）を有し、クロックバイパス回路は、各システムボードを物理的に取り外したり再挿入したりすることなくクロックソースを切り替えることができるように構成される。図２Ａに示すように、変更システムボード２５０の各々は、電気コネクタ１６０および低オーバヘッドバス２８０を通じてバックプレーン１４０に電気接続される。低オーバヘッドバス２８０は、管理ボード１３０に対して双方向に信号を中継する専用バスである。バックプレーン１４０は管理ボード１３０に電気接続され、管理ボード１３０は外部コントローラ２２０に電気接続される。このような構成にした場合、外部コントローラ２２０は試験コマンドを生成することにより各変更システムボードに対してマージン試験を実施することができ、この試験コマンドは管理ボード１３０を通してバックプレーン１４０に伝達され、さらに低オーバヘッドバス２８０のうちの１本を通って最終的に変更システムボード２５０まで順に伝達される。
【００１１】
変更システムボード２５０の各々がクロックバイパス回路（図示せず）を有し、変更システムボード２５０上のメインクロックをバイパスさせることができる場合、外部コントローラ２２０は、管理ボード１３０およびバックプレーン１４０を介して、そのクロックバイパス回路（図示せず）にアクセスすることができる。したがって、動作クロック周波数を変更するために各ボードを物理的に取り外して再挿入する必要はなく、外部コントローラ２２０は、変更システムボード２５０に対して単にコマンドを発行するだけで、クロック切り替えを実施することができる。
【００１２】
外部コントローラ２２０は概してマージン試験を実施する装置を指すが、この外部コントローラ２２０は、マージン試験を実施するようにプログラムされた汎用コンピュータである場合もある。あるいは、外部コントローラ２２０は、マージン試験を実施するように構成された専用装置である場合もある。その意味で、適当なコマンドを生成し、それらのコマンドに応じたフィードバックを受信する装置はいずれも、外部コントローラ２２０として用いられる場合がある。
【００１３】
図２Ｂは他の実施形態を示すブロック図であり、マルチシステムシャーシ２６０は、クロックバイパス回路を備えた複数のシステムボード２７０（以後、変更システムボード２７０と呼ぶ）を有する。各システムボード２７０はクロックバイパス回路（図示せず）を含み、クロックバイパス回路は、各システムボードを物理的に取り外して再挿入することなくクロックソースを切り替えることができるように構成される。図２Ｂに示すように、各変更システムボード２７０は電気コネクタ１６０を通じてバックプレーン１４０に電気接続される。また、バックプレーン１４０は管理ボード１３０に電気接続され、管理ボード１３０は外部コントローラに電気接続される。この実施形態の変更システムボード２７０は、バックプレーン１４０に接続されるだけでなく、クロック選択バス２９０を用いて外部コントローラ２２０に直接接続もされる。したがって、変更システムボード２７０のそれぞれがクロック選択バス２９０に接続されたクロックバイパス回路（図示せず）を有する場合、外部コントローラ２２０は、クロック選択バス２９０を通じてクロックバイパス回路に直接アクセスすることができる。従って、動作クロック周波数を変更するために各ボードを物理的に取り外して再挿入する必要はなく、外部コントローラ２２０が変更システムボード２７０に単にコマンドを発行するだけでクロック切り替えを実施することができる。さらに、外部コントローラ２２０は、クロックバイパス回路（図示せず）に接続されたクロック選択バス２９０を有するので、管理ボード１３０やバックプレーン１４０を通じてクロックバイパス回路（図示せず）にアクセスする必要もない。このように、図２Ｂのシステムは、外部コントローラ２２０がバックプレーン１４０を通じてクロックバイパス回路（図示せず）にアクセスする図２Ａのシステムとは異なり、外部コントローラ２２０がクロック選択バス２９０を通じてクロックバイパス回路（図示せず）に直接アクセスできるようになっている。
【００１４】
クロックソース切替えシステムのいくつかの実施形態をおおまかに述べたところで、次に図３Ａ〜図３Ｃにうつる。図３Ａ〜図３Ｃは、変更システムボード２５０、２７０のいくつかの実施形態の詳細を示す。
【００１５】
図３Ａは、クロックバイパス回路（図示せず）を備えたリムーバブルカード３９５を有する変更システムボード２５０ｘを示すブロック図である。簡潔にするため、リムーバブルカード３９５は、以後、単にリムーバブル・クロックバイパスカード３９５と呼ぶ。図３Ａに示すように、変更システムボード２５０ｘはメインクロック信号３１５を生成するように構成されたメインクロック３１０を有する。このメインクロック３１０は、変更システムボード２５０ｘの通常動作の際に（すなわち、マージン試験中ではないときに）使用されるデフォルト・システムクロックである。さらに、変更システムボード２５０ｘは、メインクロック入力部、二次クロック入力部、選択信号入力部、及びシステムクロック出力部を有するクロック選択回路３２０も含む。通常動作中は二次クロックソースが存在しないため、クロック選択回路３２０は、メインクロック信号３１５を受信し、メインクロック信号３１５を選択して、このメインクロック信号３１５を通常動作の際のシステムクロック信号３２５としてシステムクロック出力部に出力する。
【００１６】
クロック選択回路３２０を実施する方法は幾つか存在するが、一実施形態において、クロック選択回路３２０は位相ロックループ（ＰＬＬ）回路として実施される場合がある。ＰＬＬ回路は、クロック選択信号３５５と２つのクロック信号（例えば、メインクロック信号３１５と二次クロック信号３４５）を受信するように構成される。ＰＬＬ回路は、２つのクロック信号を受信すると、クロック選択信号３５５の値に応じて、２つのクロック信号のうちの一方をシステムクロック信号３２５として選択する。
【００１７】
他の実施形態において、クロック選択回路３２０は、選択ノードを有する２入力・１出力（２×１）のマルチプレクサ（ＭＵＸ）を用いて実施される場合がある。この意味で、２つのクロック信号はそれぞれ、２つのＭＵＸ入力部のいずれかに入力され、また、クロック選択信号３５５は、ＭＵＸの選択ノードに入力される。その後、クロック選択信号３５５の値に応じて、クロック信号のうちの一方がＭＵＸ出力部に出力される。他の同様な回路も、（１）少なくとも２つのクロック信号を受信し、（２）受信したクロック信号のうちの一方を選択し、（３）選択したクロック信号を出力することができるものであれば、クロック選択回路３２０として用いることができる。
【００１８】
引き続き図３Ａの実施形態を参照すると、変更システムボード２５０ｘは、クロック選択回路３２０からシステムクロック信号３２５を受信するように構成されたブリッジ３３０およびプロセッサ３４０をさらに含む。したがって、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０の動作クロック速度は、システムクロック信号３２５によって決まる。ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０およびシステムバス３３５に電気接続される。また、システムバス３３５は、変更システムボード２５０ｘ上の様々な構成要素に接続される。この意味で、ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０を様々なシステム構成要素に接続することにより、プロセッサ３４０がそれらの様々な構成要素の各々の動作を制御できるようにするものである。さらに、システムバス３３５は、入出力（Ｉ／Ｏ）チップ３９７にも接続される。Ｉ／Ｏチップ３９７は、変更システムボード２５０ｘを電気コネクタ１６０を通してバックプレーン１４０に接続する。一実施形態において、それらの様々な構成要素としては、複数のＤＩＭＭ（デュアル・インライン・メモリ・モジュール）カード３９０ａ、３９０ｂ、３９０ｃ、コントローラカード３８５、サウンドカード３８０、及び周辺装置を受け入れるように構成された様々なスロットなどが含まれる。また、様々なスロットとしては、Ｉ／Ｏスロット３７０ａ、３７０ｂ、３７０ｃ、ＡＧＰ（Advanced Graphics Port）スロット３７５、及び周辺装置に係合するように構成された他の様々なスロットなどが含まれる。
【００１９】
図１Ａの実施形態では、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５を有することにより、バックプレーン１４０から変更システムボード２５０ｘを物理的に取り外すことなく、変更システムボード２５０ｘのクロックソースを変更することが可能になっている。図３Ａに示すように、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５はシステムバス３３５に接続される。したがって、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５上に他の構成要素がさらに存在する場合、それらの他の構成要素も、回路バス３６５を通してプロセッサ３４０から制御することができる。さらに、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５は、低オーバヘッドバス２８０を通じてバックプレーン１４０にも接続される。バックプレーン１４０は管理ボード１３０を通じて外部コントローラ２２０にアクセスすることができ、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５は低オーバヘッドバス２８０を通じてこのバックプレーン１４０に電気接続されるため、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５も外部コントローラ２２０にアクセスすることができる。この意味で、外部コントローラ２２０は、管理ボード１３０およびバックプレーン１４０を通し、低オーバヘッドバス２８０を用いて、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５にアクセスすることができる。管理ボード１３０は通常、外部コントローラ２２０から受信した信号を特定のシステムボード２７０へ送信し、また同様にその逆も行なう。
【００２０】
動作中、外部コントローラ２２０は、クロックバイパスコマンドを生成して、変更システムボード２５０ｘのシステムクロックを切り替える。このクロックバイパスコマンドは、管理ボード１３０およびバックプレーン１４０を通り、低オーバヘッドバス２８０を介して、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５に供給される。リムーバブル・クロックバイパスカード３９５は、クロックバイパスコマンドを受信すると、クロック選択信号３５５と二次クロック信号３４５を生成する。生成された二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５は、クロック選択回路３２０に供給される。このとき、クロック選択回路３２０は、メインクロック入力部、二次クロック入力部、および選択信号入力部において、それぞれメインクロック信号３１５、二次クロック信号３４５、およびクロック選択信号３５５を受信する。代替実施形態において、この二次クロック信号３４５は外部クロック（図示せず）によって生成される場合もあり、外部クロックが、生成した二次クロック信号３４５をバックプレーン１４０を通して各システムボードのクロック選択回路３２０に送信する場合がある。この点に関し、本発明の一実施形態では、外部クロック（図示せず）が外部コントローラ２２０と同じ場所に配置される場合がある。
【００２１】
クロック選択回路３２０は、クロック選択信号３５５及び二次クロック信号３４５の受信に応じて、二次クロック信号３４５をシステムクロック信号３２５として選択する。そして、この二次クロック信号３４５をクロック選択回路３２０のクロック出力部からシステムクロック信号３２５として出力する。変更システムボード２５０ｘの動作クロック周波数は、システムクロック信号３２５によりセットされ、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０で用いられる。ブリッジ３３０により、プロセッサ３４０は、１以上のバスにアクセスすることができる。したがって、このリムーバブル・クロックバイパスカード３９５により、マージン試験の際、外部コントローラ２２０は、変更システムボード２５０ｘを物理的に取り外して再挿入することなく、動作クロック周波数を切り替えることが可能になる。その意味で、マージン試験が簡単になる。なぜなら、動作クロック周波数を外部コントローラ２２０により外部コマンドを用いて変更することができるからである。
【００２２】
変更システムボード２５０ｘの動作は正確なタイミングによって決まるため、ユーザは、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５を変更システムボード２５０ｘに挿入した後、このシステムをリセットしたいと思う場合がある。
【００２３】
図３Ｂは、他の実施形態におけるクロックバイパス回路３５０を備えた変更システムボード２５０ｙを示すブロック図である。図３Ｂに示すように、変更システムボード２５０ｙは、メインクロック信号３１５を生成するように構成されたメインクロック３１０を含む。メインクロック３１０は、変更システムボード２５０ｙの通常動作の際に（すなわち、マージン試験中ではないときに）使用されるデフォルト・システムクロックである。さらに、変更システムボード２５０ｙは、メインクロック入力部、二次クロック入力部、選択信号入力部、及びシステムクロック出力部を有するクロック選択回路３２０も含む。通常動作中は二次クロックソースが存在しないため、クロック選択回路３２０は、メインクロック信号３１５を受信し、メインクロック信号３１５を選択して、このメインクロック信号３１５を通常動作の際のシステムクロック信号３２５としてシステムクロック出力部に出力する。
【００２４】
クロック選択回路３２０を実施する方法は幾つか存在するが、一実施形態において、クロック選択回路３２０はＰＬＬ回路として実施される場合がある。ＰＬＬ回路は、クロック選択信号３５５と２つのクロック信号（例えば、メインクロック信号３１５と二次クロック信号３４５）を受信するように構成される。ＰＬＬ回路は、２つのクロック信号を受信すると、クロック選択信号３５５の値に応じて、２つのクロック信号のうちの一方をシステムクロック信号３２５として選択する。
【００２５】
他の実施形態において、クロック選択回路３２０は、選択ノードを有する２入力・１出力（２×１）のＭＵＸを用いて実施される場合がある。この意味で、２つのクロック信号はそれぞれ、２つのＭＵＸ入力部のいずれかに入力され、また、クロック選択信号３５５は、ＭＵＸの選択ノードに入力される。その後、クロック選択信号３５５の値に応じて、クロック信号のうちの一方がＭＵＸ出力部に出力される。他の同様な回路も、（１）少なくとも２つのクロック信号を受信し、（２）受信したクロック信号のうちの一方を選択し、（３）選択したクロック信号を出力することができるものであれば、クロック選択回路３２０として用いることができる。
【００２６】
引き続き図３Ｂの実施形態を参照すると、変更システムボード２５０ｙは、クロック選択回路３２０からシステムクロック信号３２５を受信するように構成されたブリッジ３３０およびプロセッサ３４０をさらに含む。したがって、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０の動作クロック速度は、システムクロック信号３２５によって決まる。ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０およびシステムバス３３５に電気接続される。また、システムバス３３５は、変更システムボード２５０ｙ上の様々な構成要素に接続される。この意味で、ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０を様々なシステム構成要素に接続することにより、プロセッサ３４０がそれらの様々な構成要素の各々の動作を制御できるようにするものである。さらに、システムバス３３５は、Ｉ／Ｏチップ３９７にも接続される。Ｉ／Ｏチップ３９７は、変更システムボード２５０ｙを電気コネクタ１６０を通じてバックプレーン１４０に接続する。一実施形態において、それらの様々な構成要素としては、複数のＤＩＭＭカード３９０ａ、３９０ｂ、３９０ｃ、コントローラカード３８５、サウンドカード３８０、及び周辺装置を受け入れるように構成された様々なスロットなどが含まれる。また、様々なスロットとしては、Ｉ／Ｏスロット３７０ａ、３７０ｂ、３７０ｃ、ＡＧＰスロット３７５、及び周辺装置に係合するように構成された他の様々なスロットなどが含まれる。
【００２７】
図３Ｂの実施形態では、クロックバイパス回路３５０を有することにより、バックプレーン１４０から変更システムボード２５０ｙを物理的に取り外すことなく、変更システムボード２５０ｙのクロックソースを変更することが可能になっている。図３Ｂに示すように、クロックバイパス回路３５０は低オーバヘッドバス２８０を通してバックプレーン１４０に接続される。バックプレーン１４０は管理ボード１３０を通じて外部コントローラ２２０にアクセスすることができ、クロックバイパス回路３５０は低オーバヘッドバス２８０を通じてこのバックプレーン１４０に電気接続されるため、クロックバイパス回路３５０も外部コントローラ２２０にアクセスすることができる。この意味で、外部コントローラ２２０は、管理ボード１３０およびバックプレーン１４０を通じてクロックバイパス回路３５０にアクセスすることができる。
【００２８】
動作中、外部コントローラ２２０は、クロックバイパスコマンドを生成して、変更システムボード２５０ｙのシステムクロックを切り替える。このクロックバイパスコマンドは、管理ボード１３０およびバックプレーン１４０を通り、低オーバヘッドバス２８０を介して、クロックバイパス回路３５０に供給される。クロックバイパス回路３５０は、クロックバイパスコマンドを受信すると、クロック選択信号３５５と二次クロック信号３４５を生成する。生成された二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５は、クロック選択回路３２０に供給される。このとき、クロック選択回路３２０は、メインクロック入力部、二次クロック入力部、および選択信号入力部において、それぞれメインクロック信号３１５、二次クロック信号３４５、およびクロック選択信号３５５を受信する。代替実施形態において、この二次クロック信号３４５は、外部クロック（図示せず）によって生成される場合もあり、この外部クロックが、生成した二次クロック信号３４５をバックプレーン１４０を通して各システムボードのクロック選択回路３２０に送信する場合がある。この点に関し、本発明の一実施形態では、外部クロック（図示せず）が外部コントローラ２２０と同じ場所に配置される場合がある。
【００２９】
クロック選択回路３２０は、クロック選択信号３５５と二次クロック信号３４５の受信に応じて、二次クロック信号３４５をシステムクロック信号３２５として選択する。そして、この二次クロック信号３４５をクロック選択回路３２０のクロック出力部からシステムクロック信号３２５として出力する。変更システムボード２５０ｙの動作クロック周波数は、システムクロック信号３２５によりセットされ、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０で用いられる。したがって、このクロックバイパス回路３５０により、マージン試験の際、外部コントローラ２２０は、変更システムボード２５０ｙを物理的に取り外して再挿入することなく、動作クロック周波数を切り替えることが可能になる。その意味で、マージン試験が簡単になる。なぜなら、動作クロック周波数を外部コントローラ２２０により外部コマンドを用いて変更することができるからである。
【００３０】
図３Ａの実施形態と同様に、変更システムボード２５０ｙの動作は正確なタイミングによって決まるため、ユーザは、クロックバイパス回路３５０を変更システムボード２５０ｙに組み込んだ後、このシステムをリセットしたいと思う場合がある。同様に、ユーザは、試験中の適切なタイミングを確保するため、クロック周波数を変更したときにこのシステムをリセットしたいと思う場合がある。
【００３１】
図３Ｃは、他の実施形態におけるクロックバイパス回路３５０を備えた変更システムボード２７０を示すブロック図である。図３Ｃに示すように、変更システムボード２７０は、メインクロック信号３１５を生成するように構成されたメインクロック３１０を含む。メインクロック３１０は、変更システムボード２７０の通常動作の際に（すなわち、マージン試験中ではないときに）使用されるデフォルト・システムクロックである。さらに、変更システムボード２７０は、メインクロック入力部、二次クロック入力部、選択信号入力部、及びシステムクロック出力部を有するクロック選択回路３２０も含む。通常動作中、クロック選択回路３２０は、メインクロック信号３１５を受信し、メインクロック信号３１５を選択して、このメインクロック信号３１５をシステムクロック信号３２５としてシステムクロック出力部に出力する。
【００３２】
クロック選択回路３２０を実施する方法は幾つか存在するが、一実施形態において、クロック選択回路３２０はＰＬＬ回路として実施される場合がある。ＰＬＬ回路は、クロック選択信号３５５と２つのクロック信号（例えば、メインクロック信号３１５と二次クロック信号３４５）を受信するように構成される。ＰＬＬ回路は、２つのクロック信号を受信すると、クロック選択信号３５５の値に応じて、２つのクロック信号のうちの一方をシステムクロック信号３２５として選択する。
【００３３】
他の実施形態において、クロック選択回路３２０は、選択ノードを有する２×１ＭＵＸを用いて実施される場合がある。この意味で、２つのクロック信号はそれぞれ、２つのＭＵＸ入力部のいずれかに入力され、また、クロック選択信号３５５は、ＭＵＸの選択ノードに入力される。その後、クロック選択信号３５５の値に応じて、クロック信号のうちの一方がＭＵＸ出力部に出力される。他の同様な回路も、（１）少なくとも２つのクロック信号を受信し、（２）受信したクロック信号のうちの一方を選択し、（３）選択したクロック信号を出力することができるものであれば、クロック選択回路３２０として用いることができる。
【００３４】
引き続き図３Ｃの実施形態を参照すると、変更システムボード２７０は、クロック選択回路３２０からシステムクロック信号３２５を受信するように構成されたブリッジ３３０およびプロセッサ３４０をさらに含む。したがって、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０の動作クロック速度は、システムクロック信号３２５によって決まる。ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０およびシステムバス３３５に電気接続される。また、システムバス３３５は、変更システムボード２７０上の様々な構成要素に接続される。この意味で、ブリッジ３３０は、プロセッサ３４０を様々なシステム構成要素に接続することにより、プロセッサ３４０がそれらの様々な構成要素の各々の動作を制御できるようにするものである。さらに、システムバス３３５は、Ｉ／Ｏチップ３９７にも接続される。Ｉ／Ｏチップ３９７は、変更システムボード２７０を電気コネクタ１６０を通じてバックプレーン１４０に接続する。一実施形態において、それらの様々な構成要素としては、複数のＤＩＭＭカード３９０ａ、３９０ｂ、３９０ｃ、コントローラカード３８５、サウンドカード３８０、及び周辺装置を受け入れるように構成された様々なスロットなどが含まれる。また、様々なスロットとしては、Ｉ／Ｏスロット３７０ａ、３７０ｂ、３７０ｃ、ＡＧＰスロット３７５、及び周辺装置に係合するように構成された他の様々なスロットなどが含まれる。
【００３５】
図３Ｃの実施形態では、クロックバイパス回路３５０を有することにより、バックプレーン１４０から変更システムボード２７０を物理的に取り外すことなく、変更システムボード２７０のクロックソースを変更することが可能になっている。図３Ｃに示すように、クロックバイパス回路３５０はクロック選択バス２９０に接続され、クロック選択バス２９０は外部コントローラ２２０に直接接続される。この意味で、外部コントローラ２２０は、管理ボード１３０にもバックプレーン１４０にもアクセスすることなく、クロック選択バス２９０を通じてクロックバイパス回路３５０に直接アクセスすることができる。
【００３６】
動作中、外部コントローラ２２０は、クロックバイパスコマンドを生成して、変更システムボード２７０のシステムクロックを切り替える。このクロックバイパスコマンドは、クロック選択バス２９０を通じてクロックバイパス回路３５０に供給される。クロックバイパス回路３５０は、クロックバイパスコマンドを受信すると、クロック選択信号３５５と二次クロック信号３４５を生成する。生成された二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５は、クロック選択回路３２０に供給される。このとき、クロック選択回路３２０は、メインクロック入力部、二次クロック入力部、および選択信号入力部において、それぞれメインクロック信号３１５、二次クロック信号３４５、クロック選択信号３５５を受信する。クロック選択回路３２０は、クロック選択信号３５５と二次クロック信号３４５の受信に応じて、二次クロック信号３４５をシステムクロック信号３２５として選択する。そして、この二次クロック信号３４５をクロック選択回路３２０のクロック出力部からシステムクロック信号３２５として出力する。変更システムボード２７０の動作クロック周波数は、システムクロック信号３２５によりセットされ、ブリッジ３３０およびプロセッサ３４０で用いられる。したがって、このクロックバイパス回路３５０により、マージン試験の際、外部コントローラ２２０は、変更システムボード２７０を物理的に取り外して再挿入することなく、動作クロック周波数を切り替えることが可能になる。その意味で、マージン試験が簡単になる。なぜなら、動作クロック周波数を外部コントローラ２２０により外部コマンドを用いて変更することができるからである。
【００３７】
図３Ａと図３Ｂの実施形態と同様に、変更システムボード２７０の動作は正確なタイミングによって決まため、ユーザは、クロックバイパス回路３５０を変更システムボード２７０に組み込んだ後、このシステムをリセットしたいと思う場合がある。同様に、ユーザは、試験中の適切なタイミングを確保するため、動作周波数を変更したときにこのシステムをリセットしたいと思う場合がある。
【００３８】
図３Ａの実施形態は、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５が図２Ａの変更システムボード２５０ｘで実施されているように図示しているが、このリムーバブル・クロックバイパスカード３９５は、図２Ｂの変更システムボード２７０で実施することもできる。
【００３９】
図４Ａは、リムーバブル・クロックバイパスカードの一実施形態３９５ａを示すブロック図である。図４Ａに示すように、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａは、クロックバイパス回路３５０を受け入れるのに使用可能な複数の開口４４０を含む。さらに、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａは、変更システムボード２５０ｘに係合するように構成された複数のピン４７０も含む。図４Ａの実施形態は、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａの端部開口がクロックバイアス回路３５０を収容しているものとして図示されている。クロックバイアス回路３５０は、一対の入力ライン３０５と一対の出力ライン３６０を含む。これらの入力ライン及び出力ラインは、図４Ｃにさらに詳しく示されている。クロックバイアス回路３５０がリムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａ上に存在することで、マージン試験の完了後に、試験に必要なハードウェアを取り外すことが可能になる。この意味で、試験の後、変更システムボード２５０ｘからリムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａを取り外せば、余計なハードウェアはまったく存在しなくなる。そのため、システムボードのマージン試験が必要なときにのみリムーバブル・クロックバイパスカード３９５ａを挿入するだけで、マージン試験を行なうことが可能になる。
【００４０】
図４Ｂは、リムーバブル・クロックバイパスカードの他の実施形態３９５ｂを示すブロック図である。図４Ｂの実施形態は、図４Ａと違って、機能要素を備えたリムーバブル・カード上にクロックバイパス回路３５０を「搭載」した状態を示している。具体的には、図４Ｂの実施例の場合、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）チップ４２０、４２５、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）チップ４３０、および追加のチップを受け入れるように構成された他の様々な開口４４０を有するＤＩＭＭカードに、クロックバイパス回路３５０を追加している。この意味で、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ｂが未使用ピン４９０を有する場合、それらの未使用ピン４９０を用いてクロックバイパス回路３５０と変更システムボード２５０ｘとの間で信号をやり取りする場合がある。図４Ｂの実施形態は、端部開口のうちの１つがクロックバイアス回路３５０を受け入れているものとして図示されている。
【００４１】
クロックバイパス回路３５０は、一対の入力ライン３０５と一対の出力ライン３６０を有する。これらの入力ラインと出力ラインは、未使用ピン４９０のうちのいくつかに接続される。機能要素を備えたリムーバブル・クロックバイパスカード３９５ｂ上にクロックバイパス回路３５０が存在することにより、変更システムボード２５０ｘ上には、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ｂ用の別個のカードインターフェースが不要になる。さらに、クロックバイパス回路３５０がリムーバブル・クロックバイパスカード３９５上に配置されているため、マージン試験が終了すれば、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５を取り外して、標準のリムーバブル・カードを挿入することができる。この意味で、試験後に、リムーバブル・クロックバイパスカード３９５ｂを標準リムーバブル・カードで置き換えれば、余計なハードウェアはまったく存在しなくなる。そのため、システムボードのマージン試験が必要なときにのみ標準のリムーバブル・カードをリムーバブル・クロックバイパスカード３９５ｂに置き換えるだけで、マージン試験を行なうことが可能になる。
【００４２】
図４Ｃは、図３Ｂのクロックバイパス回路の一実施形態の詳細を示すブロック図である。図４Ｃに示すように、クロックバイパス回路３５０は、２つの入力ノード３０５と２つの出力ノード３６０を含む。２つの入力ノード３０５は、クロック入力ノードと信号入力ノードであり、また、２つの出力ノード３６０は、クロック出力ノードと信号出力である。
【００４３】
クロック入力ノードはクロック信号を受信するように構成され、信号入力ノードはコマンド信号を受信するように構成され、クロック出力ノードは二次クロック信号３４５を出力するように構成され、信号出力ノードはクロック選択信号３５５を出力するように構成される。コマンド信号は、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙ、２７０の動作マージンが試験されているか否かを、クロックバイパス回路３５０に知らせる信号である。この意味で、コマンド信号は、外部コントローラ２２０によって生成される。
【００４４】
一実施形態において、クロック信号とコマンド信号は、外部コントローラ２２０によって生成され、Philips Semiconductors社によって開発されたＩ２Ｃ（Inter-Integrated Cirquit）プロトコルを用いてクロックバイパス回路３５０に供給される場合がある。Ｉ２Ｃプロトコルは、２本のアクティブ線（データとクロック）と、接地（グラウンド）接続線しか必要としないため、有利である。Ｉ２Ｃプロトコルは当技術分野でよく知られているので、Ｉ２Ｃプロトコルの詳しい説明は省略する。
【００４５】
一実施形態では、信号入力ノードにおいてＨＩＧＨ信号（例えば、２進数の「１」）を用いて、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙ、２７０の動作マージンが試験されていることを知らせる。逆に、この実施形態では、信号入力ノードにおいてＬＯＷ信号（例えば、２進数の「０」）すなわち信号の不在を用いて、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙ、２７０の通常動作を知らせる。また、この実施形態では、信号入力ノードで受信したクロック信号が、マージン試験に必要な動作クロック周波数を有している。
【００４６】
信号入力ノードで受信されたコマンド信号がＨＩＧＨであった場合、クロックバイパス回路３５０には、マージン試験であることが通知される。次に、クロックバイパス回路３５０は、受信したクロック信号にさらなる変更を加えることなくそれをそのまま二次クロック信号３４５としてクロック出力ノードに直接中継するとともに、信号出力ノードにクロック選択信号３５５を生成する。この二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５がクロック選択回路３２０に入力されると、二次クロック信号３４５がシステムクロック信号３２５として選択される。したがって、コマンド信号がＨＩＧＨのとき、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙ、２７０の動作クロック周波数は、二次クロック信号３４５で決まる。
【００４７】
一方、コマンド信号がＬＯＷであった場合、クロック出力ノードには出力が何も生成されない。したがって、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙ、２７０の動作クロック周波数は、メインクロック信号３１５で決まる。
【００４８】
図２Ａ〜図４Ｃに示したように、クロックバイパス回路３５０とクロック選択回路３２０は、システムボードを物理的に取り外して再挿入するという不便さなしに、マージン試験を可能にする。したがって、外部コマンドを用いて動作クロック周波数を変更することにより、試験時間が大幅に短縮される。また、動作クロック周波数の外部制御を可能にすることに伴って、システムボードを物理的にいじることから生じる障害も少なくなる。
【００４９】
システムの様々な実施形態を説明し終えたところで、次に、クロックソース切替え方法のいくつかの実施形態を示す図５〜図７にうつる。
【００５０】
図５は、外部コントローラ２２０とマルチシステムシャーシ２１０によって実施されるクロックソース切替方法の一実施形態を示すフロー図である。図５に示すように、この方法の一実施形態は、外部コントローラ２２０でコマンドを生成する（５２０）ことから始まる。生成されたコマンドはシステムボードの各々によって受信され、各システムボードは、生成されたコマンドに応じて自身のクロックソースを切り替える（５３０）。コマンドの生成（５２０）の実施には図２Ａ〜図４Ｃに示したシステムを用いることもできるが、クロック信号とコマンド信号を生成する装置であれば、いかなる装置でもコマンドの生成に用いることができる。さらに、システムボード上のクロックソースの切り替え（５３０）には図２Ａ〜図４Ｃに示したシステムを用いることもできるが、コマンド信号を受信して受信したコマンド信号に応じてクロック信号を生成するように構成されたシステムであれば、いかなるシステムでもクロックソースを切り替えることができる。その意味で、図５の方法が図２Ａ〜図４Ｃのシステムに限定されることはない。
【００５１】
図６は、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙによって実施されるクロックソース切替方法の一実施形態を示すフロー図である。システムボードは通常、メインクロック信号３１５を生成するように構成されたメインクロック３１０を有しているので、メインクロック信号３１５を生成するプロセスについては、図６に示していない。したがって、図６のプロセスは、外部ソース２２０からコマンドを受信（６２０）するところから始まる。外部ソース２２０からのコマンドの受信に応じて、二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５が生成され（６３０）、それらの信号がクロック選択回路３２０に供給される。クロック選択回路３２０が、二次クロック信号３４５、クロック選択信号３５５、及びメインクロック信号３１５を受信する（６４０）。上述のように、受信されたクロック選択信号３５５は、システムボードが通常動作しているか、それともシステムボードに対してマージン試験を実施しているのかを知らせる信号である。したがって、クロック選択回路３２０は、受信したクロック選択信号３５５の値に応じて、メインクロック３１０をシステムクロックとして選択するか否かを判定する（６５０）。
【００５２】
クロック選択回路３２０は、システムボードが通常動作モードにあるものと判定した場合、メインクロック信号３１５をシステムクロック信号３２５として選択する（６６０）。一方、システムボードに対するマージン試験が実施されているものと判定した場合、クロック選択回路３２０は、二次クロック信号３４５をシステムクロック信号３２５として選択する（６７０）。クロック選択回路３２０は、メインクロック信号３１５と二次クロック信号３４５のどちらが選択されたかに応じて、それら２つの信号のうちの一方を出力する。したがって、一実施形態において、通常動作中の動作クロック周波数はメインクロック３１０によって決まり、マージン試験中の動作クロック周波数は外部コントローラ２２０からのクロックによって決まる。
【００５３】
図７は、変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙによって実施されるクロックソース切替えの方法の他の実施形態を示すフロー図である。図７の実施形態では、Ｉ２Ｃプロトコル（Philips Semiconductors社で開発されたもの）を用いて、外部コントローラ２２０から変更システムボード２５０ｘ、２５０ｙへコマンドを伝達する。Ｉ２Ｃプロトコルは当技術分野においてよく知られているので、Ｉ２Ｃプロトコルの詳しい説明は省略する。システムボードは通常、メインクロック信号３１５を生成するように構成されたメインクロック３１０を有しているので、メインクロック信号３１５を生成するプロセスについては、図７に示していない。したがって、図７のプロセスは、外部ソース２２０からのＩ２Ｃコマンドを受信（７２０）するところから始まる。外部ソース２２０からのＩ２Ｃコマンドの受信に応じて、二次クロック信号３４５とクロック選択信号３５５が生成され（７３０）、それらの信号がクロック選択回路３２０に供給される。クロック選択回路３２０が、二次クロック信号３４５、クロック選択信号３５５、及びメインクロック信号３１５を受信する（６４０）。上述のように、受信されたクロック選択信号３５５は、システムボードが通常動作しているか、それともシステムボードに対してマージン試験を実施しているのかを知らせる信号である。したがって、クロック選択回路３２０は、受信したクロック選択信号３５５の値に応じて、メインクロック３１０をシステムクロックとして選択するか否かを判定する（６５０）。
【００５４】
クロック選択回路３２０は、システムボードが通常動作モードにあるものと判定した場合、メインクロック信号３１５をシステムクロック信号３２５として選択する（６６０）。一方、システムボードに対するマージン試験が実施されているものと判定した場合、クロック選択回路３２０は、二次クロック信号３４５をシステムクロック信号３２５として選択する（６７０）。クロック選択回路３２０は、メインクロック信号３１５と二次クロック信号３４５のどちらが選択されたかに応じて、それら２つの信号のうちの一方を出力する。したがって、一実施形態において、通常動作中の動作クロック周波数はメインクロック３１０によって決まり、マージン試験中の動作クロック周波数は外部コントローラ２２０からのクロックによって決まる。
【００５５】
クロックバイパス回路３５０およびクロック選択回路３２０は、当技術分野でよく知られている下記の技術のうちのいずれか、又はそれらの組み合わせを用いて、ハードウェアで実施される場合がある。すなわち、データ信号に対して論理機能を実施する論理ゲートを備えた個別の論理回路（１つまたは複数）、適当な組合せ論理ゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ＰＧＡ（プログラマブル・ゲートアレイ）（１つまたは複数）、ＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ）（１つまたは複数）などである。
【００５６】
フロー図中の処理の説明すなわちブロックはいずれも、開示したプロセスにおける特定の論理機能またはステップを実施するための１以上の実行可能命令を含むプログラム（コード）の、モジュール、セグメントまたは一部を表わす場合がある。それらの機能またはステップは、図示した順序や説明した順序とは異なる順序で実施される場合もあり、実質的に同時に実施することや、逆の順序で実施すること、あるいは機能に応じた順序で実施することなども含まれる。
【００５７】
例示的実施形態を図示し説明してきたが、多数の変形、変更、代替を施すことが可能であることは明らかであろう。したがって、それらの変形、変更、代替も、すべて本発明の範囲内にあるものと考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】複数のシステムボードを有するマルチシステムシャーシを示すブロック図である。
【図２Ａ】各システムボードがクロックバイパス回路を備えた、システムボードを有するマルチシステムシャーシの一実施形態を示すブロック図である。
【図２Ｂ】システムボードを有するマルチシステムシャーシの他の実施形態を示すブロック図である。
【図３Ａ】リムーバブル・クロックバイパスカードを有する図２Ａのシステムボードの一実施形態を示すブロック図である。
【図３Ｂ】図２Ａのシステムボードの他の実施形態を示すブロック図である。
【図３Ｃ】クロックバイパス回路を備えた図２Ｂのシステムボードの一実施形態を示すブロック図である。
【図４Ａ】図３Ａのリムーバブル・クロックバイパスカードの一実施形態の詳細を示すブロック図である。
【図４Ｂ】図３Ａのリムーバブル・クロックバイパスカードの他の実施形態の詳細を示すブロック図である。
【図４Ｃ】図３Ｂのクロックバイパス回路の詳細を示すブロック図である。
【図５】外部コントローラとマルチシステムシャーシによって実施される方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図６】システムボードによって実施される方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図７】システムボードによって実施される方法の他の実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５９】
１３０  管理ボード
１４０  バックプレーン
２２０  外部コントローラ
２８０  低オーバヘッドバス
３０５  入力ライン
３１０  メインクロック
３１５  メインクロック信号
３２０  クロック選択回路
３２５  システムクロック信号
３４５  二次クロック信号
３５０  クロックバイパス回路
３５５  クロック選択信号
３９５  クロックバイパスカード
【図１】
2004185619.tif 000003
【図２Ａ】
2004185619.tif 000004
【図２Ｂ】
2004185619.tif 000005
【図３Ａ】
2004185619.tif 000006
【図３Ｂ】
2004185619.tif 000007
【図３Ｃ】
2004185619.tif 000008
【図４Ａ】
2004185619.tif 000009
【図４Ｂ】
2004185619.tif 000010
【図４Ｃ】
2004185619.tif 000011
【図５】
2004185619.tif 000012
【図６】
2004185619.tif 000013
【図７】
2004185619.tif 000014