Meningkatkan penghantaran pautan data PCIe dalaman HoloLens: Microsoft berkongsi paten AR/VR

(Nweon 27 Disember 2023) Sambungan berwayar sering dipanggil "pautan keras", yang menghubungkan satu nod ke nod lain secara fizikal. Satu sambungan berwayar ialah PCIe. PCIe ialah antara muka yang digunakan untuk menyambungkan nod berkelajuan tinggi, dan sementara terminal dan protokol sambungan berkelajuan tinggi seperti PCIe menawarkan kelebihan yang besar, jenis terminal ini memerlukan kuasa tinggi untuk beroperasi. Untuk seni bina pengkomputeran berkuasa bateri seperti set kepala, ini akan memberi beban yang besar kepada sistem.

Dalam aplikasi paten bertajuk "Pemulihan ralat dan pengurusan kuasa antara nod rangkaian interkoneksi", Microsoft menerangkan penambahbaikan penghantaran antara nod pemancar dan nod penerima dengan memulihkan daripada keadaan ralat tanpa perlu menghantar semula kaedah, dengan itu membantu mengurangkan sistem beban pada alat dengar.

Dalam satu penjelmaan, mulakan penstriman data. Aliran data termasuk pelbagai jenis paket data. Kod pembetulan ralat (ECC) digunakan secara pilihan untuk mengawal paket jenis data. Nod pemancar dan nod penerima disambungkan melalui pautan keras dengan berbilang saluran maya. Setiap saluran maya dikaitkan dengan nod penggunaan kuasa yang sepadan.

Apabila nod penerima menerima paket jenis data kawalan, pembetulan ralat dilakukan tanpa penghantaran semula jika perlu. Apabila menghantar paket jenis data akhir untuk setiap saluran maya, nod penghantar menghantar paket jenis keadaan akhir. Nod penggunaan kuasa sepadan yang sepadan dengan peralihan saluran maya yang sepadan dari keadaan aktif ke keadaan kuasa rendah.

Penjelmaan tertentu dikonfigurasikan untuk meningkatkan penggunaan kuasa peranti berkuasa bateri dengan mengenal pasti apabila penghantaran paket merentasi saluran maya selesai, dan dengan menyebabkan nod memasuki keadaan kuasa rendah apabila penghantaran paket selesai.

Contoh rangkaian interkoneksi 200 ditunjukkan di sini, seperti ditunjukkan dalam Rajah 2. Rangkaian interkoneksi 200 mungkin mengandungi sebarang bilangan nod interkoneksi, seperti nod 205 dan nod 210. Nod 205 dan 210 boleh terdiri daripada pelbagai jenis komponen pengkomputeran, seperti unit pemprosesan holografik HPU

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, nod 205 disambungkan ke nod 210 melalui pautan berkelajuan tinggi 215. Pautan berkelajuan tinggi 215 mungkin sebarang jenis sambungan saluran fizikal yang menyokong penghantaran data berkelajuan tinggi.

Perwujudan ciptaan yang diterangkan boleh memayakan pautan berkelajuan tinggi 215 untuk memasukkan sebarang bilangan saluran maya. Sebagai contoh, pautan keras 240 mewakili pautan berkelajuan tinggi 215. Pautan keras 240 ditunjukkan untuk memasukkan sebarang bilangan saluran maya, seperti saluran maya 245, 250, 255 dan 260. Paket ditunjukkan dalam perjalanan melalui saluran maya yang berbeza ini, seperti paket 265.

Setiap saluran maya dikaitkan dengan penimbal masing-masing. Sebagai contoh, saluran maya 245 mungkin dikaitkan dengan penimbal 270, dan saluran maya 250 mungkin dikaitkan dengan penimbal 275. Saluran maya lain dikaitkan dengan penimbal masing-masing. Setiap penimbal boleh mempunyai saiz penimbal yang sepadan sebanyak 280. Menurut prinsip inventif, perkakasan mampu mengekalkan keseimbangan jalur lebar saluran di kalangan pelbagai peminta (iaitu, menerima nod).

Rajah 3 dan 4 adalah contoh paparan yang dipasang di kepala.

Pautan berkelajuan tinggi 410A boleh digunakan untuk menghantar data paparan berkelajuan tinggi dan/atau data penderia antara unit pengkomputeran yang terletak di perumah bahagian hadapan dan unit pengkomputeran yang terletak di perumah bahagian belakang. Pautan berkelajuan tinggi 410A direka bentuk untuk mempunyai kependaman rendah supaya ia boleh melepasi sejumlah besar kitaran pengkomputeran atau komunikasi. Sebaliknya, pautan berkelajuan rendah 405A boleh digunakan untuk menyediakan mekanisme kuasa, pembumian atau pensuisan.

Pautan berkelajuan tinggi 215 dalam Rajah 2 boleh mewakili pautan berkelajuan tinggi 410A dalam Rajah 4, dan nod 205 dan 210 dalam Rajah 2 boleh mewakili mana-mana unit pengkomputeran yang ditunjukkan dalam Rajah 4, seperti litar paparan 420A, CPU 420B dan 440A, GPU 420C dan 4406, SOC 420D dan HPU 440C.

Rajah 8 menyenaraikan keperluan operasi 800. Pada mulanya, keperluan operasi 800 termasuk keperluan data masa nyata 805 . Seperti yang dibincangkan sebelum ini tentang set kepala, set kepala yang digunakan untuk memaparkan kandungan kepada pengguna mempunyai keperluan masa nyata 805, jadi harap elakkan daripada menghantar semula data

Selain itu, kandungan set kepala akan berubah secara dinamik berdasarkan banyak faktor berbeza, termasuk postur/orientasi set kepala, perubahan adegan dalam adegan MR, interaksi dengan hologram, dsb. Jadi apabila dilaksanakan dalam set kepala, pemindahan data dari satu nod ke satu lagi dalam set kepala boleh diperlukan untuk memenuhi keperluan data masa nyata 805 . Ini bermakna bahawa pelaksanaan set kepala kini tidak mempunyai keupayaan untuk menghantar semula data, seperti yang dilakukan oleh sistem tradisional apabila menghadapi ralat data.

Disebabkan permintaan data langsung 805, penghantaran semula untuk menyelesaikan atau membetulkan ralat tidak tersedia. Oleh itu, ciptaan Microsoft memperkenalkan teknologi baharu untuk bertindak balas terhadap ralat.

Selain itu, keperluan operasi 800 termasuk keperluan overhed rendah 810. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, pautan keras antara nod mempunyai lebar jalur yang terhad. Prinsip yang diterangkan dalam ciptaan ini menyediakan teknologi pembetulan ralat yang bukan sahaja memenuhi keperluan data masa nyata 805, tetapi juga boleh meletakkan sejumlah kecil overhed tambahan dalam protokol bas.

800 keperluan operasi juga perlu memasukkan keperluan penggunaan kuasa yang rendah 815. Bergantung pada ciri khusus aliran data, penjelmaan mungkin secara selektif mematikan nod yang menggunakan kuasa untuk mengurangkan penggunaan kuasa. Contohnya, dalam persekitaran set kepala, penjelmaan boleh menyebabkan laser memasuki keadaan kuasa rendah dengan mengesan paket data tertentu yang dihantar antara nod

Untuk mencapai keperluan di atas, penjelmaan menyebabkan jenis paket data tertentu dihantar dari satu nod ke nod lain dalam aliran data. Rajah 9 menunjukkan pakej contoh 900 yang mewakili pakej yang dibincangkan dalam Rajah 2. Perlu diingat bahawa paket data 900 boleh mengambil bentuk yang berbeza, termasuk paket data jenis data kawalan 905, paket data jenis data bukan kawalan 910 dan paket data keadaan akhir 915.

Selepas semua saluran maya selesai menghantar aliran data masing-masing, saluran maya terakhir yang telah selesai menghantar aliran datanya menghantar paket syarat akhir akhir tambahan untuk memberikan status semua saluran maya. Nod penghantaran tidak menghantar sebarang trafik baharu untuk saluran maya sehingga semua saluran maya selesai menghantar aliran data masing-masing untuk imbasan. Apabila imbasan baharu dimulakan atau bingkai baharu dimulakan, saluran maya akan mula menghantar paket semula.

Pakej jenis data kawalan 905 ialah jenis pakej yang digunakan untuk mengawal cara operasi tertentu dilakukan. Sebagai contoh, merujuk kepada contoh yang ditunjukkan dalam pengepala, paket jenis data kawalan 905 mungkin mengandungi maklumat tentang masa laser dinyalakan, maklumat masa, maklumat jenis muatan, maklumat saluran maya, dan mungkin termasuk maklumat lanjut tentang di mana nadi laser berada. diletakkan

Paket jenis data kawalan 905 juga mungkin termasuk maklumat pengepala yang menunjukkan saluran atau saluran maya yang hendak digunakan. Contohnya, setiap laser alat dengar boleh dikaitkan dengan saluran mayanya sendiri. Paket jenis data kawalan 905 mungkin termasuk maklumat kawalan untuk laser sepadan saluran maya dan maklumat saluran maya

Disebabkan kepentingan paket jenis data kawalan 905, paket dilindungi menggunakan kod pembetulan ralat ECC 925. Untuk menjelaskan, memandangkan maklumat masa dan lokasi yang terkandung dalam paket jenis data kawalan 905 dimampatkan secara berbeza dan sangat penting, ECC 925 digunakan untuk melindungi data daripada ralat yang mungkin berlaku semasa penghantaran.

Jika ralat dibenarkan dalam data yang terkandung dalam paket jenis data kawalan 905, keseluruhan imbasan mungkin rosak, menyebabkan artifak dimasukkan ke dalam bingkai imej yang terhasil.

Rajah 10 memberikan penerangan tambahan bagi ECC 1000, yang mewakili ECC 925 bagi Rajah 9. Khususnya, ECC 1000 merangkumi sekurang-kurangnya dua jenis perlindungan, termasuk pembetulan ralat bit tunggal 1005 dan pembetulan ralat dua bit 1010.

Dalam satu penjelmaan, perlindungan ralat ialah pembetulan ralat x-bit dan pengesanan ralat x+1-bit. Pilih ECC 1000 untuk memastikan ECC 1000 menyokong kadar ralat. ECC 1000 tersedia dengan 8 bit setiap paket jenis data kawalan, atau bilangan bit lain yang dipilih bergantung pada panjang paket jenis data kawalan.

Kembali ke Rajah 9, paket jenis data bukan kawalan 910 ialah paket yang mengandungi maklumat muatan, seperti cara menerangi piksel tertentu dalam imbasan, seperti keamatan warna, tempoh, saiz nadi laser, dsb. Oleh itu, paket jenis data bukan kawalan 910 termasuk data piksel 930 yang menerangkan mekanisme bagaimana piksel itu diterangi.

Walaupun satu paket jenis data kawalan boleh dihantar melalui saluran maya dalam setiap aliran data baharu, sebarang bilangan paket jenis data bukan kawalan boleh dihantar dalam aliran data. Selain itu, kerosakan mana-mana paket jenis data bukan kawalan tunggal boleh mengakibatkan kerosakan hanya satu piksel.

Kadar muat semula set kepala biasanya antara 90 Hz dan 120 Hz, dan resolusinya sangat tinggi, jadi pengguna mungkin tidak menyedari kerosakan piksel individu. Memandangkan syarat ini, penjelmaan secara terpilih mengelak daripada mengenakan ECC pada paket jenis data bukan kawalan 910. Ralat yang muncul dalam paket jenis data bukan kawalan 910 boleh diterima dengan mudah kerana kesan ralat ini adalah minimum

Dengan menggunakan ECC 925 pada paket jenis data kawalan 905, memandangkan ECC 925 membenarkan pembetulan dan pengesanan ralat pada nod penerima, tidak perlu menghantar semula paket jenis data kawalan 905 dan pemprosesan masa nyata boleh dilakukan, dengan itu memenuhi data masa nyata dalam Rajah 8 Permintaan 805.

Dengan mengenakan ECC 925 hanya pada paket jenis data kawalan 905 dan bukan pada paket jenis data bukan kawalan 910, penjelmaan memenuhi keperluan overhed rendah 810 kerana data tambahan hanya digunakan pada satu paket dan bukannya berbilang paket . Oleh itu, overhed tambahan juga boleh diabaikan

Selain itu, dengan menggunakan ECC, penjelmaan dapat pulih secara automatik apabila ralat dikesan, sekali gus memenuhi keperluan pemulihan perkakasan automatik 825. Oleh itu, penjelmaan mengenakan keperluan perlindungan data yang berbeza berdasarkan jenis data atau jenis paket data yang berbeza.

Pakej keadaan akhir 915 ialah pakej yang digunakan untuk mencetuskan apabila aliran data selesai. Dalam erti kata lain, apabila semua paket jenis data bukan kawalan telah dihantar, paket keadaan akhir 915 akan dihantar sebagai paket terakhir aliran data

Jika tiada piksel yang disinari oleh laser tertentu dalam imbasan tertentu, mungkin tiada paket jenis data kawalan atau paket jenis data bukan kawalan yang dihantar pada saluran maya yang sepadan dengan laser. Sebaliknya, hanya paket keadaan akhir 915 boleh dihantar. Untuk membantu mengurangkan kemungkinan ralat, beberapa paket keadaan akhir boleh dihantar.

Rajah 11 menunjukkan contoh senario yang melibatkan berbilang saluran maya 1100 dan tiga jenis paket berbeza yang diperkenalkan dalam Rajah 10 sedang dihantar. Rajah 11 menunjukkan senario dengan 12 saluran maya dan aliran data mengalir dari kiri ke kanan. Selain itu, jenis beg yang berbeza digambarkan menggunakan teknik lorekan yang berbeza. Dalam senario contoh ini, setiap saluran maya sepadan dengan laser tunggal dalam set kepala, dan setiap saluran maya mempunyai aliran data sepadan sendiri yang dihantar.

Rajah 11 menunjukkan bagaimana aliran data untuk Saluran 1 bermula dengan paket jenis data kawalan, kemudian termasuk lima paket jenis data bukan kawalan, dan kemudian termasuk paket keadaan akhir. Saluran 2 adalah serupa, ia termasuk paket jenis data kawalan, dua paket jenis data bukan kawalan dan paket keadaan akhir. Saluran 1 dan Saluran 2 sedang menghantar data kerana laser yang sepadan dengan saluran akan digunakan untuk menerangi piksel dalam imbasan.

Saluran 3, sebaliknya, sepadan dengan laser yang tidak akan digunakan untuk menerangi piksel yang diimbas. Oleh itu, aliran data yang dihantar melalui saluran 3 hanya termasuk paket keadaan akhir. Paket keadaan akhir ini berguna memberitahu bahawa laser yang sepadan tidak akan digunakan untuk imbasan khusus ini.

Oleh itu, jika laser tidak bertujuan untuk digunakan semasa imbasan tertentu, aliran data yang dihantar melalui saluran maya laser hanya akan merangkumi satu atau lebih paket keadaan akhir

Rajah 12 memfokuskan pada saluran maya 1200, yang mewakili saluran maya 1100 dalam Rajah 11. Rajah 12 menunjukkan bagaimana paket keadaan akhir dihantar melalui saluran 1. Paket keadaan akhir beroperasi sebagai pencetus 1210 untuk memberitahu sistem bahawa nod penggunaan kuasa yang sepadan boleh beralih daripada mod penggunaan kuasa kepada mod penggunaan kuasa yang dikurangkan. Pencetusan ini bermanfaat kerana sistem kini mengetahui bahawa nod kuasa melahu dan boleh beralih kepada mod kuasa yang dikurangkan.

Sebagai contoh, dalam persekitaran paparan yang dipasang di kepala, paparan yang dipasang di kepala termasuk pemancar laser 1215, yang dengan sendirinya termasuk laser 1215A, 1215B dan 1215C. Saluran 1 ialah saluran maya yang khusus sepadan dengan laser 1215A. Menghantar paket keadaan terminal melalui Saluran 1 menyebabkan sistem menyedari bahawa penggunaan laser 1215A kini lengkap dan oleh itu boleh beralih daripada mod aktif 1220 untuk menjana cahaya laser kepada mod kuasa rendah 1225 atau mungkin juga mematikan mod 1230.

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 12, keadaan akhir telah dicetuskan, menyebabkan laser 1215A berhenti memancarkan cahaya laser, manakala laser 1215B dan 1215C mungkin masih terus memancarkan cahaya laser. Menurut Rajah 11, dengan menghantar paket data status akhir dalam setiap saluran maya yang berbeza, nod yang sepadan dengan setiap saluran maya memasuki keadaan penggunaan kuasa yang rendah, dengan itu mengekalkan kuasa sistem

Cuma kembali ke Rajah 11, saluran 1 ditunjukkan sebagai saluran terakhir yang menghantar paket keadaan akhir. Tidak kira saluran maya mana yang menghantar paket keadaan akhir yang terakhir, tugas aliran data saluran maya adalah untuk melaksanakan operasi enkapsulasi yang dipanggil, di mana paket keadaan akhir membentuk paket jenis keadaan akhir "akhir" 1315, sebagai ditunjukkan dalam Rajah 13

Paket jenis keadaan akhir akhir 1315 menyediakan maklumat tambahan kepada nod penerima yang menunjukkan bahawa semua aliran data untuk semua saluran maya lain telah selesai. Kefungsian ini bermanfaat dalam persekitaran paparan yang dipasang di kepala kerana Paket Jenis Keadaan Akhir akhir 1315 menandakan pengakhiran imbasan.

Paten berkaitan: Paten Microsoft |

Aplikasi paten Microsoft bertajuk "Pemulihan Ralat Antara nod dan Pengurusan Kuasa" pada asalnya difailkan pada Ogos 2023 dan baru-baru ini diterbitkan oleh Pejabat Paten dan Tanda Dagangan AS

Perlu diambil perhatian bahawa, secara amnya, selepas permohonan paten A.S. disemak, ia akan diterbitkan secara automatik 18 bulan dari tarikh pemfailan atau tarikh keutamaan, atau ia akan diterbitkan dalam tempoh 18 bulan dari tarikh pemfailan atas permintaan pihak pemohon. Ambil perhatian bahawa penerbitan permohonan paten tidak bermakna paten itu diluluskan. Selepas permohonan paten difailkan, USPTO memerlukan semakan sebenar, yang mungkin mengambil masa antara 1 hingga 3 tahun.

Selain itu, ini hanyalah permohonan paten, tiada jaminan bahawa ia akan diluluskan, dan ia tidak dapat ditentukan sama ada ia akan tersedia secara komersial dan menghasilkan kesan aplikasi praktikal

Atas ialah kandungan terperinci Meningkatkan penghantaran pautan data PCIe dalaman HoloLens: Microsoft berkongsi paten AR/VR. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!