沧小海基于xilinx srio核的学习笔记之第一章 互连问题

目录

第一章 互连问题

1.1 诞生的缘由

1.2 互连技术

 1.3 Rapidio特点


第一章 互连问题

这一章节是关于rapidio的概述,告诉我们rapidio是什么,我们为什么需要它,它的出现主要是为了解决什么问题。通过这一节内容,我们应该掌握一个最本质的最核心最重要的内容,就是“互连”。我刚接触rapidio时候主要是学习FPGA的这个IP核,学习方式是两个收发引脚一对一互连,但rapidio的诞生并不是为了这个核,这样做也会让我们对理解rapidio协议产生困扰,而这些困扰的产生是因为仅是围绕IP核来学习,而不是rapidio本身,因为rapidio出现的目的是为了互连,不分主从设备,成百甚至上千的设备互连,可以任意两个之间进行数据交换,厉害吧。


1.1 诞生的缘由

为什么要起草rapidio这个协议?原因有两点

一是并行总线的速率限制,现在时钟频率可以达到GHZ,但并行总线由于时序问题是无法达到这么高的速率的。举例来说,32bit位宽100M频率传输100个四字(32bit)需要的时间是10ns*100 = 1us。如果是1Ghz的线速率呢?传输1bit是1ns,32bit*100*1ns = 3200ns = 3.2us。当然,线速率还有编码什么的,例如8B/10B编码, 1Ghz的线速率传输这些数据需要4us,那么4G的线速率就和总线形式速率一样了,这样可以通过更模块化电路和时序约束实现数据传输,更况且4G的速率对于串行传输来说很低了。当然这就是简单的描述了一下,具体细节就不阐述了,我们只需要知道,随着速率的提高,串行通信日渐盛行,并行这种方式日渐不适用于高速数据交换,但并不意味着并行会被淘汰。

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         二是嵌入式市场的标准化,标准化就能降低成本,使产品更具有竞争力。


1.2 互连技术

嵌入式系统的各个设备之间的连接有多种方式,我们一般会对于不同的场景采用最合适的方法实现其功能。例如以太网、PCI Expres。具体介绍等学习完这两个再说了。

如下是Rapidio和以太网的对比。

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 1.3 Rapidio特点

RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构,是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。

Rapidio是一个协议,是一个开放的标准,主要应用于高速的芯片到芯片和板到板的通讯,速率可在1Gbps到60Gbps。任何厂家在任何设备上都可以使用,支持多处理器、存储器、网络设备中的存储器映射I/O器件、存储子系统等。

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Rapidio采样分层结构,有并行和串行两种协议,可相互兼容,其体系结构可以实现数十到上百个、甚至上千个器件的系统,使系统的任意器件之间互相通讯。

所以rapidio主要特点可概括为:高速、短距离、互连。