sRIO 2.0中虛擬通道的優(yōu)勢和加速其采用的技術(shù)

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Serial RapidIO(sRIO)是一種高性能、基于包的技術(shù),可以用于越來越多的應(yīng)用,包括無線基礎(chǔ)設(shè)施、存儲、醫(yī)學成像和軍工領(lǐng)域。

利用sRIO 2.0標準,系統(tǒng)設(shè)計師能夠選擇從1.25Gbps到6.25Gbps的鏈路速率,以及1x到16x的端口寬度,提供高粒度來選擇最適合具體應(yīng)用的端口數(shù)據(jù)速率。在sRIO 2.0的物理層增強以外,還有一系列更高級別的功能,是專門為提供空前的交換器結(jié)構(gòu)流量控制而設(shè)計的。

虛擬通道(Virtual channel,VC)可提供控制系統(tǒng)的不同類型流量的能力。VC通過將鏈路劃分為幾個獨立的通道,將包分配給一個特定通道,有助于系統(tǒng)設(shè)計師控制包流量。第一個VC叫VC0,它是一個采用sRIO 2.0標準的向后兼容VC,與sRIO 1.3規(guī)范鏈路的運行一樣。此外,sRIO 2.0還支持多達8個以上的VC(VC1-VC8)。

VC增強了對結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)流量的控制。每個VC能保證占到鏈路帶寬的一部分。系統(tǒng)設(shè)計師能控制多個流量類型的互動,事實上能通過分配帶寬,將它們相互隔離。對延遲敏感的流量(如流視頻)能夠在整個交換器結(jié)構(gòu)中保證分配到一部分帶寬。

由于所有VC可用的帶寬都比保證的要少,所以為了最大限度地利用鏈路,使sRIO 2.0可用于任何可用帶寬。實質(zhì)上,帶寬的分配是智能的,同時可確保急需比其分配到的帶寬更多的貪婪的VC不能從其他VC搶占帶寬,同時確保只要有包發(fā)送的時候,沒有任何帶寬閑置。

圖1顯示VC帶寬預(yù)約的優(yōu)勢。三個包流共享一個鏈路,帶寬的10%分配給VC_A,60%分配給VC_B,30%分配給VC_C。在仿真的第一部分中,只有VC_A和VC_C有包要傳送,因此它們的帶寬增長超出了其各自的分配值,以利用分配給VC_B未使用的部分。如圖所示,VC_C能夠占據(jù)可用鏈路帶寬的75%,而VC_A占有其余的25%。sRIO 2.0允許VC使用未被使用的鏈路,包分別按照其相應(yīng)的帶寬分配出現(xiàn)。在仿真的后半部分,VC_B出現(xiàn)通過共享鏈路傳送的流量。sRIO 2.0允許交換器迅速響應(yīng)流量的變化,并在需要匹配已編程分配時改變帶寬利用率。在這種情況下,一個間斷但對延遲敏感的流,如VC_B,可快速獲得其60%的分配。一旦傳送了來自VC_B的包,鏈路使用再一次重新分配給其余有包要傳送的VC。

sRIO 2.0通過提供一個對VC0唯一的功能,可以提供一層額外的鏈路劃分控制。VC0可以進行配置,以服從帶寬預(yù)約,就像其他所有VC一樣;或者可配置為能夠自動獲得任何所需的帶寬,而所有剩下的帶寬都分配給所有其他有包要傳送的VC。這有助于控制通過VC0傳送的平面流量,使操作完全獨立于數(shù)據(jù)平面流量,而且只受sRIO 1.3規(guī)范的優(yōu)先權(quán)規(guī)則的約束。

來源:電子設(shè)計技術(shù)


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