更新傳統(tǒng)接口――串行RapidIO交換器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

* 開發(fā)成本 C 當(dāng)采用 EMIF64 接口時(shí)，需要 FPGA 設(shè)計(jì)及確認(rèn)資源。需承擔(dān)的測(cè)試平臺(tái)費(fèi)用不可低估，且最后需要持續(xù)的產(chǎn)品支持。但是，采用串行 RapidIO，無(wú)需進(jìn)行硅設(shè)計(jì)，且由于 EMIF64的相對(duì)I/O 要求更高，因此執(zhí)行本解決方案的成本較低。同時(shí)，PCB 的復(fù)雜性降低----單個(gè) 64 位 EMIF 接口需要大約 97 只引腳，意味著八個(gè)端口的交換器只需要 776 只接口引腳----因此可降低成本。

* 其他優(yōu)點(diǎn) C 串行 RapidIO 提供 CRC 處理，可實(shí)現(xiàn)基于硬件的錯(cuò)誤恢復(fù)，而EMIF64 無(wú)錯(cuò)誤檢測(cè)/糾正。另外，后者不會(huì)提供狀態(tài)或確認(rèn)反饋，而串行 RapidIO 提供錯(cuò)誤管理及報(bào)告功能。此外，較寬的并行接口比串行接口占用更多的 PCB 空間。

兩種解決方案基本相同的一點(diǎn)是功率需求。使用相等的帶寬配置時(shí)二者的端點(diǎn)功耗大致相同。當(dāng)在64位模式下以133MHz 工作頻率運(yùn)行時(shí)，EMIF 具有 8Gb/s 的半雙工帶寬。當(dāng)在x4 模式下以1.25Gb/s 工作頻率運(yùn)行時(shí)，串行 RapidIO 具有4Gb/s 的全雙工帶寬。盡管交換器功耗取決于如何實(shí)施FPGA 及所包括的功能，但有關(guān)功耗大致相同。

圖3顯示Tundra Tsi578串行 RapidIO 交換器的組件示意圖，該款交換器是 80Gb/s 全雙工串行RapidIO 交換器，符合開放式標(biāo)準(zhǔn)及第1.3版（最新版本）串行 RapidIO 互連規(guī)范。適用于網(wǎng)狀、矩陣架構(gòu)與集成系統(tǒng)的高度可擴(kuò)展解決方案 Tsi578，可為設(shè)計(jì)人員及架構(gòu)工程師提供配置選項(xiàng)，以匹配各種網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線及視頻基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用的精確 I/O 帶寬需求。它可配置高達(dá)八個(gè) 4x 鏈接或高達(dá)十六個(gè)1x 鏈接，且每個(gè)4x 鏈接可分解為兩個(gè) 1x 鏈接。該款交換器支持 1.25、2.5 及 3.125Gb的速率，每個(gè)端口可配置為 1.25、2.5 或 3.125Gb/s。有關(guān)端口完全獨(dú)立，且交換器支持混合的速度及帶寬配置。

易用特點(diǎn)包括“熱插拔”－帶電插入或拔出現(xiàn)場(chǎng)可代替單元。在一般性能方面，該款交換器借助數(shù)據(jù)包直通功能實(shí)現(xiàn)低延時(shí)，并為線速終端和無(wú)阻塞交換矩陣架構(gòu)提供全雙工運(yùn)行，并防止線路中樞發(fā)生堵塞。它還具有集成可編程的 XAUI SerDes功能。Tsi578 采用0.13um CMOS技術(shù)及27mmx27mm尺寸和675球柵的FCBGA封裝，可向后兼容其上代產(chǎn)品 Tsi568A。

第三代 Tsi578 交換器采用創(chuàng)新的交換矩陣架構(gòu)管理以提高下一代通信基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)的數(shù)據(jù)吞吐量，包括ATCA及MicroATCA應(yīng)用。這款交換器可向64000多個(gè)端點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，并且具有獨(dú)立的單播與多播路由機(jī)制及錯(cuò)誤管理擴(kuò)展功能，對(duì)于這些平臺(tái)大有助益。

多播路由可以 80 Gb/S 的總帶寬將支持串行 RapidIO 的處理器與外圍設(shè)備同時(shí)互連。此外，廣泛的無(wú)阻塞交換矩陣架構(gòu)管理功能包括監(jiān)控和管理通信量的矩陣架構(gòu)監(jiān)控、向矩陣架構(gòu)控制器提供主動(dòng)通知問題的錯(cuò)誤管理、保證帶寬的可編程緩存深度以及獨(dú)立的單播與多播路由機(jī)制。通過明顯良好的吞吐量、增強(qiáng)的性能監(jiān)控統(tǒng)計(jì)及高級(jí)調(diào)度算法來(lái)提高通信量。

Tsi578的端口配置極為靈活性，同時(shí)采用低功耗、高速SerDes 以輕松地優(yōu)化功耗。為了有助于簡(jiǎn)化信號(hào)通道路由，該款交換器還支持I/O 通道交換。此設(shè)備要求 1.2V 及 3.3V 電源軌，可在工業(yè)及商業(yè)額定溫度范圍內(nèi)工作。該款交換器還支持高速互連的 ACGA 版 IEEE 1149.6 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)論

Tundra Tsi578 交換器與 Texas Instruments TMS320C6455 結(jié)合可為采用 DSP 群集的任何應(yīng)用提供最高系統(tǒng)級(jí)性能。由傳統(tǒng)的 DSP EMIF轉(zhuǎn)向串行 RapidIO 交換方法可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大、功能豐富的設(shè)計(jì)，從而擴(kuò)展至多個(gè)DSP密度。串行 RapidIO 交換器的成本不到 FPGA EMIF64 交換器成本的一半，此外，前者所需的開發(fā)資源遠(yuǎn)比后者少。