IDT擴展PCIe Gen2交換系統(tǒng)互連解決方案領(lǐng)導(dǎo)地位

有了新的 PCIe Gen2 解決方案，IDT 能夠提供針對多主系統(tǒng)無可比擬的設(shè)計靈活性的系統(tǒng)架構(gòu)。多主用來定義具有多個 CPU 聯(lián)合體的系統(tǒng)，在 PCIe 術(shù)語中通常稱為“主聯(lián)合體（root complexes），它共存、通信、共享和管理系統(tǒng)資源。這樣的系統(tǒng)也被稱為多域系統(tǒng)，因為每個 CPU 聯(lián)合體都是 PCIe 域的主聯(lián)合體。

PCIe 是由具有單主（主聯(lián)合體）和多個端點的樹狀拓撲定義的。主和端點之間可以直接或通過 PCIe 交換器連接。每個域中的主聯(lián)合體都負責(zé)發(fā)現(xiàn) PCIe 設(shè)備、運行中的枚舉和管理，包括地址和內(nèi)存空間的管理。圖 1是一個簡單的 PCIe 域及其元件的實例。

雖然由PCIe 規(guī)范定義的單主拓撲提供了一個處理聯(lián)合體與本地 I/O 之間可擴展、低功耗和高性能連接，但一個系統(tǒng)中處理能力需求的增加和對補充處理單元的需求（中央處理器、管理處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和安全處理器等）使一個系統(tǒng)中處理器的數(shù)量超過了一個主，先進的 PCIe 交換架構(gòu)需要提供：

支持多主與主之間的通信
動態(tài)資源映射和共享：I/O和外設(shè)計算元素
計算和智能 I/O 元素間一致且有效的一對多數(shù)據(jù)分布
跨多種尺寸和能力的可預(yù)測線速性能
低功耗
高可靠性、可用性、可維護性（RAS） 和安全性
利用現(xiàn)有的硬件、固件和軟件生態(tài)系統(tǒng)

新系列 IDT PCIe 系統(tǒng)互連交換解決方案內(nèi)在的創(chuàng)新基礎(chǔ)是公司先進的交換架構(gòu)，它可以將一個物理交換器在邏輯上劃分為多個邏輯子交換器，每個子交換器都有子交換分區(qū)作為獨立的域，完全符合 PCIe 協(xié)議和規(guī)范。新的交換器通過提供更多分區(qū)/域之間通信的功能，包括通過直接內(nèi)存訪問（DMA）和支持多播或廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)南冗M數(shù)據(jù)處理補充了架構(gòu)的創(chuàng)新。最后，所提供的交換器的復(fù)位和時鐘邏輯可以確保每個交換器分區(qū)運行完全符合獨立于所有其他分區(qū)的規(guī)范。

IDT 公司首創(chuàng)了第一個 PCIe 交換解決方案，通過建立一個分區(qū)交換架構(gòu)提供了多主支持。這種先進架構(gòu)確保了一個物理器件作為多個邏輯交換器運行，每個邏輯交換功能完全符合 PCIe 域，下圖所示。該架構(gòu)支持多達 8 個不同 PCIe 域和主聯(lián)合體，能夠在靜態(tài)或動態(tài)基礎(chǔ)上安排和分配交換器端口和連接。這種強大的架構(gòu)可實現(xiàn)以往 PCIe 無法實現(xiàn)的許多應(yīng)用：

●取代多個有一個交換器的分立 PCIe 交換器，以節(jié)省功耗、空間并降低成本
●靈活的槽映射，以取代PCIe信號交換器
●高可用性系統(tǒng)的端口故障恢復(fù)，以實現(xiàn)比可移動上行端口更大的靈活性
●帶寬平衡以優(yōu)化系統(tǒng)資源配置

利用分區(qū)交換架構(gòu)提供的多達 8 個獨立的主聯(lián)合體支持，IDT 系列通過配置多達 8 個非透明橋（NTB）功能的新系列交換器擴展了系統(tǒng)功能，實現(xiàn)交換分區(qū)和 PCIe 域之間的通信。交換器內(nèi)的非透明橋功能實現(xiàn)了主聯(lián)合體隔離和地址轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)如下圖所示的域間處理器間的通信。

如上圖所示，IDT 交換器為系統(tǒng)設(shè)計人員提供了兩個 DMA 控制器，為整個系統(tǒng)的高效數(shù)據(jù)移動創(chuàng)建了中央位置，并從管理數(shù)據(jù)移動卸載處理資源。DMA 傳輸由內(nèi)部和各交換分區(qū)和 PCIe 域支持。

IDT 分區(qū)交換架構(gòu)、非透明橋和 DMA 功能的強大組合還為多主故障恢復(fù)提供了業(yè)界最佳支持。與以往或同類僅由雙主機故障恢復(fù)的交換器不同，IDT 解決方案可以利用一個主機（主）對系統(tǒng)中任何其他主聯(lián)合體或主聯(lián)合體組合進行全狀態(tài)和無狀態(tài)故障恢復(fù)。

新增的數(shù)據(jù)移動功能支持 PCIe 多播。IDT 推出了第一款 PCIe 多播器件，擴展了在交換器分區(qū)和 PCIe 域內(nèi)及之間支持多播信息傳輸?shù)男孪盗薪粨Q器的重要功能。

最后，IDT 的交換解決方案通過智能管理系統(tǒng)計時和復(fù)位功能解決了關(guān)鍵的多主系統(tǒng)設(shè)計問題，有助于交換分區(qū)和 PCIe 域完全獨立運行。每個系統(tǒng)分區(qū)和域能夠在無需任何其他 PCIe 域全局交換器影響的情況下復(fù)位。同樣，IDT 通過解決 PCIe 系統(tǒng)中關(guān)鍵的系統(tǒng)計時問題，利用其豐富的硅計時產(chǎn)品組合，支持了多個時鐘域。IDT 解決方案獨特地支持了端口參考時鐘，可用來代替全球系統(tǒng)時鐘，使每端口時鐘隔離，實現(xiàn)多個時鐘域，包括用于支持業(yè)界最靈活時鐘架構(gòu)擴頻時鐘（SSC），如下圖所示。

PCI Express 是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)，與以往的 PCI-X 和 PCI 標(biāo)準(zhǔn)向后兼容。隨著協(xié)議的高度可擴展，PCI、PCI-X 和更多最近發(fā)布的 PCIe 都成為了計算、通信和嵌入式系統(tǒng)芯片到芯片互連事實上的標(biāo)準(zhǔn)，可提供低成本和低功耗互連解決方案。創(chuàng)新的架構(gòu)和信新的 IDT PCIe Gen2 交換解決方案系列符合該規(guī)范，可提供與 PCIe Gen2、PCI-X 和 PCI 向后兼容的 PCIe Gen2連接。新系列 IDT 解決方案是業(yè)界首款符合 PCIe 基礎(chǔ)規(guī)范 2.1 修訂版兼容的產(chǎn)品。

利用 8 至 24 端口和 12 至 32 通道的交換配置和豐富的功能集，包括 DMA、多個 NTB，每端口時鐘和支持多主系統(tǒng)操作的分區(qū)架構(gòu)多播，新系列 IT 交換器適合廣泛的通信、嵌入式和存儲應(yīng)用?？傊魏螢閷崿F(xiàn)多個系統(tǒng)處理單元間高性能連接，以及尋求空間和功耗效率關(guān)鍵的應(yīng)用領(lǐng)域中各自域和域間通信支持的應(yīng)用，都將從 IDT PCIe Gen2 交換解決方案中受益。