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IDT擴展PCIe Gen2交換系統互連解決方案領導地位

[03-20 06:39:01]   來源:http://www.9642634.live  通信電路   閱讀:9423

 

概要: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、網絡處理器和安全處理器等)使一個系統中處理器的數量超過了一個主,先進的 PCIe 交換架構需要提供:• 支持多主與主之間的通信• 動態資源映射和共享:I/O和外設計算元素• 計算和智能 I/O 元素間一致且有效的一對多數據分布• 跨多種尺寸和能力的可預測線速性能• 低功耗• 高可靠性、可用性、可維護性(RAS) 和安全性• 利用現有的硬件、固件和軟件生態系統新系列 IDT PCIe 系統互連交換解決方案內在的創新基礎是公司先進的交換架構,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作為獨立的域,完全符合 PCIe 協議和規范。新的交換器通過提供更多分區/域之間通信的功能,包括通過直接內存訪問(DMA)和支持多播或廣播數據傳輸的先進數據處理補充了架構的創新。最后,所提供的交換器的復位和時鐘邏輯可以確保每個交換器分區運行完全符合獨立于所有其他分區的規范。IDT 公司首創了第一個 PCIe 交換解決方案,通過建立一個分區交換架構提供了多主支持。這種先進架構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

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

PCIe 是由具有單主(主聯合體)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。每個域中的主聯合體都負責發現 PCIe 設備、運行中的枚舉和管理,包括地址和內存空間的管理。圖 1是一個簡單的 PCIe 域及其元件的實例。

雖然由PCIe 規范定義的單主拓撲提供了一個處理聯合體與本地 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、網絡處理器和安全處理器等)使一個系統中處理器的數量超過了一個主,先進的 PCIe 交換架構需要提供:

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

新系列 IDT PCIe 系統互連交換解決方案內在的創新基礎是公司先進的交換架構,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作為獨立的域,完全符合 PCIe 協議和規范。新的交換器通過提供更多分區/域之間通信的功能,包括通過直接內存訪問(DMA)和支持多播或廣播數據傳輸的先進數據處理補充了架構的創新。最后,所提供的交換器的復位和時鐘邏輯可以確保每個交換器分區運行完全符合獨立于所有其他分區的規范。

IDT 公司首創了第一個 PCIe 交換解決方案,通過建立一個分區交換架構提供了多主支持。這種先進架構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。該架構支持多達 8 個不同 PCIe 域和主聯合體,能夠在靜態或動態基礎上安排和分配交換器端口和連接。這種強大的架構可實現以往 PCIe 無法實現的許多應用:

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

利用分區交換架構提供的多達 8 個獨立的主聯合體支持,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功能,實現交換分區和 PCIe 域之間的通信。交換器內的非透明橋功能實現了主聯合體隔離和地址轉換,實現如下圖所示的域間處理器間的通信。

如上圖所示,IDT 交換器為系統設計人員提供了兩個 DMA 控制器,為整個系統的高效數據移動創建了中央位置,并從管理數據移動卸載處理資源。DMA 傳輸由內部和各交換分區和 PCIe 域支持。

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

新增的數據移動功能支持 PCIe 多播。IDT 推出了第一款 PCIe 多播器件,擴展了在交換器分區和 PCIe 域內及之間支持多播信息傳輸的新系列交換器的重要功能。

最后,IDT 的交換解決方案通過智能管理系統計時和復位功能解決了關鍵的多主系統設計問題,有助于交換分區和 PCIe 域完全獨立運行。每個系統分區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位。同樣,IDT 通過解決 PCIe 系統中關鍵的系統計時問題,利用其豐富的硅計時產品組合,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時鐘,使每端口時鐘隔離,實現多個時鐘域,包括用于支持業界最靈活時鐘架構擴頻時鐘(SSC),如下圖所示。

PCI Express 是一種基于標準的架構,與以往的 PCI-X 和 PCI 標準向后兼容。隨著協議的高度可擴展,PCI、PCI-X 和更多最近發布的 PCIe 都成為了計算、通信和嵌入式系統芯片到芯片互連事實上的標準,可提供低成本和低功耗互連解決方案。創新的架構和信新的 IDT PCIe Gen2 交換解決方案系列符合該規范,可提供與 PCIe Gen2、PCI-X 和 PCI 向后兼容的 PCIe Gen2連接。新系列 IDT 解決方案是業界首款符合 PCIe 基礎規范 2.1 修訂版兼容的產品。

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操作的分區架構多播,新系列 IT 交換器適合廣泛的通信、嵌入式和存儲應用?傊,任何為實現多個系統處理單元間高性能連接,以及尋求空間和功耗效率關鍵的應用領域中各自域和域間通信支持的應用,都將從 IDT PCIe Gen2 交換解決方案中受益。


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