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SRIO RapidIO (SRIO)協議介紹(-)

1     導讀

1.1    與PCIe的差異

典型的PCIe結構定義了一個以單箇中央處理器為核心的計算機系統,比如我們常見的工控機、PXIe機箱控制器、伺服器內的IO裝置。從系統架構來看,這個結構的優勢在於可有統一的軟體驅動,軟體模型,裝置間具備優異的相容性。相容性才是王道,廠商就可以用一個標準包打天下。

 

圖 1‑1 PCIe 互聯架構

PCIe 的幀格式如下圖所示。幀由 1 位元組的幀起始、2 位元組的序列號、16 或 20 位元組的報頭、0 到 4096 位元組的資料欄位、0 到 4 位元組的 ECRC 欄位、4 位元組的 LCRC、和 1 位元組的幀結束。資料欄位中傳輸的位數越少,開銷就越大。零位元組資料欄位會導致 100% 的開銷,因為沒有傳輸資料。

 

圖 1‑2 幀格式

1.2    RapidIO

RapidIO定義了一種高效能、分組交換互連技術,用於在微處理器、DSP、通訊和網路處理器、系統記憶體和外圍裝置之間傳遞資料和控制資訊。RapidIO 適用於點對點的裝置間通訊,不需要經過一箇中央處理器進行排程,就可以完成裝置間的通訊,並且包長度簡單,效率相對於PCIe要更高,有效資料傳輸速度更快。但是RapidIO沒有定義標準的軟體模型,這就導致廠家之間的裝置大概率無法相容,從而只能在某些領域進行部署,不易推廣。

 

                                    

圖 1‑3 RapidIO 互聯架構

RapidIO 由於比PCIe更簡單、更高效、延遲更低等特點,已經在嵌入式領域、影象處理、通訊系統、軍工航天有了大量的應用。

我們來看一個應用場景,在醫學影像等影象處理領域,經常需要擴充套件單塊DSP、FPGA的計算能力,這時候需要將多個DSP或者FPGA通過高速串列埠進行互聯,此時RapidIO就是當前互換性最好的一個最佳選擇,因為PCIe太過複雜,Xilinx的Auraro效率也不滿足要求,並且互換性不好。

我們來看一下在RapidIO之前,實現多個DSP系統互聯的方法:

 

圖 1‑4 多個DSP裝置通過網路互聯

 

圖 1‑5 多個DSP裝置可以通過RapidIO 實現任意互聯通訊

2     可用的驗證硬體

目前具備SRIO介面的硬體不多,我們推薦2類可用的開發板:

1、創龍科技開發的TI DSP開發板

https://tronlong.com/Product/show/9.html ,也可用於評估EMIF等介面

2、Xilinx 的KC705等具備高速GTX/GTP介面的開發板,Xilinx提供了相容SRIO 2.2的IP可供評估;