轻松实现高速串行I/O

轻松实现高速串行 I/O •
• 数据格式:视频和音频协议的值定义;如何通过 0 和 1 来代表特定的值或特定含义。
• 子通道:通常在一个链路中需要有多个不同的通道,子通道的主要用途包括控制、状
态和辅助数据通道。
• 数据提取:协议的一个通常功能是定义如何将数据和开销分离。这个功能通常称作数
据提取或者反嵌入。
• 嵌入:协议通常还定义怎样将数据嵌入到协议流或包中。对于遵从协议栈模型的协议
而言,这个功能是很必要的。
• 错误检测和处理:协议通常都会定义如何检测错误以及错误发生时的应对操作。
• 流量控制:协议中往往还定义流量控制。流量控制的内容很多,包括动态缩放子通道
的带宽分配,以及调整空闲时隙的插入速率以满足时钟修正的需要。
• 寻址/交换/转发:如果串行协议是针对点对点的应用,则不需要寻址时序。而更复杂
的协议通常含有寻址时序,在寻址的基础上可以实现转发和交换。
• 物理接口: 协议具体定义驱动电平、预加重等等,以确保各器件间的兼容性。
通常协议的选择是比较简单的。如果要设计一个 PCI Express 卡,则选用 PCI Express 协
议。但是如果要设计一个专有系统,那么系统架构师就需要选择,使用预定义的协议,还是
设计一个定制协议。
标准协议
下面的几页列出了部分工业标准协议的摘要(这些标准协议的具体定义可能有很多页的内
容,所以这里不详细列出):
XAUI:4 通道接口(2.5 Gb/s 有效载荷,3.125 Gb/s 传输线速度),用于 10G 以太网。
PCI Express:由旧的并行 PCI 结构改进得到的快速串行结构。上层的协议依旧是兼容
的,可以很容易适配到旧的 PCI 系统。
Serial RapidIO:旧的并行协议的串行版本,RapidIO 相当灵活,可以用于多协议间的
接口(例如 PCI 和 Infiniband)。
FiberChannel:FiberChannel 一直以来都是串行协议,不过其速度在不断增长。随着铜
线链路的改进,FiberChannel 即可用于光纤通道也可用于铜线通道。
Infiniband:一个盒到盒(box-to-box)的协议,可以运行在铜线或者光纤上。Infiniband
类型的电缆广泛应用于短距离(几米)的千兆位级链路。此协议适用于多种设备,并支持很
大的复杂性。协议内还定义了中继器、交换机和集线器的规范,以增加可连接设备的数目。
Infiniband 还可用于使用 Infiniband 交换和控制台的复杂系统配置(如图 4-1)。
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