Тема доклада: Интерфейс RapidIO Докладчик: Богданов Андрей Юрьевич ЗАО «МЦСТ» Отдел «Архитектура рабочих станций»

План доклада Краткий обзор технологии RapidIO; Сравнение с RDMA, Ethernet, PCI Express; Применение RapidIO;

Краткий обзор технологии RapidIO

Характеристика RapidIO Соединение точка — точка; Передача пользовательских данных размером от 1 до 256 байт; Конфигурационное пространство — программно-доступные регистры шириной 32 бита; Физический уровень: последовательный или параллельный интерфейс;

Скоростные параметры RapidIO

Архитектура протокола

Структура сети RapidIO Сеть включает в себя: – Коммутаторы; – Конечные устройства; – Хосты;

Cпецификация RapidIO 1.3 Скорость 1.25, 2.5, Гбод ; Количество линков 1 или 4;

Cпецификация RapidIO 2.1 Поддержка спецификации 1.3; Добавлена поддержка скоростей 5.0, 6.25 Гбод; Добавлена поддержка линков: 2x, 8x, 16x; Добавлены виртуальные каналы на физический уровень;

Структура пакета RapidIO

Физический уровень Элементы протокола: пакеты, символы управления; Электрический интерфейс + протокол линка «устройство-устройство»; Электрический интерфейс XAUI (Ethernet); Схема кодирования данных 8B/10B; Протокол линка гарантирует надежную доставку и выполняет задачи: – Инициализация линка; – Управление передачей пакета; – Восстановление пакета, после ошибок;

Логический уровень Пространство ввода-вывода Адресное пространство — 34, 50, 66 бит; Операции ввода-вывода: – Nread — считывание данных; – Nwrite — запись данных; – Nwrite_R — запись данных с подтверждением; – Swrite — запись данных в потоке без подтверждения, формат данных двойное слово (8 байт); – Atomic — атомарная операция: считывание- модификация-запись; – Maintenance — инициализация, конфигурация, исследование и обслуживание системы;

Логический уровень Передача сообщений Сообщения (Message) – Передача длинной 4096 байт (16 пакетов, содержащих до 256 байт данных); – Операция запись с подтверждением; – 4 «почтовых ящика» (mailboxes); – 4 «письма» (letters) в каждом почтовом ящике; Сигнальные сообщения (Doorbell) – Короткие 8-16 битные сообщения;

Сравнение с Ethernet, PCI Express, RDMA

Gigabit Ethernet Первая версия стандарта появилась в 1998г. Первоначальное применение в WAN Высокопроизводительные коммутаторы, маршрутизаторы; – Позже начало применяться в PC и laptop

PCI Express Приемник PCI 2.3/PCI-X; Первая версия стандарта появилась в 2002 году; Первоначальное применение в PC и Server – - GigE, 10GE NICs; – - Storage (RAID), PCI bridges;

Логический уровень

Транспортный уровень

Физический уровень

RapidIO VS Ethernet (1) Аппаратная/Программная составляющая

RapidIO VS Ethernet (2) Формат пакетов

RDMA Разработан в «МЦСТ» в 2006 году; Выполняет функцию высокоскоростного DMA канала для связи вычислительных комплексов; Недостатки: - Не стандартизованный протокол; - Ограниченность масштабируемости;

Применение RapidIO

Применение RapidIO (1)

Tsi620 RapidIO Switch / RapidIO-to-PCI Bridge (IDT)

Поддержка RapidIO Организация RapidIO Trade Organization; Altera, Xilinx (FPGA, IP Core); Texas Instruments (DSP); AMCC (PowerPC), CommAgility ( LTE, 3G, 4G) ; IDT (Switch, 4x порты от 2 до 12); Nexus Technology, Agilent, Tektronix, Future Plus, Fetcorp (измерительная техника); Jennic (IP core: RapidIO-to-PCI Bridge)

Применение RapidIO (1)

Применение RapidIO (2)

CommAgility (AMC-2C66-16)

Средства для отладки Verification IP – SmartDV (Индийская компания, поддержка версии 2.1, широкий набор тестов); Logic Analysers – Nexus Technology (Версия 2.1, позволяет наблюдать за любой стадией передачи, вставка ошибочных пакетов и шаблонов); – Absolute Analysis;

Вопросы 1) Использование RapidIO в наших системах ? 2) Реализация всей спецификации?; 3) Тестирование RapidIO?; 4) ПО для RapidIO?;