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RapidIO協定介紹,CPS-1848介紹

RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡導的一種高性能、 低引腳數、 基于資料包交換的互連體系結構,是為滿足和未來高性能嵌入式系統需求而設計的一種開放式互連技術标準。RapidIO主要應用于嵌入式系統内部互連,支援晶片到晶片、闆到闆間的通訊,可作為嵌入式裝置的背闆(Backplane)連接配接。

RapidIO協定由邏輯層、傳輸層和實體層構成。邏輯層定義了所有協定和包格式。這是對終端進行初始化和完成傳送的很有必要的資訊。傳輸層為資料包從一個終端到另一個終端通道的必要資訊。實體層描述了裝置之間接口協定,例如包傳裝置,流量控制,電特性及低級錯誤管理等。Rapid IO分為并行Rapid IO标準和串行Rapid IO标準,串行RapidIO是指實體層采用串行差分模拟信号傳輸的RapidIO标準。

RapidIO行業協會成立于2000年,其宗旨是為嵌入式系統開發可靠的、 高性能、 基于包交換的互連技術,2001 年正式發表其基本的規範。2003 年10 月,國際标準組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)一緻通過了RapidIO互連規範,即ISO/IEC DIS 18372,這使RapidIO(ISO)成為嵌入式互連技術方面得到授權的唯一标準。RapidIO 的規範釋出曆史如下:

2001年3月,釋出RapidIO 1.1規範;

2002年6月,釋出RapidIO 1.2規範;

2005年2月,釋出RapidIO 1.3規範;

2007年6月,釋出RapidIO 2.0規範;

2009年8月,釋出RapidIO 2.1規範;

2011年5月,釋出RapidIO 2.2規範。

RapidIO 1.x标準支援的信号速率為1.25GHz、2.5GHz和3.125GHz;RapidIO 2.x标準在相容Rapid IO 1.x标準基礎上,增加了支援5GHz和6.25GHz的傳輸速率 。

RapidIO 已有超過10 年的曆史,仍然生機勃勃,它還在繼續為開發人員提供高速、先進的通訊技術:可對許多內建電路、闆卡、背闆及計算機系統供應商提供支援,支援RapidIO 标準的廠商有:Mercury Computer Systems、Freescale Semiconductor、Lucent-Alcatel、PMC-Sierra、Texas Instruments、Tundra Semiconductor、WindRiver、AMCC、Curtiss-Wright Controls、GE Fanuc 等,也就是說世界上幾乎所有的嵌入式主流廠商都已經支援RapidIO 技術,顯然,RapidIO 勢在必行。發展至今,開發人員有100 多種基于RapidIO 的産品可供選擇,這些産品涵蓋了各種開發工具、嵌入式系統、IP、軟體、測試與測量裝置及半導體(ASIC、DSP、FPGA)等。

RapidIO互聯主要通過RapidIO交換晶片實作,研制RapidIO交換晶片的廠商主要有Tundra公司、IDT公司和Redswitch公司等。Redswitch公司的産品及應用都較少,Tundra公司後并入IDT公司。IDT公司提供了多種高性能,低功耗的RapidIO交換晶片,介紹幾種應用較多的RapidIO晶片:

1) CPS-1848

CPS-1848晶片基于RapidIO 2.1規範,共有48路串行通道,可以靈活配置為12×4,18×2,18×1的端口工作方式,端口數最多可以配置為18個,晶片内部交換帶寬達到240Gbps,提供無阻塞的全雙工交換能力。高性能的SerDes通道可以實作單路1.25、2.5、3.125、5.0或6.25Gbaud的傳輸速率。

2 CPS-1432

CPS-1432晶片基于RapidIO 2.1規範,共有32路串行通道,可以靈活配置為8×4,14×2,14×1的端口工作方式,端口數最多可以配置為14個,晶片内部交換帶寬達到160Gbps,(同上)

3 CPS-1616

CPS-1616晶片基于RapidIO 2.1規範,共有16路串行通道,可以靈活配置為4×4,8×2,16×1的端口工作方式,端口數最多可以配置為16個,晶片内部交換帶寬達到80Gbps,(同上)

4. Tsi578

Tsi578晶片是Tundra公司推出的RapidIO交換産品,後并入IDT公司,該晶片基于RapidIO 1.3規範,共有16路串行通道,可以靈活配置為8×4或16×1的端口工作方式,(同上)2.5或3.125Gbaud的傳輸速率。