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我國首款自主研發RapidIO二代交換芯片正式發布
發布時間:2018-11-05
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  11月4日,天津市濱海新區信息技術創新中心對外發布了我國首款自主研發的RapidIO二代交換芯片——NRS1800。該芯片在數據計算、數據采集、數據存儲、對外通信領域具有領先優勢,可廣泛應用于圖像分析、醫療成像、數據中心等領域,填補了我國在交換芯片領域空白。
  
  “未來交換芯片的市場規模可達到千億級。”據創新中心相關技術負責人介紹,RapidIO二代交換芯片在信息基礎設施建設,如無線通信、數據中心、云計算、高性能計算等領域都已得到大規模應用。創新中心技術人員經過歷時近4年的攻關研發,實現了NRS1800的量產流片和批量供貨。目前,該芯片在全國十余家單位得到應用。
  
  天津市濱海新區信息技術創新中心是軟件定義互連技術及產業發展聯盟牽頭單位,未來創新中心芯片研發團隊將繼續圍繞軟件定義互連技術方向開展RapidIO第三代交換芯片、軟件定義互連芯片等交換芯片的研制,助力國家網絡強國發展戰略建設。
  
  據了解,RapidIO技術主要面向高性能嵌入式系統的互連通信,被廣泛應用于高性能嵌入式系統芯片間、板卡間乃至設備間的互連,是一種高性能、低引腳數的互連體系結構,具有高帶寬、低時延、高效率、高可靠性等優點。
  
  RapidIO: 高性能嵌入式互連技術
  
  RapidIO互連架構是一個開放的標準,滿足了嵌入式基礎設施在應用方面的廣泛需要。可行的應用包括連接多處理器、存儲器、網絡設備上的存儲器映射I/O器件、存儲子系統和通用計算平臺。
  
  RapidIO互連定義包括兩類技術:面向高性能微處理器及系統互連的并行接口;面向串行背板、DSP和相關串行控制平面應用的串行接口。串行和并行RapidIO具有相同的編程模型、事務處理和尋址機制。
  
  RapidIO支持的編程模型包括基本存儲器映射I/O事務、基于端口的消息傳遞和基于硬件一致性的全局共享分布式存儲器。RapidIO也提供各種錯誤檢測機制,還提供定義良好的硬件和基于軟件的架構以報告并糾正傳輸錯誤。
  
  RapidIO互連被定義為分層結構,在保證后向兼容性的同時提供了可擴展性和未來增強的可能。
  
  RapidIO協議分層結構
  
  邏輯層定義了操作協議; 傳輸層定義了包交換、路由和尋址機制;物理層定義了電氣特性、鏈路控制和糾錯重傳等。
  
  象以太網一樣,RapidIO也是基于包交換的互連技術。如圖,RapidIO包由包頭、可選的載荷數據和16bits CRC校驗組成。包頭的長度因為包類型不同可能是十幾到二十幾個字節。每包的載荷數據長度不超過256字節,這有利于減少傳輸時延,簡化硬件實現。
  
  RapidIO技術主要面向高性能嵌入式系統的互連通信,它采用高性能LVDS技術,可以在4對差分線上實現10Gbps的有效傳輸速率,而且具有萬兆以太網、PCI express更高的傳輸效率。由于RapidIO在路由、交換、容錯糾錯、使用方便性上有較完善的考慮,可以實現基于硬件的高性能可靠數據傳輸,所以必將在嵌入式系統、3G和3G之后的Beyond3G、4G移動通信基站、高性能數字信號處理系統等中得到廣泛應用。
  
  大多數電子系統實現三個基本功能:處理數據、來回移動數據和存儲數據,即在處理和傳輸數據時,也在沿途不同的地方存儲這些數據。開發RapidIO技術正是為了在嵌入式系統內提供以交換互連而非總線為基礎的傳輸數據的標準方法,從而能夠替代很多現有總線技術或基于交換的技術如PCI、VME、Utopia、Infiniband、Ethernet(在系統內使用)或者SPI4。

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