高性能多DSP互连技术

  作者:王勇 张平 北京邮电大学信息与通信工程学院 时间:2010-03-02来源:电子产品世界

  可以看出,在越来越高的传输速率需求的推动下,高性能DSP互连接口在物理层技术的主要发展趋势是:从高电压摆幅→低电压摆幅,从单端信号→差分信号;从并行总线→串行信号线;从收发异步→收发外同步→源同步→串行码流中嵌入时钟的串行器/解串行器(SerDes);从半双工→全双工;从多点分时共享总线→点-点的专用互连;最终使接口传输速率从几十Mbit/s发展到目前的10Gbit/s。

  数据的串行化意味着数据必须以分组方式传输。而由于信号完整性问题,高速串行差分线一般不允许多点负载,因此基于SerDes的互连一般是点到点的直接互连。当DSP数量较少时,可以采用DSP间两两的直接互连;当DSP数量较多时,须要采用中间DSP或用于数据传输的中间器件—交换机。

  因此,物理层技术的发展推动着高性能DSP的主要互连技术从多点并行总线转向高速串行直连和分组传输交换。例如TI在2008年10月发布的3核DSP TMS320C6474、Freescale在2008年11月发布的6核DSP MSC8156,都已经取消传统意义上的数据、地址和控制三总线接口而代之以sRIO、GE之类的标准分组交换网络接口以及AIF这样的高速直连接口。

  根据传输特性对互连技术分类

  互连的目的满足接口及算法链路的数据传输需要,因此互连特性往往与传输特性紧密相关。各种互连技术虽各有不同,但可以根据互连与传输的共性进行统一分类,有助于理解并选择合适的互连技术。表3是根据互连与传输的特性对现有主要DSP互连技术的分类。图1~图4是对典型互连技术实例的图示。

  对表3补充说明如下:多点总线为多DSP共享并分时占用,不能多数据流并发传输。多点主从总线可能有主总线的桥接转换,例如PCI-HPI的PCI2040(TI)、PCI-Local总线的PCI9054(PLX)。传统互连中的数据传输过程一般都需要源、中间或目的处理器的显性或隐性(例如TDM中的时隙分配)地直接参与。而基于交换机的网络互连则一般不需要。间接传输中的中介器件、DSP或交换机可以根据需要级联。接口转换桥方式连接标准网络的实例有:专用于ADI公司SHARC及TigerSHARC的SharcFin和FINe(Bittware)、通用的TSI620(Tundra)。高端FPGA由于其丰富的接口、对几乎所有互连标准的有效支持、使用的灵活性和高性能的计算处理能力,也会在多DSP的互连中发挥重要作用。

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关键词: 接口 DSP 处理器 互连

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