RapidIO添加流控制功能,发展速度赶超PCI Express

RapidIO协会宣布,它已为其互连架构添加端到端流控制功能,使之成为处理边缘、接入及无线设备中数据平面通信的一个可行选择。

传统上,RapidIO在设备设计中一直用于处理控制平面通信。“但随着RapidIO规范串行版本的问世,并为了进一步降低成本,一些主要设备供应商要求添加流控制机制,以便让RapidIO也能处理数据平面通信,”RapidIO协会主席Sam Fuller表示。该协会是开发和推广此规范的一个工业组织。

经过一年的努力,该协会将把端到端流控制机制添加到其规范的逻辑层,并允许这些机制与串行和并行RapidIO一道工作。“我们不必在底层协议插入流控制机制,”RapidIO技术工作组主席Shippen介绍道,“相反,我们是在现有协议之上构建这些机制。”

“在数据平面通信中,流控制只是那些必备的功能之一。”Linley Group的高级分析师Jag Bolaria指出。

定义三种流控制机制

基本上,该规范所添加的流控制机制是为了应付由队头阻塞(head-of-line blocking)导致拥塞等情况而设计的。在那些情况中,当不断增加的网络负荷超过某条链路的容量时,网络架构中的输出FIFO就会开始备份。Shippen表示,这类阻塞会导致访问拥塞链路的通信流以及进入相同交换机但不使用拥塞链路的通信流出现堆积。为了解决这个问题,该协会已经在逻辑层添加一个拥塞控制包(CCP)。当某条链路的拥塞加剧时,CCP通过网络发送一条高优先级的XOFF信息,告诉系统暂停向拥塞链路发送通信流。一旦拥塞解除,CCP发送一个XON信号,告知节点可以恢复通信。

如果XOFF信息在传输期间丢失,流控制机制可以重发它。如果目的地没有收到XON信息,目的地节点将等待一段时间,然后自动开始向拥塞链路发送通信流。

目前,RapidIO规范定义了三种流控制机制,更高优先级的通信流将接受更好的服务,即延迟时间更低。这些机制的目的是为了允许在端点设备之间传输多个数据流,而不必对它们进行排序。在物理层中的“优先级”位负责对这些流进行管理和赋优先级。它们还能强制排序,并提供避免死锁的功能。“每个通信流接受哪种程度的服务取决于具体实现,”Shippen指出,“不过,该规范要求所有交换机至少为较高优先级的通信流提供最低改进程度的服务,因为使用优先级位有两个目的:一是在物理层强制排序和避免死锁,一是在逻辑层映射逻辑流优先级。”

虽然最初的规范只定义了三种流,但该协会正在着手添加更多精确的流控制机制。ALT="图1:两种互连规范的市场前景预测。">

借助这些已推出的、将推出的流控制程序,RapidIO协会宣称它已经领先于基于PCI Express的Advanced Switching规范,后者得到英特尔及其他许多公司的支持。

发展速度可能超过PCI Express

Metz International的一份报告也认为,RapidIO到2010年时能够在与PCI Express先进交换标准的竞赛中获胜。事实上,Metz顾问Ernie Bergstrom的报告“总线之战第二集:巨人的碰撞”指出,2007年RapidIO的收入可能会是PCI Express的两倍多。

该报告否定了业界有关英特尔的PCI Express神圣不可动摇的观点。实际上,在摩托罗拉和一些重要合作伙伴的支持下,开发商们已经赶在PCI Express之前完成了RapidIO的并行和串行实现。

这份出自既不属于摩托罗拉阵营也不属于英特尔阵营的公司的报告还比较了用于系统内部连接的几种串行互连标准,如Hyper Transport和PCI-X。这份报告并未考虑诸如Infiniband等标准,因为它声称这些标准并未像其他标准那样获得强劲的支持。Metz透露,Hyper Transport主导了近期的出货,主要是因为它被选择用在Xbox中(Xbox已发运了1200万个端口),以及思科系统公司的好几款Catalyst交换机中。

从更长期来看,用于盒内和盒间链路的互连将由串行RapidIO和PCI Express标准主宰,尤其是PCI Express的先进交换扩展。Bergstrom表示,RapidIO在高端的对等通信中略有技术优势,但其中期的市场优势将主要来自其先行者优势,因为Tundra Semiconductor公司已经可以提供其接口芯片,并且其他供应商也将在今后的两年内推出采用该标准的芯片。

“英特尔相信,PCI Express将在一年内开始强大起来,而且你也应当相信英特尔肯定会投很多钱来解决它的问题,”Bergstrom指出,“但该标准要想真正获得市场认同,必须首先离开Arapahoe工作组,并转入PCI-SIG工作组,而且它目前的草案也需要更稳定一些。”

到2010年时,PCI Express和串行RapidIO将在终端应用领域(如服务器簇和中等密度网络边缘设备)展开激烈竞争。在有些应用中,如VoIP网关,PCI Express将比RapidIO具有更好的经济和性能优势,但RapidIO标准将主宰高密度网络集合系统,在这些系统中它较好的对等通信功能将带来性能优势。

“另外还有一些应用是这两种标准都不会很适合的,”Metz补充道。要了解更详细信息,请访问。

作者:柯南、卫玲