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AMBA AXI用のCoreLinkネットワーク インターコネクト

AMBA AXI用のCoreLinkネットワーク インターコネクト Image (View Larger AMBA AXI用のCoreLinkネットワーク インターコネクト Image)
システム統合の著しい成長により、オンチップ通信はシステム パフォーマンスの最重要課題になりました。

CoreLinkCoreLink™NIC-400ネットワーク インターコネクト®は、AMBA®4 AXI4™、AMBA 3 AXI3™、AHB™-Lite、およびAPB™コンポーネントに対して、完全にコンフィギュレーション可能な、階層的、低レイテンシ、低消費電力のインターコネクトを提供します。NIC-400は、NIC-301階層クロック ゲーティング、および配線の輻輳を低減するThink Linksとブロッキングを防ぐQoS仮想ネットワークのオプションを持つ高度な電力管理などの新しい機能を追加します。

 


自由な設定が可能な設計

  • CoreLink NIC-400ネットワーク インターコネクトは、高度な設定が可能なIPで、AMBAプロトコルを使用して複雑なSoCの要件に合わせて最適化できます。QoS-400アドバンスト クオリティ オブ サービスオプションは、複雑なマルチマスタ設計でトラフィックを効率的かつインテリジェントに管理するための動的な帯域幅やレイテンシ制御レギュレータを提供します。
  • NIC-400の新しいQVN-400QoS仮想ネットワーク オプションは、インターコネクトおよびダイナミック メモリ コントローラ(DMC-400)の両方で優先度に従って異なる仮想チャネルにバッファ領域を割り付け、クロスストリームや行頭のブロッキングを防ぐ仮想ネットワークです。
  • TLX-400NIC-400のシン リンク オプションは、AXI4接続間の転送をパケット化する事により少ない信号に切り替えて配線の輻輳を低減し、タイミング·クロージャを容易にします。

NIC-301の実装例

高性能CPUクラスタ、GPU、その他のマスタ間のコヒーレンシ

AMBAインターコネクト スイッチのネットワークの設計と構築 

  • 小さいジオメトリと増加するIPコアに不可欠
  • 各スイッチは32~256ビットの異なるバス幅用の設定と、自動挿入バス幅とクロック変換ブリッジによる異なるクロック ドメイン用の設定が可能

低レイテンシ用に最適化

  • 最新リリースに含まれている新しいブリッジでは、クロック ドメイン、データ幅、およびAMBAプロトコルを通じて、調停と変換のレイテンシが低下

高周波数用の高度なタイミング クロージャ オプション

  • ユーザがレジスタ配置を完全に制御し、クロック速度とレイテンシのトレードオフの詳細な調整が可能
  • 長いパスを分離するために、チャネルごと、方向ごとのタイミング クロージャによるタイミング クロージャの支援が可能

効率的な通信のためのデータ パッキングとバッファリング

  • 変換ストールを削減するために、コンフィギュラブルなアドレスとデータ バッファを挿入可能
  • サイズ増加ブリッジでは、ナロー データ パスからワイド データ パスに移るときに効率的にデータをパック

AMBA設計ツールとの統合

  • 新しいユーザ インタフェースにより、インターコネクト スイッチのネットワークを設定し、ポートの種類(AXI、AHB、およびAPB)、バス幅、およびクロック ドメインを自由に選択できる

クロック速度そのままという意味でのインターコネクトのパフォーマンスは、コンフィギュレーション、サイズ、接続されているシステム コンポーネント、そして、実装に使用されたシリコン テクノロジなど、さまざまな要素に影響されます。CoreLinkネットワーク インターコネクトの重要な機能は、設計のさまざまな時点で、パイプライン レジスタ ステージの設定と有効化が可能なことです。これにより、クロック速度とレイテンシのトレードオフの詳細な調整が可能になります。

ARMにとって、低消費電力も重要な課題であり、CoreLinkネットワーク インターコネクトも例外ではありません。RTLは、合成ツールによる自動化されたクロック ゲート挿入を積極的に使用するように最適化されています。実装試験では、95%のフロップがアイドル時にクロック ゲートされたという結果が示されています。

ポート数の少ない小さなインターコネクト スイッチは、ポート数の多い大きなスイッチよりも速いため、最新のCoreLinkネットワーク インターコネクトでは、小さなスイッチのネットワークの生成と連結を許可しています。このスイッチのネットワークの戦略によって、システムの全体的なパフォーマンスが向上します。また、各スイッチは独自のクロック ドメインで動作できます。非同期で定義すると、大きなシリコン ダイ全体でタイミング クロージャが容易になります。


インターコネクトのネットワーク(NIC-400、NIC-301)

製品のインスタンスは、インターコネクト ネットワークです。複雑なシステムの作成が容易で、コンフィギュレーションのオプションにより整合性がチェックされます。

  • フロア プランとデータ フローの要件に適したトポロジ設計
  • インタフェースとスイッチのアーキテクチャで、インターコネクト間のロジックをゲート数が少なくなるように最適化

仮想ネットワークがブロッキングを防止

オプション(QVN-400)がNIC-400インターコネクトとDMC-400メモリ コントローラのバッファ領域を優先度に応じて割り付け、プロセッサからメモリまでのパス全体でクロスラインとヘッドオブライン ブロッキングを防ぎます。

シン リンク

AXIスイッチ間のルーティングを減らすNIC-400のオプション(TLX-400)を利用可能

AMBA 4 AXI4のロング バースト

新しいNIC-400はロング バーストのサポート追加によってメディア ストリーミングの効率性が向上

階層クロック ゲーティングによる低消費電力

NIC-400で追加すると、アイドル電力が90%以上低下します。

変換レイテンシを最適化

クロック、データ幅、およびプロトコル変換のすべての組み合わせで、レイテンシ ペナルティは1つのみ

シングル サイクルの調停

パイプライン バブルが発生しないように、調停にはシングル サイクル スループットとシングル サイクル スイッチングがある

グローバル ダイナミックQoS

ネットワーク構造内の分散調停のために、インターコネクトのネットワークを経由したトランザクションによってQoS情報が動的に移動する

ストールを削減するために強化されたバッファリング

ストールが重要な通信パスで引き起こされないように、バッファリングは各チャネルのクロッシング ポイントで、トランザクションを許可するように設定可能

ダウンサイザによる複数の未解決トランザクション

データ幅を狭くする場合、コンフィギュラブルな数の未解決トランザクションを同時に処理可能

アップサイザによるワイド バスへのデータのパック

ナロー データがワイド データ パスに効率的にパックされる

内部的にプログラム可能

ネットワークのプログラミングは、外部ループバック接続が必要にならないように、ネットワーク内部でアドレス マップ化

システムレベルのアドレス マップ

システムレベルのアドレス マップは、ネットワーク設計からは独立して記述されます。マスタは独立したアドレス マップを持つことができる

拡張されたタイミング クロージャ オプション

AXIチャネル方向ごと(前進、後進)のタイミング クロージャ オプション

  • ネットワーク インタフェースの両面
  • 変換境界で
  • スイッチ間
  • 調停後
  • 調停内

256ビット最大データ幅

256ビット最大データ幅、32ビット データとの変換

複数領域のスレーブのサポート

少ないスレーブのデコードは正確で、インターコネクトからエラーがレポート

書き込みデータの解放制御

ネットワーク インタフェースでは、データが連続的なサイクルで受信されない場合は、データ パスからバブルを削除するために、書き込みデータの解放をプログラムできます


AMBAインターコネクト製品

 関連製品

利点


 AMBAデザイン キット(ADK)
AMBA AHBプロセッサ(Cortex-Mファミリを含む)

AHBコンポーネントのみの(AXIがない)システムでは、AMBAデザイン キットを使用

CoreLinkネットワーク インターコネクト
(NIC-400、QoS-400、QVN-400、TLX-400、NIC-301QoS-301

Cortex-A およびCortex-Rプロセッサ

低レイテンシに最適化され、CortexプロセッサベースのSoC用にシステム パフォーマンスを向上させます。

Maliグラフィックスおよびビデオ プロセッサ  

最高のマルチメディア性能用に高帯域幅、高周波数、高効率の動作を提供

AMBAデザイナ(ADR-301) 

AMBAシステムIPを設定し、それらをCortexおよびMaliプロセッサと接続するための設計環境。

検証および性能調査(VPE-301)

AMBA AXIベースのシステムの迅速で正確なパフォーマンス解析を提供。

CoreLinkダイナミック メモリ コントローラ(DMC-400、MC-34x) 

ARM CortexとMaliプロセッサを含むシステムにメイン メモリへの低レイテンシと高帯域幅を組み合わせたデータ パスを提供。


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