(View Larger AMBA 开放规格 Image)AMBA® 协议作为公开标准的片上互连规范,在片上系统 (SoC) 中用于功能模块的连接与管理。它有助于首次开发带有大量控制器和外设的多处理器设计。AMBA 基于 ACE™、AXI™、AHB™、APB™ 和 ATB™ 等规范为 SoC 模块定义了共同的框架结构，这有助于设计的重复使用。
AMBA 4 是最新增添到 AMBA 系列中的规范，增加了五个新接口协议：用于在处理器之间实现完全高速缓存一致性的ACE ；用于实现 I/O 一致性的 ACE-Lite；用于最大限度提升性能和能源效率的 AXI4；最适合在 FPGA 中实现的 AXI4-Lite 和 AXI4-Stream 。
IP 重用是降低 SoC 开发成本和缩短开发时间的基本要素。在符合以下基本要求的前提下，AMBA 规范提供的接口标准可实现 IP 重用：
IP 重用在要求使用共同标准的同时，支持具有不同功耗、性能和面积要求的各种 SoC。借助其 ACE、AXI、AHB 和 APB 接口协议，AMBA 4 可以满足所有要求。
多层架构可用作 AMBA 3 AXI 或 AHB 系统中主辅接口之间的交叉开关。并行链接允许互连带宽支持主接口的峰值带宽，而不会增加互连的频率。
它是标准接口规范，可确保不同设计团队或供应商提供的 IP 组件之间的兼容性。AMBA 规范可用作明确定义接口协议的书面规范和一套声明，以此确保实现此级别的兼容性。
整个半导体行业广泛采用 AMBA 规范，这已促使完善的第三方 IP 产品和工具市场为开发基于 AMBA 的系统提供相应支持。AMBA 声明的普及加快了该行业的广泛参与。
最新一代中性能最高的 AMBA 4 接口称为 AXI，包括 AXI4、ACE 和 AXI 一致性扩展。它面向高带宽、高时钟频率系统设计，其一些特性能使其适用于基于深亚微米的高速互连。AXI 协议的主要功能和优点如下所示：
支持高速缓存一致性和强制排序
通过使其易于重新定时而不损失吞吐量，允许实现达到更高时钟频率
针对大量频率不同的时钟域，支持全局异步局部同步 (GALS) 技术。
通过充分利用深管道化的 SDRAM 内存系统，分离通道架构以增加吞吐量。
AMBA 4 规范在 AMBA 3 规范的基础上另外新增了五个接口协议。
ACE 协议 AXI 一致性扩展新增了三个通道，用于 ACE 主设备的 cache 之间共享数据，以及 cache 维护的硬件控制。ACE 还增加了屏障支持以强制对多个未完成的事务排序，因此可降低 CPU 停止以等待之前的事务完成的可能性。分布式虚拟内存 (DVM) 用于在多个主设备之间维护虚拟内存映射。
ACE-Lite 协议是 ACE的一个很小的子集，提供了 I/O一致性或单向一致性，即 ACE-Lite 主设备的 cache 一致性由 ACE 主设备维护。ACE-Lite 主设备可以监听 ACE 主设备 cache，但其他主设备不能监听 ACE-Lite 主设备的 cache。ACE-Lite 也支持 barrier。
AXI4 协议是对 AXI3 的更新，在用于多个主接口时，可提高互连的性能和利用率。它包括以下增强功能：
AXI4-Lite 协议是 AXI4 协议的子协议，适用于与组件中更简单且更小的控件寄存器式的接口通信。 AXI4-Lite 接口的主要功能如下：
AXI4-Lite 是 AXI4 协议的子协议，适用于与组件中更简单且更小的控件寄存器式的接口通信。AXI4-Lite 接口的主要功能如下：AXI4-Stream 协议可用于从主接口到辅助接口的单向数据传输，可显著降低信号路由开销。该协议的主要功能如下：
AMBA 3 规范定义了一组接口协议（共四个），这些协议针对要求高数据吞吐量、低带宽通信，要求低门数、低功耗以及执行片上测试和调试访问的数据集中处理的组件，提出了片上数据通信要求。这些接口包括：
AMBA 3 AXI 接口规范提供了支持高效数据通信吞吐量的特性。 利用相对计时灵活的五个单向通道和可乱序执行数据的多个未决事务，可以：
AMBA 3 AHB 接口规范可在对 AMBA 3 AXI 性能没有要求的情况下，在单频子系统中实现简单外设之间的高效互连。其固定的管道化结构和单向通道使其可与针对 AMBA 2 AHB-Lite 规范开发的外设兼容。
AMBA 3 APB 接口规范支持访问外设中的配置寄存器和通过低带宽外设的数据流量所需的低带宽事务。 这一高度紧凑的低功耗接口可通过高性能 AMBA 3 AHB 和 AMBA 3 AXI 互连隔离此数据通信。AMBA 3 APB 接口可与 AMBA 2 APB 接口完全向后兼容，允许使用现有 APB 外设。
AMBA 3 ATB 接口规范新增了数据不可知的接口，以便在跟踪系统中根据 AMBA 规范跟踪数据。为便于调试，跟踪组件和总线与外设保持平行，互相连接，同时保持可见性。
AMBA 3 规范取代了 AMBA 2，适用于新设计。现有 AMBA 2 外设可用于基于 AMBA 3 的系统中。AMBA 2 规范定义了一组接口协议（共两个）：
AMBA 2 AHB 接口规范可在单频系统中实现主接口之间的高效互连。 此接口不仅包括 AMBA 3 AHB 接口的所有功能，而且允许在该结构中的主接口之间使用仲裁功能。
AMBA 2 APB 接口规范支持访问外设中的配置寄存器和通过低带宽外设访问数据流量所需的低带宽事务。 这一高度紧凑的低功耗接口可隔离高性能 AMBA 2 AHB 互连产生的数据流量。
ARM 提供系统 Verilog 声明用于 AMBA 4 协议检查。
Averant SolidPC 采用一组预定义的技术规则来验证是否符合 AMBA AHB 协议规范。
| 接口 | 互连 | 处理器 |
|---|---|---|
ACE | CoreLink CCI-400 | |
AXI | CoreLink NIC-400、NIC-301 | |
AHB | CoreLink NIC-400、NIC-301、ADK |
建模和验证高速缓存一致性协议、VIP 和设计- Jasper Design Automation 和 ARM 合作支持 ACE™ 协议产品
AXI3 Protocol Checker、AXI4 Protocol Checker 和 ACE、ACE-Lite Protocol Checker 等 AMBA 资源可供 ARM 注册用户使用。Protocol Checker 包含了一整套由 SystemVerilog (SVA) 编写的 Protocol Assertion，其附带的辅助逻辑可用于跟踪协议的时序行为。
针对 AMBA 4 和 AMBA 3 的 IP-XACT 1.4 总线定义可供 ARM 的注册用户查看。
ARM 引入了新的 AMBA 商标许可和使用准则。
在下面的文档列表中，第二版 AMBA AXI 协议规范定义了 AXI3、AXI4 和 AXI4-Lite。
