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用于 AMBA AXI 的 CoreLink Network Interconnect

用于 AMBA AXI 的 CoreLink Network Interconnect Image (View Larger 用于 AMBA AXI 的 CoreLink Network Interconnect Image)
系统集成的迅猛发展使片上通信成为系统性能的中心。

CoreLinkARM CoreLink™ NIC-400 Network Interconnect 为 AMBA® 4 AXI4™、AMBA 3 AXI3™、AHB™-Lite 和 APB™ 组件提供了一个可完全配置的分层低延迟、低功耗连接。NIC-400 在 NIC-301 的基础上增加了新功能,如具有分层门控时钟功能和Thin Links 选项以减少线路阻塞的高级电源管理和避免阻塞的 QoS 虚拟网络

 


可通过设计进行配置

  • CoreLink NIC-400 Network Interconnect 是一种可以灵活配置的 IP,它在优化后可满足基于 AMBA 协议的复杂 SoC 的要求。QoS-400 Advanced Quality of Service 选项提供了动态带宽或延迟控制调节器,可对复杂多主接口设计中的信号传输进行有效智能的管理。
  • NIC-400 的一项新功能是 QVN-400 QoS 虚拟网络选项,用于在互连和动态内存控制器 (DMC-400) 中通过按优先级为不同虚拟通道分配缓冲区空间来防止交叉流和线端阻塞。
  • NIC-400 的 TLX-400 Thin Links 选项对 AXI4 连接进行分包,在交换机之间传输较少的信号以减少线路阻塞。

NIC-301 实现示例

高性能 CPU 群集、GPU 和其他主接口之间的一致性

设计和构建 AMBA 互连交换机网络 

  • 这是数量越来越多的小尺寸 IP 内核的必备条件
  • 可以针对不同的总线宽度(32 至 256 位)配置每个交换器,以及针对具有自动插入总线宽度和时钟转换桥接的不同时钟域配置每个交换器

针对低延迟进行优化

  • 最新版本包括新的桥接,它减少了不同时钟域、数据宽度和 AMBA 协议的仲裁和转换延迟

针对较高频率的高级时序收敛选项

  • 用户可完全控制寄存器的放置,以便精确地在时钟频率和系统延迟之间实现折衷
  • 可以借助每个通道和每个方向的时序收敛来隔离较长的通道

数据打包和缓冲以进行有效的通信

  • 可以插入可配置的地址和数据缓冲区以减少转换停止
  • 从较窄的数据通道转变为较宽的数据通道时,扩容桥可有效地打包数据

与 AMBA 设计工具集成在一起

  • 新的用户接口可配置一个互连交换网络,以便完全控制选择的端口类型(AXI、AHB 和 APB)、总线宽度和时钟域

原始时钟频率方面的互连性能取决于很多因素,其中包括配置、大小以及关联的系统组件,当然啦,还包括使用的实现硅技术。CoreLink Network Interconnect 的一个重要功能是,能够在设计阶段的不同位置配置和启用流水线寄存器阶段。这样就可以对时钟频率和系统延迟之间的折衷作精确控制。

低功耗对 ARM 也很重要,CoreLink Network Interconnect 也不例外。RTL 优化过程中,门控时钟可被综合工具自动插入,这种技术被广泛使用。实现试验表明,多达 95% 的触发器在闲置时时钟被关闭。

具有较少端口的小互连交换器速度比具有很多端口的大交换器快,因此,最新的 CoreLink Network Interconnect 可以生成和拼接小交换网络。这种交换网络策略可提高系统的整体性能。此外,每个交换器还可在自己的时钟域上运行。在被定义为异步之后,在硅片可以更加容易地实现时序收敛。


互连网络(NIC-400、NIC-301)

此产品的一个实例是互连网络。创建复杂系统是十分简便,并且会检查配置选件的一致性

  • 拓扑结构设计,以符合平面布置图和数据流要求
  • 对于较低的门数,接口和交换架构优化了互连之间的逻辑

虚拟网络防止阻塞

选件 (QVN-400) 在 NIC-400 和 DMC-400 内存控制器中采用优先级控制的缓冲区空间的分配,以防止从处理器到内存的整个路径中出现交叉线和线端阻塞。

Thin Links

适用于 NIC-400 的一个选件 (TLX-400),减少 AXI 交换机之间的路由

AMBA 4 AXI4 中的长时间脉冲

新的 NIC-400 增加了对长时间脉冲的支持,提高了媒体流的效率

分层门控时钟的功耗更低

添加了 NIC-400,空闲功耗降低 90% 以上。

优化了转换延迟

对于任何时钟、数据宽度和协议转换组合,只有一个延迟开销

单周期仲裁

仲裁具有单周期吞吐量和单周期切换,以便不会出现流水线气泡

全局动态 QoS

QoS 信息随事务动态地通过互连网络进行传输,以便在网络结构中进行分布式仲裁

增强的缓冲以减少停止

可以在每个通道的交叉点配置缓冲以接受事务,以免在关键通信通道中诱发停止

通过减容程序处理多个未完成的事务

在减少数据宽度时,可以同时处理一批可配置数目的未完成事务

扩容程序将数据打包成较宽的总线

将较窄位宽数据高效打包到较宽数据通道中

可在内部编程

网络编程是在网络内进行地址映射,以便不需要使用外部环回连接

系统级地址映射

独立于网络设计来描述系统级地址映射主接口可以具有独立的地址映射

扩展的时序收敛选项

每个 AXI 通道及每个方向的时序收敛选项(正向、反向)

  • 网络接口的任一端
  • 在转换边界
  • 在交换器之间
  • 仲裁后
  • 仲裁内

256 位最大数据宽度

256 位最大数据宽度,可与 32 位数据之间进行转换

多区域辅助接口支持

稀疏辅助接口解码比较准确,并从互连报告错误

写入数据释放控制

在网络接口中,可以针对写入数据释放进行编程,以便在连续周期内没有收到数据时从数据通道中去除气泡


AMBA 互连产品

 相关产品

优点


 AMBA Design Kit (ADK)
AMBA AHB 处理器,包括 Cortex-M 系列
 对于只有 AMB 组件的系统(没有 AXI),请使用 AMBA Design Kit

CoreLink Network Interconnect 
(NIC-400、QoS-400、QVN-400、TLX-400、NIC-301QoS-301

Cortex-A 和 Cortex-R 处理器

针对低延迟进行优化,以提高基于 Cortex 处理器的 SoC 的系统性能。

Mali 图形和视频处理器 

提供高带宽以进行高频率的高效运行,从而获得最佳的多媒体性能。

AMBA Designer (ADR-301) 

用于配置 AMBA 系统 IP 并将其与 Cortex 和 Mali 处理器连接在一起的设计环境。

验证和性能检测 (VPE-301)

可以对基于 AMBA AXI 的系统进行快速准确的性能分析。

CoreLink 动态内存控制器(DMC-400、MC-34x) 

针对包含 ARM Cortex 和 Mali 处理器的系统,提供到主内存的低延迟和高带宽的数据通道组合。


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