VPX总线技术.pptVIP

VPX技术在国防领域的应用--暨高速串行技术的实现及趋势 ◆ 高速串行技术简介◆ VPX总线技术和典型应用 标准工业总线发展历程 　 VME 16 VME 32 VME 64 VME 64x VME 320 VITA 41(VXS) 40 Mbytes/sec Exp.0 x16(CPCI E) 8,000 Mbytes/sec 264 Mbytes/sec 1000 Mbytes/sec 300+ Mbytes/sec 160 Mbytes/sec 80 Mbytes/sec 20 Mbytes/sec 132 Mbytes/sec CPCI 32 x 33MHz CPCI 64 x 33MHz CPCI 64 x 66MHz 528 Mbytes/sec Parallel Bus High Speed Serial Interconnect VITA 46（VPX） 10,000 Mbytes/sec PICMG3.0(ATCA) 12,500 Mbytes/sec 为什么要采用高速串行互连技术？ ※ 国防领域各种实际应用的需要 ☆ 高速数据采集、软件无线电、图形图像处理、实时视频传输 ☆ 例如： 雷达信号采集：1GHz，12bit，多信道 单信道所需带宽：1G×2＝ 2GByte/s 多信道所需带宽：n×2GB/s ※ 处理器处理能力的提高需要新的互连技术 ☆ CPU主频： 133M－ 1G － 2G － 3G ☆ 单芯片集成的处理器核： CPU：单核－ 双核－ 4核－ 8核 GPU：几百核 ☆ 数据处理能力： 单个GPU卡：几百GFlops GPU集群：TFlops PCI/CPCI总线数据带宽： 标准 总线宽度 总线频率(MHz) 理论带宽(MB/s) 实际带宽(MB/s) 1993 PCI(v2.0) 32位 33 132 60~70 1995 PCI(v2.1) 64位 66 528 200~300 2002 PCI-X 64位 100 800 300~400 2004 PCI-X 64位 133 1064 500+ 标准 总线宽度 数据传输协议 理论带宽(MB/s) 实际带宽(MB/s) 1987 VME 32位 BLT 40 ≈20 1994 VME64 64位 MBLT 80 ≈40 1997 VME64X 64位 2eVME 160 ≈70 1999 VME320 64位 2eSST 320－500 ≈300 VME总线数据带宽： 并行总线数据带宽 高速串行互连技术简介 ※何谓高速串行 并行总线：一个时钟周期，数据的各位同时传送、接收 高速串行：在数据线上将数据一位一位地依次传送、依次接收 ※高速串行互连技术的特点 ☆ 采用低压差分信号对组成串行传输通道 信号传输速度更高、信号摆动更小、功耗低、抗干扰能力强 ☆ 时钟与数据合并进行传输 克服时钟和数据的抖动问题、极大提高传输速率、降低IC引脚数， 获得较佳的信号完整性 ☆ 采用点到点的互连方法 独立的连接链路、独享带宽 ☆ 提供通道绑定（Channel Bonding）功能 例如：×1通道：3.125G bps × 0.8 = 2.5G bps ×4通道：3.125G bps × 0.8 × 4 = 10G bps VPX总线常用拓扑结构 ※主流的高速串行协议介绍 PCI-Express；Rapid IO；10Gb Ethernet；Infiniband ☆PCI-Express 2002年，Intel、AMD、DELL、IBM主导完成规范，目前广泛应用在PC、 服务器、存储、嵌入式计算、测量测试领域 规范提供 X1，X2，X4，X8，X16和X32通道多种选择，以满足不同 系统设备对数据传输带宽不同的需求。 PCIe速率： 2.5Gbaud， 5Gbaud， 8Gbaud， PCIe数据带宽： PCI Express链路宽度 ×1 ×2 ×4 ×8 ×1