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Interlaken技术新一代数据包互连协议白皮书??2010-11-12 23:41:36|??分类：Interlaken |??标签： |字号大中小?订阅1.0 摘要　　串行链接技术提高了先进通信设备的设备互连带宽。Interlaken 是一项为实现高带宽及可靠的包传输而优化的互连协议。该协议使用多个串行链接，在器件间建立逻辑连接，并利用多通道、背压能力和数据完整性保护，提升通信设备的性能。该白皮书概述Interlaken 的特点和实施案例研究。?2.0 设计目标2.1 协议描述　　传统上，具有千兆位级吞吐量的器件的数据总线速率约为每管脚100 Mbps。差分信号技术将该带宽增加了接近10 倍，达至每对管脚800 Mbps，从而使器件的吞吐量达到10 Gbps。具有时钟和数据恢复功能的新串行技术，又将带宽增加了10 倍，达至每对管脚6 Gbps，从而使器件的数据流速率达到数十Gbps。相比之前的协议，该协议可减少了90% 的IO 管脚和PCB 线路。　　该协议利用最先进的串行技术，以实现通信系统器件间基于包传输模式的，高速、健壮、灵活的接口，实现通信系统内器件之间的包传输。?2.2 带宽范围　　Interlaken 不存在固有上限，但主要用于10 Gbps至100 Gbps的连接。如此宽的带宽范围，令该协议可适用于多项应用，并允许后向兼容多代设备。Interlaken 适用于在以下设备中实施：具有多个10 Gbps端口的MAC、OC-768 SONET framer、下一代100 Gb以太网集成电路和100 Gbps switch fabric 与包处理器。?2.3 扩展性　　Interlaken 具有在不同数量的通道上运行的能力，从而可实现其扩展性。以下两个参数决定了连接带宽的大小：　　1. 接口的串行通道数量　　Interlaken 接口可使用任意数量的串行链接（或“通道”）。有效带宽与通道数量直接相关。例如，如图1 所示，当按相同的单通道速度运行时， 8-通道接口可承载的有效载荷是4 通道接口的两倍。　　?　　2. 各通道的频率　　?　　有效带宽还与各通道比特率直接成比例。例如，若通道数相同， 3.125 Gbps端口可承载6.25 Gbps端口一半的有效载荷。?　　由于可通过增加通道数量或单通道比特率提高带宽， Interlaken 是一个非常易于扩展的接口。例如，如图2 所示，容量为40 Gbps的IC 可使用8 通道与其它的40 Gbps IC 连接，使用4 通道与20 Gbps IC 连接，以及使用2 通道与10 Gbps设备连接。因此，不同容量的IC 可实现互操作，从而实现后向兼容。?　　?2.4 灵活性?　　Interlaken 可在不同数量的通道上运行，为器件互连提供高度的灵活性。单个物理接口中不同容量的IC 可分成多个低速的物理接口。例如，如图3 所示， 8 个物理通道可组成一个40 Gbps接口、2 个20 Gbps接口，或4 个10 Gbps接口。因此，根据该示例，高带宽的IC 可连接至多个低带宽IC，从而增加系统的端口数量。??　　?2.5 通道化?　　在许多应用中，必须在物理接口中提供多个逻辑通道。例如，不同的通道可用于承载发送到不同的物理端口、SONET 逻辑通道的通信业务，或者承载不同优先级的通信业务。?　　Interlaken 旨在为256 个通道提供固有支持，通过使用双用通道字段扩展，最多可扩展至64 K 个通道，从而满足大多数应用要求。?2.6 弹性?　　任何一种串行链接都会出现比特误差。Interlaken 每次传输都采用强大的循环冗余校验(CRC) 保护，以避免加扰导致的误码增生，从而将比特误差的影响降至最低。每一个串行链接的运行状况都可持续透明地监控。??3.0 功能性?3.1 数据条带化，实现扩展性?　　接口内数据分割方式决定接口提高带宽的难度。Interlaken 基于分布在所有通道上的8 字节字传输。通道数量越多，在各间隔之间传输的字就越多。由于按8 字节步进传输，且接口支持多个通道，因此可显著提高带宽。?　　?3.2 可突发，实现低延时?　　通过接口传输数据包有两种基本方法；交错传输与非交错传输。?　　? 非- 交错数据包传输　　数据包的传输始终是在另一个通道开始传输前完成( 见图5)。?　　　　由于要发送全长型数据包，因此数据包在一个通道传输的同时，接口两端的缓冲器必须能够接受其它通道上的数据。由于完整的数据包在发送时没有分割，因此在接收端无需重新组合数据包。?　　? 数据包交错传输：　　各通道在转移至下一个通道前，只传输数据包的小块碎片( 见图6)。?　　?　　一旦出现数据，便以小突发方式传输，可将缓冲器- 容量需求减至最少，从而减少接口延时。?　　Interlak