RapidIO的應用與未來(lái)

　　在嵌入式設計中，RapidIO是一個(gè)重要的、并得到廣泛應用的接口標準。帶著(zhù)對RapidIO的技術(shù)本身及其未來(lái)前景的疑問(wèn)，筆者借RTA年會(huì )的機會(huì )專(zhuān)訪(fǎng)了據RapidIO行業(yè)協(xié)會(huì )創(chuàng )始人兼執行董事Sam Fuller先生。

RapidIO行業(yè)協(xié)會(huì )創(chuàng )始人兼執行董事Sam Fuller先生

　　RapidIO行業(yè)協(xié)會(huì )誕生于2000年，其主要目標是為嵌入式系統開(kāi)發(fā)可靠的、 高性能、 基于包交換的互連技術(shù)，2001年正式發(fā)表了第一代RapidIO基本規范，到現在已發(fā)布RapidIO 2.2正式規范，第三的規范也正在制定中。RapidIO技術(shù)主要應用于無(wú)線(xiàn)基站、高性能&云計算、成像、視頻監控、視頻&音頻設施、軍事、工業(yè)控制、測試測量等領(lǐng)域。Sam Fuller給出了一組數據，目前所有的4G基站都采用RapidIO，60%的3G基站采用RapidIO，未來(lái)微服務(wù)器是最有潛力的應用領(lǐng)域，同時(shí)，NASA也將RapidIO納入其下一代空間技術(shù)的接口標準。隨著(zhù)移動(dòng)設備對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的消耗越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò )基礎設施的吞吐能力也需快速上升，RapidIO便是處理器之間實(shí)現互連的最佳選擇之一。

　　對于RapidIO來(lái)說(shuō)，其主要競爭技術(shù)是PCIe。當問(wèn)及RapidIO和PCIe之間的主要區別時(shí)，Sam Fuller先生回答說(shuō)，RapidIO和PCIe最大的區別是PCIe是設計為處理器與外圍設備的接口，如果是將PCIe接口用于處理器之間的連接，設計就會(huì )特別復雜，特別難設計，有些芯片可以做到，但很有限，可能只能實(shí)現兩到三個(gè)處理器的互聯(lián)。如果要連接更多的處理器或是不同類(lèi)型的處理器，PCIe就很難做到了。PCIe系統是樹(shù)狀結構的，一個(gè)主控的Master，管理底下的多個(gè)Slave。RapidIO則是主要為點(diǎn)對點(diǎn)傳輸而設計的，但同時(shí)也支持樹(shù)狀結構。從物理層的信號傳遞來(lái)說(shuō)，RapidIO和PCIe是沒(méi)有太大區別的，但是收發(fā)協(xié)議方面卻完全不同。RapidIO能支持處理器之間內存對內存的收發(fā)協(xié)議。在PCIe系統中整個(gè)系統只有一個(gè)內存地址，而RapidIO系統中各個(gè)處理器的內存地址都是獨立的。另外，從應用層面上來(lái)說(shuō)，PCIe主要集中在臺式機和高性能計算領(lǐng)域，而非嵌入式系統，在這一點(diǎn)上和RapidIO又有所不同。

　　談到RapidIO在中國的應用與前景時(shí)，Sam Fuller說(shuō)道，當幾年前剛到中國時(shí)，還幾乎沒(méi)有中國公司采用RapidIO接口，而現在已經(jīng)有很多中國公司在用，其中就有海思半導體這樣的知名公司，他相信未來(lái)還會(huì )有越來(lái)越多的中國廠(chǎng)商開(kāi)始使用RapidIO。

　　RapidIO是個(gè)公開(kāi)的接口標準，誰(shuí)都可以使用，誰(shuí)都可以提出改進(jìn)的意見(jiàn)?，F在是第三代的草案，2016年以后計劃推出第四代。每一代RapidIO規范提升時(shí)的最大挑戰是電氣性能的提升，特別是在高速狀態(tài)下，因為在高速狀態(tài)下器件更容易出錯，所以如何提高其可靠性成了必須考慮的問(wèn)題。因此，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，每一代新的RapidIO規范出來(lái)，主要的提升在于速度和電氣性能，除一些小的改進(jìn)外，其基本架構大致是不變的，這也使得RapidIO向下兼容性非常好。從IDT方面看，新產(chǎn)品推出時(shí)，用戶(hù)能將過(guò)往的設計在新的產(chǎn)品上使用，軟件的繼承性和可重用性很好。