串行 RapidIO 與萬(wàn)兆位以太網(wǎng)

移動(dòng)應用中多媒體內容的爆炸式增長(cháng)孕育了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的又一次進(jìn)化。為了趕上日益增多的語(yǔ)音和數據通信量需求，就必須開(kāi)發(fā)出高性能的系統。為了在競爭如此激烈的市場(chǎng)上保持領(lǐng)先，系統設計人員必須選擇一種可擴展的互連標準，以提供更佳的性能、成本、功耗和可靠性。串行RapidIO（S-RIO）是唯一能夠滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)基帶處理應用的特定需求的協(xié)議，不過(guò)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)（10GE）有時(shí)也被看作一種替代性解決方案。

要理解10GE和S-RIO之間的差別，首先必須了解這兩種標準的發(fā)展歷史。以太網(wǎng)標準是專(zhuān)為大型局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)而設計的，其前提是網(wǎng)絡(luò )上存在著(zhù)功能強大的處理器，能夠加強軟件協(xié)議棧。這些種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò )上的事務(wù)實(shí)際上通常都包含大量的數據通信流量，具有很高的數據承載量。但是，無(wú)線(xiàn)基帶處理則具有與之不同的需求。在無(wú)線(xiàn)系統中，高性能處理部件都同時(shí)攜帶有控制面和數據面的通信量，并需要在彼此之間進(jìn)行快速而可靠的通信。串行RapidIO就是為了支持這種類(lèi)型的需求而量身設計的。

性能很重要
3G+與4G無(wú)線(xiàn)協(xié)議以及高級天線(xiàn)系統（AAS）架構都需要強大且可預知的系統性能。為了滿(mǎn)足這種需求，在RapidIO標準中，延遲和協(xié)議效率被給予了特殊的關(guān)注。為了盡量縮短延遲，RapidIO的設計采用了較短的數據包報頭以及基于目標ID（DestID）的簡(jiǎn)單路由選擇架構。這種簡(jiǎn)單的傳輸層功能實(shí)現了100ns以?xún)鹊闹蓖ń粨Q機延遲。RapidIO提供了對傳輸中的數據包進(jìn)行“stomp”的功能，從而使得交換機設備無(wú)須接收到整個(gè)數據包就能夠將其轉發(fā)（“stomp”是一種控制符號，在RapidIO協(xié)議中用于在遇到錯誤時(shí)取消已部分傳輸的數據包）。這種功能在不影響可靠性的前提下提高了系統的整體性能。如果在轉發(fā)的數據包中檢測到錯誤，RapidIO端口在無(wú)須軟件干預的情況下就能夠對傳輸中的數據包進(jìn)行“stomp”處理。

相反，10GE數據包的報頭要長(cháng)得多，從而導致與其他處理部件進(jìn)行通信的延遲增加。對于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)而言，較長(cháng)的數據包長(cháng)度可以補償較長(cháng)的報頭長(cháng)度及相關(guān)開(kāi)銷(xiāo)所帶來(lái)的影響。但是，與局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)模型中的通信量相比，無(wú)線(xiàn)應用中的通信量通常長(cháng)度較短，而數量較多。對于這種承載量較小的通信量而言，10GE標準中較長(cháng)的數據包報頭就會(huì )給每次事務(wù)的效率帶來(lái)不利影響，并降低系統的整體性能。10GE標準中第2層的交換機延遲也要比S-RIO中的延遲大得多，在最佳情況下也要遠遠超過(guò)200ns。以太網(wǎng)不能對傳輸中的數據包進(jìn)行“stomp”處理。相反，它會(huì )“盡力”去傳遞數據包，并依賴(lài)第3或第4層的軟件來(lái)驗證數據包內容的完整性。