IDT擴展PCIe Gen2交換系統互連解決方案領(lǐng)導地位

有了新的 PCIe Gen2 解決方案，IDT 能夠提供針對多主系統無(wú)可比擬的設計靈活性的系統架構。多主用來(lái)定義具有多個(gè) CPU 聯(lián)合體的系統，在 PCIe 術(shù)語(yǔ)中通常稱(chēng)為“主聯(lián)合體（root complexes），它共存、通信、共享和管理系統資源。這樣的系統也被稱(chēng)為多域系統，因為每個(gè) CPU 聯(lián)合體都是 PCIe 域的主聯(lián)合體。

PCIe 是由具有單主（主聯(lián)合體）和多個(gè)端點(diǎn)的樹(shù)狀拓撲定義的。主和端點(diǎn)之間可以直接或通過(guò) PCIe 交換器連接。每個(gè)域中的主聯(lián)合體都負責發(fā)現 PCIe 設備、運行中的枚舉和管理，包括地址和內存空間的管理。圖 1是一個(gè)簡(jiǎn)單的 PCIe 域及其元件的實(shí)例。

雖然由PCIe 規范定義的單主拓撲提供了一個(gè)處理聯(lián)合體與本地 I/O 之間可擴展、低功耗和高性能連接，但一個(gè)系統中處理能力需求的增加和對補充處理單元的需求（中央處理器、管理處理器、網(wǎng)絡(luò )處理器和安全處理器等）使一個(gè)系統中處理器的數量超過(guò)了一個(gè)主，先進(jìn)的 PCIe 交換架構需要提供：

支持多主與主之間的通信
動(dòng)態(tài)資源映射和共享：I/O和外設計算元素
計算和智能 I/O 元素間一致且有效的一對多數據分布
跨多種尺寸和能力的可預測線(xiàn)速性能
低功耗
高可靠性、可用性、可維護性（RAS） 和安全性
利用現有的硬件、固件和軟件生態(tài)系統

新系列 IDT PCIe 系統互連交換解決方案內在的創(chuàng )新基礎是公司先進(jìn)的交換架構，它可以將一個(gè)物理交換器在邏輯上劃分為多個(gè)邏輯子交換器，每個(gè)子交換器都有子交換分區作為獨立的域，完全符合 PCIe 協(xié)議和規范。新的交換器通過(guò)提供更多分區/域之間通信的功能，包括通過(guò)直接內存訪(fǎng)問(wèn)（DMA）和支持多播或廣播數據傳輸的先進(jìn)數據處理補充了架構的創(chuàng )新。最后，所提供的交換器的復位和時(shí)鐘邏輯可以確保每個(gè)交換器分區運行完全符合獨立于所有其他分區的規范。

IDT 公司首創(chuàng )了第一個(gè) PCIe 交換解決方案，通過(guò)建立一個(gè)分區交換架構提供了多主支持。這種先進(jìn)架構確保了一個(gè)物理器件作為多個(gè)邏輯交換器運行，每個(gè)邏輯交換功能完全符合 PCIe 域，下圖所示。該架構支持多達 8 個(gè)不同 PCIe 域和主聯(lián)合體，能夠在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)基礎上安排和分配交換器端口和連接。這種強大的架構可實(shí)現以往 PCIe 無(wú)法實(shí)現的許多應用：

●取代多個(gè)有一個(gè)交換器的分立 PCIe 交換器，以節省功耗、空間并降低成本
●靈活的槽映射，以取代PCIe信號交換器
●高可用性系統的端口故障恢復，以實(shí)現比可移動(dòng)上行端口更大的靈活性
●帶寬平衡以?xún)?yōu)化系統資源配置

利用分區交換架構提供的多達 8 個(gè)獨立的主聯(lián)合體支持，IDT 系列通過(guò)配置多達 8 個(gè)非透明橋（NTB）功能的新系列交換器擴展了系統功能，實(shí)現交換分區和 PCIe 域之間的通信。交換器內的非透明橋功能實(shí)現了主聯(lián)合體隔離和地址轉換，實(shí)現如下圖所示的域間處理器間的通信。

如上圖所示，IDT 交換器為系統設計人員提供了兩個(gè) DMA 控制器，為整個(gè)系統的高效數據移動(dòng)創(chuàng )建了中央位置，并從管理數據移動(dòng)卸載處理資源。DMA 傳輸由內部和各交換分區和 PCIe 域支持。

IDT 分區交換架構、非透明橋和 DMA 功能的強大組合還為多主故障恢復提供了業(yè)界最佳支持。與以往或同類(lèi)僅由雙主機故障恢復的交換器不同，IDT 解決方案可以利用一個(gè)主機（主）對系統中任何其他主聯(lián)合體或主聯(lián)合體組合進(jìn)行全狀態(tài)和無(wú)狀態(tài)故障恢復。

新增的數據移動(dòng)功能支持 PCIe 多播。IDT 推出了第一款 PCIe 多播器件，擴展了在交換器分區和 PCIe 域內及之間支持多播信息傳輸的新系列交換器的重要功能。

最后，IDT 的交換解決方案通過(guò)智能管理系統計時(shí)和復位功能解決了關(guān)鍵的多主系統設計問(wèn)題，有助于交換分區和 PCIe 域完全獨立運行。每個(gè)系統分區和域能夠在無(wú)需任何其他 PCIe 域全局交換器影響的情況下復位。同樣，IDT 通過(guò)解決 PCIe 系統中關(guān)鍵的系統計時(shí)問(wèn)題，利用其豐富的硅計時(shí)產(chǎn)品組合，支持了多個(gè)時(shí)鐘域。IDT 解決方案獨特地支持了端口參考時(shí)鐘，可用來(lái)代替全球系統時(shí)鐘，使每端口時(shí)鐘隔離，實(shí)現多個(gè)時(shí)鐘域，包括用于支持業(yè)界最靈活時(shí)鐘架構擴頻時(shí)鐘（SSC），如下圖所示。

PCI Express 是一種基于標準的架構，與以往的 PCI-X 和 PCI 標準向后兼容。隨著(zhù)協(xié)議的高度可擴展，PCI、PCI-X 和更多最近發(fā)布的 PCIe 都成為了計算、通信和嵌入式系統芯片到芯片互連事實(shí)上的標準，可提供低成本和低功耗互連解決方案。創(chuàng )新的架構和信新的 IDT PCIe Gen2 交換解決方案系列符合該規范，可提供與 PCIe Gen2、PCI-X 和 PCI 向后兼容的 PCIe Gen2連接。新系列 IDT 解決方案是業(yè)界首款符合 PCIe 基礎規范 2.1 修訂版兼容的產(chǎn)品。

利用 8 至 24 端口和 12 至 32 通道的交換配置和豐富的功能集，包括 DMA、多個(gè) NTB，每端口時(shí)鐘和支持多主系統操作的分區架構多播，新系列 IT 交換器適合廣泛的通信、嵌入式和存儲應用?？傊?，任何為實(shí)現多個(gè)系統處理單元間高性能連接，以及尋求空間和功耗效率關(guān)鍵的應用領(lǐng)域中各自域和域間通信支持的應用，都將從 IDT PCIe Gen2 交換解決方案中受益。