RapidIO的應(yīng)用與未來(lái)

　　在嵌入式設(shè)計(jì)中，RapidIO是一個(gè)重要的、并得到廣泛應(yīng)用的接口標(biāo)準(zhǔn)。帶著對(duì)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(jī)會(huì)專訪了據(jù)RapidIO行業(yè)協(xié)會(huì)創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事Sam Fuller先生。

RapidIO行業(yè)協(xié)會(huì)創(chuàng)始人兼執(zhí)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(biāo)是為嵌入式系統(tǒng)開發(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(guī)范，到現(xiàn)在已發(fā)布RapidIO 2.2正式規(guī)范，第三的規(guī)范也正在制定中。RapidIO技術(shù)主要應(yīng)用于無(wú)線基站、高性能&云計(jì)算、成像、視頻監(jiān)控、視頻&音頻設(shè)施、軍事、工業(yè)控制、測(cè)試測(cè)量等領(lǐng)域。Sam Fuller給出了一組數(shù)據(jù)，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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。隨著移動(dòng)設(shè)備對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的消耗越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的吞吐能力也需快速上升，RapidIO便是處理器之間實(shí)現(xiàn)互連的最佳選擇之一。

　　對(duì)于RapidIO來(lái)說(shuō)，其主要競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)是PCIe。當(dāng)問(wèn)及RapidIO和PCIe之間的主要區(qū)別時(shí)，Sam Fuller先生回答說(shuō)，RapidIO和PCIe最大的區(qū)別是PCIe是設(shè)計(jì)為處理器與外圍設(shè)備的接口，如果是將PCIe接口用于處理器之間的連接，設(shè)計(jì)就會(huì)特別復(fù)雜，特別難設(shè)計(jì)，有些芯片可以做到，但很有限，可能只能實(shí)現(xiàn)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型的處理器，PCIe就很難做到了。PCIe系統(tǒng)是樹狀結(jié)構(gòu)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(duì)點(diǎn)傳輸而設(shè)計(jì)的，但同時(shí)也支持樹狀結(jié)構(gòu)。從物理層的信號(hào)傳遞來(lái)說(shuō)，RapidIO和PCIe是沒(méi)有太大區(qū)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(nèi)存對(duì)內(nèi)存的收發(fā)協(xié)議。在PCIe系統(tǒng)中整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)內(nèi)存地址，而RapidIO系統(tǒng)中各個(gè)處理器的內(nèi)存地址都是獨(dú)立的。另外，從應(yīng)用層面上來(lái)說(shuō)，PCIe主要集中在臺(tái)式機(jī)和高性能計(jì)算領(lǐng)域，而非嵌入式系統(tǒng)，在這一點(diǎn)上和RapidIO又有所不同。

　　談到RapidIO在中國(guó)的應(yīng)用與前景時(shí)，Sam Fuller說(shuō)道，當(dāng)幾年前剛到中國(guó)時(shí)，還幾乎沒(méi)有中國(guó)公司采用RapidIO接口，而現(xiàn)在已經(jīng)有很多中國(guó)公司在用，其中就有海思半導(dǎo)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(guó)廠商開始使用RapidIO。

　　RapidIO是個(gè)公開的接口標(biāo)準(zhǔn)，誰(shuí)都可以使用，誰(shuí)都可以提出改進(jìn)的意見(jiàn)?，F(xiàn)在是第三代的草案，2016年以后計(jì)劃推出第四代。每一代RapidIO規(guī)范提升時(shí)的最大挑戰(zhàn)是電氣性能的提升，特別是在高速狀態(tài)下，因?yàn)樵诟咚贍顟B(tài)下器件更容易出錯(cuò)，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(guī)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(gòu)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)，用戶能將過(guò)往的設(shè)計(jì)在新的產(chǎn)品上使用，軟件的繼承性和可重用性很好。