采用可編程串行接口設(shè)計(jì)背板
在網(wǎng)絡(luò)路由器或交換機(jī)以及企業(yè)存儲(chǔ)設(shè)備等系統(tǒng)中的高速背板中,通信系統(tǒng)正在使速度限制超越傳統(tǒng)的1Gbps大關(guān)。PCI或VME之類(lèi)的共享總線(xiàn)拓樸結(jié)構(gòu)曾用于背板應(yīng)用,然而,它們?cè)诳缮炜s性、帶寬和距離方面受到限制,即使最新的PCI－X也只能在剛過(guò)1Gbyte/s的速率下使用。
共享總線(xiàn)拓樸主要的限制因素在于高的I／O和有限的距離。由于任何一條引線(xiàn)或連線(xiàn)的損壞都將造成整個(gè)接口故障,所以可靠性也是共享總線(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。共享總線(xiàn)的最大有效距離是18英寸。
因此,需要一種新的應(yīng)用范例使芯片與芯片間及板內(nèi)能高速通信,它需要更少的I/O數(shù)量,但具有更高的可靠性。
串行鏈路通過(guò)采用一種運(yùn)用PCB走線(xiàn)、銅纜或光學(xué)介質(zhì)的解決方案,來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)箱內(nèi)(如PCI)和機(jī)箱間(如以太網(wǎng)或光纖通道)的標(biāo)準(zhǔn)。許多接口都可與串行通信配合,如PCI或以太網(wǎng)傳統(tǒng)接口,都可用串行鏈路代替在板內(nèi)或板間進(jìn)行通信。諸如InfiniBand 或千兆以太網(wǎng)等新接口便可用于高速應(yīng)用了
就所用的背板介質(zhì)來(lái)說(shuō),串行鏈路較之并行總線(xiàn)有更多的靈活性。光纖通道和千兆以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了光纖及銅線(xiàn)的接口。
采用組件式串連接頭,只需簡(jiǎn)單地切換端口上的組件類(lèi)型,就能使用戶(hù)實(shí)現(xiàn)銅線(xiàn)與各種光纖類(lèi)型間的切換
下面講述目前使用及開(kāi)發(fā)中一些流行的背板技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)。
InfiniBand 是一個(gè)新近開(kāi)發(fā)的用于服務(wù)器及外設(shè)高速背板的互連標(biāo)準(zhǔn),專(zhuān)門(mén)對(duì)付服務(wù)器與服務(wù)器或與存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)等外設(shè)連接的分布式I/O。
InfiniBand的最低實(shí)現(xiàn)提供2.5GHz時(shí)鐘下4線(xiàn)(發(fā)2收2）250MB/s全雙工帶寬。該規(guī)格還提供用4或12條基本鏈路并行實(shí)現(xiàn)的x4和x12鏈路。InfiniBand采用IBM8B/10B的編碼方案,在一對(duì)差動(dòng)線(xiàn)路上傳送數(shù)據(jù)、控制信息和時(shí)鐘。
Fibre Channel是一種已定型的分布式I/O接口,用于服務(wù)器對(duì)磁盤(pán)存儲(chǔ)器的接口。其具備低廉的軟件開(kāi)銷(xiāo),較低的等待時(shí)間和較高的帶寬效率。它較適合以太網(wǎng)的應(yīng)用,但沒(méi)有IP棧。Fibre Channel目前通過(guò)1或2Gbit物理層來(lái)提供100～200MB/s的帶寬。
Gigabit Ethernet（802.3z）是普通以太網(wǎng)(802.3 10base)和快速以太網(wǎng)(802.3u 100base)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,它把過(guò)去標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)率及信令規(guī)范擴(kuò)展到1Gbps,而且與早期以太網(wǎng)向下兼容。它定義的千兆位介質(zhì)無(wú)關(guān)接口（GMII）適合于各種光纖介質(zhì)和銅纜。
光纖Gigabit Ethernet(802.3z)和Fibre Channel都采用8B/10B編碼,提供數(shù)據(jù)流中“1”與“0”相同的轉(zhuǎn)換密度,這確保了時(shí)鐘可從數(shù)據(jù)得到恢復(fù)。
SMPTE是視頻通信的串行標(biāo)準(zhǔn)。SMPTE－292工作在1.482Gbps速率下,其一種應(yīng)用是攜載未經(jīng)壓縮的HDTV信息。
Gigabit Ethernet和Fibre Channel均制定了下一代技術(shù)發(fā)展規(guī)劃。Fibre Channel利用工作在10Gbps速率下的一個(gè)物理層,預(yù)計(jì)在2002年達(dá)到1.25GB/s。目前已有一個(gè)10 Gigabit Ethernet標(biāo)準(zhǔn)的草案,預(yù)定在明年批準(zhǔn)。一個(gè)2倍于目前速率工作的Fibre Channel新規(guī)格(2 x
