System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种PCIe Switch与SoC的互联系统及方法技术方案_技高网

一种PCIe Switch与SoC的互联系统及方法技术方案

技术编号:40419734 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-20 22:38
本发明专利技术涉及数据传输技术领域,提供了一种PCIe Switch与SoC的互联系统及方法。其中,通过在PCIe Switch上直接设置本地系统桥,和将SoC直接部署在PCIe Switch上,实现了PCIe总线域的TLP包与SoC上AXI总线数据之间的相互转换,及PCIe总线系统与SoC间的低延迟、低成本数据通路,克服了传统互联方法中PCIe总线系统与SoC间的数据交互必须基于高延迟PCIe链路实现的局限性,以及系统性能提升对高带宽PCIe PHY的依赖性,同时降低了传统方式中使用PCIe PHY和完整的PCIe控制器所带来的资源成本,有效降低了设计实现高性能、多功能PCIe Switch芯片的所需的功耗、面积代价。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据传输,特别是涉及一种pcie switch与soc的互联系统及方法。


技术介绍

1、在基于传统pcie(peripheral component interconnect express,高速串行计算机扩展总线标准)switch产品构建的pcie总线系统中,用于扩展各种功能的通用或应用驱动的专用soc(system on chip,片上系统)通常在pcie终端设备(end point)上部署,soc通过pcie终端设备的pcie链路与pcie总线系统中的其它设备实现数据交互和信息交换。pcie链路的建立通过对接链路两端的pcie设备的phy(physical,物理层接口)并需要完整的pcie控制器(pcie controller)作为支持。其中,pcie switch芯片是一种高速pcie交换设备,便于主机和服务器的pcie接口扩展,达到可以接入更多pcie设备的效果。

2、由于pcie链路的存在,传统的pcie switch与soc的互联方式存在以下缺陷:一是数据在pcie链路上的传输存在不可避免的延迟,性能优化主要依赖于pcie phy的带宽提升;二是pcie phy和pcie控制器均是大规模的复杂ip(intellectual property,知识产权核心,指芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计),由此引入的资源成本对芯片面积和功耗造成了不利影响。

3、鉴于此,克服现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。


技术实现思路

1、为有效提升soc与pcie总线系统的互访性能,降低二者之间数据通路的延迟与复杂度,本专利技术采用一种部署在pcie switch上的本地系统桥互联pcie switch内部的switch子系统和soc子系统,将pcie总线系统中的soc直接部署在pcie switch上,代替了传统的互联方式(通过pcie链路互联部署在pcie终端设备上的soc与pcie总线系统)。

2、本专利技术采用如下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供了一种pcie switch与soc的互联系统,包括switch子系统、本地系统桥和soc子系统,所述switch子系统、所述本地系统桥和所述soc子系统直接部署在pcie switch上,所述switch子系统与所述本地系统桥连接,所述本地系统桥与所述soc子系统连接,其中:

4、所述switch子系统,用于将来自pcie总线系统的第一请求tlp包和第二完成tlp包向所述本地系统桥转发;以及,用于接收第二请求tlp包和第一完成tlp包,将所述第二请求tlp包和所述第一完成tlp包进行路由处理并转发至pcie总线系统;

5、所述本地系统桥,用于接收所述第一请求tlp包,将所述第一请求tlp包转换为第一axi读写请求,当所述第一请求tlp包转换为所述第一axi读写请求后,将所述第一axi读写请求转发至所述soc子系统,待所述soc子系统返回第一axi读响应后,将所述第一axi读响应转换为第一完成tlp包;以及,用于接收第二axi读写请求,将所述第二axi读写请求转换为所述第二请求tlp包,当所述第二axi读写请求转换为所述第二请求tlp包后,所述本地系统桥将所述第二请求tlp包转发至所述switch子系统,待所述switch子系统返回第二完成tlp包后,将所述第二完成tlp包转换为第二axi读写响应;

6、所述soc子系统,用于向所述本地系统桥发送所述第二axi读写请求;以及,用于接收所述第一axi读写请求,对所述第一axi读写请求进行处理并返回所述第一axi读响应。

7、第二方面,本专利技术提供了一种pcie switch与soc的互联方法,用于实现第一方面所述的pcie switch与soc的互联系统,包括:

8、switch子系统向本地系统桥发送第一请求tlp包;所述本地系统桥接收所述第一请求tlp包,将所述第一请求tlp包转换为第一axi读写请求;当所述第一请求tlp包转换为所述第一axi读写请求后,所述本地系统桥将所述第一axi读写请求转发至soc子系统;所述soc子系统接收所述第一axi读写请求,对所述第一axi读写请求进行处理后返回第一axi读响应,以根据所述第一axi读响应完成soc子系统方向的通信;

9、所述soc子系统向本地系统桥发送第二axi读写请求;所述本地系统桥接收所述第二axi读写请求,将所述第二axi读写请求转换为第二请求tlp包;当所述第二axi读写请求转换为所述第二请求tlp包后,所述本地系统桥将所述第二请求tlp包转发至所述switch子系统;所述switch子系统接收所述第二请求tlp包,对所述第二请求tlp包进行处理后返回第二完成tlp包,以根据所述第二完成tlp包完成switch子系统方向的通信。

10、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

11、本专利技术通过在pcie switch上直接设置本地系统桥,和将soc直接部署在pcieswitch上,在pcie switch的结构上实现了pcie switch连接本地系统桥、本地系统桥连接soc的互联系统,实现了pcie总线域的tlp包与axi总线数据之间的相互转换(即支持双向传输),避免了经过pcie链路,无需通过pcie的数据链路层和物理层,使用本地系统桥直接在事务层传输数据,实现了pcie总线系统与soc的低延迟、低成本数据通路,克服了传统互联方法中pcie总线系统与soc间的数据交互必须基于高延迟pcie链路实现的局限性,以及系统性能提升对高带宽pcie phy的依赖性,同时降低了传统方式中使用pcie phy和完整pcie控制器所带来的资源成本,有效降低了设计实现高性能、多功能pcie switch芯片的所需的功耗、面积代价。且通过在pcie switch的soc子系统和switch子系统之间提供大规模的数据交换通路,使得soc在pcie switch上实现后,打破了一些功能强大的高速接口在pcieswtich芯片上的使用限制,极大地增加了pcie switch的功能可扩展性,且有效降低了pcie控制器和pcie phy之间pcie链路的延迟。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,包括Switch子系统、本地系统桥和SoC子系统,所述Switch子系统、所述本地系统桥和所述SoC子系统直接部署在PCIe Switch上,所述Switch子系统与所述本地系统桥连接,所述本地系统桥与所述SoC子系统连接,其中:

2.根据权利要求1所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥包括TLP输入控制模块,其中:

3.根据权利要求2所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥还包括TLP转AXI模块和第一AXI主接口,其中:

4.根据权利要求3所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥还包括AXI转TLP模块、TLP输出控制模块和第一AXI从接口,其中:

5.根据权利要求1所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述Switch子系统包括发送缓存器,所述本地系统桥包括请求包入接口和完成包入接口,其中:

6.根据权利要求1所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述Switch子系统包括接收缓存器,所述本地系统桥还包括TLP出接口、第一AXI主接口和第一AXI从接口,所述SoC子系统包括第二AXI主接口和第二AXI从接口,其中:

7.根据权利要求1所述的PCIe Switch与SoC的互联系统,其特征在于,所述SoC子系统包括各种类型的高速接口控制器,其中:

8.一种PCIe Switch与SoC的互联方法,其特征在于,所述PCIe Switch与SoC子系统的互联方法用于实现权利要求1至7中任一项所述的PCIe Switch与SoC子系统的互联系统,包括:

9.根据权利要求8所述的PCIe Switch与SoC的互联方法,其特征在于,所述本地系统桥接收所述第二AXI读写请求,将所述第二AXI读写请求转换为第二请求TLP包包括:

10.根据权利要求9所述的PCIe Switch与SoC的互联方法,其特征在于,所述当所述第二AXI读写请求转换为所述第二请求TLP包后,所述本地系统桥将所述第二请求TLP包转发至所述Switch子系统包括:

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【技术特征摘要】

1.一种pcie switch与soc的互联系统,其特征在于,包括switch子系统、本地系统桥和soc子系统,所述switch子系统、所述本地系统桥和所述soc子系统直接部署在pcie switch上,所述switch子系统与所述本地系统桥连接,所述本地系统桥与所述soc子系统连接,其中:

2.根据权利要求1所述的pcie switch与soc的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥包括tlp输入控制模块,其中:

3.根据权利要求2所述的pcie switch与soc的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥还包括tlp转axi模块和第一axi主接口,其中:

4.根据权利要求3所述的pcie switch与soc的互联系统,其特征在于,所述本地系统桥还包括axi转tlp模块、tlp输出控制模块和第一axi从接口,其中:

5.根据权利要求1所述的pcie switch与soc的互联系统,其特征在于,所述switch子系统包括发送缓存器,所述本地系统桥包括请求包入接口和完成包入接口,其中:

6.根据权利要求1所述的pci...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘家傲钟雄林李行张俊
申请(专利权)人:芯动微电子科技武汉有限公司
类型:发明
国别省市:

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