Informatique temps réel et réseaux de terrain – ELEC365

RapidIO®

The Interconnect Architecturefor High Performance Embedded Systems

Plan de la présentation Introduction Pourquoi RapidIO® ? Domaines d’application et philosophie RapidIO® Protocol Couches physiques Maintenance et gestion d’erreurs Performances Conclusions

Introduction (1) Conçu pour interconnecter les 3 C’s

Chip-to-chip Card-to-card Chassis-to-chassis

Focalisé sur les applications embedded Adopté par plus de 50 vendeurs Disponible en simulation, FPGA,

processeurs, systèmes, software, équipements de test

Introduction (2)

Pourquoi RapidIO® ? (1) Technologie de bus saturée (exemple : PCI)

Au niveau fréquence Au niveau longueur

Problème si on veut augmenter le nombre de nœuds

Surtout si fréquence et longueur augmentent RapidIO®

Architecture en étoile Peu ou pas d’impact sur le software Implémenté avec peu de transistors Faible temps de latence et grande bande passante

Pourquoi RapidIO® ? (2)

Pourquoi RapidIO® ? (3)

Équipements embedded hautes performances Control plane (contrôle du

mouvement) Data plane (mouvement des

données) RapidIO® utile pour le control plane

Pourquoi RapidIO® ? (4)

Domaines d’application (1)

Domaines d’application (2)

Domaines d’application (3)

Philosophie (1) Focalisé sur des applications

connectant différents appareils au sein d’une boîte ou chassis

Limiter l’impact sur le software Limiter l’overhead du protocol Limiter les fonctionnalités au

minimum nécessaire Gestion des erreurs en hardware

Philosophie (2)

Limiter le nombre de transistors, la surface de Silicium

Faible consommation Architecture flexible en 3 couches

Philosophie (3)

RapidIO® Protocol (1) Interconnecté par un Fabric Device Cheminement

Initiateur émet une demande de transaction avec un paquet

Fabric Device acquitte grâce à un control symbol et transmet le paquet au récepteur

Récepteur reçoit le paquet et acquitte à l’aide d’un control symbol

Fabric Device transmet l’acquittement à l’initiateur

Initiateur reçoit l’acquittement Fin de la transaction

RapidIO® Protocol (2)

RapidIO® Protocol (3)

Deux formats de paquet Request packet Response packet

Request packet

Symbole ?Acquitter qui ? Priorité Type, Dest, SrcEn cas de transfert mémoire

Quelle transaction ?

RapidIO® Protocol (4)

Response packet Très similaire Sauf...

Transaction réussie ?

RapidIO® Protocol (5) Plusieurs types de transactions (FType

et Transaction) Mailbox et Doorbell (interruptions) Message : 0 4096 bytes Files d’attente : 1 4 Partage d’une mémoire globale Fabric n’interprète pas le message

compatibilité ascendante Contrôle de flux (priorité, temps réel)

Couches physiques Protocole indépendant du médium

physique Deux types de média physiques

Parallèle Série

Maintenance et gestion d’erreurs Maintenance à distance de tous les

nœuds (registres d’erreurs et de statuts) Découverte des nœuds et configuration

à distance Gestion d’erreurs

CRC et AckID Gestion à l’aide des control symbols Watchdog time-out en cas de pertes

d’informations Interruption vers le software en cas de

disfonctionnement grave

Performances (1)

Paquets construit en // par le nœud Hardware simple et rapide pour

construire Performances diminuée en cas de

broadcasting ou multicasting Performances maximum en cas de

source routing Faible overhead

Performances (2)

Performances (3)

Conclusions Réseau à commutation de paquet robuste Architecture peut être améliorée par la

suite Très bonnes performances pour un même

prix voire moins cher Bonne gestion d’erreurs Overhead et temps de latence

comparables aux technologies actuelles mais beaucoup mieux qu’Ethernet

Références RapidIO® Technical White Paper

17/01/2003 Ride the Wave with the RapidIO®

Interconnect 30/10/2004 European Symposium Technical Overview

and Update 18/04/2001 Using the RapidIO® Message Unit on

PowerQUICC III™ 23/08/2004 RapidIO® Web Site : http://www.rapidio.org/