串行 RapidIO 與萬(wàn)兆位以太網(wǎng)

移動(dòng)應(yīng)用中多媒體內(nèi)容的爆炸式增長(zhǎng)孕育了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的又一次進(jìn)化。為了趕上日益增多的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信量需求，就必須開(kāi)發(fā)出高性能的系統(tǒng)。為了在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的市場(chǎng)上保持領(lǐng)先，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須選擇一種可擴(kuò)展的互連標(biāo)準(zhǔn)，以提供更佳的性能、成本、功耗和可靠性。串行RapidIO（S-RIO）是唯一能夠滿足無(wú)線基帶處理應(yīng)用的特定需求的協(xié)議，不過(guò)萬(wàn)兆位以太網(wǎng)（10GE）有時(shí)也被看作一種替代性解決方案。

要理解10GE和S-RIO之間的差別，首先必須了解這兩種標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史。以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是專為大型局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)而設(shè)計(jì)的，其前提是網(wǎng)絡(luò)上存在著功能強(qiáng)大的處理器，能夠加強(qiáng)軟件協(xié)議棧。這些種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)上的事務(wù)實(shí)際上通常都包含大量的數(shù)據(jù)通信流量，具有很高的數(shù)據(jù)承載量。但是，無(wú)線基帶處理則具有與之不同的需求。在無(wú)線系統(tǒng)中，高性能處理部件都同時(shí)攜帶有控制面和數(shù)據(jù)面的通信量，并需要在彼此之間進(jìn)行快速而可靠的通信。串行RapidIO就是為了支持這種類(lèi)型的需求而量身設(shè)計(jì)的。

性能很重要
3G+與4G無(wú)線協(xié)議以及高級(jí)天線系統(tǒng)（AAS）架構(gòu)都需要強(qiáng)大且可預(yù)知的系統(tǒng)性能。為了滿足這種需求，在RapidIO標(biāo)準(zhǔn)中，延遲和協(xié)議效率被給予了特殊的關(guān)注。為了盡量縮短延遲，RapidIO的設(shè)計(jì)采用了較短的數(shù)據(jù)包報(bào)頭以及基于目標(biāo)ID（DestID）的簡(jiǎn)單路由選擇架構(gòu)。這種簡(jiǎn)單的傳輸層功能實(shí)現(xiàn)了100ns以內(nèi)的直通交換機(jī)延遲。RapidIO提供了對(duì)傳輸中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行“stomp”的功能，從而使得交換機(jī)設(shè)備無(wú)須接收到整個(gè)數(shù)據(jù)包就能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)發(fā)（“stomp”是一種控制符號(hào)，在RapidIO協(xié)議中用于在遇到錯(cuò)誤時(shí)取消已部分傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包）。這種功能在不影響可靠性的前提下提高了系統(tǒng)的整體性能。如果在轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包中檢測(cè)到錯(cuò)誤，RapidIO端口在無(wú)須軟件干預(yù)的情況下就能夠?qū)鬏斨械臄?shù)據(jù)包進(jìn)行“stomp”處理。

相反，10GE數(shù)據(jù)包的報(bào)頭要長(zhǎng)得多，從而導(dǎo)致與其他處理部件進(jìn)行通信的延遲增加。對(duì)于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)而言，較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度可以補(bǔ)償較長(zhǎng)的報(bào)頭長(zhǎng)度及相關(guān)開(kāi)銷(xiāo)所帶來(lái)的影響。但是，與局域網(wǎng)/廣域網(wǎng)模型中的通信量相比，無(wú)線應(yīng)用中的通信量通常長(zhǎng)度較短，而數(shù)量較多。對(duì)于這種承載量較小的通信量而言，10GE標(biāo)準(zhǔn)中較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包報(bào)頭就會(huì)給每次事務(wù)的效率帶來(lái)不利影響，并降低系統(tǒng)的整體性能。10GE標(biāo)準(zhǔn)中第2層的交換機(jī)延遲也要比S-RIO中的延遲大得多，在最佳情況下也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)200ns。以太網(wǎng)不能對(duì)傳輸中的數(shù)據(jù)包進(jìn)行“stomp”處理。相反，它會(huì)“盡力”去傳遞數(shù)據(jù)包，并依賴第3或第4層的軟件來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)包內(nèi)容的完整性。