Piiripohjaisten prosessorien tuleva tulo tuo mukanaan kysymyksen: mitä rajapintoja ja protokollia käytetään piirisarjan eri elementtien kommunikointiin keskenään. Vaikka kullekin tuotemerkille tulee olemaan useita erilaisia ja yksi, yhteinen sähköinen I / O kahdessa muunnelmassaan on tiedonsiirtoliitäntä, jota käytetään ohjelmasiirtojen välittämiseen välikappaleen päällä.
Ei ole epäilystäkään siitä, että ohjelmista koostuvat prosessorit ovat normi seuraavina vuosina, tiedämme, että se on molempien tulevaisuuden mallien veto Intel, AMD ja NVIDIA, jossa kukin heistä on kehittänyt oman käyttöliittymän viestintää varten käytettäväksi arkkitehtuureidesi kanssa.
Toisaalta yhteinen sähköliitäntä on rajapinta, jota standardisoidaan viestinnän piirisarjan elementtien välillä ja jota nämä kolme yritystä eivät omista. Lisäksi monet mallit ovat rakennettuja FPGA-yksiköitä, jotka käyttävät tätä liitäntää eri osien kommunikointiin. Vaikka ennen selittämistä, mistä se koostuu, on parasta käydä kiertueella joukon peruskäsitteitä.
NoC: n käsite
NoC tai sirulla oleva verkko on ajatus muodostaa keskinäinen tiedonsiirto tietokoneen eri komponenttien välillä ikään kuin se olisi verkko, tätä varten jokaisella elementillä on reititin, joka kommunikoi sen muiden elementtien kanssa, joten vain Se on välttämätöntä että jokaisessa verkon elementissä on sisäänrakennettu reititin, jota käytetään kommunikoimaan muiden kanssa
Jokaisella komponenttiverkon elementillä on oma osoite ja tapa kommunikoida eri komponenttien välillä on saada jokainen elementti kutsumaan toisen elementin verkko-osoitetta, jossa ei vain prosessointielementeillä ole osoite samassa sisällä, ei vain prosessoreilla ja I / O-liitännät, mutta myös muistit, jotka säveltävät sen, olipa se sitten RAM, VRAM ja jopa NVMe-sirut viestinnän helpottamiseksi.
Ajatus MCM: stä, kuten NoC
Jotain, joka erottaa SoC: n MCM: stä, on, että ensimmäisessä tapauksessa sirullamme on keskusyksikkö, joka on vastuussa kaikkien sirun elementtien kommunikoinnista keskenään ja nämä muistin kanssa ovat yhteisiä kaikissa SoC: issa riippumatta mistä arkkitehtuurista puhumme, kaikki SoC: t sisältävät kyseisen elementin.
Mutta MCM: ssä, joka koostuu useista erillisistä elementeistä, on oltava myös yksikkö, joka vastaa eri elementtien kommunikoinnista keskenään. Jos puhumme SoC: stä, täytyy olla sama yksikkö, joka vastaa viestinnästä, mutta siinä tapauksessa, että puhumme NoC: stä, jossa jokainen elementti voi kommunikoida suoraan toisen kanssa, asiat jo muuttuvat.
NoC: ssä viestintä tapahtuu eri elementtien välillä verkkoliitännän avulla, kuvittele tämä LAN-verkoksi, mutta lyhyen etäisyyden ja käytetyn materiaalin vuoksi käytetään paljon nopeammia yhteyksiä piirisarjan eri elementtien välillä.
Mikä on yhteinen sähköinen I / O?
- Yhteinen sähköinen I / O lyhennettynä CEI: nä, on sarja sopimuksia, jotka on tehnyt Optical Internet working Forum (OIF) -niminen konsortio, jonka tehtävänä on määritellä yhteiset vaatimukset sähköliitännöille, joiden tiedonsiirtonopeus on 3,125 6, 11, 25, 28. -56 ja 112, 224 ja pian XNUMX Gbps.
CEI on ollut perusta erityyppisille I / O-liitännöille ja protokollille, kuten Hyper Transport, josta AMD: n Infinity Fabric on peräisin, SATA-käyttöliittymä useissa sen versioissa. erilaisia 803.3- ja InfiniBand-liitäntöjä.
Sen merkitys johtuu siitä, että vaikka Intel ja AMD käyttävät omia omistamiaan rajapintoja kommunikoimaan MCM: n sisällä olevista eri lohkoista, vakiokäyttöisen käyttöliittymän olemassaolo on äärimmäisen tärkeää paitsi ohjelmien käyttöönotossa . eri prosessorisuunnittelijat, mutta myös näiden kehittämiseksi.
Common Electrical I / O on SERDES-tyyppinen liitäntä, joka nykyisessä versiossaan voi saavuttaa 112 Gbps: n siirtonopeuden. Tällä hetkellä sillä on erilaisia muunnelmia, mutta meidät kiinnostavat ne, jotka liittyvät opintosuorituksiin, koska niitä käytetään laajasti eri elementtien välisessä viestinnässä.
SERDES on eräänlainen käyttöliittymä, jonka se tekee ottamalla sarjan tietoja rinnakkain ja lähettämällä ne sarjaan toiseen, koska se tekee päinvastaisen prosessin, eli se muuntaa sarjasignaalin taas rinnakkaiseksi. Siksi SERDES-ulottuvuus.
Nykyisen 112 Gbps: n rajapinnan tapauksessa se käyttää PAM4-tyyppistä koodausta siten, että se voi saavuttaa 112 Gbps: n nopeuden käyttämällä 28 GHz: n kellotaajuutta viestintään. Tällaiset kellonopeudet olisivat äärimmäisen haitallisia, jos puhumme suurista etäisyyksistä, mutta se ei ole mikään MCM, joka koostuu lohkoista, joiden alapuolella on välikytkin, jossa eri elementit ovat liian lähellä kommunikointia.
Yhteisen sähköisen I / O-liitännän sisällä meillä on kahta tyyppiä, toisaalta meillä on yksi, joka vastaa viestinnästä perinteisessä sirussa, jota sen 112 Gbps -versiossa kutsutaan CEI-112G-MCM: ksi ja joka on suunniteltu Wired with Molempien päiden välinen korkeintaan 2.5 mm: n etäisyys, lyhyen kaapelietäisyyden ansiosta se voi kuluttaa hyvin vähän virtaa siirtoa kohti.
Toinen tyyppi on suunniteltu tiedonsiirtoon optisen vastaanottimen kanssa, ja kyllä, seuraava vaihe tavanomaisten välilevyjen jälkeen on käyttää optisia rajapintoja viestintään, vaikka niitä ei tällä hetkellä käytetä eikä tule käyttämään lyhyellä aikavälillä kotimaisissa järjestelmissä.
Yhteinen sähköinen I / O sirujen ulkoiseen viestintään
Piirin, vaikka se koostuu eri yksiköistä sisällä, voidaan nähdä yhtenä yksikkönä, joka on ulospäin, ja tapa, jolla se kommunikoi, on sarja I / O-liitäntöjä, jotka tarjoavat yhteyden.
Tietysti tämän tyyppiset ulkoiset rajapinnat on muutettava piirisarjassa tapahtuvaa viestintää varten yhteisen sähköisen I / O-tyyppiseksi signaaliksi sarjan sirujen kautta, jotka ovat lähellä sirun kehää. juuri ennen ulkoisia rajapintoja, olivatpa ne sitten RAM-, VRAM-, PCI Express -rajapintoja jne.
