PCI Express

PCI Express и Advanced Switching

На основе физического и канального уровня PCI Express организацией ASI SIG разработана спецификация Advanced Switching (AS), версия 1.0 опубликована в конце 2003 года. Ее цель — создание единого интерфейса для соединения между микросхемами, платами, модулями и даже блоками, удаленными друг от друга на небольшие расстояния. В данном параграфе сделаем краткое сравнение AS и PCI Express, различие между которыми находится на уровнях транзакций и вышестоящих уровнях.

Уровень транзакций PCI Express наследует основные черты PCI/PCI-X — шин подключения устройств, использующих для взаимодействие общедоступное пространство системной памяти (ОЗУ). Топология соединений — строго древовидная. При этом все устройства централизованно конфигурируются одним хостом (центральным процессором), расположенным в корне дерева. Все устройства работают под управлением одной операционной системы. Возможность непосредственного взаимодействия устройств друг с другом напрямую зависит от их взаимного расположения и не гарантируется, если путь между ними лежит через главный мост (безусловно доступна только системная память). Связь через прозрачные мосты основана на плоской модели памяти — во всей системе используется единое адресное пространство.

Уровень транзакций Advanced Switching отвечает распределенной модели вычислительной системы, в которой используются различные топологии и протоколы взаимодействия равноранговых устройств. Для обеспечения высокого уровня доступности применяется избыточность; большое внимание уделяется управлению качеством обслуживания (QoS).

Верхние уровни AS обеспечивают следующие особенности:

  • поддержка мультихостовых систем и динамического конфигурирования. В систему с AS может объединяться множество компьютеров и устройств со своими локальными пространствами памяти (получается общая модель памяти системы — не плоская). Функции (обязанности) конфигурирования системы могут распределяться между несколькими хостами, каждый из которых работает под управлением своей ОС. Изменение состава функционирующих устройств не влечет за собой общей перезагрузки системы («горячее подключение» в PCIподобных системах подразумевает заранее известный состав подключаемых устройств);
  • безусловная возможность взаимодействия равноранговых устройств, независимо от их взаимного расположения. Прямая передача сообщений (не через память) обеспечивает высокую производительность обмена;
  • поддержка различных топологий соединений, включая и варианты с множественными путями (звезда, двойная звезда, сетка). Элементы AS образуют коммутационную фабрику. Для определения пути пакетов по фабрике используется маршрутизация от источника (source routing) — источник сообщения в заголовке пакета явным образом перечисляет коммутаторы и их порты, через которые данный пакет должен доставляться до адресата назначения. В системе с множеством путей это обеспечивает быструю работу коммутаторов (им не приходится выбирать путь);
  • управление качеством обслуживания и обеспечение защиты каналов и коммутаторов от перегрузок;
  • масштабирование системы с AS — повышение производительности за счет развития «коммутационной фабрики» и распараллеливания потоков информации по разным путям;
  • повышение надежности (уровня готовности) системы в целом за счет избыточности;
  • единая основа для множества применений. Уровень транзакций AS позволяет инкапсулировать пакеты данных любых интерфейсов, включая PCI/PCI-X/PCI Express, сетевые и любые периферийные интерфейсы. Это позволяет использовать AS как средство подключения модулей ввода/вывода и сетевых интерфейсов в высокопроизводительных серверах и телекоммуникационных устройствах (коммутаторах, маршрутизаторах, фильтрах);
  • программная прозрачность — поддержка общепринятых методов работы с устройствами PCI, включая нумерацию и конфигурирование;
  • гибкое управление доставкой пакетов — поддержка группового вещания и широковещания (multicast и broadcast).


Sitelinkx by eXtro-media.de
Яндекс.Метрика