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5G通信等尖端应用的高速互连还看RapidIO

Franklin Zhao?? 2016年03月14日 ?? 收藏0
无线、任务关键性、工业自动化、实时图像分析以及数据中心等特定应用需要有非常低的延时。RapidIO由于架构延时低至100ns,在无线领域取得了成功。RapidIO交换芯片供应商IDT公司前不久参加了巴塞罗那世界移动通信大会,并在更早些时候发布了新的RapidIO交换器件。借此机会,EDN China对该公司高级产品经理Tony Lukassen进行了独家专访,了解了一些有关RapidIO的背景,以及新的RapidIO器件在5G无线通信、太空应用和强子对撞机等高精尖应用当中所扮演的关键角色。

5G通信等尖端应用的高速互连还看RapidIO
图1:IDT公司高级产品经理Tony Lukassen。

RapidIO是什么?

Lukassen先生告诉记者,RapidIO协议在2000年创建,它是一种针对性能关键型计算的统一架构。该协议的几个关键特性包括低延时、高扩展性(既可以为小型系统使用又可以为高度密集型应用使用)、低系统功耗、流程控制机制(因此可用于电信级产品)。因此,RapidIO现在几乎支配了所有的无线基础设施。RapidIO可用于边缘计算、数据中心/HPC、航天的互连。它被下一代太空互连标准(NGSIS)于2012年选定为数字数据传输的可选技术。今天,IDT的RapidIO交换芯片几乎在所有的4G呼叫和下载中都有使用。RapidIO架构现在也几乎用在了所有的4G基站和小基站等应用当中。

Lukassen先生接着介绍说,RapidIO有着强大、开放的生态系统(图2来自RapidIO行业协会,该协会负责管理其规范)。RapidIO生态系统既包括半导体芯片商和IP厂商,也包括系统OEM厂商等。

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图2:RapidIO强大的生态系统包括半导体芯片商、IP厂商和系统OEM厂商等。

图3为RapidIO目前的市场,它覆盖的一些针对应用的关键特性和优势包括:超低互连、高扩展性、行业标准架构、高能效以及更低的总体拥有成本(TCO)。RapidIO目前在这些市场有400多家产品客户。

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图3:RapidIO目前在无线基础设施、任务关键型应用、工业自动化、实时图像分析和数据中心等应用中扮演关键角色。

Lukassen先生表示,RapidIO除了架构延时非常低以外,还有非常低的应用到应用延时。最终处理器上的应用线路的延时非常低,因为终端处理器的开销非常低。因此,RapidIO允许非常低延时的互连。RapidIO是一种非常高可扩展的工业互连标准。除了无线基础设施以外,它在任务关键型应用、图像和视频分析应用中也开始崭露头角。RapidIO也用于半导体制造设备等工业自动化应用的流程控制。另外,它在移动边缘计算中也充满机遇,其中数据中心功能(核心网络功能)被放到接入网,因此需要进行快速分析。

“为什么这些应用主要是用RapidIO而不是其他协议呢?”当笔者问到这个问题时,Lukassen先生举例透露说:“5G移动通信的定义要求信号往返延时低于1ms,这其中不仅是通过器件的延时非常低,而且协议规定到达终点的延时也要非常低,因此数据传输到处理器处理才能非常快。RapidIO非常擅长于在不同处理单元之间快速移动数据。使用RapidIO能够获益的应用包括那些有很多相互通信的处理节点的应用。例如在无线应用中,你可能有ADST功能、处理功能、FPGA加速器,这些处理功能需要非常高性能的架构,而RapidIO可以非常高效地应对。”

RapidIO在高精尖应用中的重要作用

同时,他对RapidIO技术的几个重要新闻作了描述。去年12月份,IDT公司宣布与欧洲核研究组织(CERN)合作开发了一个低平台来加速和改善该组织的大型强子对撞机(LHC)和数据中心的分析管理。该平台基于IDT RapidIO技术在IDT Open HPAC实验室开发,它标志了其合作以来的首个重要里程碑。LHC在1秒内可在每个探测器上产生数百万次粒子碰撞,每秒产生大约1015字节(1,000TB)的数据。这些数据对于CERN努力探索关于宇宙根本问题的答案至关重要。而RapidIO技术在计算机处理器集群之间提供了具有确定性传输的低延时连接,极大地加快了数据移动和处理。

2014年9月,IDT RapidIO互联架构帮助电信公司Orange完成了社交媒体分析项目。该公司开发该平台的目的是在收视率极高的世界杯比赛期间能够实时分析消费者关注点和对情绪进行测试。Orange 的项目力求实时对协同定位于基站网络边缘的网络流量进行深入分析。IDT RapidIO交换芯片的每条链路带宽高达20Gbps,直通式延时为100ns,并具有强大的容错能力、热插拔支持、可靠的内置传输机制以及无阻塞交换性能等特点。这些对于在采用协同定位服务器的无线网络中进行关键任务分析很重要。

此外,在2015年10月,IDT还与BAE Systems合作推出了太空级芯片,用于加速和提高太空中的数据传输。2015年7月,IDT公司推出了开放式高性能分析和计算实验室,用于整合RapidIO互连技术与异构平台。

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