基本介紹
- 中文名：RAPIDIO
- 公司：Motorola和Mercury
- 特點：高性能、 低引腳數
- 性質：基於數據包交換的互連體系
簡介,互聯晶片,系統,
簡介
RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡導的一種高性能、 低引腳數、 基於數據包交換的互連體系結構，是為滿足和未來高性能嵌入式系統需求而設計的一種開放式互連技術標準。RapidIO主要套用於嵌入式系統內部互連，支持晶片到晶片、板到板間的通訊，可作為嵌入式設備的背板（Backplane）連線。
RapidIO協定由邏輯層、傳輸層和物理層構成。邏輯層定義了所有協定和包格式。這是對終端進行初始化和完成傳送的很有必要的信息。傳輸層為數據包從一個終端到另一個終端通道的必要信息。物理層描述了設備之間接口協定，例如包傳裝置，流量控制，電特性及低級錯誤管理等。Rapid IO分為並行Rapid IO標準和串列Rapid IO標準，串列RapidIO是指物理層採用串列差分模擬信號傳輸的RapidIO標準。
RapidIO行業協會成立於2000年，其宗旨是為嵌入式系統開發可靠的、 高性能、 基於包交換的互連技術，2001 年正式發表其基本的規範。2003 年10 月，國際標準組織（ISO）和國際電工委員會(IEC)一致通過了RapidIO互連規範，即ISO/IEC DIS 18372，這使RapidIO(ISO)成為嵌入式互連技術方面得到授權的唯一標準。RapidIO 的規範發布歷史如下：
2001年3月，發布RapidIO 1.1規範；
2002年6月，發布RapidIO 1.2規範；
2005年2月，發布RapidIO 1.3規範；
2007年6月，發布RapidIO 2.0規範；
2009年8月，發布RapidIO 2.1規範；
2011年5月，發布RapidIO 2.2規範。
RapidIO 1.x標準支持的信號速率為1.25GHz、2.5GHz和3.125GHz；RapidIO 2.x標準在兼容Rapid IO 1.x標準基礎上，增加了支持5GHz和6.25GHz的傳輸速率 。
RapidIO 已有超過10 年的歷史，仍然生機勃勃，它還在繼續為開發人員提供高速、先進的通訊技術：可對許多積體電路、板卡、背板及計算機系統供應商提供支持，支持RapidIO 標準的廠商有：Mercury Computer Systems、Freescale Semiconductor、Lucent-Alcatel、PMC-Sierra、Texas Instruments、Tundra Semiconductor、WindRiver、AMCC、Curtiss-Wright Controls、GE Fanuc 等，也就是說世界上幾乎所有的嵌入式主流廠商都已經支持RapidIO 技術，顯然，RapidIO 勢在必行。發展至今，開發人員有100 多種基於RapidIO 的產品可供選擇，這些產品涵蓋了各種開發工具、嵌入式系統、IP、軟體、測試與測量設備及半導體(ASIC、DSP、FPGA)等。
互聯晶片
RapidIO互聯主要通過RapidIO交換晶片實現，研製RapidIO交換晶片的廠商主要有Tundra公司、IDT公司和Redswitch公司等。Redswitch公司的產品及套用都較少，Tundra公司後併入IDT公司。IDT公司提供了多種高性能，低功耗的RapidIO交換晶片，介紹幾種套用較多的RapidIO晶片：
1) CPS-1848
CPS-1848晶片基於RapidIO 2.1規範，共有48路串列通道，可以靈活配置為12×4，18×2，18×1的連線埠工作方式，連線埠數最多可以配置為18個，晶片內部交換頻寬達到240Gbps，提供無阻塞的全雙工交換能力。高性能的SerDes通道可以實現單路1.25、2.5、3.125、5.0或6.25Gbaud的傳輸速率。
2 CPS-1432
CPS-1432晶片基於RapidIO 2.1規範，共有32路串列通道，可以靈活配置為8×4，14×2，14×1的連線埠工作方式，連線埠數最多可以配置為14個，晶片內部交換頻寬達到160Gbps，(同上）
3 CPS-1616
CPS-1616晶片基於RapidIO 2.1規範，共有16路串列通道，可以靈活配置為4×4，8×2，16×1的連線埠工作方式，連線埠數最多可以配置為16個，晶片內部交換頻寬達到80Gbps，(同上)
4. Tsi578
Tsi578晶片是Tundra公司推出的RapidIO交換產品，後併入IDT公司，該晶片基於RapidIO 1.3規範，共有16路串列通道，可以靈活配置為8×4或16×1的連線埠工作方式，(同上）2.5或3.125Gbaud的傳輸速率。
系統
1.Kontron（控創）AM4100 PowerPC板卡
AM4100是控創電子推出的雙核的PowerPC處理器板，採用標準AMC接口，在ATCA或TCA系統中主要套用於協定處理與數據控制。
主要技術指標：
1) Freescale雙核MPC8641D處理器
2) 1路RapidIO×1或PCIe×1接口可選配
2.Kontron（控創）AM4101 PowerPC板卡
和AM4100功能類似，AM4101也是控創電子推出的雙核的PowerPC處理器板，和AM4100的不同之處主要是AM4101的RapidIO和PCIe接口是分開的，而在AM4100中，RapidIO和PCIe接口是復用的。
主要技術指標：
1) Freescale雙核MPC8641D處理器
2) 1路RapidIO×1接口
3) 1路PCIe×1接口
3.Kontron（控創）OM6040 AMC機箱
OM6040是控創電子推出的MicroTCA系統機箱，用於加固的AMC板卡互聯，機箱採用標準AMC接口，最多可插入4塊AMC板卡。通過一塊MCH管理板，可以實現千兆乙太網、PCIe和RapidIO的交換功能，其中，RapidIO交換採用IDT公司的交換晶片。
主要技術指標：
1) 4路AMC接口，支持熱插拔
2) 背板單星形拓撲結構
3) 支持RapidIO1×交換
4) Linux作業系統
4. CommAgility AMC-2C87W3雙DSP+FPGA板卡
CommAgility來自英國，是一家在信號處理領域開發AMC板卡的公司，中國區域的代理為北京博弈泰科科技有限公司。AMC-2C87W3是該公司開發的雙DSP+FPGA的處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，交換晶片為IDT Tsi578。主要技術指標如下：
1)雙DSP，採用TI TCI6487多核DSP，1.2GHz，每個DSP有兩路1×RapidIO接口
2) Xilinx Virtex-5 LX110T-2 FPGA，一路4×RapidIO接口
3)通過AMC接口擴展3路4×RapidIO接口
5. CommAgility AMC-2C6616雙DSP+FPGA板卡
AMC-2C6616是CommAgility公司開發的雙DSP+FPGA的處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，雙DSP與FPGA之間均採用RapidIO接口通過RapidIO交換晶片互聯，交換晶片為IDT CPS-1848，RapidIO接口都符合RapidIO2.1規範。主要技術指標如下：
1)雙DSP，TI TMS320TCI6616多核DSP，1.2GHz，1 G64位DDR3-1600 SDRAM
2)每個DSP均有一路4×RapidIO V2.1接口與交換晶片互聯，數據速率高達20Gbps
3) Xilinx Virtex-6 FPGA，兩路4×RapidIO V2.1接口與交換晶片互聯，單連線埠數據速率高達20Gbps
4)通過AMC接口擴展兩路4×RapidIO V2.1接口
5)前面板出兩路mini-SAS接口，可配置為4×RapidIO V2.1
6. CommAgility AMC-2C6670雙DSP+FPGA板卡
AMC-2C6670是CommAgility公司開發的雙DSP+FPGA的處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，雙DSP與FPGA之間均採用RapidIO接口通過RapidIO 交換晶片互聯，交換晶片為IDT CPS-1848，RapidIO接口都符合RapidIO2.1規範。
AMC-3C87F3是CommAgility公司開發的三DSP+FPGA的處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，DSP與FPGA之間均採用RapidIO接口通過RapidIO 交換晶片互聯，交換晶片為IDT Tsi578。主要技術指標如下：
1)三DSP，TITMS320TCI6487DSP，1.0GHz，128 MB16位DDR2-667 SDRAM
2)每個DSP有兩路1×RapidIO接口
3) Xilinx Virtex-5 LX110T-2 FPGA，一路4×RapidIO接口
4)通過AMC接口擴展3路4×RapidIO接口
8. CommAgility AMC-D4F1-1200四DSP+FPGA板卡
AMC-D4F1-1200是CommAgility公司開發的四DSP+FPGA的處理器板卡，
1)四DSP，TITMS320C6455 DSP，1.2GHz，128 或256MB DDR2-500 SDRAM
2)每個DSP有1路4×RapidIO接口
3) Xilinx Virtex-4 FX100 FPGA，一路4×RapidIO接口
4)通過AMC接口擴展2路4×RapidIO接口
9. CommAgility AMC-V5F FPGA處理板卡
AMC-V5F是CommAgility公司開發的FPGA處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，主處理器為一片Xilinx V5 FPGA，採用RapidIO V1.3接口與RapidIO 交換晶片互聯，交換晶片為IDT Tsi578。主要技術指標如下：
1)一片Xilinx Virtex-5FPGA，標準配置為SX95T-2，可選配為LX110T、LX155T或FX100T
2)兩片獨立的128M16位DDR2-600 SDRAM，128Mbytes FLASH
3)一路4×RapidIO連線至交換晶片，一路4×RapidIO接口連線至前面板，速率高達10Gbps
4)通過AMC接口擴展2路4×RapidIO接口
10. CommAgility AMC-V6 FPGA處理板卡
AMC-V6是CommAgility公司開發的FPGA處理器板卡，該板卡採用標準AMC接口，主處理器為一片Xilinx V6 FPGA，採用RapidIO V2.1接口與RapidIO 交換晶片互聯，交換晶片為IDT CPS-1848。主要技術指標如下：
1)一片Xilinx Virtex-6FPGA，標準配置為LX240T-2，可選配為LX550T-2
2)一片128M16位DDR3-1066 SDRAM，一片256M32位DDR3-1066 SDRAM ，128Mbytes FLASH
3)兩路4×RapidIO V2.1 接口連線至交換晶片，一路4×RapidIO V2.1接口連線至前面板，速率高達20Gbps
4)通過AMC接口擴展2路4×RapidIO V2.1接口
11 CommAgility AMC-TJ1 AMC載板
AMC-TJ1是CommAgility公司開發的AMC載板，該載板提供兩路標準AMC接口，主要技術指標如下：
1)可提供JTAG測試
2)具有連線埠自繞回功能
3)提供電流監控功能
4)接口豐富，便於測試
12. Silicon Turnkey Express公司相關產品
SRDP2
SRDP2是Silicon Turnkey Express公司開發的S-RIO Gen2開發平台，採用IDT的CPS-1848和SPS-1616晶片，主要技術指標如下：
傳輸速率：6.25，5，3.125，2.5，1.25Gbaud；協定支持：S-RIO Gen1(V1.3)或S-RIO Gen2(V2.1)
5. RS-1001
