ARM互联总线IP的介绍

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联合思维：ARM 的互连产品组合

我们都知道，要取得人生的任何成就，您都需要建立联系。良好的联系将为您打开正确的大门，并确保您以最少的精力浪费来发挥自己的潜力。SoC 的微观世界也是如此！系统集成度的大幅增长将片上通信和互连置于系统性能的中心。系统互连结构是提供缓存一致性、系统优化和节能的基础设施。流量交互已经变得复杂，如果不加以控制，可能会导致系统性能不佳、不可预测。如今，我们看到 ARM 技术出现在各种终端应用中，从企业服务器到微型物联网或可穿戴设备。在每种情况下，互连结构都是确保满足每个芯片的功耗和性能要求的核心。ARM 拥有一系列专为整个 SoC 的不同目的而设计的互连解决方案。CoreLink 互连系列是风险最低的片上通信解决方案。ARM 的 CoreLink 互连采用 ARM Cortex® 和 Mali 处理器进行设计和测试，为低延迟和高带宽数据流提供平衡的服务。CoreLink 互连系列由三个产品系列组成：

1. 缓存一致性网络(CCN) – 专为基础设施应用而设计

2. 缓存一致性互连(CCI) – 针对移动设备进行了优化

3. 网络互连(NIC) – 高度可配置，适用于 SoC 广泛连接，具有多种应用

ARM CoreLink 互连为设计人员提供了基于 AMBA 规范构建 SoC 的组件和方法，最大限度地提高数据移动和存储的效率，以最低的功耗和成本提供所需的性能。我将向您介绍这些选项，并重点介绍每个互连系列最适合的用例。

缓存一致性网络 (CCN)

目前有一个反复出现的主题：从边缘到核心，需要更高效、优化的解决方案。具有 CoreLink 互连 IP 的ARM Cortex A 系列处理器提供了跨领域的通用架构，从经济高效的家庭网关扩展到高性能核心网络和服务器应用程序。随着网络应用程序在吞吐量和服务方面不断发展，我们可以看到它们的工作负载与基于计算的工作负载有很大不同。这需要采用不同的 SoC 互连方法，例如需要可扩展性和端到端服务质量。缓存一致性网络系列通过集成探听过滤器和 AMBA 5 CHI 提供最高性能。

CCN 系列专为某些用例而设计
 

在性能范围的高端，宏基站和云应用程序需要密集、高效的计算平台和适当大小的内核来匹配适当的工作负载。服务器计算和控制平面处理需要高性能核心，需要高效的小型核心来最大化数据包吞吐量，并且第 1 层、安全和内容交付处理需要定制加速器。从支持宏基站和云应用的最大的CCN-512，到支持小型蜂窝基站和 WiFi 接入点的最小的CCN-502，CCN 系列针对所有基础设施应用进行了优化。事实上，据估计约 80% 的网络能耗来自基站，因此硬件确实需要尽可能高效。每朵云都有一线希望——随着全球数据的大幅增长，它迫使人们重新评估管理这些数据的基础设施。CCN 是 ARM 提供的专用企业服务器解决方案的一部分，提供可扩展的解决方案，可根据系统 PPA 要求提供最佳性能。

 

缓存一致性互连 (CCI)

缓存一致性互连提供最小、功耗最低的多集群，非常适合 PPA 限制较大的移动 SoC。它代表了 CCN 在最终用途应用程序规模方面的下降，从网络转向基于移动的 SoC。移动系统设计人员需要支持高分辨率屏幕、复杂应用程序和控制台质量图形。缓存一致性互连是移动 SoC 的关键部分，它在 big.LITTLE 处理器集群之间提供完整的缓存一致性，并为 Mali GPU、网络接口或加速器等其他代理提供 IO 一致性。CoreLink CCI-500于二月初发布，提供可扩展且可配置的互连，使 SoC 设计人员能够以尽可能小的面积和功耗实现其性能目标。CoreLink CCI-500 建立在上一代互连在三个关键领域取得市场领先成功的基础之上；通过集成探听过滤器降低了系统功耗，提高了 CPU 内存性能并大幅提升了系统带宽。峰值系统带宽的增加支持高达 34GB/s 的速度，为下一代移动设备中的游戏机品质游戏和无缝 4K 内容铺平了道路。它针对移动设备进行了优化，但其可配置性意味着它也适用于机顶盒、小型企业和汽车应用。

包含 CoreLink CCI-500 的高级移动系统示例

网络互连 (NIC)

最后，网络互连为 AMBA 提供完全可配置、分层、低延迟、低功耗的连接。NIC -400与其他 CCN 和 CCI 产品配合使用，建立大量微连接，将 I/O 一致性扩展到更多数量的主设备。此外，它还用于许多嵌入式应用和可穿戴设备，其中低功耗和成本是需要考虑的问题。它是一款简单的纵横开关，可配置为 32 至 256 位宽，是小型几何结构和不断增加的 IP 核数量的必备条件。NIC-400 的真正优点在于它的可配置性；可以对其进行优化，以满足使用 AMBA 协议的复杂 SoC 的要求。原始时钟速度方面的互连性能取决于许多因素，包括配置、尺寸和所连接的系统组件，当然还有实现它所采用的硅技术。NIC 的一个重要特性是能够在设计中的各个点配置和启用流水线寄存器阶段。这允许对时钟速度和延迟之间的权衡进行细粒度控制。

 

CoreLink NIC-400 将 I/O 一致性扩展到大量主设备

随着芯片中的 IP 组件变得更加专业化，互连结构的工作之一将是满足系统设计要求并实现处理器、内存和 I/O 代理之间的快速片上通信。开发现代 SoC 时，选择适合要求的 IP 非常重要。无论您是希望构建大型服务器芯片、小型 WiFi 接入点、高级移动系统，还是扩展整个芯片的 I/O 一致性，ARM 的 CoreLink 互连产品组合都能满足您的需求。