Multicore-DSPs sind derzeit in Architekturen mit 3 bis 6 Cores erhältlich, wobei jeder einzelne Core mit Frequenzen im Gigahertz-Bereich arbeitet. Dabei liegen die Datenraten zwischen den Prozessor-Elementen und der Backplane im Bereich von 1 Gbit/s und bis zu 10 Gbit/s, wobei all diese Elemente von Halbleitern unterstützt werden, die gemäß dem RapidIO-1.3-Standard arbeiten. Die Nachfrage nach immer mehr Bandbreite hat dazu geführt, dass ein steigender Bedarf an höheren Datenraten zwischen den verarbeitenden Elementen entstand, während gleichzeitig eine geringe Latenzzeit, die zuverlässige Anlieferung deterministischer Pakete und eine leicht zu handhabende Memory-Map beibehalten werden. All diese Attribute unterstützt RapidIO 1.3.
Der von Scantec erhältliche, den Serial RapidIO 2.1 unterstützende Switch CPS-1616 von IDT verfügt über eine Bandbreite von 80 Gbps, die sich auf 4x4, 8x2 oder 16x1 Ports aufteilen lässt.IDT
Die den Markt treibenden Faktoren führten zum Standard Serial RapidIO 2.1. Die führenden Anbieter von Mobilfunk-Infrastruktur verwenden diese Technologie in ihren Plattform-Designs der nächsten Generation, um die Gesamt-Verarbeitungsleistung der Systeme zu erhöhen und um eine höhere Anzahl von Teilnehmern pro Basisstation mit mehr Echtzeit-Multimedia-Features zu unterstützen, die wiederum für einen erhöhten Umsatz sorgen. Serial RapidIO 2.1 ist allerdings nicht auf das Rollout neuer Plattformen oder auf Upgrades von Basisstationen auf 4G-Standards beschränkt.
Serielle Verbindung mit höherer Bandbreite
In einigen Fällen eignet sich Serial RapidIO 2.1 ideal zur Kostensenkung sowie für Maßnahmen zur Verringerung der Verlustleistungsaufnahme im Rahmen von Modernisierungen bereits existierender Plattformen, weil Serial RapidIO 2.1 auf jeder einzelnen seriellen Verbindung eine höhere Bandbreite unterstützen kann: Dabei verdoppelt sich die Baudrate auf einem Link von 3,125 GBaud bei Serial RapidIO 1.3 auf 6,25 GBaud bei Serial RapidIO 2.1. Darüber hinaus ermöglicht Serial RapidIO 2.1 die Signalübertragung über zwei Steckverbinder hinweg auf Distanzen von bis zu 100 cm, so dass sich dieses Verfahren sehr gut zur Kaskadierung mehrerer Chassis eignet, die gemeinsam in einem Rack/Schaltschrank untergebracht sind, wodurch sich wiederum die Verarbeitungskapazität einer Basisstation sofort erweitert.
Mit Serial RapidIO 2.1 hält jetzt auch die Unterstützung für VCs (virtuelle Kanäle) und VOQ (virtuelle Ausgangspufferung) Einzug. Dadurch verbessert sich das gesamte Traffic-Management. Die OEMs sind damit außerdem in der Lage, innerhalb des Netzwerks mehr Bandbreiten mit differenzierten Serviceklassen anzubieten, was für die derzeit in Entwicklung befindlichen 4G-Netzwerke ideal ist.
Die Verbesserungen der QoS (Service-Qualität) werden in Carrier-Grade-Kommunikationsanwendungen Anklang finden. Innerhalb der physikalischen Schicht verfügen die neuen Standard-Elemente über Empfangs-Equalizer, die es ermöglichen, selbst mit konventionellen Leiterplatten aus FR4-Material bei voller Datenrate eine erweiterte Datenpfadlänge von 100 cm zu unterstützen.
10-Gigabit-Ethernet
In Embedded-Systemen unterstützt nur RapidIO all die zuvor genannten Features. Auch 10-Gigabit-Ethernet bietet einige der Attribute, die zu den Eigenschaften von RapidIO 2.1 gehören, aber 10G-Ethernet stammt ursprünglich von den LAN/WAN-Netzwerken, so dass dessen Verwendung in Multiprozessor-Embedded-Systemen zur Peer-to-Peer-Verarbeitung schwierig sein kann, weil 10G-Ethernet eine höhere Latenzzeit aufweist, ein nicht-deterministisches Verfahren zur Lieferung der Datenpakete sowie große Datenpakete verwendet, die wiederum zu Datenstaus auf System-ebene führen. Außerdem ist bei 10G-Ethernet ein großer Prozessor-Overhead für den Protokoll-Abschluss erforderlich, der die Anzahl der Prozessor-Zyklen verringert, die zur Implementation der Applikation zur Verfügung stehen. Die Rohdatenrate von 10-Gigabit-Ethernet ist nur halb so groß wie die bei Serial RapidIO 2.1 verfügbare Datenrate. OEMs im Mobilfunkbereich sowie in anderen Embedded-Märkten haben sich entschlossen, auf ihre RapidIO-1.3-Investitionen aufzusetzen und den weiteren Weg mit Serial RapidIO 2.1 zu gehen.
Fred Zust
(jj)
