IDT扩展PCIe Gen2交换系统互连解决方案领导地位

文章摘要：有了新的 PCIe Gen2 解决方案，IDT 能够提供针对多主系统无可比拟的设计灵活性的系统架构。多主用来定义具有多个 CPU 联合体的系统，在 PCIe 术语中通常称为“主联合体（root complexes），它共存、通信、共享和管理系统资源。这样的系统也被称为多域系统，因为每个 CPU 联合体都是 PCIe 域的主联合体。PCIe 是由具有单主（主联合体）和多个端点的树状拓扑定义的。主和端点之间可以直接或通过 PCIe 交换器连接。每个域中的主联合体都负责发现 PCIe 设备、运行中的枚举和管理，包括地址和内存空间的管理。图 1是一个简单的 PCIe 域及其元件的实例。虽然由PCIe

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有了新的 PCIe Gen2 解决方案，IDT 能够提供针对多主系统无可比拟的设计灵活性的系统架构。多主用来定义具有多个 CPU 联合体的系统，在 PCIe 术语中通常称为“主联合体（root complexes），它共存、通信、共享和管理系统资源。这样的系统也被称为多域系统，因为每个 CPU 联合体都是 PCIe 域的主联合体。

PCIe 是由具有单主（主联合体）和多个端点的树状拓扑定义的。主和端点之间可以直接或通过 PCIe 交换器连接。每个域中的主联合体都负责发现 PCIe 设备、运行中的枚举和管理，包括地址和内存空间的管理。图 1是一个简单的 PCIe 域及其元件的实例。

虽然由PCIe 规范定义的单主拓扑提供了一个处理联合体与本地 I/O 之间可扩展、低功耗和高性能连接，但一个系统中处理能力需求的增加和对补充处理单元的需求（中央处理器、管理处理器、网络处理器和安全处理器等）使一个系统中处理器的数量超过了一个主，先进的 PCIe 交换架构需要提供：

• 支持多主与主之间的通信
• 动态资源映射和共享：I/O和外设计算元素
• 计算和智能 I/O 元素间一致且有效的一对多数据分布
• 跨多种尺寸和能力的可预测线速性能
• 低功耗
• 高可靠性、可用性、可维护性（RAS） 和安全性
• 利用现有的硬件、固件和软件生态系统

新系列 IDT PCIe 系统互连交换解决方案内在的创新基础是公司先进的交换架构，它可以将一个物理交换器在逻辑上划分为多个逻辑子交换器，每个子交换器都有子交换分区作为独立的域，完全符合 PCIe 协议和规范。新的交换器通过提供更多分区/域之间通信的功能，包括通过直接内存访问（DMA）和支持多播或广播数据传输的先进数据处理补充了架构的创新。最后，所提供的交换器的复位和时钟逻辑可以确保每个交换器分区运行完全符合独立于所有其他分区的规范。

IDT 公司首创了第一个 PCIe 交换解决方案，通过建立一个分区交换架构提供了多主支持。这种先进架构确保了一个物理器件作为多个逻辑交换器运行，每个逻辑交换功能完全符合 PCIe 域，下图所示。该架构支持多达 8 个不同 PCIe 域和主联合体，能够在静态或动态基础上安排和分配交换器端口和连接。这种强大的架构可实现以往 PCIe 无法实现的许多应用：

● 取代多个有一个交换器的分立 PCIe 交换器，以节省功耗、空间并降低成本
● 灵活的槽映射，以取代PCIe信号交换器
● 高可用性系统的端口故障恢复，以实现比可移动上行端口更大的灵活性
● 带宽平衡以优化系统资源配置

利用分区交换架构提供的多达 8 个独立的主联合体支持，IDT 系列通过配置多达 8 个非透明桥（NTB）功能的新系列交换器扩展了系统功能，实现交换分区和 PCIe 域之间的通信。交换器内的非透明桥功能实现了主联合体隔离和地址转换，实现如下图所示的域间处理器间的通信。

如上图所示，IDT 交换器为系统设计人员提供了两个 DMA 控制器，为整个系统的高效数据移动创建了中央位置，并从管理数据移动卸载处理资源。DMA 传输由内部和各交换分区和 PCIe 域支持。

IDT 分区交换架构、非透明桥和 DMA 功能的强大组合还为多主故障恢复提供了业界最佳支持。与以往或同类仅由双主机故障恢复的交换器不同，IDT 解决方案可以利用一个主机（主）对系统中任何其他主联合体或主联合体组合进行全状态和无状态故障恢复。

新增的数据移动功能支持 PCIe 多播。IDT 推出了第一款 PCIe 多播器件，扩展了在交换器分区和 PCIe 域内及之间支持多播信息传输的新系列交换器的重要功能。

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