1、AXI基本概念
基本互聯結構
AXI總線系統由Master、Slave和Interconnect等基本器件搭建而成,器件間的互聯方式如下圖所示:

通道分離
AXI協定定義了5個獨立的通道,每個通道通過VALID和READY信号完成握手機制。 五個通道分别為:讀位址通道、讀資料通道、寫位址通道、寫資料通道和寫響應通道。 讀交易通道結構如下圖所示:
寫交易通道結構如下圖所示:
讀寫交易中握手信号的依賴關系
讀交易中握手信号的依賴關系如下圖所示:
寫交易中握手信号的依賴關系如下圖所示:
注:單箭頭指向的信号可以在指向它的信号未使能或使能後,它再使能;雙箭頭指向的信号必須在指向它的信号全都使能後,它再使能。
獨立的交易ID
通過接口的每次交易都有一個ID标簽且五個通道均具備傳遞ID标簽的能力。
2、多交易中的“out of order”概念
“out of order”即亂序傳輸。
協定基本規定
在猝發讀模式中,相同交易ID的Slave應依據位址發送順序傳回對應讀資料; 在猝發寫模式中,相同交易ID的Master應依據位址發送順序發送對應寫資料; 不同ID的交易間,不同交易的讀寫指令與指令對應的讀寫資料間無順序限制。
亂序傳輸的示意案例
二猝發的讀交易亂序傳輸示意圖如下圖所示: (其中Master先發出讀指令RCMD1,後發出讀指令RCMD2,但Slave先傳回了RCMD2對應的讀資料RDATA2_1和RDATA2_2)
二猝發的寫交易亂序傳輸示意圖如下圖所示: (其中Master先發出寫指令WCMD1,後發出寫指令WCMD2,但Master先發出了寫指令WCMD2對應的寫資料WDATA2_1和WDATA2_2)
亂序傳輸的優勢
“out of order”技術保證響應較快的存儲區域不必等待響應較慢的存儲區域,降低了交易延時,進而提高了系統性能表現。
3、多交易中的“interleaving”概念
“interleaving”即交錯傳輸。
在猝發讀模式中,不同交易ID的Slave傳回資料間允許交錯傳遞; 在猝發寫模式中,不同交易ID的Master寫入資料間允許交錯傳遞。(此項隻在AXI3協定中生效)
交錯傳輸的示意案例
二猝發的讀交易交錯傳輸示意圖如下圖所示: (其中Master先後發出讀指令RCMD1和RCMD2,Slave依據時間先後,交錯傳回了RDATA2_1、RDATA1_1、RDATA2_2、RDATA1_2等讀資料)
二猝發的寫交易交錯傳輸示意圖如下圖所示: (其中Master先後發出寫指令WCMD1和WCMD2,Master依據時間先後,交錯寫入了WDATA2_1、WDATA1_1、WDATA1_2、WDATA2_2等寫資料)
交錯傳輸的優勢
在讀交易下,“interleaving”技術保證了不同響應狀況的Slave在傳遞讀資料時能最大化利用互聯帶寬; 在寫交易下,當Master單此猝發傳輸的寫資料來自速度不同的存儲單元時,“interleaving”技術能夠提升互聯帶寬的使用率。
4、多交易中的“outstanding”概念
“outstanding”即待處理的傳輸。
AIX總線系統支援同時釋出多個未完成的交易位址。
待處理傳輸的優勢
“outstanding”技術意味着Masters可以不需等待上一交易完成便可釋出交易位址,因而使能了總線系統平行處理多個交易的能力,進而提高了系統性能。
5、參考資料
[1]. AMBA® AXI and ACE Protocol Specification.2017
本文作者:樸凡
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