11月4日，天津市濱海新區(qū)信息技術創(chuàng)新中心對外發(fā)布了我國首款自主研發(fā)的RapidIO二代交換芯片——NRS1800。該芯片在數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、對外通信領域具有領先優(yōu)勢，可廣泛應用于圖像分析、醫(yī)療成像、數(shù)據(jù)中心等領域，填補了我國在交換芯片領域空白。

“未來交換芯片的市場規(guī)?？蛇_到千億級?！睋?jù)創(chuàng)新中心相關技術負責人介紹，RapidIO二代交換芯片在信息基礎設施建設，如無線通信、數(shù)據(jù)中心、云計算、高性能計算等領域都已得到大規(guī)模應用。創(chuàng)新中心技術人員經(jīng)過歷時近4年的攻關研發(fā)，實現(xiàn)了NRS1800的量產(chǎn)流片和批量供貨。目前，該芯片在全國十余家單位得到應用。

天津市濱海新區(qū)信息技術創(chuàng)新中心是軟件定義互連技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟牽頭單位，未來創(chuàng)新中心芯片研發(fā)團隊將繼續(xù)圍繞軟件定義互連技術方向開展RapidIO第三代交換芯片、軟件定義互連芯片等交換芯片的研制，助力國家網(wǎng)絡強國發(fā)展戰(zhàn)略建設。

據(jù)了解，RapidIO技術主要面向高性能嵌入式系統(tǒng)的互連通信，被廣泛應用于高性能嵌入式系統(tǒng)芯片間、板卡間乃至設備間的互連，是一種高性能、低引腳數(shù)的互連體系結構，具有高帶寬、低時延、高效率、高可靠性等優(yōu)點。

RapidIO: 高性能嵌入式互連技術

RapidIO互連架構是一個開放的標準，滿足了嵌入式基礎設施在應用方面的廣泛需要?？尚械膽冒ㄟB接多處理器、存儲器、網(wǎng)絡設備上的存儲器映射I/O器件、存儲子系統(tǒng)和通用計算平臺。

RapidIO互連定義包括兩類技術：面向高性能微處理器及系統(tǒng)互連的并行接口；面向串行背板、DSP和相關串行控制平面應用的串行接口。串行和并行RapidIO具有相同的編程模型、事務處理和尋址機制。

RapidIO支持的編程模型包括基本存儲器映射I/O事務、基于端口的消息傳遞和基于硬件一致性的全局共享分布式存儲器。RapidIO也提供各種錯誤檢測機制，還提供定義良好的硬件和基于軟件的架構以報告并糾正傳輸錯誤。

RapidIO互連被定義為分層結構，在保證后向兼容性的同時提供了可擴展性和未來增強的可能。

RapidIO協(xié)議分層結構

邏輯層定義了操作協(xié)議； 傳輸層定義了包交換、路由和尋址機制；物理層定義了電氣特性、鏈路控制和糾錯重傳等。

象以太網(wǎng)一樣，RapidIO也是基于包交換的互連技術。如圖3所示，RapidIO包由包頭、可選的載荷數(shù)據(jù)和16bits CRC校驗組成。包頭的長度因為包類型不同可能是十幾到二十幾個字節(jié)。每包的載荷數(shù)據(jù)長度不超過256字節(jié)，這有利于減少傳輸時延，簡化硬件實現(xiàn)。

RapidIO技術主要面向高性能嵌入式系統(tǒng)的互連通信，它采用高性能LVDS技術，可以在4對差分線上實現(xiàn)10Gbps的有效傳輸速率，而且具有萬兆以太網(wǎng)、PCI express更高的傳輸效率。由于RapidIO在路由、交換、容錯糾錯、使用方便性上有較完善的考慮，可以實現(xiàn)基于硬件的高性能可靠數(shù)據(jù)傳輸，所以必將在嵌入式系統(tǒng)、3G和3G之后的Beyond3G、4G移動通信基站、高性能數(shù)字信號處理系統(tǒng)等中得到廣泛應用。

大多數(shù)電子系統(tǒng)實現(xiàn)三個基本功能：處理數(shù)據(jù)、來回移動數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，即在處理和傳輸數(shù)據(jù)時，也在沿途不同的地方存儲這些數(shù)據(jù)。開發(fā)RapidIO技術正是為了在嵌入式系統(tǒng)內(nèi)提供以交換互連而非總線為基礎的傳輸數(shù)據(jù)的標準方法，從而能夠替代很多現(xiàn)有總線技術或基于交換的技術如PCI、VME、Utopia、Infiniband、Ethernet（在系統(tǒng)內(nèi)使用）或者SPI4。