Interfejs pakietu systemowego
Rodzina umów interoperacyjności System Packet Interface ( SPI ) z Optical Internetworking Forum określa interfejsy pakietowe typu chip-to-chip, kanałowe, powszechnie używane w synchronicznych sieciach optycznych i aplikacjach Ethernet . Typowe zastosowanie takiego interfejsu na poziomie pakietów odbywa się pomiędzy ramką (dla sieci optycznej) lub MAC (dla sieci IP) a procesorem sieciowym. Innym zastosowaniem tego interfejsu może być połączenie między układem ASIC procesora pakietów a urządzeniem zarządzającym ruchem.
Kontekst
Istnieją dwie szerokie kategorie interfejsów typu chip-to-chip. Pierwsza, której przykładem są PCI-Express i HyperTransport , obsługuje odczyt i zapis adresów pamięci. Druga szeroka kategoria przenosi pakiety użytkowników przez 1 lub więcej kanałów i jest zilustrowana przez rodzinę interfejsów niezależnych od mediów IEEE 802.3 oraz forum Optical Internetworking Forum rodzina interfejsów pakietów systemowych. Spośród tych dwóch ostatnich rodzina interfejsów pakietów systemowych jest zoptymalizowana do przenoszenia pakietów użytkowników z wielu kanałów. Rodzina System Packet Interfaces to najważniejsza zorientowana na pakiety rodzina interfejsów typu chip-to-chip używana między urządzeniami w sieci Packet over SONET i Optical Transport Network , które są głównymi protokołami używanymi do przesyłania Internetu między miastami.
Specyfikacje
Umowy to:
- SPI-3 – Interfejs pakietowy dla warstwy fizycznej i warstwy łącza dla OC-48 (2,488 Gbit/s)
- SPI-4.1 — System Physical Interface Level 4 (SPI-4) Faza 1: Interfejs systemowy do wzajemnych połączeń między warstwą fizyczną a warstwą łącza lub jednostkami peer-to-peer działającymi z szybkością OC-192 (10 Gbit/s).
- SPI-4.2 — System Packet Interface Level 4 (SPI-4) Faza 2: Interfejs systemowy OC-192 dla urządzeń warstwy fizycznej i łącza.
- SPI-5 – Interfejs pakietowy dla warstwy fizycznej i warstwy łącza dla OC-768 (40 Gbit/s)
- SPI-S – Scalable System Packet Interface – przydatny dla interfejsów zaczynających się od OC-48 i skalujących się do zakresu terabitów
Historia specyfikacji
Umowy te wyrosły z darowizny dla OIF przez PMC-Sierra definicji interfejsów POS-PHY PL-3 i PL-4 , które same pochodzą z definicji Utopii Forum ATM . Te wcześniejsze definicje obejmowały:
- Utopia Level 1, 8-bitowy interfejs 25 MHz obsługujący OC-3 i wolniejsze łącza (lub wiele łączy agregujących do mniej niż 200 Mbit/s).
- Utopia Level 2, 16-bitowy interfejs 50 MHz obsługujący OC-12 lub wiele łączy agregujących do mniej niż 800 Mbit/s.
System Packet Interface lub SPI, jak jest powszechnie znany, jest protokołem do przesyłania pakietów i komórek między urządzeniami warstwy PHY i LINK w aplikacjach wielogigabitowych. Protokół ten został opracowany przez Optical Internetworking Forum (OIF) i szybko staje się jednym z najważniejszych standardów integracyjnych w historii telekomunikacji i sieci danych. Urządzenia implementujące SPI są zwykle określane z szybkością łącza 700~800 Mbit/s, aw niektórych przypadkach do 1 Gbit/s. Najnowsza wersja to SPI 4 Phase 2, znana również jako SPI 4.2, zapewniająca przepustowość do 16 Gbit/s dla interfejsu 16-bitowego.
Protokół Interlaken , bliski wariant SPI-5, zastąpił interfejs pakietów systemowych na rynku.
Szczegóły techniczne
SPI 4.2
Interfejs SPI 4.2 składa się z szybkich linii zegara, sterowania i danych oraz linii stanu bufora FIFO o niższej prędkości. Linia szybkiej transmisji danych obejmuje 16-bitową magistralę danych, 1-bitową linię sterującą i zegar o podwójnej szybkości przesyłania danych (DDR). Zegar może działać z częstotliwością do 500 MHz, obsługując do 1 GigaTransfer na sekundę. Część stanu bufora FIFO składa się z 2-bitowego kanału stanu i zegara. SPI 4.2 obsługuje szerokość danych 16 bitów i może być połączeniem PHY-link, link-link, link-PHY lub PHY-PHY. Interfejs SPI 4.2 obsługuje do 256 adresów portów z niezależną kontrolą przepływu dla każdego z nich.
Aby zapewnić optymalne wykorzystanie buforów rx/tx w urządzeniach połączonych interfejsem SPI, wielkość elementu RBUF/TBUF w tych urządzeniach powinna odpowiadać wielkości pakietu danych SPI-4.2.