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PCIe分岔--避免向英特爾接入數據流

Xilinx賽靈思官微 ? 來源:djl ? 作者:賽靈思Steve Leibso ? 2019-07-25 08:58 ? 次閱讀

INVEA-TECH和CESNET(捷克共和國國家研究所和教育網)演示了一個方法,并行使用兩個FPGA PCIe Gen 3×8接口來維持從100Gbps以太網端口CPU主機的數據傳輸。這個概念叫做分岔(bifurcation),幾年前在英特爾Core I7 CPU中被引進。Intel 試圖允許將CPU的PCIe的16個端口分開,使得他們可以處理兩個獨立的任務,當然相反模式下也能工作,比如將兩個外部PCIe8端口合并為一個16端口。使用分岔在單個FPGA上建立一個100Gbps的系統,這消除了對額外PCIe切換芯片的需求,可以節省成本、板上空間和大約6W的功率。

CESNET和INVEA-TECH進行了一系列實驗來展示PCIe分岔的好處。測試程序包括裝載一塊賽靈思Virtex-7 H580T 3D FPGA的FPGA卡。兩塊FPGA PCIe x8硬塊接入卡上的PCIe x16卡槽。運行了Linux設備驅動的FPGA固件將數據傳輸給位于PC RAM中的環形緩沖區。PCIe x8接口使用round-robin的方式將數據傳輸給單個緩存。下面的方塊圖顯示了實驗過程:

PCIe分岔--避免向英特爾接入數據流

在FPGA生成的超過100Gbps的流量中,例化了隨機的分組數據生成器。下圖顯示了傳輸速率的結果:

PCIe分岔--避免向英特爾接入數據流

DMA引擎在FPGA組包中例化,因此分組長度不會影響原始PCIe吞吐量。可達到的吞吐量為107Gbps。注意到,至少需要8個CPU核為較小的分組縮放進程,以達到目標的100Gbps。

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