在线咨询 切换到宽版
eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网

 找回密码
 注册

手机号码,快捷登录

手机号码,快捷登录

搜帖子
查看: 136|回复: 0

[转贴] 让高性能计算芯片设计与CXL规范修订保持同步

[复制链接]
发表于 昨天 16:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册

×
作者:Ettore GilibertiSmartDV Technologies资深应用工程师
在当今的高性能计算领域,确保处理器、存储和加速器之间快速可靠的通信对系统性能和可扩展性至关重要。因此,就诞生了Compute Express Link®CXL®)标准:其目标是实现一致的内存访问、低延迟的数据传输,以及不同先进架构之间的无缝互操作性。
作为CXL联盟的活跃成员,SmartDV Technologies在设计和验证IP方面拥有数十年的专业知识,可以帮助工程团队了解不断发展的标准。我们符合规范的VIP产品组合使团队能够充满信心地采用最新CXL版本来加速开发,同时保持鲁棒性和准确性。
随着CXL规范的快速演进发展,在对越来越多围绕它所打造的设计进行验证时,所使用的工具和构建的基础架构也必须同样迅速发展。维护与新规范修订保持同步的验证IP VIP)不是一项小任务,特别是处理从CXL 2.03.0的主要版本转换。
作为全球领先的VIP定制IP解决方案提供商,我们SmartDV Technologies亲眼目睹了VIP的快速适应能力的重要性,它们需要能够覆盖不同的版本,同时还要保持稳健性准确性这篇技术文章探讨了这些更新带来的技术挑战和工程考量因素,并引用了最近在支持CXL 3.0实际工作项目中所积累的示例。
持续演进的需要
基于CXL硬件在流片前的验证复杂又要求苛刻,因此VIP必须能够准确地模拟互连的主机和设备端,并提供可靠的协议检查器来验证系统行为。
功能强大VIP基础架构对于构建可靠的验证IP和随着规范的发展实现快速更新至关重要。下面的图说明了SmartDV的 CXL VIP所采用的高级架构。
技术文章_让高性能计算芯片设计与CXL规范修订保持同步916.png   
1SmartDV CXL VIP功能原理
随着CXL规范的更新,VIP也必须进行相应的升级通常要求在紧迫的时间内完成
例如,从CXL 2.03.0版本转换引入了一些重要的更改,这就需要对VIP进行大量更新,包括功能和协议处理。
关键变更和实施挑战
1. 支持256字节的数据Flit(流控制单元)
CXL 3.0版本中,协议的Flit已可支持256字节的数据,而CXL 2.0只支持68字节的数据。这带来了一些架构上的变化:
· 信用值(LLCRD),以前在单Flit单元中传输,现在通过使用2字节字段(字节数为240-241)直接嵌入到协议Flit中。
· 在传输一个非空的协议Flit之前,请求、响应和数据(Flit类型为cache/mem)的初始信用值需要协议Flit布。
· 公布的信用值反映了当前接收缓冲的可用性。
2. Flit格式增强和循环冗余校验(CRC)处理
CXL 3.0引入了三种类型的Flit格式:
· 标准的256字节
· 延迟优化的(LOFlit
· PBR Flit
延迟优化的Flit需要以不同的方式计算CRC。前8数据槽(122字节)需要在数据7 6字节)中放置一个CRC,而其余数据槽(116B)需要一个单独的CRC。这种双重CRC结构要求在VIP内部要有精确实现和验证。
此外,现在的ARB/MUX链路管理数据包(ALMPFlit包括CRC和前向纠错(FEC),而不再如CXL 2.0所要求的那样,为了完整性目的而需要复制数据。虽然这种改变简化了物理层表示层,但它将CRC/FEC管理的责任转移到协议栈中的一个全新位置。
3. 内存一致性和反向无效处理
CXL 3.0通过支持M2S反向无效窥探(Back-Invalidate Snoop, BISnp)通道改进了存储协议行为。在CXL 2.0中,设备到主机(device-to-hostD2H请求在等待M2S进程时可能会阻塞,从而限制了架构选择,无法使用诸如内含式窥探过滤器(Inclusive Snoop Filter)等手段。通过BISnp而不是CXL.缓存通道来解决一致性CXL 3.0支持更灵活和高效的存储架构。
4. 重试机制移至物理层
CXL 3.0中最重要的变化之一是将重试机制从链路层重新迁移到物理层。在CXL 2.0中,通过使用链路层中的本地和远程状态转换来管理重试。现在在CXL 3.0中,重试是通过一个Flit序列号握手系统来处理的。
全新的重试机制的主要特性包括:
· 新增传输端重试缓冲区,可用来存储所有协议FlitsCXL.io, CXL.cache / mem ALMP)
· 基于序列号的、由确认驱动的缓冲区清除。
· 选择性否定确认(NACK)重放:能够重传特定Flits,而不是重播所有未被确认的片段。
· 标准回放:所有等待确认的Flit的完整回放。
结语
为支持全新的规范修订版本,开发和更新CXL通用验证方法(UVMVIP并不是一项简单的任务。即便有一个功能强大的、可重用的VIP基础架构,深入的领域知识和大量的工程工作也是必不可少的。为了让您了解所涉及的复杂性和所需时间,CXL 3.0主要的版本更新可能需要的工程工作量如下:
· 将重试机制迁移到物理层:需要4时间
· 增加对256字节Flit和相关协议更改的支持:需要5周时间
这些时间估算都假设任务全部是由经验丰富的工程师负责,他们非常熟悉现有的VIPCXL协议栈。
构建一个可扩展的、可适应的CXL VIP不仅仅是编码工作;它也关系到对规范变更的预测和构建体系结构,从而适应未来的增长。
SmartDV Technologies凭借其在设计IP和验证IP两个方面都具有的丰富经验,为工程团队提供适用于像CXL这样的先进协议的高质量、符合规范VIP。随着标准的不断演进SmartDV仍然致力于帮助客户保持领先地位。
相关链接
申请数据手册及申请评估(https://www.smartdvtech.com/contact_us/
与我们在ICCAD 2025上现场交流
SmartDV将参加于20251120-21日在成都·中国西部国际博览城隆重举办的“成渝集成电路2025年度产业发展论坛暨第三十一届集成电路设计业展览会(ICCAD-Expo 2025)”,并将在现场介绍公司的设计IPVIP产品。欢迎届时前往展会现场与我们交流,SmartDV展位号为D91。如希望与我们进行现场交流,预约与SmartDV团队在ICCAD 2025见面,请发邮件至:info@smartdvtech.com

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

站长推荐 上一条 /3 下一条


手机版| 小黑屋| 关于我们| 联系我们| 隐私声明| EETOP 创芯网
( 京ICP备:10050787号 京公网安备:11010502037710 )

GMT+8, 2025-9-5 19:47 , Processed in 0.014381 second(s), 5 queries , Gzip On, Redis On.

eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网
快速回复 返回顶部 返回列表