采用可编程串行接口设计背板
在网络路由器或交换机以及企业存储设备等系统中的高速背板中,通信系统正在使速度限制超越传统的1Gbps大关。PCI或VME之类的共享总线拓朴结构曾用于背板应用,然而,它们在可伸缩性、带宽和距离方面受到限制,即使最新的PCI－X也只能在刚过1Gbyte/s的速率下使用。
共享总线拓朴主要的限制因素在于高的I／O和有限的距离。由于任何一条引线或连线的损坏都将造成整个接口故障,所以可靠性也是共享总线的一个问题。共享总线的最大有效距离是18英寸。
因此,需要一种新的应用范例使芯片与芯片间及板内能高速通信,它需要更少的I/O数量,但具有更高的可靠性。
串行链路通过采用一种运用PCB走线、铜缆或光学介质的解决方案,来代替传统的机箱内(如PCI)和机箱间(如以太网或光纤通道)的标准。许多接口都可与串行通信配合,如PCI或以太网传统接口,都可用串行链路代替在板内或板间进行通信。诸如InfiniBand 或千兆以太网等新接口便可用于高速应用了
就所用的背板介质来说,串行链路较之并行总线有更多的灵活性。光纤通道和千兆以太网标准都规定了光纤及铜线的接口。
采用组件式串连接头,只需简单地切换端口上的组件类型,就能使用户实现铜线与各种光纤类型间的切换
下面讲述目前使用及开发中一些流行的背板技术及其优缺点。
InfiniBand 是一个新近开发的用于服务器及外设高速背板的互连标准,专门对付服务器与服务器或与存储设备、交换机等外设连接的分布式I/O。
InfiniBand的最低实现提供2.5GHz时钟下4线(发2收2）250MB/s全双工带宽。该规格还提供用4或12条基本链路并行实现的x4和x12链路。InfiniBand采用IBM8B/10B的编码方案,在一对差动线路上传送数据、控制信息和时钟。
Fibre Channel是一种已定型的分布式I/O接口,用于服务器对磁盘存储器的接口。其具备低廉的软件开销,较低的等待时间和较高的带宽效率。它较适合以太网的应用,但没有IP栈。Fibre Channel目前通过1或2Gbit物理层来提供100～200MB/s的带宽。
Gigabit Ethernet（802.3z）是普通以太网(802.3 10base)和快速以太网(802.3u 100base)标准的扩展,它把过去标准规定的数据率及信令规范扩展到1Gbps,而且与早期以太网向下兼容。它定义的千兆位介质无关接口（GMII）适合于各种光纤介质和铜缆。
光纤Gigabit Ethernet(802.3z)和Fibre Channel都采用8B/10B编码,提供数据流中“1”与“0”相同的转换密度,这确保了时钟可从数据得到恢复。
SMPTE是视频通信的串行标准。SMPTE－292工作在1.482Gbps速率下,其一种应用是携载未经压缩的HDTV信息。
Gigabit Ethernet和Fibre Channel均制定了下一代技术发展规划。Fibre Channel利用工作在10Gbps速率下的一个物理层,预计在2002年达到1.25GB/s。目前已有一个10 Gigabit Ethernet标准的草案,预定在明年批准。一个2倍于目前速率工作的Fibre Channel新规格(2 x
