聊聊AMBA 是如何演變的？

AMBA 經(jīng)過多年的發(fā)展以滿足處理器和新技術(shù)的需求，如下圖所示：

AMBA：

Arm 在 1990 年代后期推出了 AMBA。第一批 AMBA 總線是高級系統(tǒng)總線 (ASB：Advanced System Bus) 和高級外圍總線 (APB：Advanced Peripheral Bus)。ASB 已被更新的協(xié)議所取代，而 APB 今天仍在廣泛使用。

APB 專為低帶寬控制訪問而設(shè)計，例如，系統(tǒng)外圍設(shè)備上的寄存器接口。該總線具有簡單的地址和數(shù)據(jù)階段以及低復(fù)雜度的信號列表。

AMBA 2：

1999 年，AMBA 2 添加了 AMBA 高性能總線 (AHB：High-performance Bus)，這是一種單時鐘邊沿協(xié)議。AHB 上的簡單事務(wù)由地址階段和后續(xù)數(shù)據(jù)階段組成。通過 MUX 控制對目標(biāo)設(shè)備的訪問，一次允許訪問一個管理器。AHB 流水線是為了提高性能，而 APB 不是流水線是為了設(shè)計簡單。

AMBA 3：

2003 年，Arm 推出了第三代 AMBA 3，其中包括 ATB 和 AHB-Lite。

高級跟蹤總線 (ATB：Advanced Trace Bus) 是 CoreSight 片上調(diào)試和跟蹤解決方案的一部分。

AHB-Lite 是 AHB 的一個子集。該子集簡化了具有單個管理器的總線的設(shè)計。

Advanced eXtensible Interface (AXI) 是 AMBA 3 規(guī)范中定義的第三代 AMBA 接口，針對高性能、高時鐘頻率的系統(tǒng)設(shè)計。AXI 包含使其適用于高速亞微米互連的特性。

AMBA 4：

2010 年，引入了 AMBA 4 規(guī)范，首先是 AMBA 4 AXI4，然后是 2011 年的 AMBA 4 AXI 一致性擴(kuò)展 (ACE：AXI Coherency Extensions)。

ACE 通過引入全系統(tǒng)一致性的額外信號擴(kuò)展 AXI。這種系統(tǒng)范圍內(nèi)的一致性允許多個處理器共享內(nèi)存并支持 big.LITTLE 處理等技術(shù)。同時，ACE-Lite 協(xié)議支持單向一致性。單向一致性使網(wǎng)絡(luò)接口能夠從完全一致的 ACE 處理器的緩存中讀取數(shù)據(jù)。

AXI4-Stream 協(xié)議專為從管理者到下屬的單向數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計，信號路由減少，非常適合在 FPGA 中實施。

AMBA 5：

2014 年，推出了 AMBA 5 相干集線器接口 (CHI：Coherent Hub Interface) 規(guī)范，其中包含重新設(shè)計的高速傳輸層和旨在減少擁塞的功能。CHI 協(xié)議已經(jīng)有多個版本，每個新版本都增加了新功能。

2016年，AHB-Lite協(xié)議更新為AHB5，與Armv8-M架構(gòu)相輔相成，將TrustZone安全基礎(chǔ)從處理器擴(kuò)展到系統(tǒng)。

2019 年，引入了 AMBA 自適應(yīng)流量配置文件 (ATP：Adaptive Traffic Profiles)。ATP 補(bǔ)充了現(xiàn)有的 AMBA 協(xié)議，用于以簡潔、簡單和可移植的方式對高級內(nèi)存訪問行為進(jìn)行建模。

AXI5、ACE5 和 ACE5-Lite 擴(kuò)展了前幾代，包括許多性能和可擴(kuò)展性功能，以與 AMBA CHI 保持一致并對其進(jìn)行補(bǔ)充。一些新功能和選項包括：

• 支持多處理器之間的高頻、非阻塞相干數(shù)據(jù)傳輸。
• 一種分層模型，允許分離通信和傳輸協(xié)議以實現(xiàn)靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如 cross-bar、ring、mesh 或 ad hoc。
• 緩存存儲允許加速器或 IO 設(shè)備將關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲在 CPU 緩存中以實現(xiàn)低延遲訪問。
• 遠(yuǎn)原子操作使互連能夠?qū)蚕頂?shù)據(jù)執(zhí)行高頻更新。
• 端到端數(shù)據(jù)保護(hù)和中毒信號。