Кіріспе
Оптикалық Интернет-жұмыс форумының өзара іс-қимыл келісімдерінің жүйелік пакет интерфейсі (SPI) отбасы, синхронды оптикалық желілер және Ethernet қолданбаларында кеңінен қолданылатын чип-чип, арналанған пакет интерфейстерін көрсетеді. Мұндай пакет деңгейіндегі интерфейстің әдеттегі қолданылуы – фреймер (оптикалық желі үшін) немесе MAC (IP желісі үшін) және желілік процессор арасындағы байланыс. Бұл интерфейс пакеттік процессор ASIC және трафик менеджері құрылғысы арасында да қолданылуы мүмкін.
Контекст
Чип-чип интерфейстерінің екі негізгі категориясы бар. Біріншісі, PCI Express және HyperTransport мысалында көрсетілгендей, жад адрестерін оқу және жазу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Екінші негізгі категория 1 немесе одан көп арна арқылы пайдаланушы пакеттерін тасымалдайды және IEEE 802.3 медиадан тәуелсіз интерфейстер отбасы және Оптикалық интернет-жұмыс форумының Жүйелік пакет интерфейстері отбасы оның мысалы болып табылады. Осы екі отбасының ішінде Жүйелік пакет интерфейстері отбасы көптеген арналардан пайдаланушы пакеттерін тасымалдау үшін жақсартылған. Жүйелік пакет интерфейстерінің отбасы – SONET және Оптикалық тасымалдау желісіндегі құрылғылар арасында қолданылатын ең маңызды пакеттік чип-чип интерфейсі болып табылады, бұл қалалар арасында интернетті тасымалдау үшін қолданылатын негізгі протоколдар.
Анықтамалардың тарихы
Бұл келісімдер PMC Sierra компаниясының OIF ұйымына POS PHY интерфейсінің PL 3 және PL 4 анықтамаларын ұсынғаннан туындады, ал бұл анықтамалар ATM Форумының Utopia анықтамаларынан шыққан. Бұл бұрынғы анықтамалар мыналарды қамтыды: Utopia Level 1 – OC 3 және одан баяу байланыстарды қолдайтын 8 биттік, 25 МГц интерфейс (немесе 200 Мбит/с-тан кем жиынтық байланыстар). Utopia Level 2 – OC 12 немесе 800 Мбит/с-тан кем жылдамдықты қамтамасыз ететін бірнеше байланыстарды қолдайтын 16 биттік, 50 МГц интерфейс. Жүйелік пакет интерфейсі немесе SPI, кеңінен белгілі болғандай, көп гигабиттік қолданбалардағы PHY және LINK қабаттары арасындағы пакеттер мен жасушаларды беруге арналған протокол. Бұл протоколды Optical Internetworking Forum (OIF) ұйымы әзірледі және телекоммуникация және деректер желілері тарихындағы ең маңызды интеграциялық стандарттардың бірі ретінде жылдам дамып келеді. SPI-ді іске асыратын құрылғылар әдетте 700–800 Мбит/с желілік жылдамдықпен, ал кейбір жағдайларда 1 Гбит/с дейін жұмыс істейді. SPI 4 Фаза 2, сондай-ақ SPI 4.2 деп белгілі, 16 биттік интерфейс үшін 16 Гбит/с дейін өткізу қабілетін қамтамасыз етеді. Interlaken протоколы, SPI 5-тің жақын түрі, нарықта Жүйелік пакет интерфейсін (System Packet Interface) ығыстырып шығарды.
Utopia Level 1, an 8 bit, 25 MHz interface supporting OC 3 and slower links (or multiple links aggregating to less than 200 Mbit/s). Utopia Level 2, a 16 bit, 50 MHz interface supporting OC 12 or multiple links aggregating to less than 800 Mbit/s. System Packet Interface or SPI as it is widely known is a protocol for packet and cell transfers between PHY and LINK layer devices in multi gigabit applications. This protocol has been developed by Optical Internetworking Forum (OIF) and is fast emerging as one of the most important integration standards in the history of telecommunications and data networking. Devices implementing SPI are typically specified with line rates of 700~800 Mbit/s and in some cases up to 1 Gbit/s. The latest version is SPI 4 Phase 2 also known as SPI 4.2 delivers bandwidth of up to 16 Gbit/s for a 16 bit interface. The Interlaken protocol, a close variant of SPI 5 replaced the System Packet Interface in the marketplace.
SPI 4.2
SPI 4.2 интерфейсі жоғары жылдамдықты сағаттық, басқару және дерек желілерінен, сондай-ақ төмен жылдамдықты FIFO буферінің күй желілерінен құралған. Жоғары жылдамдықты дерек желісі 16 биттік дерек шинасын, 1 биттік басқару желісін және екі есе дерек жылдамдығы (DDR) сағатын қамтиды. Сағат 500 МГц-ке дейін жете алады, секундына 1 Гигатрансферге дейін қолдайды. FIFO буферінің күй бөлігі 2 биттік күй каналынан және сағаттан тұрады. SPI 4.2 16 биттік дерек енін қолдайды және PHY-PHY, PHY-линк, линк-PHY немесе PHY-PHY қосылысы болуы мүмкін. SPI 4.2 интерфейсі әрқайсысы үшін тәуелсіз ағын бақылауы бар 256 порт адресін қолдайды. SPI интерфейсімен қосылған құрылғылардағы қабылдау/жіберу буферлерін тиімді пайдалану үшін, аталған құрылғылардағы RBUF/TBUF элементінің мөлшері SPI 4.2 деректердің бірнеше пакеттен тұратын өлшемімен сәйкес келуі керек.