PCI Express交換機(jī)實(shí)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸性能
Kwok Kong在IDT白皮書中描述了使用基于標(biāo)準(zhǔn)的PCI Express（PCIe）多端口交換機(jī)作為系統(tǒng)互連的多對(duì)等系統(tǒng)。自該白皮書發(fā)布以來，IDT設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)多對(duì)等系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用基于x86的系統(tǒng)作為根處理器（RP）和端點(diǎn)處理器（EP），通過IDT的PES16NT8非透明網(wǎng)橋（NTB）端口和IDT的PES64H16設(shè)備用作系統(tǒng)互連的多端口PCIe交換機(jī)。有關(guān)軟件體系結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明，請(qǐng)參見應(yīng)用筆記AN-571。本文介紹了這種系統(tǒng)的實(shí)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸性能。
系統(tǒng)描述
多對(duì)等系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D1所示。一個(gè)x4 PCIe接口用于將每個(gè)根處理器和端點(diǎn)處理器連接到PES64H16系統(tǒng)互連PCIe交換機(jī)。這是用于衡量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸性能的拓?fù)洹?/p>
PES16NT2用于提供NTB功能，以便將基于x86的端點(diǎn)處理器連接到PES64H16 PCIe交換機(jī)的下游端口。系統(tǒng)互連軟件提供了基于PCIe接口的虛擬以太網(wǎng)。Linux操作系統(tǒng)（OS）檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)接口并“看到”以太網(wǎng)接口。Linux OS將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送到PCIe接口，就好像它是以太網(wǎng)接口一樣。就數(shù)據(jù)傳輸而言，Linux OS中的PCIe接口是隱藏的。所有當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議堆棧（例如TCP / IP協(xié)議堆棧）以及能夠在TCIP / IP堆棧頂部運(yùn)行的用戶應(yīng)用程序都可以正常運(yùn)行，而無需進(jìn)行任何修改。
系統(tǒng)互連拓?fù)?/strong>
本應(yīng)用筆記介紹了PCIe SystemInterconnect的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸性能。網(wǎng)絡(luò)性能基準(zhǔn)測(cè)試軟件netperf用于測(cè)量性能。將性能與環(huán)回測(cè)試和10 GE的性能進(jìn)行比較。
對(duì)于AMD系統(tǒng)，有效數(shù)據(jù)傳輸速率在1K到16K字節(jié)之間的數(shù)據(jù)大小為3到3.5 Gbps之間。對(duì)于512字節(jié)的數(shù)據(jù)大小，數(shù)據(jù)速率約為2.5 Gbps。
對(duì)于Bensley系統(tǒng)，對(duì)于16K至2K字節(jié)的數(shù)據(jù)大小，有效的數(shù)據(jù)傳輸速率約為5 Gbps。對(duì)于1K和512字節(jié)的數(shù)據(jù)大小，有效數(shù)據(jù)傳輸速率分別約為4 Gbps和3 Gbps。數(shù)據(jù)傳輸速率與10GE接口相似。Bensley的性能比AMD好得多，因?yàn)锽ensley支持DMA引擎來傳輸數(shù)據(jù)。DMA引擎可以更有效地傳輸數(shù)據(jù)，并使CPU周期從復(fù)制數(shù)據(jù)中釋放出來，以進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)傳輸處理。
預(yù)期對(duì)于大量數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)大小可能會(huì)很大，例如4K到8K字節(jié)。實(shí)際上，可以預(yù)期的是，Bensley的PCIe系統(tǒng)互連的有效數(shù)據(jù)傳輸速率約為5 Gbps，AMD的有效數(shù)據(jù)傳輸速率約為3.5 Gbps。
通常，協(xié)議封裝開銷會(huì)降低有效帶寬。但是，已經(jīng)表明，對(duì)于大數(shù)據(jù)大小，帶寬的減少約為1-2％。通過減少協(xié)議封裝開銷而增加的帶寬可以忽略不計(jì)。但是，在數(shù)據(jù)傳輸中刪除TCP / IP協(xié)議棧會(huì)導(dǎo)致CPU周期顯著減少，并使CPU能夠進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)傳輸處理。
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數(shù)據(jù)傳輸
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