ARM CoreLink CCN互連總線介紹

NIC NOC CCI CMN CNN NI cmn-700 nic-700 ni-700 MLGB這都是啥玩意？后期博文或視頻將會更新這一系列。 今天先溫習(xí)一下CNN的概念，這是來自2014年的文章，然后稍微整理總結(jié)一番 。

以下是正文....

現(xiàn)代主流和優(yōu)質(zhì) ARM 片上系統(tǒng) (SoC) 產(chǎn)品使用 CoreLink 緩存一致性網(wǎng)絡(luò) (CCN) 504 或最近的 508 互連。它們提供對 L3 緩存的訪問、用于 I/O 一致性加速器的多個接口以及對 DDR3 或 DDR4 內(nèi)存的訪問，從而將 CPU 與芯片的其余部分聯(lián)系起來。

作為 SoC 的粘合劑，CCN-504 支持多達 4 個處理器集群（16 個內(nèi)核）、16MB 的 L3 緩存和 18 個 I/O 接口。與此同時，以數(shù)據(jù)中心為中心的 CCN-508 將其增加到潛在的 8 個集群和 32 個核心、32MB 的 L3 緩存和 24 個 I/O 接口。

ARM 今天推出了兩種新的 CCN 模型，為合作伙伴提供了更多關(guān)于 SoC 互連的選擇。CCN-502 是一款成本較低、尺寸較小的互連產(chǎn)品，適用于 WiFi 接入點、邊緣路由器和基站等產(chǎn)品。與此同時，CCN-512 通過為更多 CPU 內(nèi)核提供連接來擴展數(shù)據(jù)中心和 HPC 范圍。

（CCN-512）

CCN-512互連的拓?fù)渥裱瑿CN-508所采用的藍(lán)圖。ARM 旨在支持?jǐn)?shù)據(jù)中心類型環(huán)境中的處理器密集型 SoC，現(xiàn)在提供了一種將 CCN-508 的 8 個相干 CPU 集群擴展到該型號上的 12 個，或從最多 32 個內(nèi)核擴展到 48 個的方法。當(dāng)然，合作伙伴需要設(shè)計此類 SoC - ARM 提供構(gòu)建模塊所需的 IP。

通常，此類目標(biāo)明確且性能豐富的 SoC 的設(shè)計人員傾向于構(gòu)建自己的互連結(jié)構(gòu) - 例如，Cavium 就在 ThunderX 產(chǎn)品上實現(xiàn)了48 核支持技術(shù)。ARM 憑借 CCN-512 使希望在該領(lǐng)域競爭的合作伙伴能夠更快地進入市場，因為他們不需要自行設(shè)計和驗證。

ARM 意識到，并非所有合作伙伴都需要在密集封裝的 SoC 中提供 48 個 Cortex A 系列內(nèi)核。這就是為什么四個附加集群可以是 Cortex A 系列處理器或連接到專用數(shù)字信號處理器、通用處理器或圖形的相干集線器接口 (CHI)。請注意，這 12 個集群的處理器可以來自 Cortex-A57 或 Cortex-A53 系列，但兩組內(nèi)核不能在一個集群中共存。

CCN-512 與 CCN-508 的 24 個 I/O 一致加速器接口相匹配，并且還使用相同的四通道 DMC-520 內(nèi)存控制器。不過，這一次官方支持的速度已提高至每通道 DDR4-3200。計算數(shù)據(jù)表明 CCN-512 的可用帶寬超過 100GB/s。ARM 表示，由于有如此多的處理器內(nèi)核以及可能存在的大量 I/O 互連，峰值內(nèi)部帶寬速度為 1.8TB/s。

如果您考慮基于 ARM 的 SoC 可能如何在企業(yè)領(lǐng)域（其中密集計算和大量 I/O 最為重要）進行開發(fā)，那么擁有高帶寬互連是必須的。CCN-512 擴展了 CCN-508 的工作。梳理出這樣的互連可能意味著 ARM 在某個時候會遇到與帶寬相關(guān)的問題，但該公司表示，它正在研究未來在單個芯片上相互連接的 CCN 結(jié)構(gòu)。

(CCN-502)

目前可用的 ARM CoreLink CCN-504系統(tǒng) IP 用于多種用途的多集群 SoC，但對于更基本的芯片來說，它在能源和占用空間方面都被認(rèn)為是過度殺傷力。為了滿足明顯的需求，CCN-502 經(jīng)過重新設(shè)計，可提供大部分功能，但面積和能源成本顯著降低。

ARM 保持了與 CCN-502 高達 16 核 CPU 的兼容性，但將 I/O 接口的數(shù)量減少了一半，達到 9 個，也許對于面積和功耗來說最重要的是，能夠完全刪除 L3 緩存?？紤]到這些潛在的節(jié)省，具有 1MB L3 緩存的實現(xiàn)比完整的 CCN-508 小 70%（并且更節(jié)能）。

ARM 熱衷于指出，這不僅僅是 CCN-504 的縮小版本。相反，它是專門為不同的細(xì)分市場而設(shè)計的。這種新互連的推出為更尖端的基于 ARM 的 SoC 鋪平了道路，并為增加授權(quán)數(shù)量提供了途徑。

總結(jié)： CCN看起來像是一個中間產(chǎn)品、過渡產(chǎn)品。介于CCI/CMN之間的過渡產(chǎn)品。CCI最大的缺點就是無法支持更多的CPU和GPU。環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)CNN是一個過渡方案，而網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)CMN是一個較為成熟的設(shè)計。