串行 RapidIO 與萬兆位以太網(wǎng)

在不影響性能的前提下實(shí)現(xiàn)可靠性
可靠性是RapidIO的閃光點(diǎn)。內(nèi)置在硬件中的確認(rèn)設(shè)計(jì)防止了數(shù)據(jù)包丟失并保證了數(shù)據(jù)包的傳送。保證可靠的數(shù)據(jù)包傳送的機(jī)制是在物理層以純硬件方式實(shí)現(xiàn)的。在硬件中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的傳送對于系統(tǒng)的性能具有重大的積極影響。因?yàn)闊o須軟件干預(yù)就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的傳送，事務(wù)就不會因?yàn)檐浖潭胙舆t。對于10GE標(biāo)準(zhǔn)而言，物理層只是盡最大努力去管理數(shù)據(jù)包的傳送（也就是說，可能存在丟包）。要確保數(shù)據(jù)包傳送成功，需要交由TCP層處理，在TCP層中，可靠的傳送機(jī)制可能是在軟件中實(shí)現(xiàn)的。

訪問軟件層需要花費(fèi)寶貴的時間，消耗處理資源且對系統(tǒng)性能不利。10GE設(shè)計(jì)中的這種軟件干預(yù)可能引入超過10μs的系統(tǒng)延遲。相反，S-RIO的系統(tǒng)延遲只有約1μs。10GE系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)包重傳則更為復(fù)雜，可能會消耗數(shù)十微妙。而對于S-RIO設(shè)計(jì)而言，數(shù)據(jù)包重傳是透明的，完全由硬件來處理，只需不到1μs即可完成。同時，依賴軟件來確保數(shù)據(jù)包的傳送會造成不確定的系統(tǒng)延遲。根據(jù)在數(shù)據(jù)包到達(dá)時正在運(yùn)行的軟件例程的不同，完成數(shù)據(jù)包傳送操作所需要的時間在一定程度上是不可預(yù)測的。10GE依靠軟件來確保數(shù)據(jù)包的傳送，所以對于那些希望獲得較短而確定的延遲的系統(tǒng)而言，不是一個好的選擇。

考慮系統(tǒng)成本，而不僅僅是設(shè)備成本
為了運(yùn)行用于實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧的軟件，10GE需要用到處理器。這種對軟件棧的管理工作增加了處理開銷，降低了系統(tǒng)效率。以太網(wǎng)可能會耗費(fèi)15%～30%的處理性能用于軟件棧的管理。對于100美元的處理器而言，這就等于是每臺處理器15～30美元的看不到的系統(tǒng)互連成本。在RapidIO系統(tǒng)中，協(xié)議會盡量減少對軟件的依賴性，從而降低處理器的負(fù)荷，同時節(jié)省下來的開支可用于更快的處理器上，從而以更低的成本實(shí)現(xiàn)性能更高的系統(tǒng)。

系統(tǒng)功耗
既然處理RapidIO協(xié)議所需的處理器負(fù)荷降低了，系統(tǒng)功耗也將隨之降低。因?yàn)橛糜趨f(xié)議管理的數(shù)千兆赫茲處理器的使用量減少了，所以系統(tǒng)的功耗能夠保持在最低值。因此，它還能降低熱管理成本并降低系統(tǒng)復(fù)雜度。在10GE系統(tǒng)中，對處理資源較多的使用量會造成更高的系統(tǒng)功耗。

可擴(kuò)展性提供了具有競爭力的優(yōu)勢
無線基礎(chǔ)設(shè)施市場中的競爭是很激烈的。因?yàn)楣?yīng)商們彼此之間爭著要在每條線路卡上提供更多的用戶，所以建立可擴(kuò)展的系統(tǒng)就是至關(guān)重要的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須設(shè)計(jì)出一種架構(gòu)，使其只需經(jīng)過簡單修改就能夠適應(yīng)性能的變化。RapidIO系統(tǒng)使用相同的寄存器組，就能夠輕松地從最低速率擴(kuò)展到最高速率?？捎玫亩丝谒俾适?、2、2.5、4、5、8、10、16和20Gb/s。相反，為了使以太網(wǎng)從1Gb速率升級到10Gb帶寬，則需要一組新的寄存器，并且要對系統(tǒng)軟件進(jìn)行大量的更改。10GE生態(tài)系統(tǒng)所缺少的另一個重要部件是小端口數(shù)交換機(jī)。大多數(shù)設(shè)備要面對的都是擁有眾多1GE端口卻只有2個10GE端口的大端口數(shù)底板或聚合設(shè)備。

S-RIO的優(yōu)點(diǎn)包括：延遲小且確定，系統(tǒng)處理器負(fù)荷較低，可靠性高，處理器與協(xié)議管理軟件之間的耦合度低。這些優(yōu)點(diǎn)使得S-RIO成為了無線應(yīng)用的默認(rèn)協(xié)議選擇。盡管10GE是無線基帶應(yīng)用的一種可行的選擇，但因其自身的劣勢，通常會被設(shè)計(jì)人員舍棄。通過使用RapidIO，設(shè)計(jì)人員能夠建立可擴(kuò)展的系統(tǒng)，盡量提高性能，同時盡量降低功耗與成本，并且能夠在高度競爭的市場上縮短完成時間。