PCIe流量控制机制解析
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更新于2024-08-05
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"PCIe流量控制 - 知乎.pdf"
PCI Express(PCIe)是一种高速接口标准,用于连接计算机系统中的外部设备,如显卡、网卡和硬盘等。流量控制是确保数据有效、无损传输的关键机制。在PCIe总线中,流量控制主要依赖于基于信用的机制,以防止接收端缓冲区溢出导致的数据包丢失。
在互联网和网络通信中,流量控制通常涉及数据通路和数据缓冲。数据通路代表网络的最大带宽,而数据缓冲则允许数据在传输过程中临时存储。多虚拟通路(Virtual Channels, VC)技术进一步提高了传输效率,允许不同数据流使用不同的通道,优化了资源分配。
在PCIe中,每个传输单元(Transaction Layer Packet, TLP)在传输前,发送端需要确认接收端有足够空间接收。这通过DLLP(Data Link Layer Packet)来实现,接收端使用DLLP向发送端报告每个VC的信用积分,这些积分代表了接收端的可用缓冲区容量。信用积分系统是一个双向通信过程,当接收端的缓冲区信用积分耗尽时,它会通过DLLP通知发送端停止发送新的TLP,以免造成数据丢弃或需要重传。
TLP是PCIe数据传输的核心,它包含了数据包的头部信息(Header)和数据部分(Data)。TLP到达接收端后,会被拆分成Header和Data两部分,分别存入不同的缓冲队列:
1. PH缓存(Payload Header Cache):存储Memory Writes和Messages请求的TLP头部信息。
2. PD缓存(Payload Data Cache):存储Memory Writes和Messages请求的TLP数据部分。
3. NPH缓存(Non-Posted Header Cache):用于存储Non-Posted请求的TLP头部信息,例如配置事务。
基于信用的流量控制机制确保了PCIe总线在高带宽、低延迟的环境中稳定、高效地工作。通过持续监控接收端的缓冲状态,发送端能够动态调整其传输速率,有效地避免了拥塞和数据损失,提升了整体系统的性能和可靠性。对于PCIe初学者来说,理解这一机制对于深入学习和设计高性能PCIe系统至关重要。
2023-06-05 上传
2023-06-05 上传
2021-07-03 上传
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2021-11-15 上传
2023-05-18 上传
Lizuo6868
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