"Blog yayını seri" Wishbone veri yolu senkronizasyon sonu ve eşzamansız bitiş karşılaştırması
Belirli bir saat frekansında mümkün olan maksimum verimi elde etmek için, Wishbone bir döngü eşzamansız sonlandırma yöntemi benimser. Bunun sonucu, ana cihazın STB_O'sundan bağımlı cihazın ACK_O / ERR_O / RTY_O'suna ve ardından Şekil 23'te gösterildiği gibi ana cihazın ACK_I / ERR_I / RTY_I girişine asenkron bir döngü oluşturulmasıdır. Büyük ölçekli bir SoC tasarımında, bu döngü genellikle tüm tasarımın kritik yolu haline gelir ve sistem saat frekansının daha da artmasını sınırlar. Derin mikron altı çağında, hat gecikmesi genellikle geçit gecikmesinden daha büyük olduğundan, bu eşzamansız döngünün sistem performansında bir darboğaz haline gelmesi daha olasıdır.
Şekil 23 Wishbone veri yolu asenkron döngü bitiş yolu
Bu soruna en basit çözüm, döngüyü kırmak için bir kayıt eklemektir, ancak bunun dezavantajı, her bir veriyolu işlemine veriyolu verimini kısıtlayan bir bekleme süresinin girilmesi gerekmesidir. Şekil 24'te gösterildiği gibi, yükselen kenarda 0, ana cihaz bir işlem başlatır, yükselen kenarda 1 ikincil cihaz bir yanıt başlatır ve ACK_O'yu yüksek ayarlar ve yükselen kenarda 2 ana cihaz, ACK_I'nin yüksek olduğunu algılar ve ilk işlemi tamamlar ve ikinci işlemi başlatır. İkinci işlem, ancak yükselen kenarda (2) bağımlı aygıt, ana aygıtın ikinci işlemi başlatacağını bilmez, bu nedenle yalnızca ACK_O sinyalini düşük ayarlayabilir. Yükselen kenarda 3, bağımlı cihaz ikinci operasyona bir yanıt başlatabilir ve ACK_O'yu yükseğe ayarlayabilir Yükselen kenarda 3, ana cihaz ACK_I'nin yüksek olduğunu tespit eder ve ikinci işlemi tamamlar.
Şekil 24 Wishbone veri yolunun geleneksel senkronizasyon döngüsü sonlandırma yöntemi
Şekil 24'te, her iletim iki saat döngüsü gerektirir ve bant genişliğinin yarısı boşa harcanır. Bağımlı cihaz, ana cihazın yükselen kenarda 3 yeni bir işlemi başlatacağını bilirse, yükselen kenarda 3 ana cihazın çalışmasına bir yanıt başlatabilir, böylece saat döngülerini kaydedebilir ve sistemin verimini iyileştirebilir. Dizi, Şekil 25'te gösterilmektedir.
Şekil 25 Wishbone veri yolunun geliştirilmiş senkronizasyon döngüsü sonu yöntemi
Şekil 25'teki yükselen kenar l'de, ana cihaz bir işlemi başlatır Yükselen kenar 2'de, bağımlı cihaz ACK_O'yu yükseğe ayarlar Yükselen kenar 3'te, bağımlı cihaz ana cihazın yeni bir işlemi başlatacağını bilir, bu nedenle ACK_O'yu yüksek ayarlamaya devam eder. Bu nedenle, orijinal 4 saat döngüsü yerine 3 saat döngüsünde 2 işlem tamamlanır, böylece verim% 25 artar. Genel olarak, iyileştirmeden sonra, N işlem 2N saat döngüsü yerine N + 1 saat döngüsü gerektirir ve çıktı (N-1) /% N olarak iyileştirilir.
Geliştirilmiş eşzamanlı döngü sonlandırma yöntemi, eşzamansız döngü sonlandırma yönteminin üretim avantajına ve geleneksel eşzamanlı sonlandırma yönteminin gecikme avantajına sahiptir. Geliştirilmiş senkronizasyon dönemi sonu yöntemine Wishbone kaydı geri bildirim dönemi sonu yöntemi denir.
Tablo 2 Optimizasyon sonuçlarının karşılaştırması
