罗 莉,周宏伟,周 理,潘国腾,周海亮,刘 彬

(1.国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073;2.武警贵州省总队,贵州 贵阳 550081)

1 引言

随着大数据计算、数据中心和集成电路技术的飞速发展，多核处理器支持直连接口实现共享主存的对称多处理器SMP(Symmetric MultiProcessing)系统已经成为主流。直连接口负责实现处理器芯片间的直连，也可用于实现备份和冗余，提高系统容错能力和性能。处理器之间直连接口设计不仅需要满足低延迟、高带宽，还必须满足高可靠的服务质量QoS(Quality of Service)保障。处理器直连接口提供的QoS保障，能够实现可靠、实时、完整和顺序到达的数据传输。

本文提出了一种面向多核处理器的直连接口的QoS设计方案，接口采用信用机制设计避免了拥塞，利用虚通道技术、优先级的仲裁调度策略避免了死锁、拥塞的传输问题，同时，滑动窗口重传协议维护了数据传输的顺序性和正确性。模拟结果显示,QoS设计的正确性，为多个处理器的直接互连提供了稳定的鲁棒性，移植到FPGA原型验证平台，顺利通过了测试。目前，该芯片已成功流片。

2 相关工作

处理器直连接口能够实现处理器之间直接互连，国内外市场上大多数高端服务器产品都支持多个处理器以直接互连的方式构建多路服务器系统。

Intel公司[1]推出了一种高速、点到点的处理器间互连总线QPI(Quick Path Interconnect)，集成于Intel的服务器处理器中。Intel Xeon E5系列和E7系列分别集成了2个和3个QPI总线接口，可实现多路处理器的直连。IBM公司[2]的p系列服务器采用IBM Power5+高性能处理器，通过处理器直连通道互连，最大支持32路处理器。……