【ARM AMBA5 CHI 入门 12.1 -- CHI 链路层详细介绍 】

CHI 版本介绍

目前有六个版本的 CHI 协议，CHI-A 是 CHI 协议的第一个版本。它提供了一个传输层，具有减少拥塞的功能。

• CHI-A 规范描述了 CHI 的基本行为：

  • 新通道、CHI 术语和组件命名的定义；
  • 请求、监听过滤器和缓存状态转换的示例；
  • 事务排序、独占访问和分布式虚拟内存（DVM）操作的规则；

• CHI-B 问题扩展了 CHI-A，但不能直接向后兼容 CHI-A。它添加了支持 Armv8.1 和 Armv8.2 系统扩展的功能，例如：

  • 更大的物理地址宽度；
  • 原子事务；
  • DVM 的 VMID 扩展；
  • 通道字段、事务结构和可靠性、可用性和可维护性（RAS）特性的描述；
  • 直接内存传输和直接缓存传输功能，减少内存和监听访问延迟；

• CHI-C 问题是 CHI-B 的次要扩展。此扩展主要添加了减少请求危险生命周期的功能。CHI-C 还添加了两个操作码，以减少完成确认的时间，并对协议进行了更改以支持这些操作码。

1.1 CHI 链路层介绍

链路层(link layer) 提供了数据传输的通道，链路层定义了：

• Packet 和 flit 的格式；
• 数据的流控。

下图显示了一个典型的 链路层的连接图：

1.1.1 Flit 切片介绍

一个 message 可以是 transaction request，data response，snoop request，由一个或多个packet 构成；packet 是 ICN和端点间的传输粒度。

• 一个 packet 由一个或多个flit组成；flit是最小的流控单位；
• 一个 flit 由一个或多个phit 组成；phit 是物理层传输单位，被定义为两个相邻网络设备之间的一次传输。

有两种类型的 flits:

• protocol flit: 在 flit的 payload中携带 protocol packet 数据，可以理解为各种类型transaction，比如request，read, write,snoop等；
• link flit：在link断链过程中，link flit用于返回 L-Credit 给receiver，Link flits 产生于 transmitter，截止于另一侧的receiver；link flit的Opcode域为0，TxnID域为0，其它剩余的域段可以为任意值。

1.1.2 link layer credit(L-Credit)机制

使用 L-Credits，信息可以在interface channel上传输。从transmitter往receiver发送一个 flit 必须要先获得一个L-Credit。
receiver 通过将 LCRDV 信号拉高一拍表示给 transmitter 发送一个 L-Credit，每个通道都有一个 LCRDV 信号。每次从 transmitter 往receiver 的一个flit传输都需要消耗一个 L-Credit。receiver最小能提供的 L-Credit是1个，最大是15个。receiver必须保证有能力接受所有已经发送L-Credit的flits。

当 link 为 active 时，receiver 必须及时提供 L-Credit，不能和 transmitter 的其它组件功能有任何耦合关系。L-Credit不能在同一个周期被收到就马上使用。

是什么是 Link?
如下图所示，发送端和传输端之间的flit传输即是在link上进行的：

什么是 Outbound Link 和 inbound links?
如下图所示：

1.1.3 Channel

链路层提供一组channel用于 flit 的传输， 每种channel都有固定的格式，这些格式还有多个域。

Channel	Description	Usage	RN Channel	SN Channel
Req	such as Read requests and Write requests	All Requests	TXREQ	RXREQ
RSP	response messages, do not have a data payload such as write completion messages	Responses from the Completer Snoop Response and Completion Acknowledge	RXRSP TXRSP	TXRSP
SNP	Snoop and SnpDVM