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CHI 总线协议及一致性总线相关的 NOC

       摘要:CHI(Coherent Hub Interface)协议是 ARM 定义的高性能、低延迟的缓存一致性接口协议,是 ARM 架构中多核系统(SoC)内核互连中的重要组件。CHI 通常用于实现一致性的网络(NOC, Network-on-Chip)以支持多 CPU 核心、共享缓存和其他硬件加速器之间的高效通信。

       以下详细介绍 CHI 协议、NOC 在多 CPU 系统中的角色、基本协议,以及验证重点。


1. CHI 总线协议

1.1 CHI 协议简介

CHI 是 ARM 定义的缓存一致性接口协议,主要用于高性能多核处理器系统中的互连结构。它是 AMBA 5.0 系列的一部分,专门为一致性数据通信设计,能够支持多处理器、共享缓存和其他硬件元件之间的数据共享。

1.2 CHI 协议的关键特性

  1. 缓存一致性

    • 支持全系统的缓存一致性(Full System Coherency)。
    • 硬件管理缓存一致性,无需软件干预。
  2. 高性能

    • 使用分组事务(Split Transactions)和消息通道(Message-based Communication)提高吞吐量和效率。
    • 支持宽带宽和低延迟的数据传输。
  3. 拓扑灵活性

    • CHI 支持多种拓扑结构(如环形、网格等),适配不同规模的 NOC。
    • 可以扩展到数十甚至上百个节点。
  4. 事务类型

    • CHI 支持多种事务类型,包括读、写、原子操作和缓存维护操作。

1.3 CHI 协议的核心组

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