Advanced Microcontroller Bus Architecture

Прогрессивная архитектура шины микроконтроллера (AMBA)[фирмы] ARM — это открытый стандарт требований внутрикристалльных межсоединений для соединения и управления функциональными блоками в разработкахsystem-on-a-chip(SoC). Она облегчает развитие многопроцессорных разработок с большим числом контроллеров и периферии. Несмотря на название, с самого своего начала AMBA имела виды, уходящие далеко за границы микроконтроллерных устройств. Сегодня AMBA широко применяется в ряде частейASICи SoC, включая прикладные процессоры, применяемые в современных небольших переносных устройствах вродесмартфонов. AMBA — это зарегистрированная торговая маркаARM Ltd.
AMBA была представлена ARM в 1996. Первыми шинами AMBA были Advanced System Bus (ASB) и Advanced Peripheral Bus (APB). В её второй разновидности, AMBA 2 в 1999, ARM добавила AMBA High-performance Bus (AHB) с протоколом по одному тактовому фронту. В 2003 ARM представила третье поколение, AMBA 3, включающее Advanced Extensible Interface (AXI) для достижения ещё большей производительности межсоединения и Advanced Trace Bus (ATB), как части решения CoreSight по отладке и трассировки кристалла. В 2010 требования AMBA 4 были представлены, начав с AMBA 4 AXI4, затем в 2011— расширением когерентной ширины системы посредством AMBA 4 ACE. В 2013были представлены требования AMBA 5 CHI (Coherent Hub Interface) с переработанным высокоскоростным транспортным слоем и возможностями, разработанными для уменьшения перегрузки.
Сегодня эти протоколы являютсяде-фактостандартными для встраиваемых процессоров, поскольку они хорошо описаны и могут применяться без отчислений.
Важной особенностью SoC является не только то, какие составляющие блоки она содержит, но и то, как они соединяются. AMBA — это решение для взаимодействия блоков между собой.
Требования AMBA направлены на:
Требования AMBA определяют стандарт внутрикристалльных подключений для разработки высокопроизводительных встраиваемых микроконтроллеров. Она поддерживаетсяARM Limitedпри широком межотраслевом участии.
Требования AMBA 5определяют следующие шины/взаимосвязи:
Требования AMBA 4определяют следующие шины/взаимосвязи:
Требования AMBA 3 определяют четыре шины/взаимосвязи:
Требования AMBA 2 определяют три шины/взаимосвязи:
Требования AMBA (Первой разновидности) определяют две шины/взаимосвязи:
Особенности задержек и уровнейvoltageна шине требования не диктуют.
ACE, определённая как часть требований AMBA 4, расширяет AXI дополнительным средством оповещения передач широкой когерентности.Это средство когерентности позволяет множеству процессоров разделять память и включает технологии вроде ARM-овской обработкеbig.LITTLE. ПротоколACE-Liteвключает однонаправленную или иначе IO когерентность, например, сетевая взаимосвязь, которая может [лишь] читать из кешей полностью когерентного процессора ACE.
AXI, третье поколение взаимосвязи AMBA, определённое в требованиях AMBA 3, нацелено на разработку высокопроизводительных, высокочастотных средств и включает возможности, которые делают её пригодной для высокоскоростных субмикронных межсоединений:
AHB— это протокол, представленный в Advanced Microcontroller Bus Architecture 2 разновидности, обнародованный компаниейARM Ltd.
В дополнение к предыдущему исполнению, он имеет следующие возможности:
Простая передача по AHB содержит фазу адреса и подпоследовательность фазы данных (без состояний ожидания: лишь два цикла шины). Доступ к целевому устройству управляется черезMUX(без Z-уровня), таким образом признаётся доступ к шине одного хозяина одновременно.
AHB-Lite— это подвид AHB, формально определённый стандартом AMBA 3. Этот подвид упрощает разработку шины с одним хозяином.
APBразработан для доступа к медлительному (низкоскоростному) управлению, например для взаимосвязи с регистрами в периферии системы. Подобно AHB, эта шина имеет фазы адреса и данных, но значительно урезанный, несложный список сигналов (например, нет ts).
Семейство синтезируемых ядер с интеллектуальными правами (IP)AMBA Productsлицензируется изARM Limited, которая исполняет цифровую шину в SoC для эффективного перемещения и хранения данных, применяя требования протокола AMBA. Семейство AMBA включает AMBA Network Interconnect (CoreLink NIC-400), Cache Coherent Interconnect (CoreLink CCI-500)SDRAMmemory controllers (CoreLink DMC-400),DMAcontrollers (CoreLink DMA-230, DMA-330), level 2 cache controllers (L2C-310), и т. д.
Ряд производителей используют шины AMBA для разработок не на ARM. В качестве примераInfineonприменяет шину AMBA для SoC ADM5120, основанную наMIPS architecture.