Abstract
Several shared buses are divided hierarchically and connected with a bridge in the bus topology that consists of many components such as SoCs. Because the bridge topology is capable of the simultaneous communication of components in the several buses, the bus performance has improved definitely. However, when the inter-bus data transaction happens, the latency increases seriously in the bridge block. In this paper, a variety of bridge architectures are analyzed in the point of view of merit and demerit. Superior frying bridge topology is proposed in the aspects of performance, IP reusability, timing margin, gate count and circuit complexity. In contrast with the conventional bridge that has only a role to switch the inter-bus data, the frying bridge can communicate directly between the bus and the slave, which decreases the traffic overhead of a shared bus and improves the performance of a bridge communication.
SoC와 같이 많은 컴포넌트로 구성된 버스 토폴로지(topology)에서는 여러 버스가 계층적으로 나누어져 있으며, 버스간에는 브릿지로 연결되어 있다. 브릿지 토폴로지는 버스 내에서 컴포넌트의 동시 통신이 가능하기 때문에 버스의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 그러나 버스간의 데이터 전송이 발생할 때, 브릿지 블록에서 레이턴시가 증가할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 브릿지 토폴로지에 대해 살펴보고, 각각의 장단점을 분석해 보았으며, 성능, IP의 재사용, 타이밍 마진, 게이트 수, 설계 마진 등의 측면에서 우수한 성능을 보여주고 있는 플라잉 브릿지 토폴로지에 대해 제안하고 있다. 기존 버스 브릿지는 단지 버스간의 데이터를 교환하는 역할을 하지만, 플라잉 브릿지는 버스와 슬레이브 간에 직접 통신을 통해 데이터 전송하는 특징을 갖는다. 위와 같은 직접 통신방법은 공용버스의 트래픽 부담을 줄일 수 있으며 고성능의 브릿지 통신을 가능하게 할 수 있다.
