AHB と AXI: 違いと比較

AHB と AXI は両方ともバス マスターです。 これらのバス マスターは両方とも、AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) バスの一部です。 これは、高性能、帯域幅、および周波数のシステム設計に向けたターゲットです。

両方のバス マスターは相関していますが、多くの点で異なります。違いについては、以下の記事で説明します。

主要な取り組み

1. AHB (Advanced High-performance Bus) は、高性能で低遅延のデータ転送用のプロトコルです。 同時に、AXI (Advanced eXtensible Interface) はより高度なバス プロトコルであり、より高いスループットと柔軟性を提供します。
2. AHB はシングルエッジ クロックを使用しますが、AXI はダブルエッジ クロックを使用するため、AXI のデータ転送速度が速くなります。
3. AHB は固定パイプライン長をサポートしますが、AXI は可変パイプライン長をサポートし、より高いパフォーマンスとカスタマイズを可能にします。

AHB対AXI

AHB (Advanced High-performance Bus) は、ARM によって開発されたバス プロトコルであり、ミディアムからハイエンドの SoC で広く使用されています。 AXI (Advanced eXtensible Interface) も ARM が開発したバス プロトコルであり、AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) プロトコル ファミリの最新バージョンです。

Advanced High-performance Bus は、ARM の非常に一般的なプロトコルであるシングル チャネル バスです。 バス マスターごとに XNUMX つの未処理トランザクションをサポートします。 のバス遅延 AHB 16 バイトのトランザクションから開始します。

AHB の機能には、シングルエッジ クロック プロトコル、分割トランザクション、広いバス幅、ロックされた転送などがあります。

AXI は、読み取りデータ チャネル、書き込みデータ チャネル、読み取りアドレス チャネル、書き込みアドレス チャネル、および書き込み応答チャネルの 5 つのチャネルを備えたマルチチャネル バスです。 AXI は複数の未処理トランザクションをサポートします。

AXI のバス レイテンシは 64 バイト トランザクションから始まります。 AXI の機能には、QoS、書き込みストローブ、全二重通信モードなどがあります。

比較表

比較のパラメータ	AHB	XNUMX年生
完全形	高度な高性能バス	拡張可能な高度なインターフェース
チャネル	シングルチャンネルバスです。	マルチチャンネルバスです。
特徴	アーリー バースト終了、ロックされた転送	QoS、書き込みデータ インターリーブ、非整列データ転送、バイト不変性。
XNUMX つのスレーブに割り当てられたアドレス空間	AHB の場合は 1KB です。	AXI の場合は 4KB です。
バースト長	AHB のバースト長は 1、2、6、16 です (INCR タイプを除く)。	バースト長は、AXI1 では 16 ～ 3、AXI1 では 256 ～ 4 です。

AHBとは？

AHBの略 高度な高性能バス. これは、XNUMX つのアドレス チャネル、読み取りデータ チャネル、および書き込みデータ チャネルを持つ共有バスでもあるシングル チャネル バスです。

AHB の各バス マスターは、単一チャネルの共有バスに接続します。 AHB では、単純なトランザクション、アドレス フェーズ、およびその後のデータ フェーズで XNUMX つのバス サイクルしかありません。 AHB はバス幅が広いです。

AHB では、ユーザーがタイミング要件を満たすことができない場合、そのパスに登録するパイプラインはサポートされません。

また、パイプライン レジスタの挿入をサポートできないため、より高い周波数が有効にならず、代わりにデザインの最大周波数が制限されます。

AHB は、QoS 機能、書き込みストローブ、および排他的サポートをサポートしていません。 ロックされた転送のみをサポートします。 消費電力が低く、スループットが制限されています。 また、AHB のバースト長は固定です。

INCR の場合を除き、1、2、6、16 です。 INCR では、バーストの長さは共有されませんが、バーストの長さに制限はありません。 また、4K を超えない限り、任意の長さにすることができます。

AHB は、ARM によって AMBA バージョン 2 で導入されました。 有限会社 新しいバージョンの AXI が導入されるまで、これは非常に人気のあるプロトコルでした。

AXIとは何ですか？

XNUMX年生 Advanced eXtensible Interface の略です。 これは、オンチップ通信用に設計されたマルチチャネル バスです。 これは、高性能、高周波、全二重モードの通信インターフェイスです。

AXI には 5 つのチャネルがあり、それぞれが互いに独立しています。

チャネルは、書き込みアドレス チャネル (AW)、書き込みデータ チャネル (W)、読み取りデータ チャネル (R) (読み取り応答も一緒に送信されます)、読み取りアドレス チャネル (AR)、および書き込み応答チャネル (B) です。

AXI には 5 つの並列チャネルが実行されているため、多くのワイヤが使用されます。 産む レイアウト。 ユーザーはパイプライン レジスタを任意のチャネルのパスのどこにでも挿入できるため、AXI ではより高い周波数での動作が可能になります。

AXI が備えている機能には、アラインされていないデータ転送 (ストローブを使用)、個別のアドレス/制御、データ フェーズ、バイトの不変性、開始アドレスが発行されたバーストベースのトランザクション、QoS、アウトオブオーダー トランザクションの完了、書き込みデータ インターリービング、アトミックなどがあります。オペレーション。

実際、AXI には、AxRegion や AxUser などの追加のシグナリング メカニズムがあります。

AXI では、XNUMX つの要求に対して複数のデータ転送が発生する可能性があります。つまり、AXI はバースト ベースのプロトコルです。 大量のデータを特定のパターンのアドレスから、またはアドレスに転送する必要がある場合に簡単になります。

AXI には、FIXED、INCR、および ラップ. これらのバーストの長さは最初からわかっており、AXI1 では 16 ～ 3、AXI1 では 256 ～ 4 です。

AHBとAXIの主な違い

1. AHB は Advanced High-performance Bus の略で、シングル チャネル バスです。 AXI はマルチチャネル バスであり、Advanced eXtensible Interface の略です。
2. AHB は「アウト オブ オーダー トランザクション」の完了をサポートしていませんが、AXI は「アウト オブ オーダー トランザクション」の完了をサポートしています。
3. AHB は消費電力が低く、AXI は消費電力が大きい。
4. AXI は 50% 多くの電力を使用するため、AHB バスの使用率は AXI の使用率よりも高くなります。
5.  ストローブとバイト不変性を使用した非整列データ転送は、AHB がサポートしない機能の一部ですが、AXI はサポートします。
6. AHB は書き込みストローブをサポートしていませんが、AXI はサポートしています。
7. AHB はロック転送をサポートしています。 AXI の場合、AXI 3 はロック転送をサポートしていますが、AXI4 はサポートしていません。
8. AHB は排他的転送をサポートしていませんが、AXI は排他的転送をサポートしています。
9. AHB バス マスターのバス レイテンシは、AXI のバス レイテンシよりも低くなります。

参考文献

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8704549/

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日