【credit_based流控机制】

credit_based流控机制

[1 credit_based way](#1 credit_based way)
- [1.1 Principle](#1.1 Principle)
- [1.3 DFD](#1.3 DFD)
- [1.4 Module](#1.4 Module)
- - [1.4.1 Interface](#1.4.1 Interface)
  - [1.4.2 Code Block](#1.4.2 Code Block)

在网络芯片处理大流量报文中，一般主要是两种机制：1.valid--ready反压(backpressure)机制；2.credit信用机制；

credit机制的好处是可以不用考虑链路的延时；帮助能够自适应调整数据的数据速率；
让我联想到了海底捞的门外取号和叫号的概念

1 credit_based way

1.1 Principle

生产者-->消费者模型；即发送端-->接收端；

基于credit流控思路：发送端发送到接收端，需要提前知道信用值(credits)；通过在发送端维护credits(本质上是计数器)进行控制发送发送端发送数据；

有credit值才会继续发送数据Data;

进一步原理如下图所示：在接收端放buffer，一般也是FiFo；在发送端进行发送数据时，内部会有credit信用机制，发送端每发送一次data，会进行credit--；发送端入队FiFO，拿走一个在返回一个Taken给发送端，发送端内部credit++;

这样发送端内部不断对credit>0进行判断，来判断是否能够发出；

在本质一点，credits维护可以放在发送端也可以接收端；在这里是以放在发送端；

credit基本上等于接收端的FiFo的深度；

1.3 DFD

进一步基本逻辑框图如下图所示，在这里主要是针对credit_tracker模块的原理，用来维护credits来进行流量控制；

通过逻辑框图来指导模块代码；

1.4 Module

1.4.1 Interface

在这里不用表格单独列出来了，如上图所示；

1.4.2 Code Block

在这里给出基本伪代码，没有进行逻辑验证，仅供参考；

verilog 复制代码

//--Auther		:colonel
//--Date		:2024-05-22
//--Function	:credit_based for flow control
//--History		:Description
//--05/22		:Firstly create the file
//

module credit_tracker#(
	parameter WIDTH = 4 
)(
	input clk,
	input rst_n,

	input [WIDTH -1:0] crdt_limit,
	input send,
	input taken,
	
	output reg has_crdt,
	output reg[WIDTH -1:0] crdt_left
);

reg [WIDTH -1:0] crdt_cnt;
wire[WIDTH -1:0] nxt_crdt_cnt = crdt_cnt;//Inital

always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(!rst_n) begin
		crdt_cnt <= 0;
	end else begin
		crdt_cnt <= nxt_crdt_cnt;
	end
end

always@(*) begin
	if(send && !taken && (crdt_cnt != (1<<WIDTH) -1)) begin
		nxt_crdt_cnt = crdt_cnt + 1;
	end else if(!send && taken && (crdt_cnt!=0)) begin
		nxt_crdt_cnt = crdt_cnt - 1;
	end
end

always@(posedge clk or negedge rst_n) begin
	if(nxt_crdt_cnt < crdt_limit) begin
		has_crdt <= 1'b1;
		crdt_left<= crdt_limit - nxt_crdt_cnt;
	end else begin
		has_crdt <= 1'b0;
		crdt_left<= 0;
	end
end

endmodule

以上仅是我个人的理解和学习，有不对的还请能够帮助指导指正；

Reference:

[1] https://blog.csdn.net/weixin_44260459/article/details/120757630