目录
AMBA 5 CHI 架构规范
第 1 章 前言
关于本规范 ................................................................................................ x
反馈 ................................................................................................................... xv
第 2 章 引言
1.1 架构概述 ............................................................................................. 1-18
1.2 拓扑结构 ................................................................................................................ 1-20
1.3 术语 ........................................................................................................... 1-21
1.4 事务分类 ....................................................................................... 1-23
1.5 一致性概述 .............................................................................................. 1-25
1.6 组件命名 ................................................................................................ 1-27
1.7 读数据源 ................................................................................................... 1-29
第 3 章 事务
2.1 通道概述 ................................................................................................. 2-32
2.2 通道字段 ........................................................................................................ 2-33
2.3 事务结构 ............................................................................................. 2-39
2.4 事务标识符字段 .................................................................................... 2-73
2.5 事务标识符字段详解 ............................................................................. 2-74
2.6 事务标识符字段流 ............................................................................. 2-77
2.7 逻辑处理器标识符 .................................................................................... 2-98
2.8 排序 ................................................................................................................. 2-99
2.9 地址、控制和数据 .................................................................................. 2-109
2.10 数据传输 ........................................................................................................ 2-118
2.11 请求重试 ...................................................................................................... 2-129
第 4 章 网络层
3.1 系统地址映射 ........................................................................................... 3-134
3.2 节点 ID ................................................................................................................ 3-135
3.3 目标 ID 确定 ........................................................................................ 3-136
3.4 网络层流程示例 ................................................................................ 3-138
第 5 章 一致性协议
4.1 缓存行状态 .................................................................................................. 4-142
4.2 请求类型 ...................................................................................................... 4-144
4.3 侦测请求类型 ............................................................................................ 4-160
4.4 请求类型及对应的侦测请求 .............................................. 4-163
4.5 响应类型 .................................................................................................... 4-166
4.6 静默缓存状态转换 ................................................................................ 4-177
4.7 请求者处的缓存状态转换 ................................................................ 4-178
4.8 被侦测者处的缓存状态转换 .................................................................. 4-183
4.9 在侦测响应中返回数据 ................................................................... 4-198
4.10 不转换到 SD 状态 ......................................................................................... 4-199
4.11 冲突条件 ................................................................................................. 4-200
第 6 章 互联协议流程
5.1 读事务流程 ......................................................................................... 5-204
5.2 无数据事务流程 .................................................................................... 5-215
5.3 写事务流程 ......................................................................................... 5-219
5.4 原子事务流程 ....................................................................................... 5-222
5.5 暂存事务流程 ........................................................................................ 5-229
5.6 冲突处理示例 ................................................................................... 5-232
第 7 章 独占访问
6.1 概述 .............................................................................................................. 6-240
6.2 独占监视器 ............................................................................................... 6-241
6.3 独占事务 .......................................................................................... 6-244
第 8 章 缓存暂存
7.1 概述 .............................................................................................................. 7-250
7.2 带暂存提示的写 ............................................................................................. 7-252
7.3 独立暂存请求 .................................................................................. 7-253
7.4 暂存目标标识符 .......................................................................................... 7-255
7.5 暂存消息 ................................................................................................... 7-256
第 9 章 DVM 操作
8.1 DVM 事务流程 ........................................................................................... 8-258
8.2 DVM 操作类型 ........................................................................................... 8-268
8.3 DVM 操作 ................................................................................................... 8-271
第 10 章 错误处理
9.1 错误类型 ............................................................................................................ 9-280
9.2 错误响应字段 ............................................................................................ 9-281
9.3 错误与事务结构 ........................................................................... 9-282
9.4 按事务类型使用的错误响应 ................................................................ 9-283
9.5 毒化 .................................................................................................................. 9-290
9.6 数据检查 ........................................................................................................... 9-291
9.7 接口奇偶校验的使用 .......................................................................................... 9-292
9.8 毒化与数据检查的互操作性 ............................................................ 9-295
9.9 硬件和软件错误类别 .............................................................. 9-296
第 11 章 服务质量
10.1 概述 ............................................................................................................ 10-298
10.2 QoS 优先级值 ............................................................................................... 10-299
10.3 以更高 QoS 值重试事务 ................................................................. 10-300
第 12 章 系统调试、追踪和监控
11.1 数据源指示 ....................................................................................... 11-302
11.2 MPAM ................................................................................................................ 11-305
11.3 完成者忙碌 ................................................................................................. 11-307
11.4 追踪标签 ........................................................................................................... 11-308
第 13 章 链路层
12.1 引言 ........................................................................................................ 12-312
12.2 链路 .................................................................................................................... 12-313
12.3 Flit ...................................................................................................................... 12-314
12.4 通道 .............................................................................................................. 12-315
12.5 端口 .................................................................................................................... 12-317
12.6 节点接口定义 .................................................................................. 12-318
12.7 通道接口信号 ................................................................................... 12-320
12.8 Flit 数据包定义 ......................................................................................... 12-324
12.9 协议 Flit 字段 ................................................................................................ 12-329
12.10 链路 Flit ................................................................................................................ 12-353
第 14 章 链路握手
13.1 时钟与初始化 ...................................................................................... 13-356
13.2 链路层信用 ................................................................................................. 13-357
13.3 低功耗信令 .......................................................................................... 13-358
13.4 Flit 级时钟门控 .......................................................................................... 13-359
13.5 接口激活与去激活 .......................................................................... 13-360
13.6 发送与接收链路交互 ......................................................................... 13-366
13.7 协议层活动指示 ......................................................................... 13-372
第 15 章 系统一致性接口
14.1 概述 ............................................................................................................ 14-378
14.2 握手 ......................................................................................................... 14-379
第 16 章 属性、参数和广播信号
15.1 接口属性与参数 .......................................................................... 15-382
15.2 可选的接口广播信号 .......................................................................... 15-385
15.3 原子事务支持 ................................................................................ 15-387
附录 A 消息字段映射
A.1 请求消息字段映射 ........................................................................ A-391
A.2 响应消息字段映射 ..................................................................... A-393
A.3 数据消息字段映射 .............................................................................. A-394
A.4 侦测请求消息字段映射 ............................................................ A-395
附录 B 通信节点
B.1 请求通信节点 ............................................................................ B-398
B.2 侦测通信节点 ............................................................................... B-400
B.3 响应通信节点 ......................................................................... B-401
B.4 数据通信节点 ................................................................................. B-402
修订历史
词汇表
前言
本前言介绍 AMBA 5 CHI 架构规范。它包含以下部分：
• 关于本规范 第 x 页。
• 使用本规范 第 x 页。
• 约定 第 xii 页。
• 补充阅读 第 xiv 页。
• 反馈 第 xv 页。
ARM IHI 0050D ID082919
版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 ix
非机密
前言
关于本规范
关于本规范
本规范描述了 AMBA 5 CHI 架构。
目标读者
本规范面向希望熟悉 CHI 架构以及设计与 CHI 架构兼容的系统和模块的硬件和软件工程师。
使用本规范
本书组织成以下章节：
第 1 章 引言
阅读本章可了解 CHI 架构的简介以及本规范中使用的术语。
第 2 章 事务
阅读本章可了解节点间通信通道、相关数据包字段、事务结构、事务 ID 流以及支持的事务排序的概述。
第 3 章 网络层
阅读本章可了解负责确定目标节点 ID 的网络层的描述。
第 4 章 一致性协议
阅读本章可了解一致性协议的介绍。
第 5 章 互联协议流程
阅读本章可了解不同事务类型的协议流程示例。
第 6 章 独占访问
阅读本章可了解架构为支持独占访问而包含的机制描述。
第 7 章 缓存暂存
阅读本章可了解缓存暂存机制的描述，通过该机制可以将数据安装到缓存中。
第 8 章 DVM 操作
阅读本章可了解协议用于管理虚拟内存的 DVM 操作的描述。
第 9 章 错误处理
阅读本章可了解错误响应要求的描述。
第 10 章 服务质量
阅读本章可了解协议为支持服务质量（QoS）而包含的机制描述。
第 11 章 系统调试、追踪和监控
阅读本章可了解为系统的调试、追踪和性能测量提供额外支持的机制描述。
第 12 章 链路层
阅读本章可了解链路层的描述，该层为协议节点与互联之间的基于数据包的通信提供机制。
第 13 章 链路握手
阅读本章可了解链路层握手要求的描述。
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非机密 ID082919
前言 关于本规范
第 14 章 系统一致性接口
阅读本章可了解支持从一致性和 DVM 域连接和断开组件的接口信号的描述。
第 15 章 属性、参数和广播信号
阅读本章可了解在配置可选接口属性时提供灵活性的可选信号的描述。
附录 A 消息字段映射
阅读本章可了解消息的字段映射。
附录 B 通信节点
阅读本章可了解在协议内可以合法通信的节点对。
附录 C 修订历史
阅读本章可了解本规范发布版本之间的技术变更描述。
词汇表
阅读本章可了解本规范中使用的术语定义。
ARM IHI 0050D ID082919
版权所有 © 2014, 2017, 2018, 2019 Arm Limited 或其附属公司。保留所有权利。 xi
非机密
前言
关于本规范
约定
以下部分描述本规范可能使用的约定：
• 排版约定。
• 时序图。
• 信号 第 xiv 页。
• 数字 第 xiv 页。
排版约定
排版约定如下：
斜体
粗体
等宽字体
小大写字母
时序图
突出重要说明，引入特殊术语，并表示内部交叉引用和引文。
表示信号名称，并酌情用于描述性列表中的术语。
用于汇编语法描述、伪代码和源代码示例。
在正文中也用于指令助记符以及对汇编语法描述、伪代码和源代码示例中出现的其他项目的引用。
用于少数具有特定技术含义的术语。
时序图关键图解释了时序图中使用的组件。出现的任何变化都带有明确的标签。不得假设图中未明确说明的任何时序信息。
阴影的总线和信号区域是未定义的，因此总线或信号在此时可以在阴影区域内取任何值。实际电平不重要，不影响正常运行。
时钟 高到低 瞬态 高/低到高 总线稳定 总线到高阻抗 总线变化 高阻抗到稳定总线
时序图有时会将单比特信号同时显示为高电平和低电平，看起来类似于时序图关键图中显示的总线变化。如果时序图以这种方式显示单比特信号，则其值不影响随附的描述。
xii
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非机密 ID082919
时空图
时空图关键图解释了用于说明协议流的格式。
前言 关于本规范
RN-F I
初始缓存状态
协议节点
分配
REQ
消息流方向
RESP
事务的生命周期
已分配但前进展被阻塞
前进展已解除阻塞
释放 空间
HN-F
I->UC
缓存状态变化
时间
ARM IHI 0050D ID082919
时空图关键
在时空图中：
• 协议节点沿水平轴放置，时间垂直指示，从上到下。
• 协议节点处事务的生命周期由沿时间轴从分配到释放时间的拉长的阴影矩形显示。
• 节点处的初始缓存状态显示在顶部。
• 时间线上的菱形表示请求的到达以及其处理是否因等待另一个事件完成而被阻塞。
• 事件发生时，缓存状态转换由 I->UC 指示。
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非机密
前言
关于本规范
信号
信号约定如下：
信号电平
断言信号的电平取决于信号是高电平有效还是低电平有效。断言意味着：
• 对于高电平有效信号为高电平。
• 对于低电平有效信号为低电平。
小写 n
在信号名称的开头或结尾表示低电平有效信号。
数字
数字通常以十进制书写。二进制数字前加 0b，十六进制数字前加 0x。两者均以等宽字体书写。
补充阅读
本节列出 Arm 的相关出版物。
请参阅 Arm 开发者网站 https://developer.arm.com/docs 以获取 Arm 文档。
Arm 出版物
• AMBA® AXI 和 ACE 协议规范 (ARM IHI 0022)。
xiv
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非机密
ARM IHI 0050D ID082919
反馈
关于本规范的反馈
Arm 欢迎对其文档提出反馈。
如果您对本规范的内容有任何意见，请发送电子邮件至 errata@arm.com。请提供：
• 标题：AMBA 5 CHI 架构规范。
• 编号：ARM IHI 0050D。
• 您的意见适用的页码。
• 对您意见的简明解释。
Arm 也欢迎提出补充和改进的一般性建议。