eSPI接口通道功能解析

eSPI 接口是用于取代 LPC 接口的，因此它全面兼容 LPC 总线的功能。电气规范上，eSPI 复用了 SPI ，因此通讯频率最高提升到 66MHz。电压降到 1.8V，进一步降低了通讯功耗。但是二者协议层完全不一样，SPI 协议无法解码 eSPI 通讯。

eSPI 总线除了兼容 LPC 总线功能，同时还把 OOB（out of band）的 Smbus 和 SideBand 的 GPIO全部转换为 In Band Message，以减少 PCH 和 EC 连接的 pin。

eSPI 为了兼容 LPC 并且进一步囊括更多数据类型的通讯，以减少 PCH 和 EC 连接引脚。因此在eSPI 总线上，根据数据类型划分了 4个 Data Channel。

即 Peripheral Channel、Virtual Wire Channel、OOB Channel、Flash Access Channel。eSPI 启动过程需要配置这 4个 通讯 Channel，本文简单介绍了这 4个 Channel 的功能。

下图描述了 LPC_Master（PCH） 和 LPC_Slave（EC）的结构。

图中可以看出除了 LPC 接口外，还有 Smbus、GPIO 接口。

下图描述了 eSPI-Master（PCH） 和 eSPI_Slave（EC）的结构。

图中可以看出，eSPI 总线兼容了 Smbus、GPIO。

所谓 Channel，是 eSPI 规范定义的一个虚拟的、逻辑上的数据通道，以便在 eSPI 总线上传递 4类数据流，同时保证这 4类数据流之间相互独立互不干扰。

在协议层面，每个 Channel 有定义专用的 Command 和 Payload（即数据包格式）。

在硬件层面，每个 Channel 都有独立的 data buffer，并且相应的 Tx/Rx Avail/Free 状态都呈现在 Status Register中。

CPU 启动过程中，eSPI Channel Config 其实就是 eSPI-Master 读取并改写 eSPI-Slave 端的一些寄存器，以便 eSPI-Master 和 eSPI-Slave 就 Channel 的通讯能力达成一致。

因此，EC 作为 eSPI Slave，需要按照 eSPI 规范针对每个 Channel 实现了一组寄存器，用以描述并且接收 eSPI-Master配置 Channel 的一些通讯特性。

General Capabilities and Configurations

eSPI 通用描述寄存器，Slave Register Start Address 是 0x08。

eSPI-Master 先通过 GET_CONFIGURATION 命令获取 eSPI-Slave 端支持的通讯参数。

紧接着 eSPI-Master 通过 SET_CONFIGURATION 命令配置 eSPI-Slave 端的通讯参数。

主要涉及 eSPI 的 IO-Mode、Speed、CRC-Check、Alert-Mode。下图可看出，配置了 66MHz、Quad-IO。

Peripheral Channel

外设通道，Slave Register Start Address 是 0x10，32bit 寄存器配置了外设通道通讯的参数。外设通过主要传输 Memory request packet,

I/O request packet,Message request packet。

相较于 LPC 而言，承接了 IO Cycle，Memory Cycle 的通信以兼容 Legacy SIO Device。

Platform Reset(PLTRST#) 信号拉低会复位 Peripheral Channel。

Virtual Wire Channel

虚拟线通道，Slave Register Start Address 是 0x20，32bit 寄存器配置了虚拟线通道通讯的参数。顾名思义，Virtual Wire Channel 就是把 PCH 的 Sideband pin 或者 GPIO 转换为 eSPI 的 in-band Message 传递的通道。

Sidebang pin 主要有 IRQ#、PME#、SCI#、SMI#、RCIN# 以及一些无意义的通用 GPIO。

Virtual Wire 还会传递一些针对 eSPI 扩展的虚拟状态信号，例如 SLAVE_BOOT_LOAD_DONE。

OOB Channel

Out-of-bund 通道，Slave Register Start Address 是 0x30，32bit 寄存器配置了 OOB 通道通讯的参数。

OOB 通道的数据比较简单，就是负责传输 Out-of-bang Processor 和 EC/BMC 之间的 Smbus Message。

当然 eSPI 上传输的是把 Smbus Message 重新打包后的 OOB Message。

Run-time Flash Access Channel

Flash 访问通道，Slave Register Start Address 是 0x40，32bit 寄存器配置了 Flash 通道通讯的参数。

Flash Channel 解决的是 eSPI-Master 和 eSPI-Slave 之间 SPI Flash 共享的问题，以减少设计 BOM。

第一种，Flash 接在 PCH 上，EC 透过 eSPI 访问 Flash，称之为 MAFS。

第二种，Flash 接在 EC 上，PCH 透过 eSPI 访问 Flash，专用于 Server 平台，称之为 SAFS。

至此，eSPI 的四个数据通过就已简介完毕，通讯数据格式以及不同通道通讯专用命令，可参考 eSPI Spec。