新思科技为AMBA CHI-G协议量身定制一系列AMBA协议解决方案

 

Arm最近宣布推出了新一代Arm AMBA 5 CHI协议规范CHI Issue G （CHI-G）。

新思科技提供了一系列AMBA协议解决方案，用于早期建模、设计、实现、验证、确认和系统成型。新思科技的Arm协议验证解决方案涵盖全系列AMBA规范，包括新一代AMBA 5 AXI-K和现在的AMBA 5 CHI-G。新思科技的验证自动化解决方案不仅能通过VC AutoTestbench提供测试平台生成功能，还可通过VC AutoPerformance对基于Arm的SoC进行性能验证。

 

新思科技提供了全套的协议验证解决方案，涵盖了所有AMBA规范，包括AMBA 5 CHI-G。凭借新思科技经验证的IP，我们的验证解决方案能够提供出色的验证可信度，再与我们的仿真、硬件加速和原型设计平台产品相结合，则能确保客户可以完成从IP到SoC级别的端到端验证收敛。

 

CHI-G更新中新增了许多功能并优化了多方面特性，其中一些是专门针对最近推出的Arm CHI芯片到芯片（CHI C2C）协议而量身定制的。在本文中，我们将探讨CHI-G协议中引入的一些关键功能。下面来深入了解一下其中的每一项功能。

 

内存加密上下文（MEC）

在之前关于CHI-F的博客文章中，我们讨论了Arm的Realm管理扩展（RME），它是Arm v9架构下机密计算架构（CCA）的一部分。RME提供了一组用于创建和管理隔离执行环境（称为Realm）的功能。RME的内存加密上下文（MEC）扩展允许每个Realm拥有自己独特的加密上下文。此功能在将MEC分配给Realm物理地址空间内的所有内存访问方面发挥着关键作用。所有内存事务都与MECID相关联，而内存加密引擎将MECID用作加密上下文表的索引，有助于实现外部存储加密。因此，每组Realm数据都可以采用不同的方式进行加密。这意味着，即使某个恶意代理可以访问物理内存设备并解密一组Realm数据，也无法使用相同的解密方法来访问其他组的Realm数据。总体而言，MEC在确保机密计算环境中数据的机密性方面发挥着至关重要的作用。 

在CHI-G规范中，只有启用RME时才能启用此功能。在请求、数据和窥探FLIT中添加了新字段“MECID”，如果CHI节点的MEC Support属性设置为True，则这个“MECID”字段的宽度必须为16。 

 

有限数据省略功能

有限数据省略功能通过减少给定事务所需传输的数据FLIT数量来优化组件之间的数据传输。当多个FLIT需要携带相同的数据字段，或者当部分或所有数据FLIT中的数据字段为零时，便可以利用这个功能进行优化，从而让给定的事务可以在单个FLIT中封装一个或多个后续FLIT。数据FLIT中将添加新字段，用于指示该单个数据FLIT所表示的附加数据FLIT的数量，以及被省略的数据FLIT的属性。

 

针对CHI C2C链路的功能和优化

RME-DA：这是Realm管理扩展架构的一部分，能够实现安全分配那些支持分配的设备接口。CHI-G在多个加速器设备拓扑结构中支持RME-DA和RME-CDA，其中加速器连接到主机上。这些设备通常是部分受信任的，也就是说只能访问主机控制器内存或对等设备内存中的特定Realm和非安全物理地址空间。主机负责确保仅当设备发送的请求以受信任区域中的地址为目标时，才授予对设备发送的请求的访问权限。当接口支持这些功能时，用于支持RME-DA或RME-CDA的新字段将会添加到请求通道中。 

DataSource扩展：读取和窥视数据FLIT中现有的DataSource字段经过大小调整，被分为若干子字段，每个子字段分别表示发出数据FLIT的完成者的位置、距离和类型等特定信息。部分子字段在多芯片（多小芯片）系统中尤为重要，其中的数据FLIT可能会在到达目的地的途中穿过一个或多个芯片（小芯片）。

DataTarget：CHI-E的SLCRepHint功能旨在向系统级缓存提供有关再次使用特定缓存行的可能性提示，从而支持SLC更高效地管理和替换所存储的缓存行。这在缓存层次结构有所增加的多芯片（多小芯片）系统中变得尤其重要。在CHI-G中，SLCRepHint已重命名为DataTarget，并添加了一个额外的子字段。这个子字段用于建议CopyBack请求应传播到的缓存级别数。

PrefetchTgtHint：在读取请求中添加了一个新字段PrefetchTgtHint，用于提示接收器：在执行读取之前预先提取位置信息可能比较有利。这是一种比单独的PrefetchTgt指令更优的替代方案，特别适用于事务需要遍历芯片（芯粒）到芯片（芯粒）链路的情况。

 

其他更新

MPAM分区ID扩展：内存分区和性能监控（MPAM）为每个物理地址空间（PAS）定义了独立的分区ID（PARTID）空间。CHI-G提供了一个将MPAM PARTID宽度从9位扩展至12位的选项。

“Reduced”MTE支持：对于内存标记扩展（MTE）支持，引入了一个新选项“缩减”。这个新选项可供支持标记读写但不支持标记匹配操作或部分标记更新的组件使用。 

UDP和SD状态支持：CHI-G引入了一些新属性来启用/禁用UDP和SD状态。在CHI协议的早期版本中，这些状态始终处于启用状态。

对ReadPreferUnique初始缓存状态的要求放宽：CHI-G支持从任何初始缓存状态发出ReadPreferUnique和TagOp Transfer。因为在请求者想要执行存储但缓存仅包含数据而不包含标签时，ReadPreferUnique将是请求者获取标签的最佳选择。

RetToSrc对于SnpUniqueStash的适用性：对于SnpUniqueStash，CHI-G允许将RetToSrc字段设置为1，以允许主节点在保持线路处于SharedClean状态的情况下从Stash目标获取数据。

 

结语

新思科技提供了面向AMBA 5 AXI5、AXI5-Lite、ACE5、ACE5-Lite、ACE5-Lite/DVM、AXI C2C、CHI C2C和CHI-G的端到端协议验证解决方案，具备性能分析和全面的系统级调试功能，能够检查功能正确性、数据完整性和缓存一致性。这些解决方案内置序列集合、功能覆盖模型、验证计划和使用示例，确保开发者可以快速启动并实现整体验证收敛。新思科技正在与早期客户和伙伴合作，整合最新规范中提供的新功能，助其增强下一代设计的标准架构。 

新思科技VIP原生集成了新思科技Verdi协议分析器调试解决方案和Verdi性能分析器。在SoC上运行系统级有效载荷需要更快的、基于硬件的流片前解决方案。基于新思科技IP的事务处理器、内存模型、混合和虚拟解决方案可在超快的验证硬件、ZeBu硬件加速解决方案和HAPS原型系统上实现各种验证用例。

审核编辑：刘清