PCIe分岔--避免向英特尔接入数据流

INVEA-TECH和CESNET(捷克共和国国家研究所和教育网)演示了一个方法，并行使用两个FPGA PCIe Gen 3×8接口来维持从100Gbps以太网端口到CPU主机的数据传输。这个概念叫做分岔（bifurcation），几年前在英特尔Core I7 CPU中被引进。Intel 试图允许将CPU的PCIe的16个端口分开，使得他们可以处理两个独立的任务，当然相反模式下也能工作，比如将两个外部PCIe8端口合并为一个16端口。使用分岔在单个FPGA上建立一个100Gbps的系统，这消除了对额外PCIe切换芯片的需求，可以节省成本、板上空间和大约6W的功率。

CESNET和INVEA-TECH进行了一系列实验来展示PCIe分岔的好处。测试程序包括装载一块赛灵思Virtex-7 H580T 3D FPGA的FPGA卡。两块FPGA PCIe x8硬块接入卡上的PCIe x16卡槽。运行了Linux设备驱动的FPGA固件将数据传输给位于PC RAM中的环形缓冲区。PCIe x8接口使用round-robin的方式将数据传输给单个缓存。下面的方块图显示了实验过程：

在FPGA生成的超过100Gbps的流量中，例化了随机的分组数据生成器。下图显示了传输速率的结果：

DMA引擎在FPGA组包中例化，因此分组长度不会影响原始PCIe吞吐量。可达到的吞吐量为107Gbps。注意到，至少需要8个CPU核为较小的分组缩放进程，以达到目标的100Gbps。