Qu’est-ce que l’Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) ?
L’AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) est une spécification d’interconnexion sur puce développée par ARM Holdings pour la connexion et la gestion efficaces des blocs fonctionnels dans les systèmes sur puce (SoC). Il s’agit d’une norme industrielle de facto pour la connexion de différents types de cœurs de processeurs, de mémoires et de périphériques dans les conceptions SoC.
L’architecture AMBA est divisée en plusieurs couches d’interface distinctes : le bus haute performance avancé (AHB), le bus périphérique avancé (APB) et le bus système avancé (ASB). Chaque couche est conçue pour servir un objectif spécifique et offrir un degré de complexité différent en termes de connexion et de communication des périphériques.
Le bus haute performance avancé (AHB) est l’épine dorsale à haute vitesse de l’architecture AMBA. L’AHB fournit une interface évolutive à large bande passante pour connecter les processeurs, les mémoires et les périphériques. Il utilise une structure hiérarchique multicouche et prend en charge plusieurs domaines d’horloge, ce qui lui permet d’évoluer vers des systèmes haut de gamme.
Le bus périphérique avancé (APB) est une couche de bus à faible vitesse et faible complexité conçue pour connecter des périphériques et autres dispositifs à faible vitesse. Il est construit au-dessus de l’AHB et fournit une interface simple et à faible coût pour connecter les périphériques à l’AHB.
L’Advanced System Bus (ASB) est une couche de bus haute vitesse optionnelle conçue pour connecter plusieurs maîtres AHB. L’ASB fournit une interface évolutive à large bande passante pour connecter plusieurs maîtres AHB, leur permettant de communiquer et de partager des ressources sans avoir besoin d’arbitrage.
L’architecture AMBA offre plusieurs avantages aux concepteurs de SoC, notamment l’évolutivité, la modularité, le fonctionnement à faible consommation et un haut degré d’intégration. Elle permet également une plus grande souplesse de conception, car elle peut être adaptée aux besoins de conceptions de SoC spécifiques.
L’AMBA est largement utilisé dans les systèmes embarqués, notamment les téléphones mobiles, les appareils photo numériques, les systèmes automobiles et l’électronique grand public. Il peut également être utilisé dans l’automatisation industrielle, les systèmes médicaux et d’autres applications.
La suite de protocoles AMBA se compose de plusieurs protocoles différents, notamment AMBA AHB, AMBA APB, AMBA AXI et AMBA ASB. Ces protocoles fournissent un ensemble de règles et de directives qui dictent la manière dont les composants compatibles avec AMBA doivent interagir les uns avec les autres.
L’architecture AMBA n’est pas la seule architecture de bus disponible pour les conceptions de SoC. D’autres architectures de bus populaires incluent PowerPC, OpenCore d’Intel et MIPS. Chacune de ces architectures présente ses propres avantages et inconvénients, qui doivent être pris en compte lors du choix de l’architecture la mieux adaptée à une conception particulière.
AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture) est une famille de protocoles d’interconnexion sur puce pour les systèmes sur puce (SoC). Les spécifications AMBA sont développées et publiées par ARM Holdings. La spécification AMBA couvre à la fois les protocoles d’interface et l’implémentation matérielle associée. AMBA a été développé à l’origine pour être utilisé dans la conception de systèmes embarqués basés sur le processeur ARM, mais il est maintenant utilisé dans une large gamme de conceptions de SoC.
AXI (Advanced Extensible Interface) est une interface de bus haute performance à faible encombrement pour la connexion de circuits intégrés (IC). Il s’agit de la dernière génération de la spécification d’interface AMBA d’ARM Holdings. AXI est une connexion point à point qui permet un fonctionnement indépendant des dispositifs à chaque extrémité de la connexion. AXI est utilisé dans une variété d’applications, y compris le calcul à haute performance, les réseaux et le stockage.
AXI est un bus haute performance et haute fréquence, tandis que AHB est un bus basse performance et basse fréquence. AXI peut prendre en charge des transferts de données allant jusqu’à 128 octets alors que AHB ne peut prendre en charge que des transferts de données allant jusqu’à 64 octets. AXI supporte également les transferts de données hors ordre alors que AHB ne le fait pas.
Quatre signaux principaux sont utilisés pendant les transactions de bus dans l’architecture AMBA :
1. Phase d’adresse – Ce signal est utilisé pour indiquer l’adresse des données souhaitées.
2. Phase de données – Ce signal est utilisé pour indiquer les données réelles transférées.
3.
3. phase de contrôle – Ce signal est utilisé pour contrôler le flux de données pendant la transaction.
4. phase d’état – Ce signal est utilisé pour indiquer le succès ou l’échec de la transaction.
Les trois types de bus sont le bus d’adresses, le bus de données et le bus de contrôle. Le bus d’adresses est utilisé pour transporter les informations d’adresse vers et depuis les périphériques du bus. Le bus de données est utilisé pour transporter les données vers et depuis les périphériques sur le bus. Le bus de contrôle est utilisé pour transporter les informations de contrôle vers et depuis les périphériques sur le bus.
Il existe quatre types de bus :
1. le bus système : Le bus système est le bus principal qui relie les différentes parties du système informatique. Il est responsable du transfert des données entre les différents composants du système.
2. Le bus mémoire : Le bus mémoire est responsable du transfert des données entre la mémoire et les autres composants du système.
3. bus E/S : Le bus E/S est responsable du transfert des données entre les différents périphériques E/S et les autres composants du système.
4. bus périphérique : Le bus périphérique est responsable du transfert de données entre les différents périphériques et les autres composants du système.