自主SDI3210开启软件定义互连芯时期
软件定义互连技能（Software Defined Interconnection，SDI）作为互连技能的新方向，是一种面向交流互连领域的软件定义硬件技能，基于可重构和可编程技能，具有可扩展的硬件/软件架构，许可运用程序对硬件进行在线定义，以动态变动交流互连的功能、性能，实现对不同运用处景的最佳拟得当配。软件定义互连技能作为交流互连的高等形态，可以实现相同协议和不同协议的数据交流，不论通信、导航、遥感等信息都可以无缝对接、顺畅交互，实现电子信息装备的谱系化、精简化、可扩展和易掩护，有效破解电子信息装备综合一体化的发展瓶颈，直接催生面向威胁的软件定义装备天生模式，全面带动指挥掌握和网络通信等电子信息装备的体系升级。
2016年10月15日，软件定义互连芯片立项启动，历时924天，由我国研发团队研制的天下首款软件定义互连芯片SDI3210问世，2019年该芯片被评为“中国芯”重大项目转化成果奖，并于2021年亮相“十三五”科技创新造诣展。SDI3210可以实现异构协议的互连互通，在谱系简化、系统集成、安全防御等方面具有天然上风，可用于办理大带宽、高实时灵巧数据交互为需求的领域，如通信导航、丈量、国产打算机系统、高性能打算等。
SDI3210软件定义互连芯片，可支持物理层和数据链路层可软件定义的异构协议互连；最多可支持32个端口或32路高速通道，具备软件定义端口协议、软件定义交流模式、可编程协议转换等功能，支持RapidIO 3.0、8G FC和10G Ethernet三种异构协议的高速数据交流，最大交流容量320Gbps；具有高带宽、高灵巧、高实时等特点。
图-SDI3210构造框图
为了用户更好地利用SDI3210芯片灵巧的软件定义配置和一型可替代多个品种的强大能力，该项目同步配套了多种软硬件工具支持，包括SDI3210评估板、SDI3210 OPT性能测试板、SDI3210配套软件。个中SDI3210评估板通用架构分为1个主板，3个配置处理器，3个协议处理器，形成集SDI协议处理、协议转换、数据交流为一体的运用平台，可供应面向系统的集成式演示平台，降落用户开拓风险，加快系统开拓运用的韶光；性能测试板则用于SDI3210交流芯片的功能及性能评估，单板交流能力为320Gbps，用于快速搭建用户自组网测试平台；配套软件可用来辅导用户快速学习和利用3210芯片的各种功能，对交流芯片进行管理和配置，包括端口状态查看及配置、路由配置、协议解析与转换配置、初始化配置。
多维运用打造高速互连芯业态
当前我们处在一个互连无所不在的时期，Ethernet协议、RapidIO协议以及FC协议等高速通信协议分别在数据中央、人工智能、嵌入式系统、高性能打算、存储系统中得到了广泛运用。SDI3210芯片既可作为单一协议网络的交流芯片运用，也可事情于稠浊协议混式，实现不同二层协议之间的互连互通，发展至今，已通过软件定义运用于多种场景。
以数字旗子暗记处理系统为例，在实际运用中常常须要实现多种协议数据的吸收、转发、异构协议数据转发等功能，如下图所示，边缘的数据采集芯片将数据采集完成后，经处理器处理后再通过RapidIO协议数据进行处理交流转发，转发的数据可以存放到本地的存储系统或者远真个存储系统中。个中本地存储系统数据存放中，须要RapidIO协议与FC协议之间的转换；远端存储系统数据存放中，则须要RapidIO协议、以太网协议、FC协议三者之间的转换，即不同边缘节点处理后的数据有交流转发的需求，各个专用网络中都有数据交流转发的需求。三种专用网络交流芯片和三种协议转换的桥接芯片的利用，增加了系统的掩护难度。基于SDI3210芯片支持多协议领悟的特性，将该系统中所有的协议转换和数据交流的芯片全部升级为SDI芯片，与DSP/CPU/FPGA、存储节点、做事器平分歧协议类型的处理节点相连，即可实现一种SDI板卡更换原有装备中的三种不同协议和功能的网络交流板卡，极大的缩短了研发周期，降落了产品本钱，简化了系统谱系。
图-基于SDI的旗子暗记处理系统
在视频传输系统中，范例的案例需求是通过四路千兆以太网端口实现摄像头数据的吸收，然后将数据转换为FC协议，并通过FC交流网络将数据存放到存储单元中，实现视频数据的实时存放，掌握系统可通过422总线掌握FC存储设备数据的选择和读取，并且通过传输装置实现视频数据传输，末了将吸收的视频数据进行解码并实时显示。然而由于受限于空间环境，视频采集和不雅观测点较少，但是不雅观测手段多样，并且存储设备为FC协议，因此须要实现千兆以太网协议与FC协议，RapidIO协议与FC协议之间数据的转换。同样地，基于SDI3210芯片设计的视频传输系统原型，通过一块板卡实现了千兆以太网协议与FC协议，RapidIO协议与FC协议异构协议数据之间限速协议转换和实时转发，实现了用户需求的高效办理。
在新产品批量测试运用中，某产品支持RapidIO协议和Ethernet协议，两种协议接口均需进行测试。在测试中，从自动化系统测试切换到人工专项测试，由于测试接口类型不一致，人工专项测试接口数量受限，须要频繁切换测试网络，造成测试过程繁芜、测试结果不一致、排查故障困难等问题。自动化测试系统的开拓是该案例的核心需求，难点则是实现任意接口互连下RapidIO与以太网协议的互连互通，因此采取传统固有协议接口的数据交流机将须要不断的改变硬件设备，难以降落人工本钱，采取SDI3210芯片的方案能够办理该问题，支持灵巧互通，提高测试效率。
携手晶上同盟加速SDI生态培植
软件定义互连技能被喻为软件定义时期的“柔性韧带”，已成为新一代信息网络系统的崭新“内核”，直接决定着信息系统体系架构整体技能的进步，是我国信息系统技能体系从“跟踪仿制”到“创新超越”超过式发展的抓手级技能。为了强化我国计策科技力量，带动信息家当整体升级，更好地构建软件定义互连生态系统，2017年11月25日，由国家数字交流系统工程技能研究中央和清华大学牵头，联合海内顶尖高档院校、科研院所、企业和金融机构等单位，发起成立中国首个网信领域软件定义互连技能与家当同盟；为进一步助力集成电路"卡脖子"技能创新及家当运用，2022年12月，SDI同盟全面更名升级为软件定义晶上系统（SDSoW）技能与家当同盟。清华大学为理事长单位，秘书处设于天津市滨海新区信息技能创新中央。目前，同盟成员单位达280余家，覆盖IP、芯片、板卡、设备、软件和运用干系的家当链企业。SDSoW同盟以打造晶上系统领域的计策智库、学术高地、家当同盟为宗旨，环绕学术、生产、运用培植行业协同创新发展平台，坚持科技引领发展原则，环绕新型举国系统编制培植，打造晶上系统家当生态。
随着干系IP核、芯片和板卡产品的推广运用，软件定义互连生态体系也正在逐步构建，2022年5月，井芯微电子技能（天津）有限公司携手软件定义晶上系统技能与家当同盟，环绕SDI3210芯片的创新运用推广启动了“芯火燎原”行动，目前SDI3210芯片已成功覆盖80余家运用单位。未来，将基于核“芯”SDI3210做事智能社会发展，通过研发升级、方案优化、运用迭代，打造实现国产替代、开拓便捷、运用广泛的SDI3210，加速软硬件工具协同赋能，全面开释提升SDI3210芯片能效；深入开展多场景验证开拓，构筑更加全面的办理方案；提高技能支持及产品做事能力，向一站式做事体系培植冲刺，秉承“创新、开放、利他、长期”的代价不雅观，致力实现集成电路家当报国。
