背景介绍 近日,通信软件与专用集成电路设计国家工程研究中心(NERC)自主研发的RapidIO二代交换芯片JYCSW1848正式面市。此芯片凭借其低延时、高可靠性、高交换速率的特性,在数据通信、数据采集、数据存储、对外通信等领域展现领先优势,广泛应用于无线基站、工业控制、视频分析、雷达和信号处理、医学影像系统等关键领域。这不仅丰富了国产化交换芯片生态,也为国家信息基础设施的自主构建提供了强有力的技术支撑。
RapidIO技术是专为高性能嵌入式系统设计的包交换互连协议,其架构由逻辑层、传输层和物理层组成。这一协议旨在满足高性能嵌入式系统的芯片间、板卡间乃至设备间的互连需求,以其高带宽、低时延、高效率、高可靠性等优势成为业界认可的嵌入式系统互连国际标准(ISO/IEC 18372)。自1999年首个标准RapidIO 1.0问世以来,众多国际巨头如AMCC、EMC、爱立信、飞思卡尔半导体、阿尔特朗讯、德州仪器、Tundra等积极参与其中,于2000年2月成立了RapidIO行业协会。随着技术的成熟,RapidIO在2008年发布的2.0版本中新增了5Gbps/6.25Gbps可选速度,最大信号传输速度可达100Gbps,为嵌入式互联系统性能的显著提升奠定了基础。2017年7月,RapidIO 4.1协议版本的发布标志着其在通讯、电信及嵌入式系统领域的广泛应用。
在此背景下,通信软件与专用集成电路设计国家工程研究中心(依托中国电科网络通信研究院,简称“54所”)深入研究RapidIO协议,攻克高速交换算法及接口设计等关键技术,推动技术转化为产品,完善产业生态系统,研发出世界领先的RapidIO IP、芯片及产品。中心自2001年成立以来,持续承担国家重大科研任务,包括“核高基”、“新一代宽带无线通信网”等,培育了一系列核心芯片产品,为“天通卫星移动通信系统”、“北斗3号全球卫星导航系统”等国家重大工程提供了核心技术支撑,促进了高端通信集成电路和软件技术的转移与扩散,成为推动相关产业高质量发展的创新平台。
此次发布的JYCSW1848芯片基于SRIO端口性能优化,不仅实现了与国外产品的无缝替换,还能够高效连接分布式DSP、处理器、FPGA等设备,实现数据路由分配。该芯片符合RapidIO 2.1规范,提供240Gbps的无阻塞交换能力,支持18个端口、48个通道,具备4种标准优先级、单播、多播和广播功能,单个端口最高提供20Gbps线速率,串行接口可在FR4电路板上实现100cm的长距离传输。在无线基站、雷达和信号处理、工业控制、图像/视频分析、医学影像系统、HPC/DC等领域,JYCSW1848芯片均展现出卓越性能,满足高速率数据传输需求,提高设备可重复利用率,并支持复杂的网络拓扑结构。
国家工程研究中心与上海介方信息技术有限公司携手,授权介方信息为JYCSW1848芯片全国唯一总代理。介方信息作为国内领先的软件无线电(SDR)及SCA技术提供商,拥有丰富的国产化RapidIO交换应用经验。双方将共同推进产品研发、技术交流与产业落地,加速RapidIO生态发展。介方信息的软件定义无线电技术与RapidIO高速交换技术相结合,为高端无线电装备的发展提供了强大动力,满足了新一代装备的高性能需求。未来,介方信息将推出综合开发验证平台,适配国产化处理器,进一步推动国产RapidIO芯片的市场应用。
集成电路产业和软件产业作为信息产业的核心,对科技革命和产业升级起着关键作用。国务院相关政策鼓励聚焦关键核心技术研发,构建关键核心技术攻关新型举国体制。RapidIO作为高性能嵌入式系统互连技术标准,其国产化不仅响应了市场增长的需求,更是国家战略发展的重要组成部分。预计未来,随着SRTF成为强制标准,RapidIO在国内市场的规模将显著扩大,有望从当前的3亿元/年增长至10亿元/年,国产RapidIO芯片的研发与应用前景广阔。