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バースト モードとは、デバイスが各データを個別のトランザクションで送信するために必要なすべての手順を実行せずにデータを繰り返し送信する状況を指す 一般的な電子工学用語です。
利点
シングル モードに対するバースト モードの主な利点は、バースト モードではデータ転送のスループットが通常向上することです。通常、バス トランザクションはアービターによって処理され、アービターは許可されたマスターとスレーブをいつ変更するかを決定します。バースト モードの場合、マスターが既知の長さの転送シーケンスを完了できるようにすると、通常はより効率的になります。
データ トランザクションの合計遅延は、通常、初期アクセス遅延と順次アクセス遅延の合計として表されます。
ここで、シーケンシャルレイテンシはシングルモードとバーストモードの両方で同じですが、初期遅延 (通常はプロトコルのFSMに依存) はバーストモードで 1 回だけ発生するため、合計初期レイテンシはバーストモードで減少します。したがって、バースト転送の合計レイテンシが短縮され、データ転送スループットが向上します。
また、データ転送回数を事前に知っていれば、応答を最適化できるスレーブでも使用できます。ここでの典型的な例は、初期アクセスのレイテンシが高いが、その後の連続アクセスはより少ない待機状態で実行できるDRAMです。[1]
バースト転送のビート
バースト転送のビートとは、トランザクションで連続的に行われるマスターからスレーブへの書き込み (または読み取り) 転送の数です。バースト転送では、書き込みまたは読み取り転送のアドレスは、前のアドレスの増分値にすぎません。したがって、4 ビートの増分バースト転送 (書き込みまたは読み取り) では、開始アドレスが「A」の場合、連続アドレスは「A+m」、「A+2*m」、「A+3*m」になります。同様に、8 ビートの増分バースト転送 (書き込みまたは読み取り) では、アドレスは「A」、「A+n」、「A+2*n」、「A+3*n」、「A+4*n」、「A+5*n」、「A+6*n」、「A+7*n」になります。
例
Q:- ある SoC マスターは、バースト モードを使用して周辺スレーブと通信 (書き込みまたは読み取り) します。トランザクションには 32 回の書き込み転送が含まれます。書き込み転送の初期レイテンシは 8ns で、バースト シーケンシャル レイテンシは 0.5ns です。シングル モード (バースト モードなし)、4 ビート バースト モード、8 ビート バースト モード、16 ビート バースト モードの合計レイテンシを計算します。各バースト モードのスループット係数の増加を計算します。
ソル：-
- シングルモードの合計レイテンシ = num_transfers x (t initial + t sequential ) = 32 x (8 + 1x(0.5)) = 32 x 8.5 = 272 ns
- 1回の4ビートバーストモードの合計遅延 = (t initial + t sequential ) = 8 + 4x(0.5) = 10 ns
- 32回の書き込みトランザクションの場合、必要な4ビート転送数 = 32/4 = 8
- したがって、32回の書き込み転送の合計レイテンシ = 10 x 8 = 80 ns
- 4 ビートバーストモードを使用した場合の総スループット増加係数 = シングルモード遅延 / (総バーストモード遅延) = 272/80 = 3.4
- 1回の8ビートバーストモードの合計遅延 = (t initial + t sequential ) = 8 + 8x(0.5) = 12 ns
- 32回の書き込みトランザクションの場合、必要な8ビート転送数 = 32/8 = 4
- したがって、32回の書き込み転送の合計レイテンシ = 12 x 4 = 48 ns
- 8 ビートバーストモードを使用した場合の総スループット増加係数 = シングルモード遅延 / (総バーストモード遅延) = 272/48 = 5.7
- 16ビートバーストモードの合計遅延 = (t initial + t sequential ) = 8 + 16x(0.5) = 16 ns
- 32回の書き込みトランザクションの場合、必要な16ビート転送数 = 32/16 = 2
- したがって、32回の書き込み転送の合計レイテンシ = 16 x 2 = 32 ns
- 16 ビートバーストモードを使用した場合の総スループット増加係数 = シングルモード遅延 / (総バーストモード遅延) = 272/32 = 8.5
上記の計算から、ビートの数に応じてスループットが増加することがわかります。
詳細
バーストモード機能を持つ、またはバーストモードを使用する通常の理由は、データスループットを向上させることです。[2]バーストモードトランザクションを実行する際に省略される手順には、次のものがあります。
- 別のデバイスからの入力を待機しています
- データ転送を続行する前に内部プロセスが終了するのを待機します
- 完全なトランザクションに必要な情報の送信は、バーストモードの使用に固有のものである[3]
DMAの場合、DMA コントローラとデバイスには中断なくバスへの排他的アクセス権が与えられ、CPU はデバイス割り込みの処理から解放されます。
バースト モードが実際にどのように動作するかはデバイスの種類によって異なりますが、何らかの標準バースト モードを備えたデバイスには次のようなものがあります。
- ランダム アクセス メモリ(RAM) には、EDO、SDRAM、DDR SDRAM、RDRAMが含まれます。業界標準によると、バースト モードでデータを送信するには最後の 3 つだけが必要です。
- 従来のPCI、アクセラレーテッドグラフィックスポート、PCIエクスプレスなどのコンピュータバス
- SCSIやIDEなどのハードディスクドライブ（HDD）インターフェース
参照
参考文献
- ^ 「ARM フォーラム」。2019 年 4 月。
- ^ PCI ローカルバス仕様リビジョン 2.2。オレゴン州ヒルズボロ: PCI Special Interest Group。1998 年 12 月 18 日。p. 82。
- ^ PCI ローカルバス仕様リビジョン 2.2。オレゴン州ヒルズボロ: PCI Special Interest Group。1998 年 12 月 18 日。p. 29。