PCI Express交换机实测系统数据传输性能
kwok kong在idt白皮书中描述了使用基于标准的pci express（pcie）多端口交换机作为系统互连的多对等系统。自该白皮书发布以来，idt设计并实现了一个多对等系统，该系统使用基于x86的系统作为根处理器（rp）和端点处理器（ep），通过idt的pes16nt8非透明网桥（ntb）端口和idt的pes64h16设备用作系统互连的多端口pcie交换机。有关软件体系结构的详细说明，请参见应用笔记an-571。本文介绍了这种系统的实测系统数据传输性能。
系统描述
多对等系统拓扑如图1所示。一个x4 pcie接口用于将每个根处理器和端点处理器连接到pes64h16系统互连pcie交换机。这是用于衡量系统数据传输性能的拓扑。
pes16nt2用于提供ntb功能，以便将基于x86的端点处理器连接到pes64h16 pcie交换机的下游端口。系统互连软件提供了基于pcie接口的虚拟以太网。linux操作系统（os）检测网络接口并“看到”以太网接口。linux os将以太网数据包发送到pcie接口，就好像它是以太网接口一样。就数据传输而言，linux os中的pcie接口是隐藏的。所有当前的网络协议堆栈（例如tcp / ip协议堆栈）以及能够在tcip / ip堆栈顶部运行的用户应用程序都可以正常运行，而无需进行任何修改。
系统互连拓扑
本应用笔记介绍了pcie systeminterconnect的系统数据传输性能。网络性能基准测试软件netperf用于测量性能。将性能与环回测试和10 ge的性能进行比较。
对于amd系统，有效数据传输速率在1k到16k字节之间的数据大小为3到3.5 gbps之间。对于512字节的数据大小，数据速率约为2.5 gbps。
对于bensley系统，对于16k至2k字节的数据大小，有效的数据传输速率约为5 gbps。对于1k和512字节的数据大小，有效数据传输速率分别约为4 gbps和3 gbps。数据传输速率与10ge接口相似。bensley的性能比amd好得多，因为bensley支持dma引擎来传输数据。dma引擎可以更有效地传输数据，并使cpu周期从复制数据中释放出来，以进行更多的数据传输处理。
预期对于大量数据传输，数据大小可能会很大，例如4k到8k字节。实际上，可以预期的是，bensley的pcie系统互连的有效数据传输速率约为5 gbps，amd的有效数据传输速率约为3.5 gbps。
通常，协议封装开销会降低有效带宽。但是，已经表明，对于大数据大小，带宽的减少约为1-2％。通过减少协议封装开销而增加的带宽可以忽略不计。但是，在数据传输中删除tcp / ip协议栈会导致cpu周期显着减少，并使cpu能够进行更多的数据传输处理。
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pes16nt2用于提供ntb功能，以便将基于x86的端点处理器连接到pes64h16 pcie交换机的下游端口。系统互连软件提供了基于pcie接口的虚拟以太网。linux操作系统（os）检测网络接口并“看到”以太网接口。linux os将以太网数据包发送到pcie接口，就好像它是以太网接口一样。就数据传输而言，linux os中的pcie接口是隐藏的。所有当前的网络协议堆栈（例如tcp / ip协议堆栈）以及能够在tcip / ip堆栈顶部运行的用户应用程序都可以正常运行，而无需进行任何修改。
系统互连拓扑
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对于amd系统，有效数据传输速率在1k到16k字节之间的数据大小为3到3.5 gbps之间。对于512字节的数据大小，数据速率约为2.5 gbps。
对于bensley系统，对于16k至2k字节的数据大小，有效的数据传输速率约为5 gbps。对于1k和512字节的数据大小，有效数据传输速率分别约为4 gbps和3 gbps。数据传输速率与10ge接口相似。bensley的性能比amd好得多，因为bensley支持dma引擎来传输数据。dma引擎可以更有效地传输数据，并使cpu周期从复制数据中释放出来，以进行更多的数据传输处理。
预期对于大量数据传输，数据大小可能会很大，例如4k到8k字节。实际上，可以预期的是，bensley的pcie系统互连的有效数据传输速率约为5 gbps，amd的有效数据传输速率约为3.5 gbps。
通常，协议封装开销会降低有效带宽。但是，已经表明，对于大数据大小，带宽的减少约为1-2％。通过减少协议封装开销而增加的带宽可以忽略不计。但是，在数据传输中删除tcp / ip协议栈会导致cpu周期显着减少，并使cpu能够进行更多的数据传输处理。
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