Interlaken协议

Interlaken协议介绍

Interlake是一种高速通道化的C2C接口协议，主要有以下特征：
1. 支持256个通道，可以扩展到64K
2. 与SPI4.2类似，通过简单control word来表示packet
3. 通过Meta Frame完成各个lane的对齐
4. 协议本身和实际使用lane数目和Serdes速率无关
5. 提供带外带内两种flow control方式，以及xon/xoff的真个接口的flow control
6. 采用64/67B数据编码
7. 接口本身性能随lane增加而同比增加


基本概念

Interlaken的数据有两个基本结构，一个是传输格式，一个是MetaFrame。Interlaken的传输格式和SPI4.2类似，所有数据都是分片为burst，每个burst data的前后都为control word，control word中包含了此data的信息，比如SOP，EOP，err detection等等。
MetaFrame为支持采用Serdes传输数据而定义，每个MetaFrame除了pay load外有4个control word，包括SYNC, SCRAMBLER, SKIP和DIAG。

传输格式

Interlaken的编码采用64/67B的编码格式，即所有传输data都是以64bits（8 Bytes）为基本单元，添加3 bits的控制信息然后传送。每个word的前3个bits定义为：66：inversion bit；【65,64】：01表示data word，10表示controlword。下图为一个包含M个lane的Interlaken的数据发送方式。


为支持channel，Interlaken的数据时以burst的形式发送的，在每个burst开始通过control word指明此burst为哪个channel，并且携带了与此channel的相关信息。每个burst的大小是可通过BurstMax和BurstShort进行配置，BurstMax指明了一个Burst的最大大小，BurstShort指明了一个Burst的最小大小；数据不够一个Burst的时候将在Burst末尾添加Idle word，burst开始的control word中包含了此burst中有个data word的信息。下图说明了BurstMax为64B，BurstShort为32B的情况，从中可以看出第二个burst中padding了3个idle word。


Interlaken是通过control word来控制SOP，EOP，channel的信息，Control Word的格式如下：

Inversion bit：此word的数据是否为反位
Framing：此为control word或data word
Control：Idle/Burst 或者 MetaFraming Layer Control Word
Type：Idle/Burst
EOP: 有几个Bytes为Data
Reset Calander：用于带内flow control时，reset channel calander
in-band flw ctrl：16个calendar entry的flow信息
CRC24：前一个data burst的CRC


MetaFrame

MetaFrame用于lane的SYNC, Scrambler setting, skip和Diag。一个MetaFrame的结构如下：

可以看出，一个MetaFrame以Sy，Ss，Sk三个Framing word开始，中间为payload，以一个Di Framing word结束。MetaFrame的大小是可以配置的。其中各个Framing word的类型在control word格式中Block Type中指出。其中SYNC的格式是固定的，Scrambler中携带了当前lane的scrambler state，Skip主用于Interlaken中继器，以解决不同clock domain时钟不一致的问题。