[8] CXL - ARB/MUX Layer

 

 

 

이전 글) 

[7] CXL - Link layer - Retry

 

ARB/MUX 소개 

 CXL은 크게 두 가지 종류의 도메인으로 구성되어 있습니다. 하나는 CXL.io/PCIe 도메인이며, 또다른 도메인은 CXL.cache + CXL.mem 도메인입니다. 많은 사람들이 CXL.io 도메인, CXL.cache 도메인, CXL.mem 도메인으로 나누어져 있는 줄 알지만 이는 잘못된 정보입니다.

 

  이렇게 CXL의 상위 layer는 두 가지 도메인으로 구성되어 있지만, PCIe및 CXL의 physical layer는 하나로 공유한 구조입니다. 즉, 두 가지 도메인의 transaction layer, link layer에서 들어오는 flit 중 하나 선택해야되는 일이 발생합니다. CXL의 ARB/MUX 계층이 이 역할을 담당합니다. 

 

Reference) Compute Express Link Specification

 

ARB/MUX 주요 역할 

Flit Muxing/De-Muxing 

흔히 weighted round robin을 적용한 muxing을 적용하여, CXL.io 도메인과 CXL.cache/.mem 도메인 중 하나의 flit을 physical layer로 넘겨줍니다. 이를 위해 각각의 도메인에 대한 weight를 지정할 수 있는 register가 따로 존재합니다. 

 

Null flit 생성 및 추가

 Link up이 된 상태. 즉, link가 활성화중인 상태에서 주고 받을 flit이 일시적으로 없을 수 있습니다. 이럴 때에는 link를 비활성화하는 대신 link 활성화를 계속해서 유지시키기위해 아무 정보도 담고 있지 않는 null flit을 생성하여 flit과 flit 사이의 공백을 채웁니다.  

 

Virtual Link State Machines(vLSM)

CXL의 ARB/MUX Layer는 두 개의 Virtual Link State Machines(vLSM)를 관리하며, CXL.io와 CXL.cache/CXL.mem 도메인 각각에 대해 전력 상태 전환 요청을 처리합니다. 이 계층은 링크 파트너 간에 ARB/MUX Link Management Packets(ALMPs)을 교환하여 전력 상태 전환을 조정하며, 전송(Tx) 시 요청을 PHY로 전달하고, 수신(Rx) 시 ALMPs를 처리하여 vLSM을 업데이트합니다. PCIe 전용 모드 또는 CXL.io 전용 모드에서는 ARB/MUX Layer가 우회되어 ALMP 생성이 비활성화됩니다.

 

 

 

이로써 CXL에 관한 대략적인 설명을 마무리 하겠습니다. CXL은 PCIe의 Physical layer를 공유하고 있기 때문에, CXL의 PHY는 PCIe 챕터에서 설명한 physical layer 부분으로 대체하겠습니다. 

 

참조글)

[6] PCIe - Physical Layer (PCIe Gen1 & Gen2) - Transmit Logic

 

 

 

Reference) 

 - Compute Express Link Specification