聊聊AMBA 是如何演变的？

AMBA 经过多年的发展以满足处理器和新技术的需求，如下图所示：

AMBA：

Arm 在 1990 年代后期推出了 AMBA。第一批 AMBA 总线是高级系统总线 (ASB：Advanced System Bus) 和高级外围总线 (APB：Advanced Peripheral Bus)。ASB 已被更新的协议所取代，而 APB 今天仍在广泛使用。

APB 专为低带宽控制访问而设计，例如，系统外围设备上的寄存器接口。该总线具有简单的地址和数据阶段以及低复杂度的信号列表。

AMBA 2：

1999 年，AMBA 2 添加了 AMBA 高性能总线 (AHB：High-performance Bus)，这是一种单时钟边沿协议。AHB 上的简单事务由地址阶段和后续数据阶段组成。通过 MUX 控制对目标设备的访问，一次允许访问一个管理器。AHB 流水线是为了提高性能，而 APB 不是流水线是为了设计简单。

AMBA 3：

2003 年，Arm 推出了第三代 AMBA 3，其中包括 ATB 和 AHB-Lite。

高级跟踪总线 (ATB：Advanced Trace Bus) 是 CoreSight 片上调试和跟踪解决方案的一部分。

AHB-Lite 是 AHB 的一个子集。该子集简化了具有单个管理器的总线的设计。

Advanced eXtensible Interface (AXI) 是 AMBA 3 规范中定义的第三代 AMBA 接口，针对高性能、高时钟频率的系统设计。AXI 包含使其适用于高速亚微米互连的特性。

AMBA 4：

2010 年，引入了 AMBA 4 规范，首先是 AMBA 4 AXI4，然后是 2011 年的 AMBA 4 AXI 一致性扩展 (ACE：AXI Coherency Extensions)。

ACE 通过引入全系统一致性的额外信号扩展 AXI。这种系统范围内的一致性允许多个处理器共享内存并支持 big.LITTLE 处理等技术。同时，ACE-Lite 协议支持单向一致性。单向一致性使网络接口能够从完全一致的 ACE 处理器的缓存中读取数据。

AXI4-Stream 协议专为从管理者到下属的单向数据传输而设计，信号路由减少，非常适合在 FPGA 中实施。

AMBA 5：

2014 年，推出了 AMBA 5 相干集线器接口 (CHI：Coherent Hub Interface) 规范，其中包含重新设计的高速传输层和旨在减少拥塞的功能。CHI 协议已经有多个版本，每个新版本都增加了新功能。

2016年，AHB-Lite协议更新为AHB5，与Armv8-M架构相辅相成，将TrustZone安全基础从处理器扩展到系统。

2019 年，引入了 AMBA 自适应流量配置文件 (ATP：Adaptive Traffic Profiles)。ATP 补充了现有的 AMBA 协议，用于以简洁、简单和可移植的方式对高级内存访问行为进行建模。

AXI5、ACE5 和 ACE5-Lite 扩展了前几代，包括许多性能和可扩展性功能，以与 AMBA CHI 保持一致并对其进行补充。一些新功能和选项包括：

• 支持多处理器之间的高频、非阻塞相干数据传输。
• 一种分层模型，允许分离通信和传输协议以实现灵活的拓扑结构，例如 cross-bar、ring、mesh 或 ad hoc。
• 缓存存储允许加速器或 IO 设备将关键数据存储在 CPU 缓存中以实现低延迟访问。
• 远原子操作使互连能够对共享数据执行高频更新。
• 端到端数据保护和中毒信号。