Anillo rápido - QuickRing

QuickRing era una interconexión de velocidad gigabit que combinaba las funciones de un bus de computadora y una red . Fue diseñado en Apple Computer como un sistema multimedia para funcionar "encima" de los sistemas de bus local existentes dentro de una computadora, pero luego fue asumido por National Semiconductor y reposicionado como una interconexión para la computación paralela. Parece haber tenido poco uso en ambos roles y ya no se está trabajando activamente en él. Sin embargo, parece haber sido una inspiración para otras tecnologías más recientes, como HyperTransport .

Historia

QuickRing comenzó como una rama del legendario proyecto Futurebus , que comenzó a fines de la década de 1970 bajo la égida del IEEE . El proceso Futurebus se empantanó rápidamente y, al concluir que estaba condenado, varios de los principales diseñadores abandonaron el esfuerzo en 1987 para volver a intentarlo en proyectos más pequeños, lo que condujo a QuickRing y SCI . En el caso de QuickRing, el principal proponente fue Paul Sweazey de National Semiconductor , que había alojado el grupo de coherencia de caché de Futurebus . Sweazey dejó National Semiconductor y se trasladó al Grupo de Tecnología Avanzada de Apple Computer , donde se desarrolló el nuevo sistema.

El sistema se anunció públicamente por primera vez en la Conferencia Mundial de Desarrolladores de 1992 , posicionado principalmente como un bus secundario para que los sistemas informáticos transporten múltiples flujos de video digital sin usar el bus de backplane existente . Apple estaba particularmente interesado en este rol debido a las limitaciones de sus sistemas NuBus actuales en términos de velocidad. Ellos imaginaron varias tarjetas de video usando un segundo conector ubicado cerca de la parte superior de la tarjeta, frente al conector NuBus en la parte inferior, para comunicarse entre sí. Opcionalmente, una de las tarjetas produciría una salida comprimida, que podría enviarse a través de NuBus para su almacenamiento o visualización. Antes de cualquier uso comercial de QuickRing, comenzaron a aparecer versiones más nuevas de PCI que ofrecían un rendimiento lo suficientemente cercano a QuickRing como para hacer que su función fuera redundante. Apple cambió a una línea de computadoras basada exclusivamente en PCI a partir de 1995, y en una de sus reducciones generales a principios de los 90, Apple dejó de financiar QuickRing.

Sweazey regresó a National Semiconductor, quien posicionó QuickRing como una interconexión de alta velocidad. Aquí tuvo poca mejor suerte, compitiendo contra SCI por un lado, y versiones cada vez más rápidas de Ethernet por el otro. Se hicieron esfuerzos para estandarizar QuickRing dentro del sistema VMEbus existente utilizando algunos pines redundantes en respuesta a un esfuerzo de la industria para estandarizar el hardware de procesamiento paralelo, pero nunca salió nada de esto. La Marina de los EE. UU. Anunció varias licitaciones para productos QuickRing para el procesamiento de datos de sonar (para los cuales originalmente habían desarrollado Futurebus +), pero no está claro si realmente se usó o no en esta función. National finalmente perdió interés y el sistema desapareció esencialmente en 1996. Productos similares, en particular SKYconnect y Raceway, también se estandarizaron en esta función, pero parece que también se han utilizado poco.

Descripción

El sistema QuickRing básico consistía en una serie de enlaces seriales de 1 bit de una sola dirección que transportaban datos y una línea adicional que transportaba una señal de reloj de 50 MHz. La implementación de Apple consistió en seis líneas de datos y la línea de reloj usando cableado de cobre de par trenzado (usando LVDS ) incrustado en una delgada tira de plástico. National Semiconductor ofreció una variedad de implementaciones diferentes con hasta 32 líneas de datos, así como las mismas señales multiplexadas usando multiplexación por división de frecuencia en un solo cable de fibra óptica para enlaces más largos entre máquinas.

Las líneas de datos se sincronizaron siete veces la señal del reloj, por lo que cada "tic" del reloj movía 7 bits de datos sobre cada una de las líneas de bus. Para la implementación de Apple, esto significó 7 bits por 6 enlaces a 50 millones de veces por segundo, para una velocidad de datos sin procesar de 2,1 Gbit / s. Diez bits de los 42 se utilizaron para señalización y control, dejando 32 para datos, lo que resultó en una tasa de transferencia de datos neta de 1,6 Gbit / s, o 200 MB / s. Esto fue solo un poco más rápido que las versiones contemporáneas (1993) de PCI a ~ 130 MB / s, pero mucho más rápido que NuBus de la misma época, a unos 20 MB / s.

Cada interfaz QuickRing contenía dos enlaces de este tipo, uno para conexiones "ascendentes" y otro para conexiones "descendentes" en un anillo de punto a punto. Dado que el sistema no era un bus, las máquinas podían hablar hacia arriba y hacia abajo al mismo tiempo sin interferir con otros usuarios. El inconveniente era que cada salto sobre un punto intermedio agregaba una latencia de hasta 1.3 µs. Dado que QuickRing se construyó en una topología de anillo, no hubo necesidad de un conmutador o enrutador dedicado, lo que podría reducir el costo de implementación del sistema. Se pueden conectar dos anillos entre sí colocando los circuitos integrados del bus "espalda con espalda" en un conmutador, lo que permite redes más grandes.

El enrutamiento QuickRing utiliza un sistema de conmutación de circuitos , en el que la ruta del mensaje se configura antes de que se envíen los datos y, una vez configurada, la conexión es muy ligera. Esto es a diferencia de la conmutación de paquetes , en la que cada mensaje contiene todos los datos necesarios para llegar al destino, esto es más flexible, pero agrega gastos generales. De los 10 bits de datos de control, cuatro se utilizaron para especificar un número de circuito, lo que permite un total de 16 dispositivos por anillo.

Referencias

Otras lecturas

  • The QuickRing Network , M. Valerio, LE Moser, PM Melliar-Smith y P. Sweazey, ACM Conference on Computer Science

enlaces externos