AMBA AXI – AXI가 고성능일 수 있는 이유

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AXI 개념

AXI란?

AXI(Advanced eXtensible Interface)는 ARM이 개발한 AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture) 프로토콜 중 하나로, 고성능 SoC 내부 버스 인터페이스다.

왜 고성능일 수 있는가?

AXI가 고성능인 핵심 이유

1. 채널 분리 (Read/Write 독립)
   • 읽기와 쓰기가 별도 채널이므로 채널별로 동시에 수행이 가능
2. 주소/데이터 채널 분리
   • 주소 채널과 데이터 채널이 분리되어 있기 때문에 첫번째 트랜잭션의 데이터가 전송되는 동안 다음 트랜잭션의 주소를 미리 보내어 Slave가 내부적으로 준비하게 할 수 있음
     • 이로 인해 레이턴시가 슬레이브 내부의 처리 시간으로 숨겨져서 버스가 IDLE 상태가 되는 시간을 최소화할 수 있음
3. 버스트 전송(AXI-Full)
   • 주소를 한 번만 전송하여 AXI4의 경우 최대 256비트의 연속 데이터를 전송 가능
     • 주소를 매번 보낼 경우 발생하는 오버 헤드를 줄일 수 있음
4. Out-of-Order Completion
   • 요청을 보낸 순서가 아닌 다른 순서로 완료될 수 있음을 의미
   • 각 Transaction에 ID 태그가 붙어 있어서, Slave가 빨리 처리할 수 있는 요청을 먼저 완료하는 것이 가능
     • ID 태그가 없었다면 들어온 순서대로 처리하는 방법 밖에 없음
5. Outstanding Transaction
   • Master가 이전 응답을 기다리지 않고 여러 요청을 연속으로 발행 가능
     • 예를 들어, DRAM 접근 레이턴시가 수십 클럭이더라도, 그 사이 다른 요청을 계속 큐에 넣어 버스 활용률을 극대화 할 수 있음