1、可扩展一致性接口（SCI）：原理、特性与应用

可扩展一致性接口（SCI）：原理、特性与应用

1. SCI简介

可扩展一致性接口（Scalable Coherent Interface，SCI）是一项创新的互连标准，主要面向高性能计算和网络领域。最初，它源于20世纪80年代末总线专家们定义高性能计算机总线（“超级总线”）的尝试，旨在支持大规模多处理。然而，传统背板总线技术存在固有的串行瓶颈和信号传输限制，无法满足这一需求。于是，研究团队转向开发分布式解决方案，最终在1992年确定了SCI规范。

SCI规范描述了硬件和协议，为处理器提供了类似于总线的共享内存视图。它支持对内存位置的读写和锁定操作，以及消息和中断的传输。此外，还定义了硬件协议来保持处理器缓存的一致性。与以往的解决方案不同，SCI互连、内存系统和相关协议是完全分布式和可扩展的，基于点对点链路构建，实现了硬件层面的分布式共享内存（DSM），几乎避免了所有的串行化问题。

2. SCI的目标

• 高性能 ：为并行或分布式应用提供高通信性能，包括高持续吞吐量、低延迟和低CPU通信开销。目标是实现GBit/s级别的链路速度，在松散耦合系统中实现低微秒级的延迟，在紧密耦合的多处理器系统中延迟更低。
• 可扩展性 ：
  • 性能扩展 ：随着系统中节点数量的增加，聚合带宽能够相应扩展。
  • 互连距离扩展 ：根据介质和物理层实现，互连距离可从厘米级扩展到数十甚至数百米，同时基于相同的逻辑层协议。