这种互连方式的最大问题是数据吞吐率低,一是因为本地总线一般是异步总线,理想的情况下一个读/写访问最少需要3个周期(1个setup周期,1个access周期和1个hold周期)。以16-bit位宽,外部总线频率100 MHz的本地总线为例,其理想的最高总线访问
吞吐率为66 MB/s;二是因为读、写操作共用一套地址、数据总线,属于半双工操作;三是多个从设备会竞争总线,从而降低每个从设备的有效数据吞吐率。以1 GSa/s采样率的数字示波器为例,其采样10 M点的时间仅为10 ms,但用于传输10 M点的时间(以理想的66 MB/s总线吞吐率为例)至少要150 ms,是数据采样时间的15倍。换一种说法,即使不考虑数据处理的时间,死区时间也达到了15/16 = 93.75%。
SDS1000X-E采用Zynq SoC架构,处理器(PS)和FPGA(PL)之间采用高速AXI总线互连,可以有效地解决二者间数据传输的带宽瓶颈问题,大大提高数据吞吐率,降低示波器的死区时间。Zynq-7000中采用的4个AXI-HP端口,每个端口支持最大64-bit位宽,最高250 MHz时钟频率;同时读、写通道分开,可执行全双工操作;PS和PL之间属于点到点传输,不存在与其它设备的总线竞争。使用单个HP端口传输数据,其吞吐率都可以轻易达到双向各1 GB/s的速度,4个端口总共可达到的读、写速率一共超过8 GB/s,远远大于本地总线的传输速率。