LinkBo：一种用于变距离芯间系统的自适应单线、低延迟与容错通信接口
硬件体系结构
2025-09-03 v1
摘要
高性价比的嵌入式系统需要利用单线通信协议进行芯间通信，因为与多线 I2C 或 SPI 协议相比，它减少了引脚数量。然而，当前的单线协议存在延迟增加、吞吐量受限和缺乏鲁棒性的问题。本文提出了 LinkBo，一种创新性的单线协议，通过硬件中断为变距离芯间通信提供更低的延迟、更高的吞吐量和更强的鲁棒性。LinkBo 协议层保证高优先级消息在具有错误检测功能的情况下仅需 50.4 s 即可交付，分别比当前商业方案 1-wire 和 UNI/O 快至少 20 倍和 6.3 倍。此外，我们提出了该新协议的硬件架构及其在由两块 FPGA 组成的硬件平台上的性能评估。我们的研究结果表明，该协议在 300 kbps 的数据速率下可靠地支持长达 15 米的线缆，而在 11 厘米的线缆上达到 7.5 Mbps 的最大数据速率，为不同距离的芯间通信提供了可靠的性能。
引用
@article{arxiv.2509.01339,
title = {LinkBo: An Adaptive Single-Wire, Low-Latency, and Fault-Tolerant Communications Interface for Variable-Distance Chip-to-Chip Systems},
author = {Bochen Ye and Gustavo Naspolini and Kimmo Salo and Manil Dev Gomony},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.01339},
year = {2025}
}
备注
This paper is full version of SOCC'2025 conference