多核SoC改变互连要求

1970年代，由于微处理器的问世，利用分立式处理器、存储控制器和I/O接口器件，在单块电路板上就可以搭建出简单的计算系统。由板级总线来连接这些器件，而当需要更高性能时，把多块电路板组装在一起，利用系统级总线通过背板提供卡间通信。这些电路板和系统互连协议都是专利性的。但随后，专用的协议逐渐让位于标准化协议，比如以太网、PCI Express 或 RapidIO协议。

与此同时，集成电路技术遵循摩尔定律，其包含晶体管的数目和速度以一定的代价不断增加。这些趋势共同大幅度推动了处理器性能的提高。

迄今已有数代硅器件充分利用了这一良性周期。不幸的是，单核处理器的性能提高速度已开始趋于下滑。造成这种下滑的最重要因素一直是功耗。晶体管越小，开关速度越快。晶体管尺寸的缩小使泄漏增加，导致静态功耗的增大。同时，随着晶体管开关速度的加快，动态功耗也在增加。

这种不断上升的功耗凸显了目前硅工艺技术存在的几个现实问题。首先，单个处理器的性能受功率和系统功耗的限制。其次，晶体管预算在继续增加，而可获得的时钟速率却不然。

随着晶体管预算的持续增加，业界已迅速转向带有多个处理器内核的器件。这些器件还集成有内存控制器、应用加速器和I/O接口的器件，形成一个多核SoC。多核器件有望大大提高系统性能。

SoC器件的面世模糊了单个元件及其所实现的系统架构之间的界线。曾经一个完整的计算系统需要一块电路板来实现，而现在只需单个器件就能够把多个这类系统囊括在内。

向SoC器件的转换改变了SoC和其它器件及网络之间的互连要求。电路板和系统级互连最初基于总线共享，而且和以往的处理器一样，采用一种类似的方式来满足对更高互连性能的要求：增加时钟速率，加宽总线带宽。然而，蹈处理器之覆辙，最后同样因物理效应的影响，总线上的器件数目不得不减少，从而催生出了总线分割、分层化拓扑和最终的点到点开关网络。

嵌入式系统常常被划分为三个子系统功能：控制面板、数据面板和系统管理。当系统只包含一个计算系统时，系统级的通信流数目很有限。这是幸运的，因为按照定义，基于总线的互连只能容纳一个通信流。

QoS问题

过去，为了提高系统性能，每一个功能采用一个专用处理器。随着多个并行通信流的出现，服务质量(QoS)问题急剧增加。为了更好地优化带宽并防止各个通信流之间产生干扰，在许多情况下都使用了三种单独的互连。在这些系统中，每一个处理器执行一个功能，并分别负责单个或最多很少几个通信流。然而，多核SoC的问世使这种局面大为改观。由于每个内核分别处理各自的通信流，故有可能实现每芯片多个通信流。