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浅谈发展中的eSPI总线应用优势

2023-02-14

eSPI总线是Intel在2016年推出的一种通讯总线，用于x86 CPU平台和外设之间的通讯。支持eSPI接口的从设备，包括但不仅限于：

✔Embedded Controller(EC)

✔Baseboard Management Controller(BMC)

✔SuperI/O(SIO)

✔Port-80 Debug Card

eSPI总线的推出是为了替代LPC总线。《EC芯片专用总线》中对比了LPC总线和eSPI总线之间的差异。相较于LPC总线，eSPI总线节省物理引脚、功耗低、速度快、协议可扩展、支持一主多从，全面碾压 LPC 总线。

eSPI逻辑上设计了 Peripheral、Virtual Wire、OOB、Flash等4个数据通道。

eSPI协议规定Slave端有5组寄存器，以描述eSPI SLave的通用配置和4个逻辑通道的配置。

Peripheral Channel

Peripheral Channel（逻辑外设通道）是为了兼容LPC总线通讯而设计，支持I/O、Memory访问。为 KBC、ECI、UART、ShareMemory等Super-I/O 逻辑外设提供了访问基础。

Offset 10h: Channel 0 Capabilities and Configurations Register

通道 0 功能描述和配置寄存器。

写 offset 10h 寄存器，使能Peripheral Channel。

VirtualWire Channel

VirtualWire Channel（逻辑虚拟线通道）是为了取消x86平台的一些功能引脚，采用数据包的方式在Master和Slave直接传递引脚状态。

例如，SCI、SLP_S3/S4、PLTRST#、SERIRQ 等信号。

Offset 20h: Channel 1 Capabilities and Configurations Register

通道 1 功能描述和配置寄存器。

写 offset 20h 寄存器，使能Virtual Wire Channel。

OOB Channell

OOB Channel（逻辑带外通道）定义了一个通用的数据包格式。用于Master和Slave之间传递大宗数据。

在上述 Data 区域，按需设计不同编码的数据包，即可完成所需的功能。

SMBus over eSPI，将SMBus数据包在eSPI总线上传输。

MCTP over eSPI，将 MCTP 数据包在eSPI总线上传输。

PECI over eSPI，将 PECI 数据包在eSPI总线上传输。

Intel CrashLog over eSPI，利用eSPI总线抓取CPU、PCH异常log

OOB 通道是eSPI 总线上最灵活的数据传输通道，未来还可以根据实际需要，开发出不同的功能。

Offset 30h: Channel 2 Capabilities and Configurations Register

通道 2 功能描述和配置寄存器。

写 offset 30h 寄存器，使能OOB Message Channel。

Flash Channel

Flash Channel（逻辑存储通道）解决的是 eSPI-Master 和 eSPI-Slave 之间 SPI Flash 共享的问题，以减少设计 BOM。

以往，EC、BMC 等设备都需要一个 SPI Flash 存储固件，CPU 也需要一个 SPI Flash 存储 BIOS。如果 EC 和 CPU 可以共享一个 SPI Flash，即可节省资源。

Master Attached Flash(MAF)，SPI Flash 接 PCH，EC启动时透过 eSPI总线的 Flash通道，读取固件执行。

Slave Attached Flash(SAF)，SPI Flash 接 EC，PCH 启动时透过 eSPI总线的 Flash通道，读取ME、BIOS 等固件。

Offset 40h: Channel 3 Capabilities and Configurations Register

通道 3 功能描述和配置寄存器。

写 offset 40h 寄存器，使能Flash Access Channel。

芯海EC的发展

芯海科技CSC2E101支持LPC/eSPI双总线，是一款高集成、高安全、低功耗、易开发的嵌入式控制器（Embedded Controller），产品性能指标达到国际领先水平。

CSC2E101的APROM最大448KBye，为 EC应用设计提供了广阔的空间。应用设计上，CSC2E101完成了OOB 通道的SMBus、MCTP、PECI、CrashLog等数据包通讯验证，为客户二次开发提供了简便的接口。

预计今年，芯海科技将会再次推出一颗更高性价比的全新EC芯片，持续丰富PC产品序列。

当前，芯海科技EC产品已成功进入Intel PCL（平台组件列表）序列，成为中国大陆首颗达到国际行业标准、获得国际认可的EC芯片，荣获“硬核中国芯·2022年度最佳MCU芯片”及“太平洋电脑网·2022年度智臻先锋技术奖”，同时助力公司荣膺中国计算机学会“2022中国工业计算机领域年度先锋企业”等系列荣誉。

一直以来，芯海科技始终坚持在产品技术上对标国际一流厂商，努力创造出更高规格、更强性能和更具创新力的优势产品，同时持续构建更加完善和可持续的产品供应链体系，为客户提供更具性价比和品质保障的产品服务。

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