為什么選擇反射內(nèi)存卡

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反射內(nèi)存卡的通訊區(qū)別于其它常規(guī)的通訊方式，是一種無需軟件參與而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的通訊方式。以PCI5565為例，PCI5565在系統(tǒng)中映射一個128M的內(nèi)存空間，應(yīng)用程序?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)寫入板載的的內(nèi)存中，而將這個內(nèi)存中的數(shù)據(jù)共享到其它節(jié)點是由硬件來完成，硬件完成將數(shù)據(jù)以幀的方式傳遞到下一個節(jié)點，由于采用2.125G的光纖通訊這個速度是非?？斓模s短了數(shù)據(jù)同步的時間，在一些系統(tǒng)中可以認為兩個內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是完全一樣的。在實時性更高的系統(tǒng)中而且這個時間是可以預(yù)測的。

反射內(nèi)存實時網(wǎng)的特點

VMIC反射內(nèi)存是一種通過局域網(wǎng)在互連的計算機間提供高效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，強實時網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員已經(jīng)越來越多地采用這種技術(shù)。VMIC反射內(nèi)存實時局域網(wǎng)的概念十分簡單，就是設(shè)計一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存板，在 分布系統(tǒng)中實現(xiàn)內(nèi)存至內(nèi)存的通信，并且沒有軟件開銷。每臺結(jié)點機上插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件既可以讀也可以寫這些內(nèi)存，當數(shù)據(jù)被寫入一臺機器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡自動地通過光纖傳輸?shù)狡渌B在網(wǎng)絡(luò)上的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存里，通常，只需幾百納秒的時間延遲，所有的反射內(nèi)存卡上的內(nèi)存將寫入同樣的內(nèi)容。而各成員在訪問數(shù)據(jù)時，只要訪問本地的反射內(nèi)存卡中的內(nèi)存即可。

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反射內(nèi)存卡實時網(wǎng)絡(luò)需求

為提升計算能力，人們自然地想到研發(fā)性能更強的計算機，如天河系列等超級計算機應(yīng)運而生,但超級計算機研制周期長、成本大、應(yīng)用領(lǐng)域受限。為此，提出了集群系統(tǒng)概念,計算機集群系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡(luò)將PC機或工作站連接起來組成高的性能計算系統(tǒng)。集群系統(tǒng)將一個任務(wù)并行在多臺計算機上執(zhí)行,組成一個實時系統(tǒng)。

在實時系統(tǒng)中，系統(tǒng)終結(jié)果的正確性不僅依賴于每一步計算得到的邏輯結(jié)果，而且依賴于得到結(jié)果的時刻，任務(wù)的完成時間是實時系統(tǒng)的決定性特征。根據(jù)實時性能的要求程度，實時系統(tǒng)可認為兩類，即軟實時和硬實時系統(tǒng)。對于軟實時系統(tǒng)，要求事件相應(yīng)是實時的，但并不是嚴格強制的。但是，對于硬實時系統(tǒng)來講,每個任務(wù)都有一個處理截止事件，任務(wù)必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成，否則會影響全局任務(wù)的完成，給系統(tǒng)帶來不希望的破壞或者造成不可恢復(fù)的災(zāi)難性后果。目前許多實時系統(tǒng)都采用硬實時系統(tǒng)，因為具有更強的實時性能。實時系統(tǒng)的應(yīng)用需要實時互聯(lián)，構(gòu)建實時網(wǎng)絡(luò),完成數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的實時傳輸。實時網(wǎng)絡(luò)必須具備高速、可靠、可預(yù)測三個特點，重要的是通信的可預(yù)測性，可預(yù)測性是指實時網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間是確定的。隨著實時網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，目前已不僅僅局限于計算機集群系統(tǒng)的互聯(lián),而是廣泛地應(yīng)用在各種具有實時需求的互聯(lián)系統(tǒng)中。

反射內(nèi)存

反射內(nèi)存可以在分布系統(tǒng)中實現(xiàn)內(nèi)存到內(nèi)存的通信。在實時通信網(wǎng)的節(jié)點機上各插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件可以讀寫這些內(nèi)存。當數(shù)據(jù)被寫入一臺機器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡FPGA硬件通過光纖自動將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄崟r通信網(wǎng)上其他反射內(nèi)存網(wǎng)中反射內(nèi)存節(jié)點卡的內(nèi)存里。通常，一個節(jié)點的更新只有不到0.4us的時間延遲，傳輸遍歷所有反射內(nèi)存卡，所有反射內(nèi)存中對應(yīng)地址都被寫入對應(yīng)數(shù)據(jù)。因此，實時通信網(wǎng)上各成員在訪問數(shù)據(jù)時，只要訪問本地反射內(nèi)存卡的內(nèi)存即可。

使用反射內(nèi)存卡進行組網(wǎng)時常采用兩種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)：環(huán)型和星型結(jié)構(gòu)。

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