用于多機(jī)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理板、子系統(tǒng)及多機(jī)仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于多機(jī)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理 板、子系統(tǒng)及多機(jī)仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的飛速發(fā)展，在計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域中，系統(tǒng)的復(fù)雜度急速 提升，對(duì)系統(tǒng)的仿真計(jì)算能力提出了更高的要求。在很多場(chǎng)合中，單個(gè)計(jì)算機(jī)甚至服務(wù)器都 難以滿足系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)性能的苛刻需求，因此，分布式的多機(jī)仿真系統(tǒng)成為解決單機(jī)仿真 計(jì)算能力瓶頸的選擇。分布式的多機(jī)仿真系統(tǒng)，同時(shí)利用多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)的仿真計(jì)算能 力，多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。另外，很多由子系統(tǒng)組成的大系統(tǒng) 也有在多個(gè)子系統(tǒng)之間快速更新傳遞參數(shù)和數(shù)據(jù)的需求。例如，在雷達(dá)數(shù)字仿真模擬系統(tǒng) 中，多個(gè)數(shù)字仿真計(jì)算子系統(tǒng)需要共享同一組系統(tǒng)參數(shù)，一個(gè)子系統(tǒng)中參數(shù)的更改也需要 實(shí)時(shí)更新到其他所有子系統(tǒng)中，多機(jī)仿真系統(tǒng)可以成為這些場(chǎng)合的解決方案。
[0003] 多機(jī)仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)共享的核心在于實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí) 性要求數(shù)據(jù)從源子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)更新到其他所有子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的延遲小并且穩(wěn)定。準(zhǔn)確性要 求不同子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞準(zhǔn)確性高。計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)的對(duì)外數(shù)據(jù)傳輸接口為以太 網(wǎng)，直接使用以太網(wǎng)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和分享，僅可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)仿真系統(tǒng) 的基本功能。以太網(wǎng)的特性決定了現(xiàn)有技術(shù)具有延遲不穩(wěn)定、可靠性較差的缺點(diǎn)。因此，直 接使用以太網(wǎng)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間傳遞和分享數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性上存在不可控制的因 素。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是為了解決多機(jī)仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享時(shí)，數(shù)據(jù)從源子系統(tǒng)計(jì)算機(jī) 更新到其他所有子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)性差、準(zhǔn)確性低的問題。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提出了一種用于多機(jī)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理板，該數(shù) 據(jù)處理板上設(shè)置有：
[0006] 可編程處理器；
[0007] 與所述可編程處理器連接的用于安置光電轉(zhuǎn)換子卡的第一插槽；
[0008] 與所述可編程處理器連接的用于連接計(jì)算機(jī)的連接器。
[0009] 由此，本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理板可以通過光纖來更新數(shù)據(jù)，具有穩(wěn)定性高，延遲小 的特點(diǎn)。另外可編程處理器可以按需求編制代碼程序，使得延遲穩(wěn)定可控，開發(fā)難度小。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理板上還設(shè)置有：用于安置存儲(chǔ)器子卡的第二插槽。
[0011] 由此，本實(shí)用新型可以靈活擴(kuò)展存儲(chǔ)器子卡。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，所述可編程處理器置于所述數(shù)據(jù)處理板的中部，所述第一插 槽和第二插槽分別置于所述可編程處理器的左側(cè)和右側(cè)。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，連接器置于所述可編程處理器的下側(cè)。
[0014] 在一些實(shí)施方式中，連接器為PCIE連接器。
[0015] 由此，本實(shí)用新型可以通過PCIE連接器實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理板之間的數(shù)據(jù)傳 輸。計(jì)算機(jī)可以是支持PCIE插槽的傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)機(jī)箱，也可以是具備PCIE總線連接的嵌入 式主機(jī)板。該P(yáng)CIE接口可以根據(jù)傳輸帶寬需求從Ix到Sx靈活拓展，數(shù)據(jù)傳輸通過DM方 式實(shí)現(xiàn)，不占用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU資源。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，可編程處理器包括FPGA芯片。
[0017] 由此，本實(shí)用新型可以按需求編制代碼程序，使得延遲穩(wěn)定可控，開發(fā)難度小。
[0018] 由此，本實(shí)用新型將用于安裝光電轉(zhuǎn)化子卡的第一插槽設(shè)置在數(shù)據(jù)處理板的左 側(cè)，便于從數(shù)據(jù)處理板的左側(cè)連接光纖。將安裝有存儲(chǔ)器子卡的第二插槽設(shè)置在數(shù)據(jù)處理 板的右側(cè)，便于從數(shù)據(jù)處理板的右側(cè)連接存儲(chǔ)子卡。將連接器設(shè)置在數(shù)據(jù)處理板的下端部， 便于將數(shù)據(jù)處理板插接在計(jì)算機(jī)的機(jī)箱內(nèi)。上述數(shù)據(jù)處理板內(nèi)的元器件位置布局合理、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可以減少數(shù)據(jù)處理板的空間，增大了與其連接的計(jì)算機(jī)機(jī)箱可用空間。數(shù)據(jù)處 理板上元器件以可編程處理器為中心分散設(shè)置，使得布線方便，散熱均勻，減少了產(chǎn)品受熱 引起的故障。
[0019] 在一些實(shí)施方式中，第一插槽上安置有光電轉(zhuǎn)換子卡，光電轉(zhuǎn)換子卡中安置有雙 向傳輸光電轉(zhuǎn)換器，雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換器具有光纖通信接口。
[0020] 由此，本實(shí)用新型具有雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換的功能，不僅可以將來自本子系統(tǒng)中的 數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新，然后將更新后的數(shù)據(jù)發(fā)送至下游子系統(tǒng)；還可以將來自上游子系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更新，然后將更新后的數(shù)據(jù)發(fā)送至下游子系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)處理靈活方便。另 外，通過光纖來更新數(shù)據(jù)，穩(wěn)定性高，延遲小。
[0021] 在一些實(shí)施方式中，第二插槽上安裝有存儲(chǔ)器子卡。
[0022] 由此，本實(shí)用新型直接就配套有存儲(chǔ)器子卡，與數(shù)據(jù)板具有良好的兼容性，軟硬結(jié) 合，可以非常快速的將需要更新的數(shù)據(jù)映射至存儲(chǔ)器子卡，以向下游子系統(tǒng)發(fā)送，減少了數(shù) 據(jù)的延遲。
[0023] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提出了一種用于多機(jī)仿真系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，該子 系統(tǒng)包括：
[0024] 上述的數(shù)據(jù)處理板；
[0025] 用于與所述數(shù)據(jù)處理板連接的計(jì)算機(jī)。
[0026] 根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，提出了一種多機(jī)仿真系統(tǒng)，該多機(jī)仿真系統(tǒng)包 括：
[0027] 多臺(tái)上述的子系統(tǒng)，所述多個(gè)子系統(tǒng)經(jīng)由各自的光纖通信接口利用光纖互聯(lián)形成 環(huán)形鏈路。
[0028] 由此，本多機(jī)仿真系統(tǒng)的子系統(tǒng)間通過數(shù)據(jù)處理板間的光纖互聯(lián)，在每個(gè)數(shù)據(jù)處 理板上可以設(shè)置雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換器，通過光纖與上游子系統(tǒng)和下游子系統(tǒng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 上游子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接收，以及向下游子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，從而最終實(shí)現(xiàn)當(dāng)多機(jī)仿真系統(tǒng)內(nèi) 的任意一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)生變更時(shí)，或者該子系統(tǒng)的上游子系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)生變更 時(shí)，可以通過下游子系統(tǒng)將更新的數(shù)據(jù)往下一個(gè)子系統(tǒng)傳遞，以迅速更新多機(jī)仿真系統(tǒng)內(nèi) 所有子系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，最大程度保持了所有子系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)的一致性。
[0029] 本實(shí)用新型可以通過光纖來更新數(shù)據(jù)，具有穩(wěn)定性高，延遲小的特點(diǎn)。本實(shí)用新型 還可以按需求編制代碼程序，使得延遲穩(wěn)定可控，開發(fā)難度小。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的用于多機(jī)仿真系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理板示意圖；
[0031] 圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的用于多機(jī)仿真系統(tǒng)中子系統(tǒng)示意圖；
[0032] 圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的多機(jī)仿真系統(tǒng)示意圖；
[0033] 圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的系統(tǒng)初始化時(shí)幀格式示意圖；
[0034] 圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的系統(tǒng)初始化完成時(shí)幀格式示意圖；
[0035] 圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的數(shù)據(jù)集更新時(shí)幀格式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施 例對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。雖然附圖中顯示了本公開示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理 解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí) 施例是為了能夠更透徹的理解本實(shí)用新型，并且能夠?qū)⒈緦?shí)用新型的范圍完整的傳達(dá)給本 領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0037] 本實(shí)用新型實(shí)施例可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器，其可與眾多其他通用或?qū)Ｓ?計(jì)算系統(tǒng)或配置一起操作。適于與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器一起使用的眾所周知的計(jì)算系統(tǒng)、 環(huán)境和/或配置的例子包括但不限于：個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、客戶機(jī)、手持 或膝上設(shè)備、基于微處理器的系統(tǒng)、機(jī)頂盒、可編程消費(fèi)電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)個(gè)人電腦、小型計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)、大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和包括上述任何系統(tǒng)的分布式云計(jì)算技術(shù)環(huán)境。
[0038] 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器可以在由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行指令的一般 語境下描述。通常，程序模塊可以包括例程、程序、目標(biāo)程序、組件、邏輯、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，它們 執(zhí)行特定的任務(wù)或者實(shí)現(xiàn)特定的抽象數(shù)據(jù)類型。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)/服務(wù)器可以在分布式云計(jì) 算環(huán)境中實(shí)施，分布式云計(jì)算環(huán)境中，任務(wù)是由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行的。 在分布式云計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備的本地或遠(yuǎn)程計(jì)算系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì) 上。
[0039] 圖1示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的用于多機(jī)仿真系統(tǒng)中的 數(shù)據(jù)處理板。
[0040] 如圖1所示，該數(shù)據(jù)處理板中部設(shè)置有可編程處理器。在可編程處理器的左側(cè)連 接有第一插槽，該第一插槽上設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換子卡，該光電轉(zhuǎn)換子卡中安置有雙向傳輸光 電轉(zhuǎn)換器，該雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換器具有光纖通信接口。在可編程處理器的右側(cè)連接有第二 插槽，在第二插槽上安裝有存儲(chǔ)器子卡。在可編程處理器的下部連接有連接器，該連接器用 于連接計(jì)算機(jī)。
[0041] 在本實(shí)施方式中，該第一插槽可以選用賽門鐵克公司的型號(hào)為 YFS-40-03-X-10-SB 的 QSTACK2 插槽。
[0042] 在本實(shí)施方式中，安裝在QSTACK2插槽上的光電轉(zhuǎn)換子卡用于在可編程處理器與 雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換器之間傳輸數(shù)據(jù)，其可以支持最大4路SFP雙向傳輸光電轉(zhuǎn)換器。