分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备技术方案

本申请提供一种分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备，该分布式系统包括：n个计算设备，每一计算设备包括CPU、内存单元、FPGA以及与FPGA分别连接的至少一个网络接口；n为正整数，且n＞1，每一计算设备的网络接口的数量＞n‑1；每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口对应连接；每一计算设备的FPGA安装有预设驱动，该计算设备的FPGA能够基于预设驱动直接访问该计算设备的内存单元；每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的FPGA进行数据直接传输。两个计算设备之间能够直接交换数据，达到低延时、高带宽、低成本、远距离大量数据交换的目的。

Distributed System and Unmanned Driving Equipment with Distributed System

【技术实现步骤摘要】
分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备。
技术介绍
相关技术中，分布式系统的各个设备之间依赖网络进行通信，为实现设备之间网络通信，分布式系统需要设置网线、网卡、路由器、交换机等物理硬件，成本较高。而分布式系统的各个设备之间通信的过程中，所有数据都会经过网络通讯协议如TCP/IP或者UDP协议，经过层层封装、路由和层层解析达到目标设备，不但传输延时大，而且占用系统资源多。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备。具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：根据本申请的第一方面，提供一种分布式系统，所述分布式系统包括：n个计算设备，每一计算设备包括CPU、内存单元、FPGA以及与所述FPGA连接的至少一个网络接口；其中，n为正整数，且n＞1，每一计算设备的网络接口的数量＞n-1；每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口对应连接；每一计算设备的FPGA安装有预设驱动，该计算设备的FPGA能够基于所述预设驱动直接访问该计算设备的内存单元；每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的FPGA进行数据直接传输。根据本申请的第二方面，提供一种无人驾驶设备，包括第一方面所述的分布式系统。本申请的有益效果：本申请分布式系统通过在每一计算设备上设置FPGA和至少一个网络接口，使得每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的网络接口直接连接，并基于FPGA通信，使得两个计算设备之间能够直接交换数据，两个计算设备之间无需通过网络通讯协议传输数据，达到低延时、高带宽、低成本、远距离大量数据交换的目的。附图说明图1是本申请一示例性实施例示出的一种分布式系统的结构框图；图2是本申请另一示例性实施例示出的一种分布式系统的结构框图；图3是本申请一示例性实施例示出的一种分布式系统的一具体结构框图；图4是本申请一示例性实施例示出的一种无人驾驶设备的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。下面结合附图，对本申请的分布式系统和具有该分布式系统的无人驾驶设备进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。图1是本申请一示例性实施例示出的一种分布式系统的结构框图；图2是本申请另一示例性实施例示出的一种分布式系统的结构框图。如图1和图2所示，该分布式系统100可包括n个计算设备，其中，n为正整数，且n＞1，计算设备的数量可根据具体需要进行设置，如2个、3个、4个或者更多。本实施例的每一计算设备可包括CPU(中央处理器，CentralProcessingUnit)、内存单元、FPGA(英文全称：Field－ProgrammableGateArray，中文全称：现场可编程门阵列)以及至少网络接口。其中，FPGA能够与CPU通信，多个网络接口与FPGA分别连接。本实施例中，每一计算设备的网络接口的数量＞n-1，每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口对应连接。需要说明的是，本申请的网络接口为通用网络接口。进一步的，每一计算设备的FPGA安装有预设驱动，该计算设备的FPGA能够基于预设驱动直接访问该计算设备的内存单元。更进一步的，每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的FPGA进行数据直接传输。本申请实施例的分布式系统100，通过在每一计算设备上设置FPGA和至少一个网络接口，使得每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的网络接口直接连接，并基于FPGA通信，使得两个计算设备之间能够直接交换数据，两个计算设备之间无需通过网络通讯协议传输数据，达到低延时、高带宽、低成本、远距离大量数据交换的目的。在一实施例中，参见图1，对于每一计算设备，该计算设备的CPU和FPGA集成在同一电路板上。可选的，CPU和FPGA均设于主控板上，并且，CPU与FPGA电耦合连接实现通信。在另一实施例中，参见图2，对于每一计算设备，该计算设备的CPU和的FPGA单独设置，并且，该计算设备的FPGA和至少一个网络接口集成在同一扩展卡上。本实施例中，对于每一计算设备，该计算设备的CPU设于主控板上，该计算设备的FPGA设于扩展卡上，该计算设备的CPU与FPGA之间通过导线连接实现通信。在又一实施例中，对于其中一部分计算设备，该计算设备的CPU和FPGA集成在同一电路板上；对于另一部分计算设备，该计算设备的CPU和的FPGA单独设置，且FPGA和至少一个网络接口集成在同一扩展卡上。可选的，参见图3，本实施例的扩展卡可为PCIE扩展卡(PCIE的英文全称：peripheralcomponentinterconnectexpress)，实现数据的高速传输。当然，在其他实施例中，扩展卡也可为其他通信类型的扩展卡。预设驱动可为内存直接访问DMA(英文全称：DirectMemoryAccess)，也可为其他能够直接访问内存单元的驱动。内存单元可为CPU的内存，也可为独立设置的存储单元，如RAM、ROM、固态硬盘等，当内存单元为独立设置的存储单元时，CPU和扩展卡可访问该存储单元。每一计算设备的网络接口的数量也可根据需要设置，可选的，每一计算设备的网络接口的数量为n-1，每一计算设备的一个网络接口与其他每一计算设备的一个网络接口对应连接。例如，分布式系统100包括1号计算设备、2号计算设备和3号计算设备，其中，1号计算设备包括网络接口11和网络接口12，2号计算设备包括网络接口21和网络接口22，3号计算设备包括网络接口31和网络接口32。1号计算设备的网络接口11与2号计算设备的网络接口21连接，1号计算设备的网络接口12与3号计算设备的网络接口31连接，2号计算设备的网络接口22与3号计算设备的网络接口32连接。另外，在一些例子中，每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口通过网线对应连接，通用性强。可以理解的是，每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网口之间并不限于通过网线对应连接，也可采用连接器进行连接。在本实施例中，每一计算设备的每一网络接口具有一接口标识本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式系统，其特征在于，所述分布式系统包括：n个计算设备，每一计算设备包括CPU、内存单元、FPGA以及与所述FPGA连接的至少一个网络接口；其中，n为正整数，且n＞1，每一计算设备的网络接口的数量＞n‑1；每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口对应连接；每一计算设备的FPGA安装有预设驱动，该计算设备的FPGA能够基于所述预设驱动直接访问该计算设备的内存单元；每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的FPGA进行数据直接传输。

【技术特征摘要】
1.一种分布式系统，其特征在于，所述分布式系统包括：n个计算设备，每一计算设备包括CPU、内存单元、FPGA以及与所述FPGA连接的至少一个网络接口；其中，n为正整数，且n＞1，每一计算设备的网络接口的数量＞n-1；每一计算设备的至少一网络接口与其他每一计算设备的至少一网络接口对应连接；每一计算设备的FPGA安装有预设驱动，该计算设备的FPGA能够基于所述预设驱动直接访问该计算设备的内存单元；每一计算设备与其他每一计算设备之间能够基于对应的FPGA进行数据直接传输。2.根据权利要求1所述的分布式系统，其特征在于，所述CPU和所述FPGA集成在同一电路板上；或者，所述CPU和所述FPGA单独设置，所述FPGA和所述至少一个网络接口集成在同一扩展卡上。3.根据权利要求1所述的分布式系统，其特征在于，所述预设驱动为内存直接访问DMA。4.根据权利要求1所述的分布式系统，其特征在于，每一计算设备的每一网络接口具有一接口标识；当所述计算设备的FPGA接收到该计算设备的CPU发送的携带有数据发送接口标识和内存访问地址的数据调用指令时，该计算设备的FPGA基于所述预设驱动读取该计算设备中与所述内存访问地址对应的内存单元所存储的数据，并通过所述数据发送接口标识对应的该计算设备的网络接口发送所读取的数据。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：万华旭，于海涛，宋爽，张子坚，
申请(专利权)人：北京三快在线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11