实现硬件加速处理的方法、设备和系统技术方案

技术编号:26761957 阅读:35 留言:0更新日期:2020-12-18 23:05
本发明专利技术实施例提供了一种实现硬件加速处理的方法、设备和系统,以在不同计算机设备之间共享硬件加速资源时,节省CPU和内存资源的占用和消耗。本发明专利技术实施例提供的硬件加速处理的方法,将硬件加速单元的数据缓存地址经过MMIO处理,得到CPU的寻址空间中的地址,并且硬件加速单所述网卡具有RDMA或DMA功能。或者硬件加速设备的网卡能够直接将接收到的待硬件加速处理的数据发送给硬件加速处理单元。这样,不仅节省了所述计算机设备中CPU接收和转发所述待硬件加速处理的数据对资源的消耗,也节省了所述计算机设备中内存的存储空间。

【技术实现步骤摘要】
实现硬件加速处理的方法、设备和系统
本专利技术涉及信息
,特别涉及硬件加速处理的方法、设备和系统。
技术介绍
在当前的计算集群中,随着硬件加速模块越来越多的应用,对于硬件加速模块的性能要求也越来越高,当单一硬件加速模块不满足需求时,可能会需要安装更多的硬件加速模块。而在一个大型的集群中,不同节点间的硬件加速模块的负荷是不一样的。在现有的计算机系统中,随着各种业务处理量的增加,单纯的使用CPU进行业务的处理已经越来越不能满足应用的性能需求,CPU一般通过软件架构的优化来系统处理性能,难度大,且提升幅度有限。目前业界常见的提升系统性能的方式是提升硬件的性能。数据中心服务器根据业务情况一般都会内置一些实用的硬件加速引擎辅助处理器内核进行工作,这些引擎运行时并不消耗CPU资源。这些硬件加速引擎包括但不限于:智能报文分发引擎、硬件加密、硬件压缩/解压缩、图形处理加速等。为避免硬件加速资源的浪费,硬件加速资源或硬件加速引擎通常会分布在不同的业务节点(例如服务器等计算机设备)上。但在多个节点之间相互共享或调用硬件加速资源时,往往需要消耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机设备,所述计算机设备包括中央处理器CPU、硬件加速单元和网卡,其特征在于:/n所述网卡,用于接收另一计算机设备发送的数据映射地址和待硬件加速处理的数据,所述数据映射地址是经过内存映射输入输出MMIO处理后的所述CPU的寻址空间中的地址;所述硬件加速单元的硬件加速资源包括共享硬件加速资源,所述共享硬件加速资源用于共享给其它计算机设备使用;/n所述网卡,还用于根据所述数据映射地址,将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速单元的数据存储空间,所述硬件加速单元的数据存储空间是所述硬件加速单元的数据缓存地址对应的数据存储空间;/n所述硬件加速单元,用于对所述数据存储空间中的所述待硬件加...

【技术特征摘要】
1.一种计算机设备,所述计算机设备包括中央处理器CPU、硬件加速单元和网卡,其特征在于:
所述网卡,用于接收另一计算机设备发送的数据映射地址和待硬件加速处理的数据,所述数据映射地址是经过内存映射输入输出MMIO处理后的所述CPU的寻址空间中的地址;所述硬件加速单元的硬件加速资源包括共享硬件加速资源,所述共享硬件加速资源用于共享给其它计算机设备使用;
所述网卡,还用于根据所述数据映射地址,将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速单元的数据存储空间,所述硬件加速单元的数据存储空间是所述硬件加速单元的数据缓存地址对应的数据存储空间;
所述硬件加速单元,用于对所述数据存储空间中的所述待硬件加速处理的数据进行硬件加速处理,得到硬件加速处理后的数据。


2.根据权利要求1所述的计算机设备,其特征在于:
所述硬件加速单元的硬件加速资源还包括私有硬件加速资源,所述私有硬件加速资源供所述计算机设备使用。


3.根据权利要求1或2所述的计算机设备,其特征在于:
所述共享硬件加速资源和所述私有硬件加速资源的划分动态可调。


4.根据权利要求1或2所述的计算机设备,其特征在于:
所述硬件加速单元,还用于判断是否需要将所述硬件加速处理后的数据发送给所述另一计算机设备,在判断为是时,直接将所述硬件加速处理后的数据发送给所述网卡;
所述网卡,还用于将所述硬件加速处理后的数据,发送给所述另一计算机设备。


5.根据权利要求1或2所述的计算机设备,其特征在于:
所述硬件加速单元,还用于将所述硬件加速单元的控制寄存器地址进行MMIO处理,以将所述控制寄存器地址映射到所述CPU的寻址空间。


6.根据权利要求1或2所述的计算机设备,其特征在于:
所述数据映射地址用于指示所述硬件加速单元的数据缓存地址。


7.一种硬件加速设备,所述硬件加速设备包括硬件加速处理单元和网卡;其特征在于:
所述网卡,用于通过远程直接数据存取RDMA的方式接收待硬件加速处理的数据,并将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速处理单元的数据缓存地址对应的数据存储空间中,所述数据缓存地址对应的数据存储空间用于存储所述硬件加速处理单元需要硬件加速处理的数据;所述硬件加速处理单元的硬件加速资源包括共享硬件加速资源;所述共享硬件加速资源用于共享给其它计算机设备使用;
所述硬件加速处理单元,用于对所述数据存储空间中的所述待硬件加速处理的数据进行硬件加速处理,并返回硬件加速处理后的数据给所述网卡。


8.根据权利要求7所述的硬件加速设备,其特征在于:
所述硬件加速单元的硬件加速资源还包括私有硬件加速资源,所述私有硬件加速资源供所述硬件加速设备使用。


9.根据权利要求7或8所述的硬件加速设备,其特征在于:
所述共享硬件加速资源和所述私有硬件加速资源的划分动态可调。


10.根据权利要求7或8所述的硬件加速设备,其特征在于:
所述硬件加速处理单元是由现场可编程门阵列FPGA组成的,且具有硬件加速处理功能。


11.根据权利要求7或8所述的硬件加速设备,其特征在于,所述硬件加速设备还包括共享内存,所述共享内存的存储空间即所述硬件加速处理单元的数据缓存地址对应的数据存储空间,
所述硬件加速处理单元与所述网卡共享所述共享内存;
所述网卡将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速处理单元的数据缓存地址对应的数据存储空间包括:
所述网卡将所述待硬件加速处理的数据写入所述共享内存中。


12.根据权利要求7或8所述的硬件加速设备,其特征在于,
所述硬件加速处理单元根据其它计算机设备的请求,将所述硬件加速处理单元的数据缓存地址发送给请求的计算机设备;或,
所述硬件加速处理单元将其数据缓存地址发送给管理单元,所述管理单元存储有硬件加速处理单元的地址信息,所述管理单元中的地址信息能够被其它计算机设备获取并使用。


13.一种计算机设备,所述计算机设备包括中央处理器CPU和网卡,其特征在于:
所述CPU,用于通过所述网卡获取另一计算机设备中硬件加速单元的数据映射地址,所述数据映射地址是经过内存映射输入输出MMIO处理后的所述另一计算机设备中的CPU寻址空间中的地址;所述硬件加速单元的硬件加速资源包括共享硬件加速资源;所述共享硬件加速资源用于共享给其它计算机设备使用;
所述CPU,用于根据获取到的所述硬件加速单元的数据映射地址,将待硬件加速处理的数据以及所述硬件加速单元的数据映射地址,发送给所述另一计算机设备,并接收所述另一计算机设备返回的对所述待硬件加速处理的数据进行硬件加速处理后的数据。


14.根据权利要求13所述的计算机设备,其特征在于:
所述硬件加速单元的硬件加速资源还包括私有硬件加速资源,所述私有硬件加速资源只供所述计算机设备使用。


15.根据权利要求13或14所述的计算机设备,其特征在于:
所述共享硬件加速资源和所述私有硬件加速资源的划分动态可调。


16.根据权利要求13或14所述的计算机设备,其特征在于:
所述CPU,还用于获取所述硬件加速单元的控制寄存器地址,并根据获取到的所述硬件加速单元的控制寄存器的地址,实现对所述硬件加速单元的控制。


17.根据权利要求13或14所述的计算机设备,其特征在于:
所述CPU根据所述计算机设备中应用程序的硬件加速请求,获取所述硬件加速单元的数据映射地址;或,
所述CPU根据所述计算机设备中适配单元的指示,获取所述硬件加速单元的数据映射地址;其中,所述适配单元的指示是所述适配单元转换所述计算机设备中应用程序的硬件加速请求后的指示。


18.根据权利要求13或14所述的计算机设备,其特征在于:
所述数据映射地址用于指示所述硬件加速单元的数据缓存地址。


19.一种实现硬件加速处理的系统,其特征在于:包括第一计算机设备和第二计算机设备,所述第一计算机设备包括第一CPU,所述第二计算机设备包括第二CPU、硬件加速单元和网卡,所述硬件加速单元的硬件加速资源包括共享硬件加速资源,所述共享硬件加速资源用于共享给所述第一计算机设备使用,
所述第一CPU,用于获取所述硬件加速单元的数据映射地址,所述数据映射地址是经过内存映射输入输出MMIO处理后的所述第二CPU寻址空间中的地址;并根据获取到的所述硬件加速单元的数据映射地址,将待硬件加速处理的数据以及所述硬件加速单元的数据映射地址,发送给所述网卡;
所述网卡,用于接收所述待硬件加速处理的数据以及所述硬件加速单元的数据映射地址,根据所述数据映射地址,将所述待硬件加速处理的数据发送到所述硬件加速单元的数据存储空间,所述硬件加速单元的数据存储空间是所述硬件加速单元的数据缓存地址对应的数据存储空间;
所述硬件加速单元,用于对所述数据存储空间中的所述待硬件加速处理的数据进行硬件加速处理,并返回硬件加速处理后的数据给所述第一计算机设备。


20.根据权利要求19所述的系统,其特征在于:
所述硬件加速单元的硬件加速资源还包括私有硬件加速资源,所述私有硬件加速资源只供所述第二计算机设备使用。


21.根据权利要求19或20所述的系统,其特征在于:
所述共享硬件加速资源和所述私有硬件加速资源的划分动态可调。


22.根据权利要求19或20所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:何剑倪小珂刘毓刘金水
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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