一种粗粒度可重构数据处理架构及其数据处理方法技术

本发明专利技术采用的技术方案是：一种粗粒度可重构数据处理架构及其数据处理方法，包括依次连接的粗粒度可重构计算阵列以及数据交换模块；所述粗粒度可重构计算阵列包括第一预设数量的同构粗粒度可重构阵列核，每个所述同构粗粒度可重构阵列核通过独立端口与所述数据交换模块电连接；所述同构粗粒度可重构阵列核用于接收转发数据并根据报头按层分割处理后解析处理转发数据，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息；所述同构粗粒度可重构阵列核发送转发数据以及所述优先级信息至数据交换模块；数据交换模块根据所述优先级信息确定所述转发数据的转发顺序，根据所述转发顺序将转发数据传输至相应的目标同构粗粒度可重构阵列核。

【技术实现步骤摘要】
一种粗粒度可重构数据处理架构及其数据处理方法
本专利技术属于数据处理
，具体涉及一种粗粒度可重构数据处理架构及其数据处理方法。
技术介绍
现有的舰船信息系统中，海量节点之间数据的交互使得网关带宽需求成倍增长，而传统的网关所使用的数据处理框架不能针对需求进行优化设计，因此，在传输数据时容易出现因带宽过低而导致数据延迟，使数据传输的实时性以及可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种粗粒度可重构数据处理架构及其数据处理方法，以增强网关带宽，以及提高数据传输的实时性以及可靠性。本专利技术采用的技术方案是：一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：包括依次连接的粗粒度可重构计算阵列以及数据交换模块；所述粗粒度可重构计算阵列包括第一预设数量的同构粗粒度可重构阵列核，每个所述同构粗粒度可重构阵列核通过数据发送端口与所述数据交换模块电连接；所述同构粗粒度可重构阵列核用于接收转发数据并根据报头按层分割处理后解析处理转发数据，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息；所述同构粗粒度可重构阵列核发送转发数据以及所述优先级信息至数据交换模块；数据交换模块根据所述优先级信息确定所述转发数据的转发顺序，根据所述转发顺序将转发数据传输至相应的目标同构粗粒度可重构阵列核。所述粗粒度可重构数据处理架构是在一个芯片里面，各阵列也是芯片内部各模块之间连接，通过电连接进行信息交互。上述技术方案中，所述同构粗粒度可重构阵列核接收对应总线数据和/或对应网络协议数据作为转发数据；所述目标同构粗粒度可重构阵列核将处理后的转发数据转发至目标总线或目标网络。上述技术方案中，所述同构粗粒度可重构阵列核包括共享寄存器堆，以及分别与所述共享寄存器堆电连接的多个粗粒度可重构核；所述共享寄存器堆用于进行各个所述粗粒度可重构核之间的数据传输；各个所述粗粒度可重构核被配置为用于进行数据接收的接收流处理器，或用于数据发送的发送流处理器，或用于数据解析和封装处理的超长指令字处理单元。上述技术方案中，所述接收流处理器将接收到的各部分报头数据分发至各个对应的报头处理的粗粒度可重构核，并根据报头处理的粗粒度可重构核运算结果完成对应转发操作；发送流处理器则整合报头和报文进行发送；超长指令字处理单元对分割处理后的所述转发数据进行解析处理，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息。上述技术方案中，所述数据交换模块包括第三预设数量的仲裁器；所述仲裁器与同构粗粒度可重构阵列核的数据发送端口连接，用于根据各个转发数据的优先级信息将所述转发数据依次传输至相应目标同构粗粒度可重构阵列核；每个同构粗粒度可重构阵列核的数据发送端口均连接有一个仲裁器，该仲裁器根据请求转发的数据的优先级信息选择最高级的数据优先发送至目标同构粗粒度可重构阵列核，而同等级的数据则根据时间信息依次进行发送。一种粗粒度可重构数据处理架构的数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：利用当前同构粗粒度可重构阵列核接收转发数据，并对所述转发数据根据报头按层分割处理；同构粗粒度可重构阵列核对分割处理后的所述转发数据进行解析处理，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息；同构粗粒度可重构阵列核将所述转发数据以及所述优先级信息传输至数据交换模块，数据交换模块根据所述优先级信息确定所述转发数据的转发顺序，根据所述转发顺序将转发数据传输至相应的目标同构粗粒度可重构阵列核。上述技术方案中，还包括以下步骤：目标同构粗粒度可重构阵列核接收所述转发数据，生成所述转发数据的报头；目标同构粗粒度可重构阵列核组合所述转发数据以及所述报头，生成转发报文发送至目标总线或目标网络。本专利技术还提供了一种网关，其特征在于，包括存储器、处理器以及所述的粗粒度可重构数据处理架构，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时使所述网关执行所述的粗粒度可重构数据处理架构的数据处理方法。本专利技术还提供了一种可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行所述的粗粒度可重构数据处理架构的数据处理方法。本专利技术的有益效果是：本专利技术的粗粒度可重构数据处理架构，通过粗粒度可重构计算阵列以及数据交换模块组成，可以灵活应对各种不同的总线数据以及网络协议的封装和解析，充分利用网关处理过程中的任务级并行、线程级并行、指令级并行和网关数据固有的流特性来增强网关带宽，以及提高数据传输的实时性以及可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的一种粗粒度可重构数据处理架构的结构示意图；图2是本专利技术实施例2提供的一种同构粗粒度可重构阵列核的结构示意图；图3是本专利技术实施例3提供的一种数据交换模块的结构示意图；图4是本专利技术实施例4提供的一种粗粒度可重构数据处理方法的流程图；图5是本专利技术实施例4提供的另一种粗粒度可重构数据处理方法的流程图；图6是本专利技术实施例5提供的一种粗粒度可重构数据处理装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。图1是本专利技术实施例1提供的一种粗粒度可重构数据处理架构的结构示意图。该粗粒度可重构数据处理架构100包括依次连接的粗粒度可重构计算阵列110以及数据交换模块120；所述粗粒度可重构计算阵列110包括第一预设数量的同构粗粒度可重构阵列核111，每个所述同构粗粒度可重构阵列核111通过数据发送端口与所述数据交换模块120连接，用于接收对应总线数据和/或对应网络协议数据进行数据的解析或封装处理；本专利技术实施例中，在舰船信息系统中，网关中连接有各种不同的总线以及网络，这些总线以及网络进行信息交互时传输大量的网关数据，因此网关数据操作流程存在许多任务级数据、线程级数据以及指令级数据并行处理的情况，通过粗粒度可重构数据处理架构100可以灵活处理不同总线以及网络之间交互的数据，通过粗粒度可重构数据处理架构100中的粗粒度重构处理器可以灵活应对各种不同的总线数据以及网络协议的封装和解析，提高舰船信息系统的可靠性。本专利技术实施例中，粗粒度可重构数据处理架构100中的粗粒度可重构计算阵列110是由多个同构粗粒度可重构阵列核111（HCGRACore，HomogeneousCoarse-GrainedReconfigurableArrayCore，同构粗粒度可重构阵列核111）紧耦合组成，并且根据所需处理的总线数据以及网络数据，可以进行同构粗粒度可重构阵列核111的扩展，也即每个不同的同构粗粒度可重构阵列核111根据用户需求进行一路总线数据或网络协议数据的解析和封装操作，以面对舰船信息系统中总线以及网络协议种类繁多、带宽不一且处理方法各不相同的情况。其中，每个同构粗粒度可重构阵列核111通过独立的接收端口以及独立的发送端口与数据交换模块120进行连接，因此每个同构粗粒度可重构阵列核111都是并行的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：包括依次连接的粗粒度可重构计算阵列以及数据交换模块；所述粗粒度可重构计算阵列包括第一预设数量的同构粗粒度可重构阵列核，每个所述同构粗粒度可重构阵列核通过数据发送端口与所述数据交换模块电连接；所述同构粗粒度可重构阵列核用于接收转发数据并根据报头按层分割处理后解析处理转发数据，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息；所述同构粗粒度可重构阵列核发送转发数据以及所述优先级信息至数据交换模块；数据交换模块根据所述优先级信息确定所述转发数据的转发顺序，根据所述转发顺序将转发数据传输至相应的目标同构粗粒度可重构阵列核。/n

【技术特征摘要】
1.一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：包括依次连接的粗粒度可重构计算阵列以及数据交换模块；所述粗粒度可重构计算阵列包括第一预设数量的同构粗粒度可重构阵列核，每个所述同构粗粒度可重构阵列核通过数据发送端口与所述数据交换模块电连接；所述同构粗粒度可重构阵列核用于接收转发数据并根据报头按层分割处理后解析处理转发数据，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息；所述同构粗粒度可重构阵列核发送转发数据以及所述优先级信息至数据交换模块；数据交换模块根据所述优先级信息确定所述转发数据的转发顺序，根据所述转发顺序将转发数据传输至相应的目标同构粗粒度可重构阵列核。


2.根据权利要求1所述的一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：所述同构粗粒度可重构阵列核接收对应总线数据和/或对应网络协议数据作为转发数据；所述目标同构粗粒度可重构阵列核将处理后的转发数据转发至目标总线或目标网络。


3.根据权利要求1所述的一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：所述同构粗粒度可重构阵列核包括共享寄存器堆，以及分别与所述共享寄存器堆电连接的多个粗粒度可重构核；所述共享寄存器堆用于进行各个所述粗粒度可重构核之间的数据传输；各个所述粗粒度可重构核被配置为用于进行数据接收的接收流处理器，或用于数据发送的发送流处理器，或用于数据解析和封装处理的超长指令字处理单元。


4.根据权利要求3所述的一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：所述接收流处理器将接收到的各部分报头数据分发至各个对应的报头处理的粗粒度可重构核，并根据报头处理的粗粒度可重构核运算结果完成对应转发操作；发送流处理器则整合报头和报文进行发送；超长指令字处理单元对分割处理后的所述转发数据进行解析处理，获得所述转发数据的优先级信息以及转发目标信息。


5.根据权利要求1所述的一种粗粒度可重构数据处理架构，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘苍，孟庆云，曹静文，张向明，刘金利，廖涛，霍冬阳，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42