天文射电望远镜终端高性能数据交换方法及系统技术方案

技术编号:41490422 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-30 14:36
本发明专利技术公开了一种天文射电望远镜终端高性能数据交换方法及系统,所述天文射电望远镜终端用于对接收机传递的信号进行实时处理并上传至网络,将处理后的数据传输到数据存储系统与监测系统;包括以下步骤:S1:天文信号经过高速模数转换接口采集后进入现场可编程逻辑门阵列;S2:用户实现天文数据的预处理后设计顶层模块并调用ERNIC IP核将数据转打包为远程直接内存访问格式;S3:将RDMA协议数据传入CMAC IP核进行数据流以太网协议的封装;S4:在接收端服务器中使用RDMA专用网卡进行RDMA数据包的接收测试实时数据传输速度、丢包率与峰值。本发明专利技术可以达到更高带宽更低延时的数据传输通道,具备更高性能的数据交互能力,满足日益增长的天文数据的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射电天文领域,尤其是一种天文射电望远镜终端的高性能数据交换方法及系统。


技术介绍

1、随着射电天文数据量的不断增大,终端对于信号传输的交换技术慢慢不足以支持高速采样的带宽,在服务集群当中产生了较大的延迟。现有数据在网络介质中多通过网络协议(tcp/ip)进行传输,在天文当中常常使用fpga与gpu配合的方法进行设计,fpga主要用于数字采样控制、数据预处理和数据分配,gpu用于实时复杂数据处理,cpu负责数据流控制以及各种简单外围计算。

2、这种异构数据处理的方式可以最大限度的激发个平台的优势,弥补各平台的不足。为实现fpga与gpu之间的异构通信,“gpu和fpga组件之间的直接通信的方法和系统”的专利技术专利(申请号:201380044351.6)详细阐述了gpu与fpga之间传输数据的技术,势必会加速人工智能芯片的发展以及加快深度学习技术的发展。

3、面对高性能计算、大数据分析和浪涌型io高并发、低时延应用,现有传统的tcp/ip软硬件架构和应用高cpu消耗的技术特征根本不能满足应用的需求。这主要有体现在处理延时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,所述天文射电望远镜终端用于对接收机传递的信号进行实时处理并上传至网络,将处理后的数据传输到数据存储系统与监测系统;所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,通过IP核CMAC和ERNIC完成对模拟数据流的封装和基于RoCE v2进行数据发送。

3.根据权利要求2所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,发送过程如下:

4.根据权利要求1所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,RDMA将原本以太网的协议栈分成两个部分...

【技术特征摘要】

1.天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,所述天文射电望远镜终端用于对接收机传递的信号进行实时处理并上传至网络,将处理后的数据传输到数据存储系统与监测系统;所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,通过ip核cmac和ernic完成对模拟数据流的封装和基于roce v2进行数据发送。

3.根据权利要求2所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,发送过程如下:

4.根据权利要求1所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,rdma将原本以太网的协议栈分成两个部分,分别为控制通路和数据通路,所述控制通路用于进行内核态通信所需内存资源的调用,所述数据通路是实际数据在传输过程中所走过的路径,而只有控制通路存在内核的参与,这样最大程度的减少内核陷入带来的延时。

5.根据权利要求1所述的天文射电望远镜终端高性能数据交换方法,其特征在于,采用fpga网卡直接将数据封装或解封发送到服务器的用户空间中,避免内核态中数据的多次复制,解放cpu负担。

6.天文射电望远镜终端高性能数据交换系统,其特征在于,所述系统用于实现...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘燎原马晓耘段然刘飞吴小婧王威樊蕊蕊闫晓辉詹映柔
申请(专利权)人:中国科学院国家天文台
类型:发明
国别省市:

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