反射內(nèi)存的技術(shù)優(yōu)勢

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經(jīng)濟性與可用的建設(shè)時間系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計人員越來越需要在更短時間內(nèi)構(gòu)造出更強大、更復(fù)雜的系統(tǒng)。在這種情況下，硬件成本與軟件和集成硬件/軟件的成本相比微不足道，這點在單機系統(tǒng)與微系統(tǒng)中表現(xiàn)得更加明顯。在時間與系統(tǒng)正常運行的低單位投資成為市場上的關(guān)鍵因素時，使用反射內(nèi)存便會帶來極大的利益。在這些要求苛刻的系統(tǒng)中，反射內(nèi)存簡單的讀/寫通信方式大大提高了產(chǎn)品上市時間，同時提高了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通過量。超過標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢反射內(nèi)存提供多個超過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的特性：比如全局化內(nèi)存、高速數(shù)據(jù)傳輸以及軟件透明度，這些特性使反射內(nèi)存成為具吸引力的多機通訊解決方案。與傳統(tǒng)通訊方式的附加開發(fā)時間、測試、維護、文檔編制和附加CPU要求所產(chǎn)生的成本相比，反射內(nèi)存方案更加經(jīng)濟。發(fā)展過程和國產(chǎn)化上世紀(jì)90年代由VMIC公司設(shè)計并生產(chǎn)了反射內(nèi)存，由于當(dāng)時集成電路的限制，設(shè)計比較復(fù)雜，由數(shù)個FPGA和FIFO芯片，現(xiàn)在經(jīng)過多年的發(fā)展已提高了集成度，并且可靠性也提高了。國內(nèi)也有數(shù)家公司生產(chǎn)反射內(nèi)存相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計。主要涉及反射內(nèi)存產(chǎn)品的設(shè)計，案例分析。經(jīng)過多年的發(fā)展，反射內(nèi)存會得到越來越多的應(yīng)用。

反射內(nèi)存卡連接方式

反射內(nèi)存卡連接方式分為單向環(huán)形連接和星形連接兩種，單向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有先天的“無沖突”、“全負載”、自然排序和嚴格確定傳輸延遲功能。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，所有的節(jié)點無論以何種方式，同時以的速率突發(fā)或持續(xù)傳送，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)都可以借助物理結(jié)構(gòu)自然的實現(xiàn)無沖突的排序和傳播，不會對網(wǎng)絡(luò)實時性能和傳輸性能構(gòu)成任何不利影響。網(wǎng)絡(luò)一旦構(gòu)成，任意兩點間的傳輸延遲都是嚴格確定的。不僅如此，發(fā)送方還能利用環(huán)形回路，實時可靠的計算傳輸延遲和接收確認，具有極高的容錯性和可靠性。但是單向環(huán)形連接方法存在一個弊病，就是傳輸時所有的板卡必須加電才可以連通工作。解決此弊病的方法是采用星形連接，通過反射內(nèi)存hub來旁路損壞或者掉電的板卡，構(gòu)成更穩(wěn)定的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。

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反射內(nèi)存簡介

豪恩科技——專業(yè)反射內(nèi)存卡供應(yīng)商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?

反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)是一種特殊類型的共享內(nèi)存系統(tǒng)，旨在使多個獨立計算機共享通用數(shù)據(jù)集。反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)可在每個子系統(tǒng)中保存整個共享內(nèi)存的獨立備份。每個子系統(tǒng)均享有充分且不受限制的訪問權(quán)限，還能以極高的本地內(nèi)存寫入速度修改本地數(shù)據(jù)集。當(dāng)數(shù)據(jù)寫入本地反射內(nèi)存?zhèn)浞?，高速邏輯同步將其傳輸至環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的下一個節(jié)點，如圖所示。每個后續(xù)節(jié)點同時將這個新數(shù)據(jù)寫入本地備份，然后將其發(fā)送至環(huán)網(wǎng)的下一個節(jié)點。當(dāng)信息回到初始節(jié)點時便會被從網(wǎng)絡(luò)中移除，然后，根據(jù)特定硬件與節(jié)點數(shù)目，網(wǎng)絡(luò)上的所有計算機幾個微秒之內(nèi)便會在同一地址擁有相同數(shù)據(jù)。本地處理器無需接入網(wǎng)絡(luò)便能在任意時間讀取這些數(shù)據(jù)。通過這種方式，每臺計算機便可始終擁有共享內(nèi)存集的很新本地備份。在本例的四個節(jié)點中，所有計算機只需2.1μs便可接收到寫入反射內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

假設(shè)線纜長度較短、數(shù)據(jù)包規(guī)格較大且無網(wǎng)絡(luò)流量，這種延遲計算便可能成立。線纜長度與網(wǎng)絡(luò)流量能夠增加延遲，但只要網(wǎng)絡(luò)帶寬沒有超限，延遲就不會出現(xiàn)明顯增加。反射內(nèi)存板（節(jié)點）包括本地內(nèi)存、嵌入式接口以及可為主機與反射內(nèi)存提供訪問通道的仲裁邏輯。反射內(nèi)存板可物理安裝或連接至各種計算機總線中，包括VME,PCI/PCI-X,CompactPCI,PCIExpress或其他能夠集成PMC槽的標(biāo)準(zhǔn)/專用系統(tǒng)。這就使得熱門工作站可通過反射內(nèi)存與單板計算機實現(xiàn)連接，無需考慮互用性。

基于反射內(nèi)存實時網(wǎng)的實現(xiàn)機制

反射內(nèi)存卡是一組雙口內(nèi)存板。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲到反射內(nèi)存卡時，板上的高速邏輯會自動將此數(shù)據(jù)連同地址送到網(wǎng)上的其它反射內(nèi)存卡板上，數(shù)據(jù)傳遞完全由硬件驅(qū)動，不需要CPU干預(yù)，結(jié)果網(wǎng)上下一節(jié)點在400納秒內(nèi)就會在相同地址處有相同數(shù)據(jù)。反射內(nèi)存卡可看成是由網(wǎng)上所有節(jié)點共享的單元內(nèi)存卡，不存在訪問限制與仲裁，每個節(jié)點就像訪問本地內(nèi)存一樣，實現(xiàn)了節(jié)點間的數(shù)據(jù)共享。

（1）數(shù)據(jù)傳輸方式

的反射內(nèi)存卡大可以連接256個互相獨立的節(jié)點，共享內(nèi)存的大量可以到128M字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速度可達174M/秒、節(jié)點間距離可以到10KM。反射內(nèi)存卡支持中斷，通過中斷機制可以實現(xiàn)節(jié)點機之間的通訊同步。

（2）使用中斷實現(xiàn)同步

VMIC反射內(nèi)存卡支持用中斷方式通知節(jié)點接收數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)被送到某節(jié)點時，可以通過中斷告訴該節(jié)點。反射內(nèi)存卡提供了三個中斷，用戶可以定義這些中斷的優(yōu)先級、中斷相量及具體功能。

（3）錯誤管理技術(shù)

反射內(nèi)存卡有錯誤監(jiān)測和報告的功能，通過對數(shù)據(jù)的奇偶校驗位的檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是否有錯。反射內(nèi)存卡提供冗余傳輸模式，即每次傳輸數(shù)據(jù)時都傳兩份，當(dāng)份出錯時，使用第二份。