GE反射內(nèi)存 VMIC反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò) 

反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)的特點(diǎn)

反射內(nèi)存是一種通過局域網(wǎng)在互連的計(jì)算機(jī)間提供高效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，強(qiáng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員已經(jīng)越來越多地采用這種技術(shù)。反射內(nèi)存實(shí)時(shí)局域網(wǎng)的概念十分簡(jiǎn)單，就是設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存板，在分布系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)存至內(nèi)存的通信，并且沒有軟件開銷。每臺(tái)結(jié)點(diǎn)機(jī)上插一塊反射內(nèi)存卡，卡上帶有雙口內(nèi)存，各層軟件既可以讀也可以寫這些內(nèi)存，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入一臺(tái)機(jī)器的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存中后，反射內(nèi)存卡自動(dòng)地通過光纖傳輸?shù)狡渌�連在網(wǎng)絡(luò)上的反射內(nèi)存卡的內(nèi)存里，通常，只需幾百納秒的時(shí)間延遲，所有的反射內(nèi)存卡上的內(nèi)存將寫入同樣的內(nèi)容。而各成員在訪問數(shù)據(jù)時(shí)，只要訪問本地的反射內(nèi)存卡中的內(nèi)存即可。VMIC反射內(nèi)存具有以下主要特點(diǎn)：

（1）高速度和高性能

，傳輸速度達(dá)到174M字節(jié)/秒。使用光纖，可以連接更多節(jié)點(diǎn)（到256個(gè)節(jié)點(diǎn)），具有很高的抗干擾能力。測(cè)試結(jié)果表明，從數(shù)據(jù)寫入RAM到傳到另一個(gè)結(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡上，只有不到400納秒的時(shí)延。

（2）使用方便?

反射內(nèi)存卡通過向每個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)提供一套相同的數(shù)據(jù)備份使得各節(jié)點(diǎn)可以并發(fā)的訪問相同的內(nèi)容在訪問反射內(nèi)存卡的內(nèi)存時(shí)與訪問自身的內(nèi)存沒有差別。各節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)一致性是由反射內(nèi)存卡保證，對(duì)應(yīng)用軟件是透明的。安裝簡(jiǎn)單，將反射內(nèi)存卡插在主板一個(gè)可用槽口上，再將各臺(tái)主機(jī)通過光纖網(wǎng)或扁平數(shù)據(jù)線連在一起即可。

（3）獨(dú)立于操作系統(tǒng)和處理機(jī)

反射內(nèi)存卡可以VME、PCI、PMC、Compact?PCI、Multibus?I等多種總線上使用，可以將ALPHA、Power?PC、Macintosh、奔騰等計(jì)算機(jī)通過反射內(nèi)存卡實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，組成一個(gè)集群系統(tǒng)。

（4）確定的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間

在反射內(nèi)存卡中，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入本地的反射內(nèi)存卡板的內(nèi)存中時(shí)，就被同時(shí)傳輸?shù)狡渌�相連的計(jì)算機(jī)上，沒有軟件延遲，硬件延遲也非常小。光纖反射內(nèi)存卡在節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)只需400納秒。這種確定的時(shí)間延遲為設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了有效的保證。

（5）經(jīng)濟(jì)、高效

反射內(nèi)存卡的數(shù)據(jù)傳輸速率大，沒有以太網(wǎng)那樣要多層協(xié)議。其次，反射內(nèi)存卡使用簡(jiǎn)單，不需要開發(fā)額外通訊軟件，利于提高系統(tǒng)的可靠性，也節(jié)省了軟件的開發(fā)費(fèi)用。

基于反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

反射內(nèi)存卡是一組雙口內(nèi)存板。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到反射內(nèi)存卡時(shí)，板上的高速邏輯會(huì)自動(dòng)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(dòng)，不需要CPU干預(yù)，結(jié)果網(wǎng)上下一結(jié)點(diǎn)在400納秒內(nèi)就會(huì)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)上所有結(jié)點(diǎn)共享的單元內(nèi)存卡，不存在訪問限制與仲裁，每個(gè)結(jié)點(diǎn)就像訪問本地內(nèi)存一樣，實(shí)現(xiàn)了結(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)共享。

（1）數(shù)據(jù)傳輸方式

的反射內(nèi)存卡可以連接256個(gè)互相獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，共享內(nèi)存的量可以到128M字節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)174M/秒、節(jié)點(diǎn)間距離可以到10KM。反射內(nèi)存卡支持中斷，通過中斷機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的通訊同步。

（2）使用中斷實(shí)現(xiàn)同步

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

（3）錯(cuò)誤管理技術(shù)

反射內(nèi)存卡有錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)和報(bào)告的功能，通過對(duì)數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位的檢查，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是否有錯(cuò)。反射內(nèi)存卡提供冗余傳輸模式，即每次傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都傳兩份，當(dāng)份出錯(cuò)時(shí)，使用第二份。

光纖反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)硬件延時(shí)測(cè)試報(bào)告結(jié)論摘要

1）數(shù)據(jù)包在整個(gè)環(huán)網(wǎng)上的延時(shí)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)從開始發(fā)送到在環(huán)網(wǎng)流轉(zhuǎn)一周的總延時(shí)為：總延時(shí)≈600*（節(jié)點(diǎn)數(shù)-1）+3*光纖線長(zhǎng),單位：ns。

2）通過PCI總線進(jìn)行板卡反射內(nèi)存讀寫的延時(shí)

PCI總線在寫時(shí)，需要準(zhǔn)備時(shí)間為5CLK約0.125us，之后每讀取4Bytes個(gè)數(shù)據(jù)需要3個(gè)CLK約0.075us。因此，PCI寫入N個(gè)數(shù)據(jù)的延時(shí)可表示為：0.125us+?(N％4?+?1)?*0.075us

六、應(yīng)用舉例：基于光纖反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多試驗(yàn)室協(xié)同試驗(yàn)

隨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜度的提高，半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于試驗(yàn)場(chǎng)地面積有限，各大型仿真非標(biāo)設(shè)備常分布于不同樓宇的試驗(yàn)室內(nèi)，完成仿真試驗(yàn)需要多樓宇、多試驗(yàn)室跨域聯(lián)合進(jìn)行。同時(shí)，面臨試驗(yàn)資源緊的問題，需要多項(xiàng)試驗(yàn)并行進(jìn)行。這對(duì)多試驗(yàn)室遠(yuǎn)程互連及并行試驗(yàn)提出了迫切的需求，而遠(yuǎn)程協(xié)同仿真技術(shù)中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互技術(shù)是解決上述問題的關(guān)鍵。本文采用基于光纖HUB的實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)搭建系統(tǒng)硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多試驗(yàn)室協(xié)同試驗(yàn)仿真。

在多試驗(yàn)任務(wù)并舉的情況下，綜合考慮不同試驗(yàn)室聯(lián)合仿真的需要，兼顧數(shù)據(jù)通訊的安全性和線纜連接的方便性，本節(jié)以三個(gè)實(shí)驗(yàn)室協(xié)同仿真為例，采用實(shí)時(shí)光纖反射內(nèi)存、HY-FHX8型光纖HUB搭建網(wǎng)絡(luò)，通過試驗(yàn)綜合控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)的集中管理，設(shè)計(jì)方案如下圖所示