本文選題：RapidIO　切入點：FPGA　出處：《西安電子科技大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：信息技術(shù)在各個領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，信息技術(shù)的不斷發(fā)展正推動存儲體系發(fā)生著革命性變化。這些變革因素主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲量的急劇膨脹、數(shù)據(jù)訪問量的迅速增加和數(shù)據(jù)存儲速率的不斷提高�；趥鹘y(tǒng)并行總線的集中式數(shù)據(jù)存儲模式在系統(tǒng)的存儲容量、訪問帶寬和規(guī)模擴展等方面都逐漸顯現(xiàn)出不足，研究新的基于串行交換體系架構(gòu)的數(shù)據(jù)高速存取技術(shù)成為了迫切的軍事需求之一。 本文針對傳統(tǒng)系統(tǒng)的不足設(shè)計了串行交換存儲系統(tǒng)，采用RapidIO總線作為端點器件和交換機之間的互連協(xié)議，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)和命令高速交換。主要工作包括： 首先，，設(shè)計存儲系統(tǒng)硬件平臺，主要節(jié)點：網(wǎng)絡(luò)主機MPC8641，網(wǎng)絡(luò)端點FPGAXC5VLX50TFF1136以及連接主機和端點的交換器件Tsi578； 然后，在平臺中實現(xiàn)底層鏈路建立、網(wǎng)絡(luò)配置；在外部數(shù)據(jù)端點實現(xiàn)RapidIO事務(wù)的包參數(shù)控制和收發(fā)；在存儲端點實現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令接收、解析、DDR2緩存和轉(zhuǎn)發(fā)。 最后，在配置成功的平臺中實現(xiàn)端點之間的命令和數(shù)據(jù)的高速交換和傳輸，并對RapidIO的直接I/O事務(wù)、消息事務(wù)及本文設(shè)計的讀寫事務(wù)的有效數(shù)據(jù)傳輸速率和事務(wù)響應(yīng)時間進行測試，并作出同類事務(wù)間的傳輸性能對比，測試結(jié)果作為工程應(yīng)用參考。 測試結(jié)果表明采用串行RapidIO作為系統(tǒng)內(nèi)傳輸協(xié)議解決了傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)傳輸效率低、系統(tǒng)帶寬低和擴展性差等問題，并且還擁有低延遲、架構(gòu)靈活、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。本文設(shè)計平臺的總帶寬可達80Gbps，性能指標能夠滿足當前存儲系統(tǒng)的工程需求。
[Abstract]:Information technology plays a more and more important role in various fields , and the continuous development of information technology is driving a revolutionary change in the storage system . These changes are mainly reflected in the rapid expansion of data storage , the rapid increase of data access and the improvement of data storage rate . The centralized data storage mode based on the traditional parallel bus has become insufficient in the storage capacity , access bandwidth and scale extension of the system , and it becomes one of the urgent military needs to study the new data high - speed access technology based on the serial switching system architecture .

In this paper , the serial switching storage system is designed aiming at the deficiency of the traditional system , and the data and order high - speed switching in the system is realized by using the Rapid IO bus as the interconnection protocol between the endpoint device and the switch . The main work includes :

Firstly , the hardware platform of the storage system is designed , and the main nodes are the network host MPC 8641 , the network endpoint FPGAXC5VLX50TFF1136 , and the switching device of the connecting host and the endpoint .


then , the base layer link establishment and the network configuration are realized in the platform ;
implementing the packet parameter control and the sending and receiving of the Rapid IO transaction at the external data end point ;
Data and command receive , resolution , DDR2 cache , and forwarding are implemented at the storage endpoint .

Finally , the high - speed switching and transmission of commands and data between the endpoints are realized in the successful platform , and the direct I / O transactions , the message transactions and the effective data transmission rate and transaction response time of the read - write transactions designed in this paper are tested , and the transmission performance comparison among the similar transactions is made , and the test results are used as reference for engineering applications .

The test results show that the transmission efficiency of the traditional storage system is low , the bandwidth of the system is low and the expansibility is poor , and the system has the advantages of low transmission efficiency , low system bandwidth , stable performance and the like , and the total bandwidth of the design platform can reach 80Gbps , and the performance index can meet the engineering requirements of the current storage system .

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP333

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳正捷;藺宏江;陳志昊;;國外軍用計算機數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展[J];兵工自動化;2010年04期

2 李宥謀;;8B/10B編碼器的設(shè)計及實現(xiàn)[J];電訊技術(shù);2005年06期

3 葉朝鋒;黃松嶺;徐云;童允;袁燕嶺;;基于SATA的嵌入式高速大容量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)設(shè)計[J];電測與儀表;2008年02期

4 朱堅;徐光輝;朱利利;;基于Serial RapidIO的高速實時數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)[J];電子質(zhì)量;2008年10期

5 鄧豹;趙小冬;;基于串行RapidIO的嵌入式互連研究[J];航空計算技術(shù);2008年03期

6 田孝文,莫翠瓊;基于高速采集的雷達信號錄取技術(shù)[J];艦船電子工程;2005年05期

7 李瓊;郭御風(fēng);劉光明;劉濤;;I/O互聯(lián)技術(shù)及體系結(jié)構(gòu)的研究與發(fā)展[J];計算機工程;2006年12期

8 黃亮;劉福巖;;基于RapidIO和存儲映射的高速互連網(wǎng)絡(luò)[J];計算機工程;2008年14期

9 丁星;陳潔;倪明;毛祺;;Linux下RapidIO子系統(tǒng)的分析與實現(xiàn)[J];計算機工程;2010年09期

10 王立峰;胡善清;劉峰;龍騰;;基于閃存的高速海量存儲模塊設(shè)計[J];計算機工程;2011年07期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 陳建寧;網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)指揮控制系統(tǒng)及其效能評估[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

2 牛彥茹;基于RAPIDIO架構(gòu)基站系統(tǒng)的設(shè)計仿真分析[D];西安電子科技大學(xué);2008年

3 王志剛;基于FPGA的高速數(shù)字化接收與處理技術(shù)[D];南京信息工程大學(xué);2009年

4 吳海燕;基于RapidIO總線的信號處理平臺設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2009年

5 潘靈;基于RapidIO總線的進程間通信系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2009年

6 劉洋;SATAⅡ加解密接口芯片的物理層設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試[D];電子科技大學(xué);2009年

7 吳昊;高速大容量固態(tài)存儲系統(tǒng)設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2010年

本文編號：1699161