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Research on physical layer traffic management schemes in serial rapidio interconnect

The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications 2011年第1期18卷 64-69页

作者： ZHANG Yong WANG Yong ZHANG Ping Wireless Technology Innovation Institute Key Laboratory of Universal Wireless Communication Ministry of Education Beijing University of Posts and Telecommunications 13eijing 100876 China

A traffic management scheme in serial RapidlO （SR10） interconnect is proposed to deal with the performance degradation caused by noise and electromagnetic interference （EMI）, which is generated by hardly avoidable errors of hardware implementation and tough working environment. The main idea of this scheme includes adaptive speed transition and freeze-acknowledgement （freeze-ACK）. Adaptive speed transition can improve throughput and reduce delay in high bit error rate （BER） environment. Simultaneously, freeze-ACK is adopted to conquer frequent usage of feedback channel. Simulation shows that the scheme of combining adaptive speed transition with freeze-ACK offers great performance improvement in SRIO network.

关键词： serial rapidio traffc management physical layer traffic management adaptive speed transition frecze-ACK

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一种SRIO接口的固态文件系统

一种SRIO接口的固态文件系统

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作者：潘慕晗中国舰船研究院

学位级别：硕士

随着嵌入式技术的不断发展,嵌入式平台对于高速大数据量存储的要求越来越高。在嵌入式领域,serial rapidio是一种高性能的基于包交换的互联技术,具有低延时、高带宽和高可靠性等优点,为系统内部互联提供了良好的解决方案。Linux系统作... 详细信息

随着嵌入式技术的不断发展,嵌入式平台对于高速大数据量存储的要求越来越高。在嵌入式领域,serial rapidio是一种高性能的基于包交换的互联技术,具有低延时、高带宽和高可靠性等优点,为系统内部互联提供了良好的解决方案。Linux系统作为开源操作系统,满足嵌入式系统对高可靠性、高安全性与高稳定性的需要。为实现高速大数据量存储,采用Linux文件系统与基于serial rapidio互联的体系相结合是构建高速大容量嵌入式存储文件系统的可行途径。主要对客户端服务器模式下的文件访问、数据交换过程及数据交换协议等技术进行了分析与研究,实现了基于Linux下的EXT4文件系统的大容量存储,serial rapidio的直接IO/DMA模式的数据快速传输以及嵌入式平台的大容量高速率文件系统。主要工作如下:(1)设计实现用户远程访问文件的流程,通过以太网传输控制流、serial rapidio传输数据流、QorIQ P4080作为服务器处理用户请求,实现大容量高速率的存储模块,从而使得工作速率达到732MB/s。(2)对文件系统进行优化,使得文件读取与SRIO发送成为一个2级流水线,并行地进行数据读取与发送。(3)建立实验平台,在整机系统状态下通过用户编程API对文件系统的访问速率进行了测试,结果显示,访问速率最高达到1GB/s。实验结果表明,文件系统在功能性、可靠性和性能方面满足设计需求,实现了高速大容量存储的功能,平台内的连通用户可以远程访问文件系统。通过设计一种SRIO接口的固态文件系统,在一定程度上解决嵌入式平台高速大容量存储的问题,主要创新点是通过SRIO和网络实现远程访问文件系统,同时通过实现一个二级流水线,提高文件系统的读写速度。

关键词： serial rapidio 文件系统二级流水线控制与数据分流

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基于FPGA高速通用串行接口的设计与应用

基于FPGA高速通用串行接口的设计与应用

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作者：张清亮西安电子科技大学

学位级别：硕士

伴随数字信号处理技术的快速发展,数据吞吐量与日俱增,给数据传输带来了新的挑战。高速串行传输系统的出现在一些领域取代了并行数据传输,提高了传输速率,降低了系统成本和设计难度。采用FPGA为核心的通用高速串行接口模式已经逐渐成为... 详细信息

伴随数字信号处理技术的快速发展,数据吞吐量与日俱增,给数据传输带来了新的挑战。高速串行传输系统的出现在一些领域取代了并行数据传输,提高了传输速率,降低了系统成本和设计难度。采用FPGA为核心的通用高速串行接口模式已经逐渐成为实现高速数字信号处理平台的重要实现手段。本文的主要研究内容如下:首先,较为详细的介绍了Xilinx公司FPGA芯片内置的高速串行接口——吉比特收发器（GTP）。从其应用领域,到内部结构,再到工作原理,阐述了Xilinx FPGA内置的吉比特收发器适用于高速串行传输应用。对Xilinx公司的GTP设计和使用的原理、配置方法进行了简单介绍,并利用仿真平台对GTP的设计思路和结果进行了详实地验证。其次,依托Rapid IO协议的基本内容,提供了基于Xilinx FPGA的SRIO接口设计的原理,并给出了基于SRIO为接口的高速信号处理系统的设计思路,通过构建SRIO通用硬件测试平台,对SRIO的多种工作模式进行了仿真、测试。验证了基于FPGA的SRIO接口的系统设计,并对基于SRIO高速接口的性能进行了详实的分析和测试。之后,基于PCI Express协议给出了基于PCI-E接口的内存设备的设计思路,通过搭建PCI Express硬件测试平台,对其的数据读写操作进行了相关测试。验证了基于FPGA的PCI Express接口的系统设计,并对基于PCI Express高速接口的性能进行了分析与测试。最后,以SATA协议多层结构为基础,阐述了基于Xilinx公司的FPGA的SATA控制器设计的原理,并给出了基于SATA的硬盘主控制器的设计思路,通过搭建SATA硬件测试平台,对其的数据读写操作进行了相关测试。验证了基于FPGA的SATA接口的系统设计,并对基于SATA高速接口的性能进行了分析与测试。本文通过FPGA平台实现了多种高速串行传输系统,详述了系统设计思路,并提供了相关测试与验证。设计中,采用基于FPGA的高速串行传输系统,可以简化设计,降低成本,改善系统性能。

关键词： FPGA serial rapidio serialATA 高速串行传输 GTP

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