1.1 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)選擇 VPX 總線, 搭建了一個基于 MPC8640D/8641D 處理器的高性能處理系統(tǒng)。處理器之間使用 sRapidIO 或 PCIe 等高速串行總線互聯(lián), 板卡之間使用sRapdIO 高速互聯(lián)。多處理系統(tǒng)開發(fā)中間件 AXIS支持可視化多處理器開發(fā)和調(diào)試界面, 支持可視化數(shù)據(jù)流控制, 同時提供高性能函數(shù)算法庫。
VPX總線支持點對點高度數(shù)據(jù)交換, 解決了VME、cPCI等并行總線的帶寬瓶頸, 為實時信號處理系統(tǒng)性能提升提供了新的技術(shù)方向。 VPX總線配合PowerPC 處理器非常適合雷達、聲納等以數(shù)據(jù)流為核心的運算密集、存儲密集、數(shù)據(jù)吞吐密集型應(yīng)用。
1.2 系統(tǒng)架構(gòu)
DSP 模塊 DSP230 集成的 4 片 MPC8640D 處理器以 sRapidIO 交換芯片和 PCIe 交換芯片為核心組成星型架構(gòu)，并以 sRapidIO 和 PCIe 對外互聯(lián)。 DSP230 以交換模塊 CRX800 為核心組成星型架構(gòu)。系統(tǒng)邏輯架構(gòu)示意圖見圖 1-1 。
CRX800 有18個有效負(fù)荷端口, 每個端口可以連接一片 DSP230, 最大可以支持 72個節(jié)點。
1-1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)示意圖
1.3 系統(tǒng)架構(gòu)特點
多處理器 DSP230通過 sRapidIO 互聯(lián), 組成了一個基于點對點互連分布式并行處理系統(tǒng)。處理器之間在指令上沒有關(guān)聯(lián)，僅通過數(shù)據(jù)流相聯(lián)系，互相的耦合作用較低，稱為松耦合系統(tǒng)。
1.4 系統(tǒng)性能分析
1.4.1處理器性能分析
1024 點的ccFFT 使用 MPC8640D和 ADI TigerSHARC ADSP-TS201S 處理時間分別為 5.48us 和 15.7us。
1.4.2節(jié)點互聯(lián)能力
系統(tǒng)節(jié)點之間互聯(lián)能力如下:
. 利用 x4 sRIO 互聯(lián), 實測的板內(nèi)和板間不帶響應(yīng)寫速度可達1.0GB/s 以上,
. 板內(nèi)節(jié)點利用 x8 PCIe 交換, 實測最大速度可達 1.6GB/s
1.4.3系統(tǒng)良好電源管理能力
系統(tǒng)中使用的板卡具有良好的電源管理能力。具體有以下幾個功能:
. 電源管理系統(tǒng)可以控制板上芯片(FLASH, Memory, CPU)的上電和掉電順序
. 電源管理系統(tǒng)可以產(chǎn)生良好的上電信號和復(fù)位信號
. 多個板卡之間會自動協(xié)調(diào)上電順序, 防止上電時電源負(fù)載過重
. 在 BMM 控制下板卡上電或掉電
