[发明专利]一种基于多处理器的CPCI并行处理系统及方法

说明书

本发明属于计算机技术领域，具体公告开了一种基于多处理器的CPCI并行处理系统及方法，处理系统包括主CPU板和多块并行计算板，每块并行计算板包括从CPU芯片和国产的FPGA芯片；从CPU芯片与主CPU板通过CPCI总线进行数据交互；主CPU板和从CPU芯片采用龙芯CPU，从CPU芯片与FPGA芯片通过DDR总线进行数据交互。主CPU板将任务分解到不同的并行计算板进行处理，从CPU芯片进行任务分配及数据处理，FPGA芯片进行函数计算，从而提高计算速度。该并行处理系统的计算性能相对于国产单处理器提高五倍以上，达到进口多核处理器的计算水平，同时还满足了核心元器件自主可控的要求，可应用到具有国产化和自主可控要求的计算系统。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种基于多处理器的CPCI并行处理系统及方法。

背景技术

现有的高密度、大数据量计算都采用串行计算的方法，主要是通过提高计算机的CPU硬件性能指标来缩短诸元计算时间。主要采用Intel的高性能CPU作为计算的核心。芯片货源受国外控制，并且存在信息安全和自主可控问题。国产CPU的主频低，单处理器性能差距很大，运算时间较长，无法满足实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多处理器的CPCI并行处理系统及方法，可大幅提高数据处理速度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于多处理器的CPCI并行处理系统，包括主CPU板和多块并行计算板，每块并行计算板包括从CPU芯片和FPGA芯片；

从CPU芯片与主CPU板通过CPCI总线进行数据交互；

主CPU板和从CPU芯片均采用龙芯CPU。

进一步，从CPU芯片与FPGA芯片通过DDR总线进行数据交互。

进一步，从CPU芯片作为DDR总线的主控器。

进一步，主CPU板采用国产龙芯2J处理器。

进一步，从CPU芯片采用龙芯2F处理器。

进一步，FPGA芯片采用V6系列芯片。

进一步，FPGA芯片的型号为XC6VSX315T-1FFG1156I。

本发明还公开了一种基于多处理器的CPCI并行处理方法，包括以下步骤：

(1)主CPU板将运算任务分配给并行计算板分别进行计算；

(2)并行计算板的从CPU芯片处理主CPU板分发下来的任务后，同时将计算任务中的数值积分运算交给FPGA芯片处理；

(3)FPGA芯片处理数值积分运算后，将结果返回给从CPU芯片，从CPU芯片将结果再返还给主CPU板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开了一种基于多处理器的CPCI并行处理系统及方法，采用主CPU板(龙芯)+多块并行计算板(龙芯CPU+国产FPGA芯片)的并行数据处理架构，主CPU板将任务分解到不同的并行计算板进行处理，每块并行计算板的龙芯CPU进行任务分配及数据处理，FPGA芯片进行函数计算，从而提高计算速度。该系统是基于龙芯的并行CPCI处理平台，以并行计算板为基本单元，各单元通过CPCI总线直接地址映射进行数据交换，根据任务量将多个计算单元组建成分布式计算系统。该并行处理系统的计算性能相对于国产单处理器提高五倍以上，达到进口多核处理器的计算水平，同时还满足了核心元器件自主可控的要求，可应用到具有国产化和自主可控要求的计算系统。