[发明专利]基于Hlink的多节点系统及处理方法

说明书

本发明涉及多节点处理系统领域，具体涉及一种基于Hlink的多节点系统及处理方法，旨在解决如何实现多节点之间大带宽、低延迟、紧耦合互联的问题。该系统包括至少两个节点，节点包括内存控制器、Hlink控制器和至少一个加速器；节点间通过Hlink控制器进行通讯连接；Hlink控制器包括总线接口、Hlink协议栈、控制寄存器、命令寄存器、地址映射表、路由表、数据校验和恢复单元以及对外接口。本发明无需额外连接芯片，即可实现节点间的高效通信和多节点硬件加速器资源的动态组合，能够满足负载的多样性需求。

技术领域

本发明涉及多节点处理系统，具体涉及一种基于Hlink的多节点系统及处理方法。

背景技术

目前，数据处理节点之间通常是通过以太网交换机连接在一起的，受限于以太网的延迟和带宽，节点之间只能进行有限通信。难以在两个节点的加速器之间建立紧耦合的通信。即，现有的数据处理芯片通常只能单独工作，无法多芯片互联组成一套更大规模的处理系统。但是目前数据处理芯片的任务需求多种多样，单一的硬件结构很难高效率、低成本地满足负载多样性的需求。

而通过以太网交换机实现的节点的互联，例如，请参阅附图7，是节点2的加速器B读取节点1的加速器A中数据读取过程：1.节点1的加速器A将结果数据传输到内存控制器；2.节点1的加速器A通过中断通知CPU，数据已经传输就绪；3.节点1的CPU通知网卡将数据传输到节点2；4.节点1的网卡通过DMA把内存控制器里的数据拷贝到网卡的缓冲区；5.节点1的网卡通过以太网把数据发送到交换机；6.交换机将数据发送到节点2的网卡；7.节点2的网卡收到数据以后，通过DMA将数据拷贝到内存控制器；8.节点2的网卡通过中断通知CPU已经接收到数据；9.CPU解析出以太网报文中的数据，通知加速器B；10.节点2的加速器B通过DMA将数据从内存控制器传输到自己的缓冲区，至此完成数据读取。这种方式存在以下缺点：传输带宽低，延迟大；需要额外的网络交换芯片；松耦合连接，很难发挥流式处理的优势；设置与配置复杂，需要强大的管理软件协调多套系统。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何实现多节点之间大带宽、低延迟、紧耦合互联的问题，本发明的第一方面，提供了一种基于Hlink的多节点系统，所述系统包括至少两个节点，

所述节点包括内存控制器、Hlink控制器和至少一个加速器；所述节点间通过Hlink控制器进行通讯连接；

所述Hlink控制器包括总线接口、Hlink协议栈、控制寄存器、命令寄存器、地址映射表、路由表、数据校验和恢复单元以及对外接口；

所述总线接口，用于Hlink控制器与本地节点内的模块进行通讯；

所述Hlink协议栈，用于报文的解析和传输，所述报文包括需要互联的节点地址和加速器地址；

所述控制寄存器，用于Hlink控制器的配置和初始化；

所述命令寄存器，用于Hlink控制器的命令操作；

所述地址映射表，用于配置本地加速器的本地物理地址和远程物理地址的映射关系；

所述路由表，用于指定远程数据访问的节点地址；

所述数据校验和恢复模块，用于Hlink控制器内部的数据校验和恢复；

所述对外接口，用于与其余节点连接。

在一实施例中，所述Hlink控制器具有用于数据缓存的缓存空间。

在一实施例中，所述加速器配置为在其将数据传输至本地节点的所述缓存空间的同时，生成所述报文并将该报文传输至本地节点的Hlink协议栈。

在一实施例中，所述节点还包括CPU。