[发明专利]基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法

权利要求书

1.一种基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：采用两级交换互连的方式将N个高性能DSP处理器进行紧耦合连接，组成DSP处理器阵列；其中，一级互连通过RapidIO交换接口实现每个底板单元内的各DSP处理器间的互连，二级互连通过Infiniband交换接口实现M个底板单元间的连接；N、M为大于等于1的自然数；

在一级互连中，采用刀片服务器作为底板单元的底板，每个底板承载P片DSP处理器芯片，P为大于等于1的自然数；在每个底板单元内部，各DSP处理器芯片间通过SRIO技术交换互连，SRIO技术通过SRIO交换芯片实现，通过SRIO技术，任何一个DSP处理器芯片都可以访问其他DSP处理器芯片的资源；刀片服务器通过FPGA和连接器建立底板单元对外连接的IB接口，各DSP处理器芯片与FPGA通过SRIO技术交换互连，FPGA再通过连接器连接IB接口，IB接口是底板单元与外部进行数据高速交换的通道；刀片服务器通过以太网接口芯片和转换器建立底板单元对外连接的以太网接口，各DSP处理器芯片分别与以太网接口芯片的各个分接口连接，以太网接口芯片的总接口通过转换器与以太网接口连接，FPGA通过MDIO接口对以太网接口芯片进行管理；各DSP处理器芯片还和存储器连接；每个底板单元配备时钟管理模块和电源管理模块，时钟管理模块主要控制底板单元中各功能模块之间的时钟频率，使各功能模块的时钟同步，电源管理模块给底板单元内的各功能模块提供驱动电源；刀片服务器通过微处理器进行内部管理，微处理器通过HPI接口与DSP处理器芯片连接，各DSP处理器芯片之间的数据传输采用包交换方式；

在二级互连中，Infiniband交换接口采用Infiniband交换芯片来实现，各底板单元的IB接口通过Infiniband交换芯片连接在一起。

2.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述存储器含有DDR2内存、FLASH和SRAM，在每个底板单元中，每个DSP处理器芯片通过DDR2内存控制器和一个DDR2内存连接，每个DSP处理器芯片通过EMIF口与一个FLASH和一个SRAM连接；通过SRIO技术，每个DSP处理器芯片上连接的存储器可以被其它DSP处理器芯片共享。

3.根据权利要求2所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述DDR2内存为4G 的DDR2内存，FLASH为4MB的FLASH，SRAM为8MB的SRAM。

4.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：在所述每个底板单元中，还设有JTAG调试接口和USB接口。

5.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述时钟管理模块与DSP处理器芯片、SRIO交换芯片、存储器、连接器和以太网接口芯片连接；电源管理模块给DSP处理器芯片、SRIO交换芯片、存储器、连接器、FPGA、转换器和以太网接口芯片提供驱动电源。

6.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述刀片服务器为1U的标准ATCA刀片服务器；所述SRIO交换芯片采用Tundra公司的TSI 578交换芯片，所述DSP处理器芯片为TI公司的TMS320TCI6474 1200多核DSP处理器；所述微处理器采用Motorola公司的MPC 860微处理器。

7.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述FPGA为Virtex5 LX50T FPGA，连接器为Mallox ConnectX MT25408A0-FCCR-QIS桥接芯片。

8.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述以太网接口芯片采用Marvell 公司的单口10/100/1000M PHY接口芯片88E1111。

9.根据权利要求1所述的基于两级交换架构的DSP处理器阵列实现方法，其特征是：所述P为4。