反射內(nèi)存卡的工作原理

硬件架構(gòu)基礎(chǔ)：

核心組件：反射內(nèi)存卡通常由 SFF 光模塊、FPGA 控制模塊、SDRAM 存儲模塊、電源與時鐘模塊、串行解串器等組成。

SFF 光模塊：用于實現(xiàn) FPGA 控制模塊與網(wǎng)絡(luò)中其他反射內(nèi)存卡之間的高速通信互聯(lián)，提供高速的光纖通道連接，保證數(shù)據(jù)能夠快速傳輸。

FPGA 控制模塊：一般選用高性能的 FPGA 芯片，是整個數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的控制核心，負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嫛?/p>

SDRAM 存儲模塊：用于暫存網(wǎng)絡(luò)中各反射內(nèi)存卡的共享數(shù)據(jù)，其容量常見的有 128MB 或 256MB 等，能夠快速地存儲和讀取數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)的臨時緩存和傳輸提供支持。

電源與時鐘模塊：為系統(tǒng)提供所需的電源和時鐘信號，確保各部件能夠穩(wěn)定、同步地工作。

串行解串器：主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的串行和并行轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)傳輸過程中起到關(guān)鍵作用，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合在光纖等傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)，以及在接收數(shù)據(jù)時將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回并行數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)寫入過程：

本地寫入觸發(fā)廣播：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某一臺計算機(jī)向其本地插入的反射內(nèi)存卡寫入數(shù)據(jù)時，F(xiàn)PGA 控制模塊會立即檢測到這一寫入操作。然后，該數(shù)據(jù)和相應(yīng)的內(nèi)存地址會被準(zhǔn)備進(jìn)行廣播。

數(shù)據(jù)傳輸啟動：通過串行解串器將待廣播的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，經(jīng)由 SFF 光模塊和光纖等傳輸介質(zhì)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的其他反射內(nèi)存節(jié)點。

數(shù)據(jù)接收與更新過程：

接收數(shù)據(jù)：其他反射內(nèi)存卡的 SFF 光模塊接收到傳輸過來的數(shù)據(jù)后，串行解串器將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回并行數(shù)據(jù)，然后傳輸給 FPGA 控制模塊。

數(shù)據(jù)寫入本地內(nèi)存：FPGA 控制模塊將接收到的新數(shù)據(jù)寫入板載的 SDRAM 存儲模塊中，存儲在與發(fā)送節(jié)點相同的內(nèi)存位置，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步更新。這樣，每個節(jié)點都維護(hù)著一個相同的內(nèi)存映像，確保了數(shù)據(jù)的一致性。

數(shù)據(jù)讀取操作：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點需要獲取數(shù)據(jù)時，它們可以直接從本地的反射內(nèi)存卡的 SDRAM 存儲模塊中讀取最新的數(shù)據(jù)，就好像數(shù)據(jù)直接存儲在本地一樣，極大地提高了數(shù)據(jù)訪問的速度和效率。

總之，反射內(nèi)存卡基于硬件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸和同步機(jī)制，不依賴于 CPU 的干預(yù)和復(fù)雜的軟件協(xié)議處理，具有高速、低延遲、數(shù)據(jù)共享、易于使用等特點，適用于對數(shù)據(jù)傳輸實時性要求較高的系統(tǒng)。

審核編輯 黃宇

審核編輯 黃宇