一种基于FPGA的高速数据处理装置的制作方法

一种基于fpga的高速数据处理装置
技术领域
1.本实用新型涉及信息技术领域，尤其是涉及一种基于fpga的高速数据处理装置。


背景技术：

2.随着大数据的兴起，各种应用对高速大容量数据的传输及存储提出了很高的要求，针对目前主流pc运算能力薄弱，不能满足各种业务数据处理需求，需要一种计算加速比更高，低功耗，低成本，架构多变，使用范围广的基于fpga的高速数据处理装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种基于fpga的高速数据处理装置，以解决背景技术中传统的主流pc运算能力薄弱，不能满足各种业务数据处理需求的问题。
4.本实用新型提供一种基于fpga的高速数据处理装置，包括管理模块、pcie桥接模块、存储模块、外接口模块、报警模块、温度管理模块、pcie总线接口模块、若干fpga运算模块以及与若干fpga运算模块相连接的若干存储模块、电源模块和散热模块，所述pcie桥接模块连接pcie总线接口模块，所述管理模块通过数据总线与若干fpga运算模块互相连接，所述管理模块用来管理控制pcie桥接模块和fpga运算模块之间的数据传输和时序控制，所述存储模块连接管理模块，所述fpga运算模块与所述pcie桥接模块连接，每个所述fpga运算模块分别连接一个ddr存储模块，所述led报警模块、温度管理模块、外接口模块均连接管理模块，所述电源模块用于装置供电作业，所述散热模块采用被动散热或主动散热模式。
5.进一步地，所述pcie桥接模块选用型号pex8311桥接芯片。
6.进一步地，所述管理模块选用cpld芯片或zynq管理芯片。
7.进一步地，所述fpga运算模块选用xilinx或者altera系列fpga芯片。
8.进一步地，所述温度管理模块由接收单元、显示单元、处理单元、反馈单元组成。
9.进一步地，所述散热模块由接收单元、处理单元、反馈单元组成。
10.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
11.通过各个模块的工作提供一种计算加速比更高，低功耗，低成本，架构多变，使用范围广的基于fpga的高速数据处理装置，实现各种业务数据高速处理，满足互联网大数据及高性能数据处理的应用需求，温度管理模块及散热模块用来给数据处理装置本体散热和计算机箱体内空气散热，温度管理模块可根据计算机数据处理装置内部温度变化的情况，而相应的调整散热效率，当计算机内温度超过其正常工作温度范围时，散热模块启动开始工作，在散热模块控制装置的控制下，若计算机内温度呈逐渐上升趋势，使得计算机内的散热模块散热效率加大，若计算机内温度呈逐渐下降趋势，使得计算机内散热模块的散热效率降低，完成温度监控和散热的作业。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对
具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的模块连接图。
具体实施方式
14.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
15.通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
16.基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.一种基于fpga的高速数据处理装置包括管理模块、pcie桥接模块、存储模块、外接口模块、报警模块、温度管理模块、pcie总线接口模块、若干fpga运算模块以及与若干fpga运算模块相连接的若干存储模块、电源模块、散热模块，通过各个模块的工作提供一种计算加速比更高，低功耗，低成本，架构多变，使用范围广的基于fpga的高速数据处理装置，实现各种业务数据高速处理，满足互联网大数据及高性能数据处理的应用需求。
20.具体的，pcie桥接模块选用pex8311或其他桥接芯片，用于连接pcie总线接口模块，可将pcie总线接口转换成本地的并行总线接口。
21.具体的，管理模块选用cpld芯片或zynq管理芯片，通过数据总线与若干fpga运算模块互连，用于初始化所述fpga运算模块，并管理控制pcie桥接模块和fpga运算模块之间的数据传输和时序控制，使数据准确无误的传输到指定地址处理并返回结果；存储模块连接管理模块，flash存储模块用来存储引导程序并配置fpga芯片管脚的初始化配置信息等。
22.具体的，ddr存储模块为高速大容量缓存，用来实现代码、数据动态存储；fpga运算模块选用xilinx或者altera系列fpga芯片,均与pcie桥接模块连接，fpga运算模块根据收到的数据执行运算程序完成数据运算，并将运算结果通过pcie桥接模块传输给上位机；每个fpga运算模块连接1个ddr存储模块，用于原始数据、中间运算数据的存储与读取。
23.具体的，led报警模块、温度管理模块、外接口模块均连接管理模块，分别用于板卡
状态变化时指示灯报警提醒，温度变化时进行板卡下电或者配置管理，外接口用于接收外部数据；电源模块用于给整个装置供电；散热模块采用被动散热或主动散热模式，用于给装置降温，以免损坏装置元器件。
24.具体的，所述温度管理模块由接收单元、显示单元、处理单元、反馈单元组成。所述散热模块由接收单元、处理单元、反馈单元组成，温度管理模块及散热模块用来给数据处理装置本体散热和计算机箱体内空气散热，温度管理模块可根据计算机数据处理装置内部温度变化的情况，而相应的调整散热效率，当计算机内温度超过其正常工作温度范围时，散热模块启动开始工作，在散热模块控制装置的控制下，若计算机内温度呈逐渐上升趋势，使得计算机内的散热模块散热效率加大，若计算机内温度呈逐渐下降趋势，使得计算机内散热模块的散热效率降低，完成温度监控和散热的作业。
25.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。