一种内存互连方法、系统及相关装置与流程

1.本技术涉及网络传输领域，特别涉及一种内存互连方法、系统及相关装置。


背景技术：

2.当前可用于内存一致性互连的接口标准不
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断出现，可用于访存的处理器接口标准越来越多样化，如cxl、ccix、gen-z、opencapi等。但新型的接口互连标准通常对于接口的物理层要求极高，并且物理层采用多路高速serdes并行传输的点对点实现，对于设计实现复杂度高，开销大。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种内存互连方法、系统、计算机可读存储介质和电子设备，能够极大降低传统大规模一致性互连系统对于接口要求较高的弊端。
4.为解决上述技术问题，本技术提供一种内存互连方法，具体技术方案如下
5.接收第一处理器端发送的内存互连请求；
6.将所述内存互连请求经过内存一致性协议处理层处理，将所述内存互连请求转换为以太网数据报文，并通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网交换机，以便所述以太网交换机通过第二处理器端的第二以太网链路传输至第二处理器端；
7.其中，所述第一处理器端和所述第二处理器端均设有独立内存，且，所述第一处理器端和所述第二处理器端均支持所述内存一致性协议层对应的内存一致性协议。
8.可选的，将所述内存互连请求转换为以太网数据报文包括：
9.利用所述内存一致性协议层将所述内存互连请求转换为内存一致性协议报文；
10.利用内存协议与以太网报文转换层将所述内存一致性协议报文转换为以太网数据报文。
11.可选的，通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网交换机包括：
12.通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网物理层；
13.所述以太网物理层将所述以太网数据报文传输至所述以太网交换机。
14.可选的，第一处理器端为cpu、asic、fpga和gpu中的任意一种。
15.可选的，若所述内存一致性协议层包括tilelink协议层。
16.本技术还提供一种内存互连系统，包括：
17.内存一致性协议处理层，用于根据内存一致性协议将第一处理器端的内存互连请求转换为以太网报文；
18.传输链路层，用于传输所述以太网数据报文至以太网交换机；
19.以太网交换机，用于传输所述以太网数据报文至第二处理器端。
20.可选的，所述内存一致性协议层包括：
21.内存一致性协议处理层，用于利用所述内存一致性协议层将所述内存互连请求转换为内存一致性协议报文；
22.以太网报文转换层，利用内存协议与以太网报文转换层将所述内存一致性协议报文转换为以太网数据报文。
23.可选的，传输链路层包括：
24.以太网物理层，用于接收所述以太网数据报文，并将所述以太网数据报文传输至以太网交换机。
25.本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
26.本技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
27.本技术提供一种内存互连方法，包括：接收第一处理器端发送的内存互连请求；将所述内存互连请求经过内存一致性协议处理层处理，将所述内存互连请求转换为以太网数据报文，并通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网交换机，以便所述以太网交换机通过第二处理器端的第二以太网链路传输至第二处理器端；其中，所述第一处理器端和所述第二处理器端均设有独立内存，且，所述第一处理器端和所述第二处理器端均支持所述内存一致性协议层对应的内存一致性协议。
28.本技术通过采用内存一致性协议层，利用以太网的物理层和链路层，进行报文的格式转换、适配，路由转发仍然采用以太网的基于ip的寻址方式。最终的系统可以直接通过网络接口，集中连接到网络路由器上，实现集中转发和路由，极大降低传统大规模一致性互连系统对于接口要求较高的弊端，可以直接在传统的互连网上构建内存一致性系统。
29.本技术还提供一种内存互连系统、计算机可读存储介质和电子设备，具有上述有益效果，此处不再赘述。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例所提供的一种内存互连方法的流程图；
32.图2为本技术实施例所提供的一种内存互连系统结构示意图；
33.图3为本技术实施例的一种具体应用结构示意图。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
35.请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种内存互连方法的流程图，该方法包括：
36.s101：接收第一处理器端发送的内存互连请求；
37.s102：将所述内存互连请求经过内存一致性协议处理层处理，将所述内存互连请求转换为以太网数据报文，并通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网交换机，以便所述以太网交换机通过第二处理器端的第二以太网链路传输至第二处理器端；
38.其中，所述第一处理器端和所述第二处理器端均设有独立内存，且，所述第一处理器端和所述第二处理器端均支持所述内存一致性协议层对应的内存一致性协议。
39.本技术包含互连接口的物理层、链路层基于以太网，交换和路由策略采用基于ip的路由方式，主要目的是为了从物理接口和电气特性上，兼容目前最为常见、主流、易获取的接口标准，对于现有的访存设备可以最小化改动进行兼容支持。本实施例中，内存一致性协议采用的是tilelink协议，实际应用时可以采用其他的一致性协议，例如cxl、ccix等。本实施例的重点是采用以太网进行一致性互连。最终的系统可以直接通过网络接口，集中连接到网络路由器上，实现集中转发和路由，极大降低传统大规模一致性互连系统对于接口要求较高的弊端，可以直接在传统的互连网上构建内存一致性系统。
40.具体的，参见图2，图2为本技术实施例所提供的一种内存互连系统结构示意图，其主要包含如下内容：
41.第一处理器端和第二处理器端，其中，第一处理器端为cpu、asic、fpga和gpu中的任意一种，同理，第二处理器端也可以为cpu、asic、fpga和gpu中的任意一种。仅要求第一处理器端和第二处理器端均支持内存一致性协议即可，而不要求第一处理器端和第二处理器为相同的处理器。
42.内存一致性协议层主要包含了内存一致性协议，用于实现内存互连请求至以太网数据报文的转换。在得到以太网数据报文后，经过以太网物理层和以太网交换机，将以太网数据报文传输至第二处理器端的传输链路层，进而利用第二处理器端设有的内存一致性协议层对以太网数据报文进行转换，并交由第二处理器端处理，实现了第一处理器端和第二处理器端之间的交互。
43.具体的，将内存互连请求转换为以太网数据报文时，可以利用内存一致性协议层将内存互连请求转换为内存一致性协议报文，再利用内存协议与以太网报文转换层将内存一致性协议报文转换为以太网数据报文。
44.作为优选的实施例，在转换得到以太网数据报文后，可以先通过所述第一处理器端的第一以太网链路传输至以太网物理层，再由以太网物理层将所述以太网数据报文传输至以太网交换机。
45.本实施例主要目的是基于以太网的物理层、链路层，以及基于ip的路由策略，实现内存一致性互连。重点在于采用以太网进行一致性互连。互连系统采用以太网的物理层和链路层，进行报文的格式转换、适配，路由转发仍然采用以太网的基于ip的寻址方式。最终的系统可以直接通过网络接口，集中连接到网络路由器上，实现集中转发和路由，极大降低传统大规模一致性互连系统对于接口要求较高的弊端，可以直接在传统的互连网上构建内存一致性系统。同时，本技术能够基于传统的以太网实现一种新的访存接口，可以应用与处理器、asic加速卡、fpga、gpu等设备上，为异构计算未来的生态建设提供新的可选方案。
46.参见图3，图3为本技术实施例的一种具体应用结构示意图，可以看出，在本技术的基础上，可以实现基于risc-v处理器构建的8路一致性互连。且在此基础上，包括处理器数量在内，以及其他的加速卡、gpu等异构设备，均可以根据实际需求进行扩展、配置。
47.下面对本技术实施例提供的一种内存互连系统进行介绍，下文描述的内存互连系统与上文描述的内存互连方法可相互对应参照。
48.本技术还提供一种内存互连系统，包括：
49.内存一致性协议处理层，用于根据内存一致性协议将第一处理器端的内存互连请求转换为以太网报文；
50.传输链路层，用于传输所述以太网数据报文至以太网交换机；
51.以太网交换机，用于传输所述以太网数据报文至第二处理器端。
52.基于上述实施例，作为优选的实施例，所述内存一致性协议层包括：
53.内存一致性协议处理层，用于利用所述内存一致性协议层将所述内存互连请求转换为内存一致性协议报文；
54.以太网报文转换层，利用内存协议与以太网报文转换层将所述内存一致性协议报文转换为以太网数据报文。
55.基于上述实施例，作为优选的实施例，传输链路层包括：
56.以太网物理层，用于接收所述以太网数据报文，并将所述以太网数据报文传输至以太网交换机。
57.本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
58.本技术还提供了一种电子设备，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述电子设备还可以包括各种网络接口，电源等组件。
59.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
60.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
61.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。