[發明專利]擬態任務處理機

在審

• 申請號: 201810072362.X
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108052839A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 夏翔;石海峰;劉江;王煒;汪曉偉
• 申請（專利權）人: 知新思明科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06F21/75
• 分類號: G06F21/75;G06F21/57;G06F21/52
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

本發明公開了一種擬態任務處理機，涉及電子信息技術領域。所述擬態任務處理機包括：擬態調度器模塊、外部接口組和n個異構處理模塊，n≥1；n個異構處理模塊相互獨立；所述擬態調度器模塊分別與所述外部接口組和任意一個異構處理模塊連接；擬態調度器模塊包括FPGA芯片板和集成在FPGA芯片板上的n個相互獨立的PCIe硬核控制器；PCIe硬核控制器與異構處理模塊一一對應連接。本發明所述擬態任務處理機包括FPGA和多個處理器模塊，FPGA作為擬態調度器，調度三個同時運行的異構處理器平臺運行，實現降低擬態任務處理機所在通信系統安全風險，保證通信系統安全可靠。

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，尤其涉及一種擬態任務處理機。

背景技術

按照擬態計算原理構造的計算機稱為擬態計算機。經典通用計算機采用“執行結構固定不變、靠軟件編程實現計算”。擬態計算機通過基于認知的元結構的擬態變換生成應用目標所需的物理解算結構集合，“依靠動態變結構、軟硬件結合實現基于效能的計算”。通用和專用計算機的體系結構是擬態計算機執行機構與應用和環境無關的應用特例，表現為執行結構固定不變。擬態計算機是迄今為止已發明的各種計算機最為一般化的體系結構表達方式。2013年9月，我國成功研制出世界首臺結構動態可變的擬態計算機。

但是現有擬態計算機存在以下不足：內、外部攻擊者易觀察到的硬件執行環境和軟件工作狀況，然后構建基于網絡漏洞或后門的攻擊鏈以攻擊擬態任務處理機所在通信系統，導致通信系統的安全風險增大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種擬態任務處理機，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明所述擬態任務處理機，所述擬態任務處理機包括：擬態調度器模塊、外部接口組和n個異構處理模塊，n≥1；n個異構處理模塊相互獨立；所述擬態調度器模塊分別與所述外部接口組和任意一個異構處理模塊連接；所述擬態調度器模塊包括FPGA芯片板和集成在所述FPGA芯片板上的n個相互獨立的PCIe硬核控制器；所述PCIe硬核控制器與所述異構處理模塊一一對應連接。

優選地，每個異構處理模塊包括雙存儲器，為只讀大容量存儲器和固態大容量存儲器。

優選地，每個異構處理模塊均具有SATA接口、USB接口、PCIE接口、千兆網口和視頻接口。

優選地，所述擬態調度器模塊與任意一個所述異構處理模塊通過PCI-E、CAN總線和千兆以太網口連接。

優選地，所述擬態任務處理機的機箱后面板上設置外部接口組，所述外部接口組包括千兆網接口、CAN總線接口和與GPS接收機連接的RS-422接口。

優選地，所述擬態調度器模塊包括：FPGA最小子系統單元：為調度策略及接口實現的平臺；時鐘單元：為各單元提供運行所需時鐘；電源單元：為FPGA芯片板提供所需電源；復位/清洗接口單元：負責全局復位，同時還負責擬態任務處理機與擬態調度器模塊之間的復位和清洗；PCie接口單元、千兆以太網單元和RS422總線接口單元：均負責擬態調度器模塊與每個異構處理器進行通信；千兆以太網對外業務接口單元和CAN對外業務接口單元：均作為擬態調度器模塊的對外業務接口；調試配置接口單元：作為擬態處理器的對外調試配置接口。

優選地，所述異構處理模塊的數量為3個，分別為：第一異構處理模塊為：X86處理模塊；第二異構處理模塊為：龍芯處理模塊；第三異構處理模塊為：ARM處理模塊。

更優選地，所述龍芯處理模塊包括集成在龍芯開發板上的龍芯3A處理器、內存插槽、網絡控制器、顯示控制器、PCI擴展槽、千兆網口、VGA輸出接口、DVI-I接口、音頻解碼器的音頻插口、SATA接口、USB接口、PS2接口、RS232串口和Super IO控制器。