[發明專利]實現硬件加速處理的方法、設備和系統

有效

• 申請號: 202010732690.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN112099941B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 何劍;倪小珂;劉毓;劉金水
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F13/40;H04L12/02;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明實施例提供了一種實現硬件加速處理的方法、設備和系統，以在不同計算機設備之間共享硬件加速資源時，節省CPU和內存資源的占用和消耗。本發明實施例提供的硬件加速處理的方法，將硬件加速單元的數據緩存地址經過MMIO處理，得到CPU的尋址空間中的地址，網卡具有RDMA或DMA功能，能夠根據所述經過MMIO處理的地址，將待硬件加速處理的數據發送到所述硬件加速單元的數據存儲空間。或者硬件加速設備的網卡能夠直接將接收到的待硬件加速處理的數據發送給硬件加速處理單元。這樣，不僅節省了所述計算機設備中CPU接收和轉發所述待硬件加速處理的數據對資源的消耗，也節省了所述計算機設備中內存的存儲空間。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，特別涉及硬件加速處理的方法、設備和系統。

背景技術

在當前的計算集群中，隨著硬件加速模塊越來越多的應用，對于硬件加速模塊的性能要求也越來越高，當單一硬件加速模塊不滿足需求時，可能會需要安裝更多的硬件加速模塊。而在一個大型的集群中，不同節點間的硬件加速模塊的負荷是不一樣的。

在現有的計算機系統中，隨著各種業務處理量的增加，單純的使用CPU進行業務的處理已經越來越不能滿足應用的性能需求，CPU一般通過軟件架構的優化來系統處理性能，難度大，且提升幅度有限。目前業界常見的提升系統性能的方式是提升硬件的性能。數據中心服務器根據業務情況一般都會內置一些實用的硬件加速引擎輔助處理器內核進行工作，這些引擎運行時并不消耗CPU資源。這些硬件加速引擎包括但不限于：智能報文分發引擎、硬件加密、硬件壓縮/解壓縮、圖形處理加速等。

為避免硬件加速資源的浪費，硬件加速資源或硬件加速引擎通常會分布在不同的業務節點(例如服務器等計算機設備)上。但在多個節點之間相互共享或調用硬件加速資源時，往往需要消耗節點上中央處理器(CPU，central processor unit)和內存的資源以進行數據的拷貝，造成CPU和內存資源的占用和消耗。

發明內容

本發明實施例提供一種實現硬件加速處理的方法、設備和系統，在不同計算機設備之間共享硬件加速資源時，節省CPU和內存資源的占用和消耗。

本發明實施例的第一方面，提供了一種計算機設備，所述計算機設備包括中央處理器CPU、硬件加速單元和網卡等計算機組成部件。所述計算機設備還可以包括內存、硬盤、電源等其它計算機部件。所述網卡具有遠程直接數據存取RDMA或直接數據存取DMA功能，在接收另一計算機設備發送的數據映射地址和待硬件加速處理的數據，根據所述數據映射地址，將所述待硬件加速處理的數據發送到所述硬件加速單元的數據存儲空間。其中，所述數據映射地址是將所述硬件加速單元的數據緩存地址經過內存映射輸入輸出MMIO處理后的所述CPU的尋址空間中的地址，所述硬件加速單元的數據存儲空間是所述硬件加速單元的數據緩存地址對應的數據存儲空間。所述硬件加速單元對所述數據存儲空間中的所述待硬件加速處理的數據進行硬件加速處理，得到硬件加速處理后的數據。

上述計算機設備中，由于所述數據映射地址是將所述硬件加速單元的數據緩存地址經過MMIO處理后的所述CPU的尋址空間中的地址，并且所述網卡具有RDMA或DMA功能。因此，所述網卡基于RDMA功能或DMA功能，將接收到的待硬件加速處理的數據發送到CPU的尋址空間時，能夠根據所述數據映射地址將所述待硬件加速處理的數據發送到所述硬件加速單元的數據存儲空間中。這樣，就不需要網卡將接收到的待硬件加速處理的數據發送給CPU的尋址空間所對應的內存中，也不需要CPU再將所述待硬件加速處理的數據從內存發送到所述硬件加速單元的數據緩存地址對應的數據存儲空間中。不僅節省了所述計算機設備中CPU接收和轉發所述待硬件加速處理的數據對資源的消耗，也節省了所述計算機設備中內存的存儲空間。

其中，所述硬件加速單元可以是獨立于CPU的單獨硬件設備，也可以是集成在CPU或網卡中的硬件加速功能模塊。