[發明專利]一種基于FPGA的DMA設備及DMA數據搬移方法

在審

• 申請號: 202110076297.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112765059A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王峰;張闖;任智新
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: G06F13/26
• 分類號: G06F13/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

本申請公開了一種基于FPGA的DMA設備及DMA數據搬移方法，DMA設備包括：配置模塊用于獲取主機發送的配置信息，并基于配置信息向多通道模塊中多個數據搬移通道分別下發數據搬移任務；配置信息包括每個通道待搬移的數據量、源地址、目的地址；多通道模塊用于通過每個數據搬移通道基于對應的搬移任務向仲裁模塊發送搬移請求；仲裁模塊用于基于預設通道優先級從多個搬移請求中確定出第一目標請求，并處理第一目標請求以通過對應的數據搬移通道將第一存儲設備中的目標數據搬移至第二存儲設備，當第一存儲設備中數據量不足，則基于預設通道優先級確定出第二目標請求進行處理。能夠滿足多個外部存儲設備之間的數據搬移需求，提升數據搬移效率。

技術領域

本申請涉及數據傳輸技術領域，特別涉及一種基于FPGA的DMA設備及DMA數據搬移方法。

背景技術

隨著異構加速日益廣泛的應用，基于FPGA(即Field Programmable Gate Array現場可編程與門陣列)的加速卡也發展迅速。加速卡FPGA通過PCIE接口與服務器主機連接，服務器主機通過PCIE(即peripheral component interconnect express，一種高速串行計算機擴展總線標準)接口將需要加速的數據發送給加速卡FPGA，加速卡FPGA處理完成后通過PCIE接口返回相關的數據。在數據傳輸過程中，DMA(即direct memory access，直接存儲器訪問)是常用的數據搬移設備，用于接收主機的搬移指令，申請總線控制權，進行數據搬移。

目前，如果系統中的外設較多，現有的DMA一次只能接收一次搬移指令，那就需要多個DMA同時工作才能滿足要求，而這樣顯然會增加系統復雜性。而且因為都掛在同一總線上，多個DMA并不能同時搬移數據，同一時刻只有一個DMA能獲取總線，進行數據搬移。這樣總線就需要在多個DMA之間進行切換，效率較低。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種基于FPGA的DMA設備及DMA數據搬移方法，能夠滿足多個外部存儲設備之間的數據搬移需求，避免總線在多個DMA之間進行切換，提升數據搬移效率。其具體方案如下：

第一方面，本申請公開了一種基于FPGA的DMA設備，包括配置模塊、多通道模塊、仲裁模塊，其中，

所述配置模塊，用于獲取主機發送的配置信息，并基于所述配置信息向所述多通道模塊中相應的多個數據搬移通道分別下發對應的數據搬移任務；其中，所述配置信息包括每個所述數據搬移通道待搬移的數據量、源地址以及目的地址；

所述多通道模塊，用于通過每個所述數據搬移通道基于對應的所述數據搬移任務向所述仲裁模塊發送搬移請求；

所述仲裁模塊，用于基于預設通道優先級從多個所述搬移請求中確定出第一目標請求，并處理所述第一目標請求以通過所述第一目標請求對應的所述數據搬移通道將第一存儲設備中的目標數據搬移至第二存儲設備，當所述第一目標請求對應的所述第一存儲設備中數據量不足，則基于所述預設通道優先級確定出第二目標請求進行處理。

可選的，所述仲裁模塊，具體用于基于所述預設通道優先級以及搬移請求對應的所述目的地址確定出所述第二目標請求進行處理。

可選的，所述仲裁模塊，還用于當所述第一存儲設備中數據量滿足繼續讀取條件，則暫停處理所述第二目標請求，繼續處理所述第一目標請求。

可選的，具體用于基于所述第一目標請求從所述第一存儲設備中讀取所述目標數據，并將所述目標數據放置于所述第一目標請求對應的所述數據搬移通道的緩存中，從所述緩存中讀取所述目標數據寫入所述第二存儲設備中。

可選的，還包括：

狀態模塊，用于記錄全部所述數據搬移通道對應的搬移狀態。

可選的，所述仲裁模塊還用于：

將所述搬移狀態寫入所述狀態模塊。