典型文献
领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现
文献摘要：
针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上.采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FA S T协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统.通过调整最大报文长度,实现64 Byte数据对齐,提升内核与高带宽内存(HBM)间的读写速率,并对内存结构进行优化,实现主机端与HBM间的4通道并行读写管理.对各功能模块进行数据流优化,最终构建全流水线架构.模块间统一使用AXI4-Stream接口连接,并绕过内存进行数据传输,实现传输性能的提升.实验结果表明,TCP/IP卸载引擎在Xilinx Alevo U50数据中心加速卡上可获得38.28 Gb/s的网络吞吐率,基础网络通信穿刺延迟最低为468.4 ns,在叠加FAST解码协议后延迟为677.9 ns,与传统软件处理网络堆栈(Intel i9-9900x+9802BF)的方式相比,TCP/IP引擎的吞吐率提升1倍,延迟降低为1/12,且延迟稳定,波动范围在10 ns左右,在满足量化高频交易场景需要的同时,有效减轻了CPU的负载.
文献关键词：
领域专用;传输控制协议/互联网协议卸载引擎;高带宽低延迟;可编程逻辑门阵列;开放运算语言
中图分类号：
作者姓名：
冯一飞;丁楠;叶钧超;柴志雷
作者机构：
江南大学 物联网工程学院,江苏 无锡 214122;江南大学 人工智能与计算机学院,江苏 无锡 214122;江苏省模式识别与计算智能工程实验室,江苏 无锡 214122
文献出处：
引用格式：
[1]冯一飞;丁楠;叶钧超;柴志雷-.领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现)[J].计算机工程,2022(09):162-170
A类：
Alevo,i9,9900x+9802BF,高带宽低延迟,开放运算语言
B类：
领域专用,TCP,卸载,高频交易,数据传输,协议栈,载到,硬件加速,模块化设计,设计实现,硬件逻辑,交易系统,报文,Byte,数据对齐,HBM,读写,主机,功能模块,数据流,流水线架构,模块间,AXI4,Stream,绕过,传输性能,Xilinx,U50,数据中心,加速卡,Gb,网络吞吐,吞吐率,网络通信,ns,FAST,解码,堆栈,Intel,波动范围,足量,CPU,传输控制协议,互联网协议,可编程逻辑门阵列
AB值：
0.375675
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