基于多核异构SOC的以太网带宽扩展方法、装置和芯片与流程

专利检索2025-02-11  32


本技术涉及网络数据传输,特别是涉及基于多核异构soc的以太网带宽扩展方法、装置和芯片。


背景技术:

1、随着车机技术的发展,目前的车机系统通常采用ivi(in-vehicle infotainment,车载信息娱乐系统)中控仪表,智驾,座舱等方案,需要装载多个系统,如android、qnx、linux等系统。由于智能驾驶或ai(artificial intelligence,人工智能)座舱的需求,相关的每个系统都需要通过网络进行通信。

2、相关技术中,有的对每个系统搭配一个以太网设备和phy(物理收发器)模块。该方式不仅成本高昂,而且设备通常为高频器件,多个设备在同一主板通过大量走线共用电源,容易引起高频辐射相互干扰,影响通信质量。

3、有的不搭配以太网设备,而是采用以太网模块和虚拟以太网网卡,通过内部总线转发,来实现联网。由于以太网的收发需要频繁进行内存申请和释放,会大幅增加cpu(central processing unit,中央处理器)负载,并影响以太网带宽。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的至少一个问题,本技术的目的在于提供基于多核异构soc的以太网带宽扩展方法、装置和芯片,通过充分利用多核异构架构的优势,结合特定的以太网装置多通道和共享内存配置,实现了将以太网的带宽扩展至多核异构soc的多个域的多个系统,不仅能够简易化多系统车机的网络通信,节省成本,而且通过硬件端功能,以安全域核心中的一个小系统,实现以太网数据帧的多通道转发,有效减少了cpu的额外负载,且安全性高。

2、为实现上述目的,本技术提供一种基于多核异构soc的以太网带宽扩展方法,所述多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心,所述安全域核心,被配置有以太网控制装置;所述以太网控制装置被配置有媒体访问控制器mac、直接内存访问dma单元以及与所述至少两个应用域核心一一对应配置的至少两个媒体接入控制层mtl单元;所述方法包括,

3、响应于接收到第一以太网数据帧,所述mac基于待接收所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,将所述第一以太网数据帧传输至对应的目标mtl单元;

4、与所述目标mtl单元对应的dma单元,将所述第一以太网数据帧从所述目标mtl单元搬运至所述多核异构soc的共享内存的目标内存区;其中,所述目标内存区,是所述共享内存中与所述目标应用域核心一一对应配置的内存区;

5、所述目标应用域核心从所述目标内存区读取所述第一以太网数据帧。

6、进一步地,所述mac基于待接收所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,将所述第一以太网数据帧传输至对应的目标mtl单元的步骤,包括,

7、所述mac根据所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,识别所述第一以太网数据帧的目的地址类型;

8、响应于确定所述第一以太网数据帧为广播包,所述mac将所述以太网控制装置中的每一个mtl单元确定为所述目标mtl单元;

9、所述mac对所述以太网数据帧进行拷贝,向所述每一个mtl单元分别发送所述第一以太网数据帧。

10、更进一步地,所述方法还包括,

11、响应于确定所述第一以太网数据帧为多播包,所述mac根据待接收所述第一以太网数据帧的应用域核心,确定对应的至少两个目标mtl单元;

12、所述mac对所述以太网数据帧进行拷贝,向所述至少两个目标mtl单元分别发送所述第一以太网数据帧。

13、进一步地,所述方法还包括,

14、响应于确定所述第一以太网数据帧为单播包,所述mac根据待接收所述第一以太网数据帧的应用域核心,确定对应的一个目标mtl单元;

15、所述mac获取所述第一以太网数据帧的优先级,并基于所述优先级将所述第一以太网数据帧路由至所述目标mtl单元。

16、进一步地,所述方法还包括,

17、所述第一以太网数据帧被传输至所述共享内存的目标内存区后,所述安全域核心触发所述目标应用域核心中断,以使所述目标应用域核心从所述目标内存区读取所述第一以太网数据帧。

18、进一步地,所述方法还包括,

19、响应于接收到以太网数据发送指令,所述应用域核心将待发送的数据打包,生成第二以太网数据帧,并传输至所述共享内存中对应的内存区;

20、对应的dma单元将所述第二以太网数据帧从所述对应的内存区搬运至对应的mtl单元;

21、所述对应的mtl单元将所述第二以太网数据帧发送至所述mac,以便所述mac将所述第二以太网数据帧外发。

22、更进一步地,所述对应的mtl单元将所述第二以太网数据帧发送至所述mac的步骤,包括,

23、获取所述第二以太网数据帧的优先级,并基于所述优先级,所述对应的dma单元向对应的mtl单元发送所述第二以太网数据帧。

24、进一步地,在传输以太网数据帧前,所述方法还包括,进行所述dma单元与mtl单元之间的预关联配置;其中,

25、所述dma单元与所述以太网控制装置中的mtl单元的个数相同,且一一对应静态绑定配置;或,

26、所述dma单元与所述以太网控制装置中的mtl单元动态绑定配置。

27、为实现上述目的,本技术还提供一种基于多核异构soc的以太网控制装置,所述多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心;所述以太网控制装置被配置于所述安全域核心,所述装置包括,

28、媒体访问控制器mac,响应于接收到第一以太网数据帧,基于待接收所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,将所述第一以太网数据帧传输至对应的目标mtl单元;

29、至少两个媒体接入控制层mtl单元,与所述至少两个应用域核心一一对应配置,用于对应接收所述mac发送的第一以太网数据帧;

30、直接内存访问dma单元,与所述以太网控制装置中的mtl单元对应设置,用于将所述第一以太网数据帧从所述目标mtl单元搬运至所述多核异构soc的共享内存的目标内存区,以便所述目标应用域核心从所述目标内存区读取所述第一以太网数据帧;其中,所述目标内存区,为所述共享内存中与所述目标应用域核心一一对应配置的内存区。

31、为实现上述目的,本技术还提供一种芯片,所述芯片为多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心;所述安全域核心,被配置有如上所述的以太网控制装置。

32、本技术的基于多核异构soc的以太网带宽扩展方法、装置和芯片,通过mac响应于接收到第一以太网数据帧,基于待接收所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,将所述第一以太网数据帧传输至对应的目标mtl单元;并通过与所述目标mtl单元对应的dma单元,将所述第一以太网数据帧从所述目标mtl单元搬运至所述多核异构soc的共享内存的目标内存区;以及通过所述目标应用域核心从所述目标内存区读取所述第一以太网数据帧。由此,能够充分利用多核异构架构的优势,结合特定的以太网装置多通道和共享内存配置,实现了将以太网的带宽扩展至多核异构soc的多个域的多个系统,不仅能够简易化多系统车机的网络通信,节省成本,而且通过硬件端功能,以安全域核心中的一个小系统,实现以太网数据帧的多通道转发,有效减少了cpu的额外负载,且安全性高。

33、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本技术而了解。


技术特征:

1.一种基于多核异构soc的以太网带宽扩展方法,其特征在于,所述多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心,所述安全域核心,被配置有以太网控制装置;所述以太网控制装置被配置有媒体访问控制器mac、直接内存访问dma单元以及与所述至少两个应用域核心一一对应配置的至少两个媒体接入控制层mtl单元;所述方法包括,

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述mac基于待接收所述第一以太网数据帧的目标应用域核心,将所述第一以太网数据帧传输至对应的目标mtl单元的步骤,包括,

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对应的dma单元将所述第二以太网数据帧从所述对应的内存区搬运至对应的mtl单元的步骤,包括,

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,在传输以太网数据帧前,所述方法还包括,进行所述dma单元与mtl单元之间的预关联配置;其中,

9.一种基于多核异构soc的以太网控制装置,其特征在于,所述多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心;所述以太网控制装置被配置于所述安全域核心,所述装置包括,

10.一种芯片,其特征在于,所述芯片为多核异构soc,被配置有安全域核心和至少两个应用域核心;所述安全域核心,被配置有如权利要求9所述的以太网控制装置。


技术总结
基于多核异构SOC的以太网带宽扩展方法、装置和芯片,该方法包括:响应于接收到第一以太网数据帧,MAC基于待接收第一以太网数据帧的目标应用域核心,将第一以太网数据帧传输至对应的目标MTL单元;与目标MTL单元对应的DMA单元,将第一以太网数据帧从目标MTL单元搬运至多核异构SOC的共享内存的目标内存区;其中,目标内存区,是共享内存中与目标应用域核心一一对应配置的内存区;目标应用域核心从目标内存区读取第一以太网数据帧。由此,实现了将以太网的带宽扩展至多核异构SOC的多个域的多个系统,不仅能够简易化多系统车机的网络通信,节省成本,而且通过硬件端功能,有效减少了CPU的额外负载。

技术研发人员:吴贤海
受保护的技术使用者:北京芯驰半导体科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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