ARCHITEKTONISCHE KONZEPTE

NVMe-Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung und -Rekorder

Die Herausforderung der Datenerfassung und -aufzeichnung

Es gibt viele Streaming-Datenquellen, die Kunden erfassen oder aufzeichnen möchten, aber dies mit hoher Geschwindigkeit (100+ Gb/s) zu erreichen, ist eine Herausforderung - und genau dabei können wir helfen!

Welche Sensoreingänge sind möglich?

Alle Sensordaten, die über Ethernet-Frames transportiert werden können, lassen sich mit dem Data Capture and Recorder Architekturkonzept von BittWare erfassen und aufzeichnen.

Dazu können Video-, RF- oder praktisch alle anderen Sensor- oder Netzwerkdaten gehören.

Benötigen Sie eine analoge Umwandlung von oder nach digital? Dann könnte unsere RFX-8440-Karte genau das Richtige für Sie sein!

Was verstehen wir unter Datenerfassung?

Bei der Datenerfassung (Konzepte Nr. 1 und 2 unten) werden die Sensordaten durch den FPGA und die CPU zum DDR4-DRAM-Speicher des Hosts geleitet.

Die Erfassungstiefe ist bei hohen Datenraten in der Regel auf Sekunden begrenzt. DDR4-DRAM ist relativ teuer.

Was verstehen wir unter Datenschreiber?

Verarbeitete oder rohe Sensordaten können auch auf Festplatte aufgezeichnet werden. Wir stellen verschiedene Konzepte für die Aufzeichnungsarchitektur vor, wie unten gezeigt.

Data Capture and Recorder Architectural Concepts

Klicken Sie auf ein Konzept, um zu den Details zu gelangen:

Konzept #1: Erfassen

Übersicht

Der kleinste und am wenigsten komplexe architektonische Ansatz ist die Erfassung von Sensordaten direkt im Host-Speicher. Die Software auf dem Host plant die Daten für die Verarbeitung durch mehrere CPU-Kerne.

Klicken Sie hier, um mehr über Data Capture in unserem Whitepaper zu erfahren.

Wichtige Punkte

  • Nutzen Sie schnell die Vorteile von PCIe Gen 4 und 5, sobald diese auf den Markt kommen
  • Die kleinste und am wenigsten komplexe Architektur
  • Die Größe des Erfassungspuffers ist auf die Speicherkapazität des Hosts begrenzt
  • Einige BittWare-Karten bieten Unterstützung für PCIe-Erweiterungen, die die Erfassungsbandbreite erhöhen können.

Konzept Nr. 2: Erfassen und Aufzeichnen

Übersicht

Dieser Ansatz ist die einfachste Architektur für die Aufzeichnung mit hoher Bandbreite und erweitert die Datenerfassung des Konzepts Nr. 1, indem er es ermöglicht, die im Host-Speicher erfassten Daten zur Aufzeichnung auf Speichergeräte zu übertragen.

Wichtige Punkte

  •  Erfassen und Aufzeichnen von Daten über die Grenzen der DDR-Speicherkapazität des Hosts hinaus

  • Keine Begrenzung der Anzahl von NVMe-Laufwerken - ermöglicht einfache Kapazitätserweiterung

  • Maximale Aufzeichnungsrate in Abhängigkeit von der maximalen Streaming-Schreibbandbreite des Speicherarrays

Konzept Nr. 3: Direkte Aufzeichnung auf Festplatte

Übersicht

Bei dieser Architektur streamt die FPGA-PCIe-Karte Daten in das NVMe-Array auf demselben PCIe-Root-Komplex wie die CPU. Dadurch kann der Datenfluss unter Softwarekontrolle den Host-Speicher umgehen und die Auswirkungen auf die CPU minimieren.

Wichtige Punkte

  • Vermeidet die Komplexität und die Kosten von direkt an FPGAs angeschlossenem NVMe

  • Ermöglicht die Verwendung einer externen NVMe-JBOD-Box, die über eine PCIe-Erweiterungskarte mit dem Host verbunden ist

  • Nutzt Linux p2pmem (neuere Kernel)

Concept #4: NVMe Over Fabric Recorder

Übersicht

Bei dieser Architektur sendet der FPGA die Sensordaten direkt über NVMe-oF an einen netzgebundenen kommerziellen NAS-Server.

Wichtige Punkte

  • Ermöglicht den Einsatz von kommerziellen NAS-Servern

  • Dieses Konzept nutzt NVMe-oF innerhalb des FPGAs

  • Die meisten kommerziellen NAS-Server sind bei anhaltenden Leitungsgeschwindigkeiten auf unter 100 Gb/s beschränkt.

  • Dieses Konzept benötigt die meisten Ressourcen innerhalb des FPGAs

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White Paper und App Note zur Datenerfassung

Learn more about 100G Data Capture with our white paper and download the detailed App Note describing its operation. You can also download the Capture project on the Developer website.

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Details zu unserem NVMe-Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungs- und -Rekorder sind auf Anfrage erhältlich. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um mehr zu erfahren!