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反射内存卡带宽与节点延时测试方法
1.反射内存卡节点延时测试方法:
反射内存卡数据传输过程全部由硬件完成,在windows这种非实时操作系统下和实时vxworks操作系统下由软件测试这种节点延时都是不可取的。
反射内存卡、,首先它是一个PCI设备,提供给用户128MB的读写空间。当一节点有写入操作时,自动通过光纤链路将数据同步到所有节点。这一系列传输写入操作由硬件完成。两个节点间更新的延时为100ns级。
Sdram时钟:66MHZ
FIFO时钟:106MHZ
图1:反射内存硬件数据流
下面提供两种方式来说明或测试节点传输延时:
A:理论计算方式
Sdram时钟:66MHZ
FIFO时钟:106MHZ
在系统无数据传输过程是由PCI总线通过桥片PCI9656将数据写入到SDRAM中,在写SDRAM的同时数据,地址和控制数据打包发送至发送FIFO,这个过程是同时进行的,SERDES在接收到FIFO数据的中断后,立即将FIFO的数据读取至SERDES完成并串转换并发送至光纤收发器,FIFO的读取时间约只需要4个周期。在较短距离时,光纤传输的时间约为零,不予考虑。在接收端SERDES将光纤收发器数据进行并串转换。送至接收FIFO,接收FIFO中断本地SDRAM控制器,将数据写入SDRAM,完成本次数据的更新过程。SDRAM时钟周期时间为15NS左右,FIFO时钟周期为9.4NS,
由此可以计算出理论时间 15*21+9.4*10≈405ns。
B:硬件触发方式
由于光纤收发器数据传输的快速特性,由软件来来测试时间误差较大,本方法对两个节点上的数据信号进行采集并测量延时。测试探头分别测试节点A的SDRAM和节点B的SDRAM信号,发送特征数据,并在B节点等待触发信号。由示波器看到信号延时。触发后在节点B用软件观察数据是否更新到节点B,改变特征数据及触发条件,可重复数次测特征数据与SDRAM控制信号。可以记录延时约得出延时大小。
2.网络内存卡带宽测试:
网络内存卡带宽测试可采用本公司提供的软件进行测试或采用RFM2G下的命令行工具测试不同数据大小包的传输速度。
在半实物仿真系统等实时系统中,要求系统各部分之间的数据传输具有很高的实时性,而传统的网络技术,如以太网、FDDI等在实时应用中存在以下缺点:(1)数据传输速率不高;(2)数据传输实时性差,传输延迟较大且延迟具有不可预测性;(3)网络通信需要借助多种网络协议来完成,通讯效率较低。
实时光纤反射内存网(Reflective memory network简称实时光纤网)是一种基于高速光纤网络共享存储技术的实时网络。与传统的联网技术相比,它除了具有严格的传输确定性和可预测性外,还具有数据传输速度高、通信协议简单、宿主机负载轻、软硬件平台适应性强等特点。
实时光纤反射内存网(简称实时光纤网)由插在计算机内的光纤接口板通过光纤线连接在一起,形成一个环网(如图1),每个节点的光纤接口板的板载存储器都有其他节点的共享数据拷贝,在逻辑上全网的所有节点共享同一块存储器,数据一点写入,多点同时更新,通过这种方式实现了数据的高速传输与共享。
二、实时网络需求
为提升计算能力,人们自然地想到研发性能更强的计算机,如天河系列等超级计算机应运而生,但超级计算机研制周期长、成本大、应用领域受限。为此,提出了集群系统概念,计算机集群系统是通过网络将PC机或工作站连接起来组成高性能计算系统。集群系统将一个任务并行在多台计算机上执行,组成一个实时系统。
在实时系统中,系统最终结果的正确性不仅依赖于每一步计算得到的逻辑结果,而且依赖于得到结果的时刻,任务的完成时间是实时系统的决定性特征。根据实时性能的要求程度,实时系统可认为两类,即软实时和硬实时系统。对于软实时系统,要求事件相应是实时的,但并不是严格强制的。但是,对于硬实时系统来讲,每个任务都有一个处理截止事件,任务必须在规定的时间内完成,否则会影响全局任务的完成,给系统带来不希望的破坏或者造成不可恢复的灾难性后果。目前许多实时系统都采用硬实时系统,因为具有更强的实时性能。实时系统的应用需要实时互联,构建实时网络,完成数据在网络节点间的实时传输。
实时网络必须具备高速、可靠、可预测三个特点,最重要的是通信的可预测性,可预测性是指实时网络中各个节点之间数据传输的时间是确定的。随着实时网络应用领域的不断扩展,目前已不仅仅局限于计算机集群系统的互联,而是广泛地应用在各种具有实时需求的互联系统中,如半实物仿真、高速数据获取等。
实时网络发展过程中,出现过两种设计思路:基于单一总线的多CPU共享全局内存和基于网络的分布式内存:
相比基于单一总线的多CPU共享全局内存系统,在基于网络的分布式内存体系中每个节点只访问自己的本地内存,不存在内存占有冲突,由于这种方式能够避免大量的总线仲裁控制时间而成为实时网络的主要设计方式。
实时网络要保证高速、可靠、可预测这三大指标,但千兆以太网、光纤通道(Fiber Channel,FC)协议等,在可预测性上很差,首先是因为通过设备驱动和软件网络协议的工作模式增加了额外的不确定开销,其次是同样存在共享冲突和碰撞的问题(如千兆以太网GBE中采用CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测机制、FC协议采用令牌环仲裁等)进一步增加了传输时间的不确定性。光纤反射内存网很好的解决了上述问题。
反射内存网是基于网络的分布式内存硬实时网络的一种设计思想,特点:1)反射内存网硬件实现分布式RAM之间数据的传输、共享,整个过程具有很低的实现延迟;2)反射内存网依靠硬件实现、不需要复杂的网络协议控制,能够在相同的传输带宽下达到更高的有效速率;3)反射内存网对数据的各种处理是通过硬件电路实现,在固定的时钟频率下周期工作,没有不确定的时间开销,确保数据处理的可预测性。
三、光纤反射内存网与以太网比较
1)实时性
反射内存(RFM)是基于环状/星状的,高速复制的共享内存网络。它支持不同总线结构的多计算机系统,并且可以使用不同操作系统来共享高速的、稳定速率的实时数据
基于反射内存构建的实时网络是一种强实时高带宽局域网技术,在互连的计算机间提供高效的数据传输。反射内存网在所有互连的节点中虚拟出一段全局共享的网络内存,在分布系统中实现内存至内存的通信,因此应用程序没有软件开销。每台结点机上插一块反射内存卡,卡上带有双端口内存。每个节点机的各层应用软件可以直接读写反射内存卡上内存。当数据被写入一台机器的反射内存网卡的内存中后,反射内存卡自动通过光纤传输到所有其他连在网络上的反射内存卡的内存里相应位置,传输延迟只有400纳秒
除了极短的传输延迟外,反射内存网的节点间延时是确定的、可预测的,因此在对通信确定性与实时性要求很高的实时仿真、工业控制等领域,反射内存技术得到了广泛的应用。
以太网是一种总线式网络,采用载波侦听多路访问/冲突(碰撞)检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)协议进行传输控制。各个节点采用BEB(Binary Exponential Back-off)算法处理冲突,具有排队延迟不确定的缺陷,每个网络节点要通过竞争来取得信息包的发送权。通信时节点监听信道,只有发现信道空闲时,才能发送信息;如果信道忙碌则需要等待。信息开始发送后,还需要检查是否发生碰撞,信息如发生碰撞,需退出重发,因此无法保证确定的排队延迟和通信响应确定性,不能满足实时仿真、工业控制在实时性上的要求,甚至在通信繁忙时,还存在信息丢失的危险。故此,以太网技术一直被视为“非确定性”的网络。
2)软件开销
反射内存网是高速复制的共享内存网络,每个节点机的各层应用软件可以直接读写反射内存卡上的内存,彻底省去了用户使用时的软件开发开销和周期,可以大大加快项目开发进度和减小产品面世时间。 基于TCP/IP协议的以太网在传输数据过程中,必须对数据进行封装、打包和解包,用户使用时增加了许多软件开发工作,同时严重影响了网络通信的实时性。
四、技术特性
光纤反射内存接口板具有如下的特性及技术指标:
l 能够提供高速、高带宽、低延迟的数据实时传输功能;
l 具有单点写入,多点更新特性;
l 光纤接口波特率:2.5Gbps/3.25Gbps
l 板载256Mbyte高速内存;
l PCI总线接口或PCI-Express X4 Gen2接口;
l 节点间确定的传输延时:400~750ns;
l 硬件自动CRC校验;
l 可配合实时光纤网络Hub,具备故障节点隔离功能,能自动重构整个网络;
l 采用多模光纤时可传输300m,采用单模光纤时可传输20km;
操作系统:支持Windows2000/XP/7、VxWorks、Linux等
PCI接口反射内存定购信息
PCI-5565PIORC-110000 128MB内存 多模光纤
PCI-5565PIORC-111000 128MB内存 单模光纤
PCI-5565PIORC-210000 256MB内存 多模光纤
PCI-5565PIORC-211000 256MB内存 单模光纤
DPI 620G – 多功能校验仪 HART/Fieldbus通讯器
PM 620 – 可互换的数字压力模块,“即插即用”
MC 620G – 压力模块基座
PV 62XG – 压力基座DPI 620 Genii (P/N DPI620G)高度集成的电信号、频率和温度校验仪以及HART手操器提供了同时测量和模拟输出的能力以进行绝大部分过程仪表包括变送器,传感器,指针表/指示仪,开关、计数器,热电阻,热电偶以及阀门位置等的设置、测试和校准。Genii 的新特性• 智能手机科技的触屏操作方式和新的用户界面设计使得操作更加的简单• 全新设计的数字平台和modem来更好的支持HART和FieldBus的应用新设计的操作面板可以快速的将仪器配置为校准器、万用表以及HART手操器,并可以配置为新的应用比如实时信号诊断的监视器• TASK任务菜单可以一键配置常用仪表比如压力和温度变送器,传感器,开关以及阀门的检测任务。另外用户定义的任务还可以加入任务库中。• 新一代的Genii系统的部件可以和之前所有版本的DPI 620的部件通用,比如压力基座,压力模块以及所有的附件。
标准操作面板的应用校准器• 一键选择常用任务,比如压力到电流的检测压力变送器任务• 高精度的电信号/频率/温度和压力的测量和输出• 同时模拟设备的输入和测量其输出信号(最多可以有六个通道)• 根据输入输出值计算误差• 造压系统可以产生10MPa的气体压力和100MPa的液体压力• 可以通过更换压力模块来切换量程,量程范围覆盖2.5kPa至100MPa万用表• 简单易用的万用表功能• 各种信号的测量,测量供电,检查回路通断等监视器• 压力和电信号数值的实时图形分析• 先进的诊断和排故功能HART 手操器• 查看,修改,复制和保存设备配置信息• 离线创建和修改配置文件• 上传设备配置信息到电脑• 单台设备就可以同时测量和输出模拟变量• 工厂停机时没法给变送器供电?Genii直接可以提供24V供电• 需要230欧姆的电阻?直接可以在菜单里选择• 所有软件的后续升级以及DD文件库的升级都非常的简单并且是免费的DPI 620 Genii FF (订货号 DPI620G-F)除了包含DPI620G 的以上特性外,还具备Foundation Fieldbus通讯器功能
技术指标
DPI 620 Genii 通用指标 | ||
显示屏 | 尺寸: 110 mm (4.3 in) ; 480 x 800 像素LCD: 彩色触摸屏 | |
语言 中英文等多国语言 | ||
工作温度 | -10° to 50°C (14° to 122°F) | |
储存温度 | -20° to 70°C (-4° to 158°F | |
防护等级 | IP54 | |
湿度 0~ | 90% RH 非凝露 | |
震动/冲击 | BS EN 61010:2001; Def Stan 66-31, 8.4 cat III, 1 米跌落试验 | |
EMC | 电磁兼容性: BS EN 61326-1:2006 | |
电气安全 | 电气 – BS EN 61010 : 2001 | |
压力安全 | Pressure Equipment Directive – Class: Sound Engineering Practice (SEP) | |
认证 | CE Marked | |
尺寸(长:宽:高)) | 仅DPI 620 Genii : 183 x114 x 42 mm (7.2 x 4.5 x 1.7 in) + MC 620/G: ≈ 265 x 114 x 64 mm ( 10.4 x 4.5 x 2.5 in) + PM 620: ≈ 265 x 114 x 93 mm (10.4 x 4.5 x 3.7 in) | |
重量 | 仅DPI 620 Genii : ≈ 575 g (1.3 lb) – . MC 620G : ≈ 640 g (1.4 lb). PM 620 : ≈ 100 g (0.2 lb). | |
供电 | 锂聚合物电池 (GE 零件号 : IO620-Battery); 容量: 5040 mAh (最小值), 5280 mAh (典型值); 额定电压:3.7 V 充电温度: 0° ~ 40°C (32° to 104°F) 放电温度: -20° 60°C (-4° to 140°F).注意: 为保持电池最佳性能,请保持温度小于 60°C (140°F). 充电/放电循环: 500 > 70% | |
电池使用时间 | (通道1)测量功能: ≈ 12 小时不间断。( 通道2)开启24V的mA测量: ≈ 7 (24 V 供电@ 12 mA) | |
数据连接方式 | 标准USB口和Mini USB口, WiFi IEEE 802.11g, 蓝牙 |
DPI 620 Genii 通用指标 | ||
显示屏 | 尺寸: 110 mm (4.3 in) ; 480 x 800 像素LCD: 彩色触摸屏 | |
语言 中英文等多国语言 | ||
工作温度 | -10° to 50°C (14° to 122°F) | |
储存温度 | -20° to 70°C (-4° to 158°F | |
防护等级 | IP54 | |
湿度 0~ | 90% RH 非凝露 | |
震动/冲击 | BS EN 61010:2001; Def Stan 66-31, 8.4 cat III, 1 米跌落试验 | |
EMC | 电磁兼容性: BS EN 61326-1:2006 | |
电气安全 | 电气 – BS EN 61010 : 2001 | |
压力安全 | Pressure Equipment Directive – Class: Sound Engineering Practice (SEP) | |
认证 | CE Marked | |
尺寸(长:宽:高)) | 仅DPI 620 Genii : 183 x114 x 42 mm (7.2 x 4.5 x 1.7 in) + MC 620/G: ≈ 265 x 114 x 64 mm ( 10.4 x 4.5 x 2.5 in) + PM 620: ≈ 265 x 114 x 93 mm (10.4 x 4.5 x 3.7 in) | |
重量 | 仅DPI 620 Genii : ≈ 575 g (1.3 lb) – . MC 620G : ≈ 640 g (1.4 lb). PM 620 : ≈ 100 g (0.2 lb). | |
供电 | 锂聚合物电池 (GE 零件号 : IO620-Battery); 容量: 5040 mAh (最小值), 5280 mAh (典型值); 额定电压:3.7 V 充电温度: 0° ~ 40°C (32° to 104°F) 放电温度: -20° 60°C (-4° to 140°F).注意: 为保持电池最佳性能,请保持温度小于 60°C (140°F). 充电/放电循环: 500 > 70% | |
电池使用时间 | (通道1)测量功能: ≈ 12 小时不间断。( 通道2)开启24V的mA测量: ≈ 7 (24 V 供电@ 12 mA) | |
数据连接方式 | 标准USB口和Mini USB口, WiFi IEEE 802.11g, 蓝牙 |
DPI 620 Genii 通用指标 | ||
显示屏 | 尺寸: 110 mm (4.3 in) ; 480 x 800 像素LCD: 彩色触摸屏 | |
语言 中英文等多国语言 | ||
工作温度 | -10° to 50°C (14° to 122°F) | |
储存温度 | -20° to 70°C (-4° to 158°F | |
防护等级 | IP54 | |
湿度 0~ | 90% RH 非凝露 | |
震动/冲击 | BS EN 61010:2001; Def Stan 66-31, 8.4 cat III, 1 米跌落试验 | |
EMC | 电磁兼容性: BS EN 61326-1:2006 | |
电气安全 | 电气 – BS EN 61010 : 2001 | |
压力安全 | Pressure Equipment Directive – Class: Sound Engineering Practice (SEP) | |
认证 | CE Marked | |
尺寸(长:宽:高)) | 仅DPI 620 Genii : 183 x114 x 42 mm (7.2 x 4.5 x 1.7 in) + MC 620/G: ≈ 265 x 114 x 64 mm ( 10.4 x 4.5 x 2.5 in) + PM 620: ≈ 265 x 114 x 93 mm (10.4 x 4.5 x 3.7 in) | |
重量 | 仅DPI 620 Genii : ≈ 575 g (1.3 lb) – . MC 620G : ≈ 640 g (1.4 lb). PM 620 : ≈ 100 g (0.2 lb). | |
供电 | 锂聚合物电池 (GE 零件号 : IO620-Battery); 容量: 5040 mAh (最小值), 5280 mAh (典型值); 额定电压:3.7 V 充电温度: 0° ~ 40°C (32° to 104°F) 放电温度: -20° 60°C (-4° to 140°F).注意: 为保持电池最佳性能,请保持温度小于 60°C (140°F). 充电/放电循环: 500 > 70% | |
电池使用时间 | (通道1)测量功能: ≈ 12 小时不间断。( 通道2)开启24V的mA测量: ≈ 7 (24 V 供电@ 12 mA) | |
数据连接方式 | 标准USB口和Mini USB口, WiFi IEEE 802.11g, 蓝牙 |
基本型TWF系统能提供TOC<10ppb、电阻率为18.2 MΩ·cm的超纯水
基本型TWF UV系统内置一个UV氧化装置,能提供TOC <5ppb的超纯水
基本型TWF UV plus系统内置一个超纯过滤器,能提供TOC<5ppb、电阻率为18.2 MΩ·cm、热源<0.002 EU/ml的高质量超纯水
■ 典型应用:
● 基本型TWF超纯水系统:
AAS、常规分析、标准缓冲、GC
● 基本型TWF UV超纯水系统:
HPLC、IC、GC、GC/MS
● 基本型TWF UV plus超纯水系统:
DNA排序、RNA酶和DNA酶洗脱、DNA 洗脱、PCR、IVF(体外受精实验)、HPLC、IC、GC、GC/MS 、2-D电泳分析、细胞和组织的培养、热源敏感质的应用
■ 型号与技术指标:
产品型号 | — | UV | UV plus |
出水速率(L/min) | 最大1.5 | ||
25℃时电导率(μS/cm) | 0.055 | ||
25℃时电阻率(MΩ·cm) | 18.2 | ||
TOC(ppb) | <10 | <5 | <5 |
菌 落 数(cfu/mL) | <1 | ||
热 源(EU/mL) | — | <0.002 | |
>0.1μm颗粒物(/mL) | <1 | ||
电 源(V/Hz) | 100-240/50-60 | ||
尺 寸:H×W×D(mm) | 530×340×320 | ||
重 量(kg) | 25 | 26 | 27 |
订 货 号 | 2001-TWF | 2002-TWF | 2004-TWF |
■ 耗 材:
名称及说明 | 订货号 |
AMB预滤包 | 2090 |
进一步纯化装置(Polishing module)MF III D | 2051 |
终端灭菌过滤器包,孔径0.1μm | 2064-3 |
公称压力(MPa) | 壳体试验(MPa) | 密封试验(MPa) | 工作温度 | 适用介质 |
1.0 1.6 | 1.5 2.4 | 1.1 1.8 | ≤100℃ ≤425℃ | 纸浆、污水、煤浆、灰、渣水混和物 |
体、盖 | 闸阀 | 阀杆 | 密封面 |
不锈钢、碳钢、灰铸铁 | 碳钢、不锈钢 | 不锈钢 | 橡胶、四氟、不锈钢、硬质合金 |
MPa | DN | L | D1 | D2 | H | n-M | MPa | DN | L | D1 | D2 | H | n-M |
0.6 MPa | 50 | 48 | 90 | 110 | 300 | 4-M12 | 1.0MPa | 50 | 48 | 100 | 125 | 300 | 4-M16 |
65 | 48 | 110 | 130 | 310 | 4-M12 | 65 | 48 | 120 | 145 | 310 | 4-M16 | ||
80 | 51 | 125 | 150 | 330 | 4-M16 | 80 | 51 | 135 | 160 | 330 | 4-M16 | ||
100 | 51 | 145 | 170 | 380 | 4-M16 | 100 | 51 | 155 | 180 | 380 | 8-M16 | ||
125 | 57 | 175 | 200 | 440 | 8-M16 | 125 | 57 | 185 | 210 | 440 | 8-M16 | ||
150 | 57 | 200 | 225 | 500 | 8-M16 | 150 | 57 | 210 | 240 | 500 | 8-M20 | ||
200 | 70 | 255 | 280 | 580 | 8-M16 | 200 | 70 | 265 | 295 | 580 | 8-M20 | ||
250 | 70 | 310 | 335 | 670 | 12-M16 | 250 | 70 | 320 | 350 | 670 | 12-M20 | ||
300 | 76 | 362 | 395 | 820 | 12-M20 | 300 | 76 | 368 | 400 | 820 | 12-M20 | ||
350 | 76 | 412 | 445 | 900 | 12-M20 | 350 | 76 | 428 | 460 | 900 | 16-M20 | ||
400 | 89 | 462 | 495 | 1020 | 16-M20 | 400 | 89 | 482 | 515 | 1020 | 16-M22 | ||
450 | 89 | 518 | 550 | 1150 | 16-M20 | 450 | 89 | 532 | 565 | 1150 | 20-M22 | ||
500 | 114 | 568 | 600 | 1250 | 16-M20 | 500 | 114 | 585 | 620 | 1250 | 20-M22 | ||
600 | 114 | 670 | 705 | 1500 | 20-M22 | 600 | 114 | 685 | 725 | 1500 | 20-M27 | ||
700 | 127 | 775 | 810 | 1750 | 24-M22 | 700 | 127 | 800 | 840 | 1750 | 24-M27 | ||
800 | 127 | 880 | 920 | 2000 | 24-M27 | 800 | 127 | 898 | 950 | 2000 | 24-M30 | ||
900 | 154 | 980 | 1020 | 2300 | 24-M27 | 900 | 154 | 1005 | 1050 | 2300 | 28-M30 | ||
1000 | 165 | 1080 | 1120 | 2500 | 28-M27 | 1000 | 165 | 1115 | 1160 | 2500 | 28-M30 | ||
1200 | 190 | 1295 | 1340 | 2800 | 32-M30 | 1200 | 190 | 1325 | 1380 | 2800 | 32-M36 |
概述:
CMS-300型计算机控制覆压孔渗自动测试仪设计用于在模拟地层覆压高达10,000psig 条件下,同时测量岩石的孔隙度和渗透率和其他地层物性参数。可以一次装样量1”岩心18块,自动完成全部测试。特别是该系统可在一系列覆压下直接测试给出克氏渗透率、费氏因数、克氏因数、琼斯因数、孔隙度和孔隙体积等参数。
CMS-300采用非稳态压力脉冲衰减法技术进行渗透率和孔隙度联测,测试速度快,测试岩心样多,自动化程度高;系统采用达西-克氏-费氏综合计算模型,以及改进型波义尔定律,并结合的标定技术,测试渗透率和孔隙度等参数。CMS-300不仅适合中高渗透率样品,而且特别适合不服从达西定律的低渗透样品。