面向HPC互连网络的低延迟前向纠错编码研究与实现

发布时间：2021-11-10 11:24

　　当前主流高性能互连网络的端口速率已达到100～400 Gbps,其单通道速率已达到25～50 Gbps。在这种高速率的网络上传输数据,前向纠错编码是提高其可靠性的必要技术。以太网国际规范IEEE 802.3采用的前向纠错编码为RS（528,514）和RS（544,514）,但是这2种码型难以满足高性能互连网络在低延迟方面的性能需求。首先,分析了RS的编码和译码结构,并定量研究了RS码型参数与编解码延迟之间的关系。接着,提出了一种面向当前高性能互连网络的新型低延迟编码—RS（271,257）,并比较了该码型在占用带宽和纠错能力等方面的优缺点。最后,实现了基于RS（271,257）的低延迟网络编码子层,并对其进行了资源消耗评估和延迟性能模拟。综合考虑资源消耗、纠错能力和延迟性能3方面因素,RS（271,257）是一种理想的低延迟前向纠错码型,可满足当前面向HPC的低延迟高性能互连网络的编码子层的设计需求。 

【文章来源】：计算机工程与科学. 2020,42(11)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于除法的编码器结构示意图

译码结构示意图

从表1看,RS(528,514)带宽利用率最高,纠错能力最低,延迟大小适中;RS(544,514)纠错能力最高,延迟最大,带宽损耗最大;RS(271,257)带宽损耗和纠错能力与RS(544,514)相差不大,但延迟最小。经Matlab软件模拟分析,其纠错性能对比如图3所示。如图3所示,RS(271,257)的纠错能力强于RS(528,514)的,略低于RS(544,514)的,与理论数据分析结果相符。

【参考文献】：
硕士论文
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本文编号：3487152