CPU集群中的高精度定时器制造技术

公开了一种CPU集群中的高精度定时器。一种系统包括第一节点，第一节点生成具有频率的第一时钟信号，生成多个数据分组，修改数据分组以包括表示与第一节点相关联的时间和相位信息的数据，并且传送数据分组。第二节点接收多个数据分组和第一时钟信号，基于多个数据分组确定时间和相位信息，基于第一时钟信号确定频率，并且基于时间和相位信息以及第一时钟信号的频率生成第二时钟信号和本地时间中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
CPU集群中的高精度定时器对相关申请的交叉引用本申请要求2012年8月21日提交的美国临时申请第61/691，460号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用合并于此。
本公开涉及CPU集群中的时钟定时。
技术介绍
这里提供的背景描述出于一般地介绍本公开的背景的目的。对于在该背景部分中进行描述的程度以及不可被另外当作是提交时的现有技术的描述的方面，当前指定的专利技术人的工作既不是明确地也不是隐含地被承认为相对于本公开的现有技术。多个节点可在系统中互连。例如，每个节点可包括一个或多个处理器以及其它部件，其它部件包括但不限于易失性存储器和非易失性存储器、专用硬件(诸如专用集成电路(ASIC))以及各种通信接口。仅作为示例，ASIC和通信接口可包括电信、军用、工业自动化和/或全球定位系统(GPS)装置和接口。每个节点可包括以卡或板配置来布置的一个或多个印刷电路板(PCB)。节点可在CPU集群系统(诸如被配置成包围背板和多个节点的机箱)中互连。例如，每个节点可包括一个或多个插头或插座型边缘连接器(即，布置在卡或板的边缘上的连接器)。背板可包括被配置成容纳节点的边缘连接器的多个互补插座或插头型背板连接器。节点插入机箱中，并且背板连接器容纳边缘连接器中的相应边缘连接器。CPU集群系统的示例实现包括但不限于高级电信计算架构(ATCA)系统、紧凑型外围部件互连(CPCI)系统以及VPX系统。可使用其它适当的连接类型。节点经由背板相互进行通信。例如，背板可包括一条或多条数据总线。或者，节点可通过背板经由点到点连接而彼此直接进行通信。节点可经由背板传递数据(例如，基于分组的数据)、定时信息(例如，时钟信号)或任何其它信息。
技术实现思路
一种系统包括第一节点，该第一节点生成具有频率的第一时钟信号，生成多个数据分组，修改数据分组以包括表示与第一节点相关联的时间和相位信息的数据，并且传送数据分组。第二节点接收多个数据分组和第一时钟信号，基于多个数据分组确定时间和相位信息，基于第一时钟信号确定频率，并且基于时间和相位信息以及第一时钟信号的频率生成第二时钟信号和本地时间中的至少一个。一种方法包括:在第一节点处，生成具有频率的第一时钟信号，生成多个数据分组，修改数据分组以包括表示与第一节点相关联的时间和相位信息的数据，并且传送数据分组。该方法包括:在第二节点处，接收多个数据分组和第一时钟信号，基于多个数据分组确定时间和相位信息，基于第一时钟信号确定频率，并且基于时间和相位信息以及第一时钟信号的频率生成第二时钟信号和本地时间中的至少一个。根据下文中提供的详细描述，本公开的另外的应用领域将变得显而易见。应理解，详细描述和具体示例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。【附图说明】将根据详细描述和附图而更充分地理解本公开，在附图中:图1A示出了根据本公开的原理的包括多个节点集群的网络；图1B示出了根据本公开的原理的节点集群；图2是根据本公开的原理的节点集群的功能框图；图3是根据本公开的原理的主节点和多个从节点的功能框图；图4是根据本公开的原理的接口控制模块的功能框图；以及图5示出了根据本公开的原理的操作节点集群的方法。具体实现方式在节点集群(诸如CPU集群系统)中，多个节点可执行一个或多个分布式应用。换言之，节点集群中的每个节点可为给定应用或该应用的任务提供相同的或不同的处理功能。仅作为示例，节点可针对与应用相关联的各个任务串行地或并行地工作。应用可依赖于跨 越多个节点的公共时基。换言之，每个节点可尝试根据期望的时间、相位和频率而与其它节点同步。多个节点之间的适当同步提高了节点集群的总体准确度。因此，依赖于准确时间的应用可分布在节点间。例如，节点集群可实现基于分组的定时方案以确定时间和相位。在基于分组的定时方案中，在节点之间传送的数据分组可包括时间戳或表示时间和相位的其它数据。仅作为示例，主节点可将包括时间戳的数据分组分发给多个从节点。此外，每个从节点可包括与节点的定时相关联的相应节点振荡器。节点可基于包括在数据分组中的信息而确定时间和相位。相反，节点可使用包括在数据分组中的信息而估计频率，并且根据所估计的频率使用节点振荡器来生成节点时钟信号。所估计的频率不是准确地对应于与主节点相关联的频率。例如，主节点可根据主时钟信号和相关联的振荡器来工作。节点振荡器可能具有相对于主时钟信号的频率的时变偏移(例如，由于振荡器漂移)。在根据本公开的节点集群中，从节点根据主时钟信号或分配给每个从节点的另一时钟信号而生成各个节点时钟信号。因此，每个从节点仍可以以基于分组的定时方案或其它定时方案而独立地确定时间和相位信息，但是将节点时钟信号锁定于系统范围时钟信号。现在参照图1A和图1B，网络100可包括统称为节点集群104的多个节点集群104-1、104-2、...、104-n。仅作为示例，网络100可对应于CPU集群系统，该CPU集群系统包括但不限于高级电信计算架构(ATCA)系统、紧凑型外围部件互连(CPCI)系统和VPX系统。每个节点集群104包括诸如机箱108 (例如，机箱108-1、108-2、…、108_n，被统称为机箱108)的结构。每个机箱108包括容纳多个节点116的背板112。仅作为示例，每个节点116包括在卡或板的边缘上的一个或多个边缘连接器120,这一个或多个边缘连接器120连接到背板112的相应背板连接器124。任意给定的节点集群104中的节点116可根据由背板112和/或另一节点116分发的系统范围时钟信号而生成相应的节点时钟信号。现在参照图2，示意性地示出的示例节点集群200包括被统称为从节点204的多个从节点204-1、204-2、…、和204-n以及被统称为主节点208的一个或多个主节点208-1、208-2、…、208-m。各从节点204和主节点208与背板212进行通信。例如，节点204和208使用一个或多个数据信号216传送和/或接收数据(例如，数据分组)。节点204和208还可传送和/或接收一个或多个时钟信号220。节点204和208基于数据信号216和时钟信号220而对处理进行同步。例如，每个从节点204可根据相同的时间、相位和频率而工作。从节点204可实现基于分组的定时方案，以基于经由数据信号216从一个主节点208接收到的数据分组而确定时间和相位。相反，每个从节点204基于由一个主节点208生成的时钟信号220而确定频率。此外，尽管节点204和208被示出为经由背板212连接，但可使用其它连接结构和/或接口。例如，节点208可仅使用用于将时钟和数据并行地传送到节点的任意适当连接接口(例如，导线、线缆等)而接线在一起。在一些实现中，从节点204可在两个主节点208之间进行选择。例如，从节点204可选择主节点208中的第一主节点，以根据主节点208中的第一主节点的时间、相位和频率而工作。或者，从节点204可选择主节点208中的第二主节点，以根据主节点208中的第二主节点的时间、相位和频率而工作。 现在参照图3，节点集群300包括被统称为从节点304的从节点304_1、304_2和304-3以及主节点308。尽管仅为了说明目的而示出了主节点308，但是可以理解，节点集群300可包括多个主节点30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一节点，生成具有频率的第一时钟信号，生成多个数据分组，修改所述数据分组以包括表示与所述第一节点相关联的时间和相位信息的数据，并且传送所述数据分组；以及第二节点，接收所述多个数据分组和所述第一时钟信号，基于所述多个数据分组确定所述时间和相位信息，基于所述第一时钟信号确定所述频率，并且基于所述时间和相位信息以及所述第一时钟信号的频率而生成第二时钟信号和本地时间中的至少一个。

【技术特征摘要】
2012.08.21 US 61/691,460;2013.03.13 US 13/799,1671.一种系统，包括: 第一节点，生成具有频率的第一时钟信号，生成多个数据分组，修改所述数据分组以包括表示与所述第一节点相关联的时间和相位信息的数据，并且传送所述数据分组；以及第二节点，接收所述多个数据分组和所述第一时钟信号，基于所述多个数据分组确定所述时间和相位信息，基于所述第一时钟信号确定所述频率，并且基于所述时间和相位信息以及所述第一时钟信号的频率而生成第二时钟信号和本地时间中的至少一个。2.根据权利要求1所述的系统，其中，表示时间和相位信息的所述数据包括至少一个时间戳。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一节点是主节点，并且所述第二节点是从节点。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一节点包括交换机模块，所述交换机模块修改所述数据分组以包括表示时间和相位信息的所述数据，并且传送所述数据分组。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述交换机模块包括根据IEEE1588协议工作的以太网交换机。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二节点包括确定所述时间和相位信息的分组同步模块。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述分组同步模块根据IEEE1588协议、使用基于分组的定时方案来确定所述时间和相位信息。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二节点包括从时钟生成模块，所述从时钟生成模炔基于所述时间和相`位信息以及所述第一时钟信号的频率而生成所述第二时钟信号和所述本地时间中的至少一个。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述从时钟生成模块使用所述时间和相位信息以及所述第一时钟信号的频率而实现锁相环，所述锁相环将所述第二时钟信号锁定于所述第一时钟信号。10.根据权利要求1所述的系统，还包括生成第三时钟信号的第三节点，其中: ...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·赫尔维格，
申请(专利权)人：艾默生网络能源嵌入式计算有限公司，
类型：发明
国别省市：