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影响系统性能的重要因素

发布时间:2020/8/16 13:16:45 访问次数:2397

包括硬件和软件在内的许多因素都会影响到TCP性能,并进而影响系统TCP吞吐能力。这些因素包括:

处理器,包括频率、功能和缓存

频率:TCP/IP协议通常需要将载荷从用户缓存拷贝到协议栈控制的缓存,然后再将其拷贝到以太网MAC的FIFO中去。这些存储器拷贝操作有些是以软件方式完成的,因此需要处理器的处理周期。同时处理器还参与TCP校验和的计算,计算过程中需要将整个数据包从存储器读出。更快的处理器配合更快的存储器能在更短的时间内完成这些操作,从而可以保持较高的数据速率;

功能:TCP/IP协议栈需要对数据包的包头和载荷进行访问处理。做为包头处理的一部分,典型的访问包括读取包头信息的特定位。因此每个数据包的处理过程都需要相当多的移位操作。此外在处理每个数据包时都需要进行乘法操作。在可配置的处理器中,必须开启完成移位或乘法的指令才能获得更高的性能;

缓存:数据包从以太网MAC被拷贝到存储器中之后,将会通过TCP/IP协议栈的不同层。然后TCP/IP栈中的数据包处理代码会被执行。将所有代码和数据包读到缓存中会大大提高处理器效率并提高以太网带宽。

AP34063S8G-13

DIODES

2015+(环保 无铅)

SOP-8

2500/盘

美国

从3.0V至40V的输入电压

低待机电流

输出电流为1.6A

输出电压可调

工作频率为100KHZ

2%的参考精度

8引脚SOP,PDIP封装

存储器访问时间和延迟对于系统性能有巨大的影响。典型应用中,TCP/IP应用并不存储在本地存储器中,程序和数据存储在外部存储器中。存取数据和指令所花费的时间对于性能有很大影响。存储器因素通常与缓存大小有关。提高指令和数据缓存大小有助于减轻外部存储器延迟和存取时间所带来的影响。

以太网MAC在FPGA中实现的以太网MAC外设提供了很大的灵活性,特别是在工作模式(无DMA与SGDMA)、数据包FIFO深度、DRE支持、CSO支持以及超大帧支持方面。每一项都会影响到MAC所需要的资源,以及其能够从处理器分流的功能多少,从而对整体性能造成影响。

TCP/IP协议栈,灵活的优化TCP/IP协议栈是影响系统性能的重要因素。对硬件CSO和零拷贝API(数据不需要从应用拷贝到协议栈缓存)以及可配置栈选项等TCP/IP栈功能的支持可帮助提高系统性能。

信息(应用数据)的大小是影响性能的另一个因素。随着信息减少,TCP/IP协议头(如TCP、IP和以太网头)的开销增加,从而会减小总体的数据载荷吞吐能力。

大多数应用对于成本、性能和功能都有一组基本的需求。当为特定应用设计产品时,设计人员必须在这些需求之间进行正确的折衷,然而,为了适应市场条件,这些要求在产品生命周期内可能会发生变化。采用灵活可配置的平台能够在不改变设计平台或供应商的情况下根据需要对这些要求进行重新平衡。


(素材来源:eccn和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

包括硬件和软件在内的许多因素都会影响到TCP性能,并进而影响系统TCP吞吐能力。这些因素包括:

处理器,包括频率、功能和缓存

频率:TCP/IP协议通常需要将载荷从用户缓存拷贝到协议栈控制的缓存,然后再将其拷贝到以太网MAC的FIFO中去。这些存储器拷贝操作有些是以软件方式完成的,因此需要处理器的处理周期。同时处理器还参与TCP校验和的计算,计算过程中需要将整个数据包从存储器读出。更快的处理器配合更快的存储器能在更短的时间内完成这些操作,从而可以保持较高的数据速率;

功能:TCP/IP协议栈需要对数据包的包头和载荷进行访问处理。做为包头处理的一部分,典型的访问包括读取包头信息的特定位。因此每个数据包的处理过程都需要相当多的移位操作。此外在处理每个数据包时都需要进行乘法操作。在可配置的处理器中,必须开启完成移位或乘法的指令才能获得更高的性能;

缓存:数据包从以太网MAC被拷贝到存储器中之后,将会通过TCP/IP协议栈的不同层。然后TCP/IP栈中的数据包处理代码会被执行。将所有代码和数据包读到缓存中会大大提高处理器效率并提高以太网带宽。

AP34063S8G-13

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2015+(环保 无铅)

SOP-8

2500/盘

美国

从3.0V至40V的输入电压

低待机电流

输出电流为1.6A

输出电压可调

工作频率为100KHZ

2%的参考精度

8引脚SOP,PDIP封装

存储器访问时间和延迟对于系统性能有巨大的影响。典型应用中,TCP/IP应用并不存储在本地存储器中,程序和数据存储在外部存储器中。存取数据和指令所花费的时间对于性能有很大影响。存储器因素通常与缓存大小有关。提高指令和数据缓存大小有助于减轻外部存储器延迟和存取时间所带来的影响。

以太网MAC在FPGA中实现的以太网MAC外设提供了很大的灵活性,特别是在工作模式(无DMA与SGDMA)、数据包FIFO深度、DRE支持、CSO支持以及超大帧支持方面。每一项都会影响到MAC所需要的资源,以及其能够从处理器分流的功能多少,从而对整体性能造成影响。

TCP/IP协议栈,灵活的优化TCP/IP协议栈是影响系统性能的重要因素。对硬件CSO和零拷贝API(数据不需要从应用拷贝到协议栈缓存)以及可配置栈选项等TCP/IP栈功能的支持可帮助提高系统性能。

信息(应用数据)的大小是影响性能的另一个因素。随着信息减少,TCP/IP协议头(如TCP、IP和以太网头)的开销增加,从而会减小总体的数据载荷吞吐能力。

大多数应用对于成本、性能和功能都有一组基本的需求。当为特定应用设计产品时,设计人员必须在这些需求之间进行正确的折衷,然而,为了适应市场条件,这些要求在产品生命周期内可能会发生变化。采用灵活可配置的平台能够在不改变设计平台或供应商的情况下根据需要对这些要求进行重新平衡。


(素材来源:eccn和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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