隨著科技的不斷進步，在許多領域，為了盡量縮短整套系統的響應延時，避免網絡通信的不可預測性，提高系統的逼真度，很多網絡都采用了先進的實時網絡技術。近年來，關于構建實時網絡的核心部件反射內存卡一直受到國外技術的束縛，對于眾多科研、試驗項目產生了較大影響。根據近年來各大院所機構的實際需求，努力開發，成功研制出第一塊真正國產反射內存產品—“spider”反射內存。

如何保證系統節點間的高速實時互連？如何實現多余度系統從電源到控制器的全面冗余？全新的"spider"反射內存皆能做到。獨家創新設計的總線公共存儲策略，多達1Ｇ內存；性能優異的2.5Ｇ光纖鏈路；極低的200ns延遲；尤其可靠的冗余IP核，各項先進技術，將總線控制提升到全新高度。“spider”反射內存一經問市，隨即投入相關院所的科研項目中，取得了院所領導及員工的一致好評。在保證技術穩定的前提下，本公司繼續進行產品開發。特別針對個別領域的特型板卡、定制功能推出多款系列產品來滿足客戶需求。

產品技術特點如下：

?  可靠的冗余IP核設計，實現多余度系統從電源到控制器，接口的全面冗余；

?  傳輸速率優勢明顯，極短的數據傳輸延遲，可以實現實時連接的穩定的數據傳輸；

?  網絡傳輸延遲小，適合于多節點大量數據的實時傳輸，節點數可達128個；

?  完全國內自主研發，自主產權，如果所建立的系統需要擴展，能夠得到有效的保證；

?  系統集成簡單，系統擴展空間大，可擴充性強，可無縫升級到多余度模式；

?  高速的、基于2.5G波特率的總線；

?  與操作系統和處理器無關，可以與通用的計算機和總線連接；

?  徹底省去軟件開發開銷和周期；

?  較低的管理費用和較高的抗干擾能力，節點間距離可達10公里（單模）

光纖反射內存網關鍵技術

高實時性低開銷網絡通訊協議的設計與實現

目前主流公開的網絡協議，如以太網所使用的TCP/IP協議雖然功能完備、運行穩定，但其傳輸機制和服務方式都比較復雜冗余，實時性較差，不適合于多實時性有較高要求的領域。

光纖反射內存網通訊協議要在保證高實時性和穩定性前提下，降低協議的復雜度。在保證網絡基本服務和傳輸穩定性的前提下，盡量提高系統的傳輸性能、實時性及相應速度。同時要有完整的錯誤處理機制，在錯誤發生的情況下保證錯誤不蔓延，有良好的自愈能力。

邊收邊轉的數據轉發模式實現低延時數據轉發

在協議控制器設計上采用RFMMA(Reflective Memory Multiple Access)基于反射內存的多模式存取技術，支持數據、IO、命令、中斷等多種數據傳輸模式。

在協議實現上，即協議控制器的設計上，要采取低延時的數據轉發策略，將轉發延遲控制在1us以內，這個對協議控制器實現提出了很高的挑戰。主要采用此一下方法：1）采用邊收邊轉發的數據傳輸模式，不采用存儲轉發模式，減小數據在單個節點上的轉發延遲，提高系統實時性。2）在協議設計時，優化設計，壓縮信息頭的長度，并將重要信息都放在信息頭前面，以方便轉發時進行快速判斷。3）設計了完備的數據幀回收機制，通過節點ID、傳輸計數器等方式保證了廢數據幀的可靠回收。同時，采用CRC校驗碼校驗數據的正確性。

一般的網絡接口設備在轉發數據是都采用存儲轉發的方式，轉發延遲過大，導致整個系統的延時加大，實時性降低。采用即時收/轉（邊收邊轉發）模式，在接收數據的同時完成處理和轉發，代替常用的存儲轉發模式，只需4個時鐘周期便可完成判斷&轉發，典型數據幀是（長度256Byte）轉發延遲比存儲轉發縮短了30倍以上。實測延時小于0.6us。

光纖HUB的換網動態重構及數據監測技術

利用高速開關陣列及FPGA集成的高速收發器，構建一個開關陣列，通過開關陣列的切換，形成內外雙環的數據傳輸通路，是光纖網絡數據在邏輯上形成一個環形傳輸方式，并通過FPGA收發器實時采集數據實現網絡狀態的監控及故障節點的自診斷自隔離。

高速電路設計及仿真驗證技術

光纖反射內存網絡波特率2.5Gbps，電信號的這個數據通訊速率下傳輸，屬于高速電路設計。為保證數據可靠傳輸、保證系統的電磁兼容性、信號完整性，對電路板PCB設計提出了較高的要求。為保證設計質量，采用了Cadence公司的SigXplorer軟件進行電路仿真，對仿真結果進行多輪迭代來改進設計。