[发明专利]一种基于DPU的水声信号处理系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于DPU的水声信号处理系统和方法，属于信号处理领域，包括水声信号处理CPU单元、水声信号预处理DPU单元和数据存储RAID单元；所述水声信号处理CPU单元与所述水声信号预处理DPU单元和所述数据存储RAID单元分别通过PCIE总线互连，所述水声信号处理CPU单元用于对原始水声信号数据进行数据解析；所述水声信号预处理DPU单元由网络接口模块和DPU模块组成，所述数据存储RAID单元由RAID控制模块和存储模块组成，本发明集计算和存储功能与一体，优化系统构架，计算、存储和网络管理分开设计，充分利用各单元电路的特点，提高了各单元的效率，降低了系统功耗，能满足水声信号处理领域数据存储和计算加速等需求。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体地，涉及一种基于DPU的水声信号处理系统和方法。

背景技术

目前多数水声信号处理服务器采用基于CPU芯片、DSP芯片的服务器进行水声信号的处理。其中主控CPU模块除了担任计算功能外，时刻进行预处理水声数据，同时CPU模块还负责水声数据的网络接收、存储服务管理等任务，造成对CPU的资源要求高，CPU一直处于高负荷状态下运行，功耗高，在持续大量数据的存储和卸载时，对CPU资源要求极高，也容易造成CPU宕机，可靠性降低。为平衡CPU负载，往往采用更强性能的CPU，或更多的CPU组成计算资源池，而更强的CPU或更多的CPU设计，往往功耗更高，体积更大，软硬件设计也复杂，同时不利于保障服务器的散热和稳定运行。

另外，目前大多数水声信号处理服务器与水声信号存储服务器分开设计，数据存储和数据处理分开，也会造成设备体积庞大，维护复杂。

再者，随着DPU(Data Processing Unit)的出现，采用专用于数据流处理的DPU比以往采用CPU来处理的效率大大提高，功耗大大降低。

因此，如何在水声信号处理装置的设计上考虑水声信号的接收、存储和预处理融合，同时保持功耗和性能的均衡，又兼顾小型化设计，成为水声行业开发业者的重要议题。

发明内容

为解决现有技术中存在的解决水声信号处理装置将数据存储和计算分离以及水声信号处理装置功耗和性能的均衡的问题，本发明提供了一种基于DPU的水声信号处理系统和方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于DPU的水声信号处理系统，包括水声信号处理CPU单元、水声信号预处理DPU单元和数据存储RAID单元；

所述水声信号处理CPU单元与所述水声信号预处理DPU单元和所述数据存储RAID单元分别通过PCIE总线互连，所述水声信号处理CPU单元用于对原始水声信号数据进行数据解析；

所述水声信号预处理DPU单元由网络接口模块和DPU模块组成，所述网络接口模块用于通过对外网口，接收原始水声信号数据，所述DPU模块用于对原始水声信号数据进行预处理；

所述数据存储RAID单元由RAID控制模块和存储模块组成，所述存储模块由SATA磁盘或SAS磁盘组成；所述存储模块与所述RAID控制模块共同组成PCIE到SATA/SAS的磁盘存储阵列，所述磁盘阵列支持RAID 0/1/5/10,J模式和JBOD模式。

进一步地，所述水声信号处理CPU单元由至少2个高性能CPU模块和一个PCIE交换模块组成，所述PCIE交换模块内置DMA控制器，所述PCIE交换模块上端接口连接CPU模块，并引出2组PCIE接口分别用于连接所述数据存储RAID单元和水声信号预处理DPU单元。

进一步地，所述高性能CPU模块采用飞腾S2500处理器，所述高性能CPU模块有飞腾S2500处理器组成X2路CPU互连，同时支持X4路CPU互连，共同组成计算资源池。