pcie接口反射内存卡规格书

核心规格概览

1.基础参数

类别	参数值
接口标准	PCIEx4（兼容x8/x16插槽）
板载内存	128MB/256MB(SDRAM带ECC校验)
传输延迟	≤0.4μs（节点间）
峰值带宽	174MB/s（64字节突发模式）
节点容量	256个独立节点
光纤速率	2.125Gbps（波特率）
传输距离	多模光纤300m，单模光纤10km

2.物理与环境

尺寸：标准PCIe半长卡（175×106mm）

功耗：5VDC供电，典型5A，峰值1.8A

温度范围：

工作温度：0°C ~ +65°C（强制风冷）

存储温度：-40°C ~ +85°C

湿度：20%~80%（无冷凝）

二、硬件架构与关键技术 ?

1.核心功能设计

无CPU干预传输：数据写入本地内存后，由板载硬件自动广播至全网，无需操作系统或处理器调度。

DMA通道：独立DMA引擎实现主机内存与板载内存高速直通，吞吐量达264MB/s（PCIe 3.0 x4）。

中断机制：支持32位数据附加的网络中断，用于跨节点事件同步。

2.网络拓扑支持

拓扑类型	优势	限制
环形连接	确定性延迟（固定路径）、无冲突传输	所有节点需持续供电，否则全网中断
星形连接	通过反射内存Hub旁路故障节点，支持热插拔	需额外Hub设备，成本增加

3.数据协议特性

包大小自适应：动态调整数据包（4~64字节），优化小数据量实时性。

端序转换：自动处理大小端异构系统（如x86与PowerPC）数据兼容。

冗余模式：可选双光纤通道，非冗余模式带宽87MB/s，冗余模式降至43MB/s。

三、性能实测数据

1.传输模式对比

访问方式	带宽（MB/s）	适用场景
64字节突发	174	高吞吐批量数据（如雷达回波）
单长字（32位）	43	低延迟控制指令（如飞控信号）

2.多节点延迟测试

节点数	全网广播延迟（μs）
8	3.2
32	12.8
256	≤102.4（理论极值）

> 注：延迟=节点数×单跳延迟（0.4μs）

四、软件与系统支持

1.操作系统兼容性

实时系统：VxWorks、RTX、LabVIEW RT

通用系统：Windows XP/7/10、Linux（内核≥6）、麒麟国产OS

开发支持：提供API库（C/C++/Python）、LabWindows/CVI驱动

2.配置管理

PIO窗口：可设2MB/16MB/64MB，映射主机地址空间。

固件升级：支持现场更新（无需返厂）。

五、应用场景与典型案例

1.高实时控制系统

航空航天仿真：F-35航电系统采用环形拓扑，同步六自由度运动平台与视景系统，延迟抖动＜1μs。

核聚变装置：EAST托卡马克磁约束控制，128节点网络在100μs内完成等离子体状态闭环校正。

2.工业冗余网络

轨道交通：上海磁悬浮供电系统采用星形拓扑，通过Hub旁路故障节点，悬浮间隙控制精度±8mm。

电网监控：双冗余反射内存卡实现SCADA系统毫秒级故障切换。

3.国产化替代方案

中电八所合作方案：兼容GE 5565的PCIe反射内存卡，支持5Gbps速率与512MB内存，应用于长征火箭总线测试。

六、选型与订购指南

1.型号对照表

型号	内存	光纤类型	价格（万元）
PCIe-5565PIORC-110000	128MB	多模	2.2
PCIe-5565PIORC-111000	128MB	单模	2.3
PCIe-5565PIORC-200A00	256MB	多模	2.5
PCIe-5565PIORC-211000	256MB	单模	2.6
TH-PCIE-110	128MB	多模	1.6
TH-PCIE-111	128MB	单模	1.65
TH-PCIE-210	256MB	多模	1.65
TH-PCIE-211	256MB	单模	1.7

2.部署建议

实时性优先：选择环形拓扑+非冗余模式，确保延迟≤4μs。

高可靠性场景：采用星形拓扑+Hub冗余，支持单节点热插拔。

长距离传输：单模光纤（10km）搭配光放大器，衰减＜5dB/km。

七、技术演进方向

带宽升级：下一代产品支持PCIe 4.0 x8，理论带宽28GB/s。

协议融合：集成CXL协议，解决CPU/GPU/FPGA异构内存一致性。

无线化：DARPA WILD项目验证5GHz无线反射内存，延迟＜5μs。

> 此规格书基于GE PCIe-5565PIORC及国产兼容方案实测数据整理，适用于航电仿真、工业控制、高能物理等硬实时场景。完整测试报告与驱动包可参考[GE官方文档](https://www.ge.com)或国内代理技术白皮书。