CN107656776A

CN107656776A - 一种fpga加速卡的固件更新方法、装置及介质

Info

Publication number: CN107656776A
Application number: CN201711044343.8A
Authority: CN
Inventors: 赵贺辉
Original assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-02-02

Abstract

本发明公开了一种FPGA加速卡的固件更新方法、装置及介质，该方法的步骤包括：以执行脚本的方式读取配置列表以获取待更新的FPGA加速卡所在的设备地址；获取FPGA加速卡的更新固件，并通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中；加载更新固件以更新FPGA加速卡。相比于人工的方式对FPGA加速卡逐一烧录更新固件，本方法通过脚本的运行实现系统自动对FPGA加速卡进行对应的更新，因此避免了由于复杂的网络设备环境中FPGA加速卡数量繁多所导致的人工更新效率较低的问题，降低了人工更新时由于众多FPGA加速卡的更新固件存在差异而出现错误的可能性，保证了FPGA加速卡的高可用性。此外，本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置及介质，有益效果如上所述。

Description

一种FPGA加速卡的固件更新方法、装置及介质

技术领域

本发明涉及FPGA开发领域，特别是涉及一种FPGA加速卡的固件更新方法、装置及介质。

背景技术

FPGA的本质是提高数字电路的重复利用性，通过可编程的方式实现不同的电路逻辑功能。

随着FPGA结构的不断演变和工艺的不断提升，在FPGA内部集成了越来多的资源，FPGA的功能变的越发强大。FPGA与CPU或GPU为主的普通处理器有所不同的是，FPGA是通过编程改变内部电路逻辑，其所擅长的领域主要为数字信号处理，由于FPGA带有丰富的片上存储资源，可以大大减少访问片外存储的时延，进而大大提高了计算性能。由于FPGA在拥有较高计算性能的同时与CPU或GPU等处理器共同执行计算任务，因此FPGA常被作为协处理器以加速处理器的运算效率，并且以FPGA加速卡的形式安装在设备中。为了保证设备中FPGA加速卡的高可用性，需要经常对FPGA加速卡进行更新，以确保其具有较高的性能。现有的对于FPGA加速卡的固件更新方法是，通过技术人员人工对FPGA加速卡烧录相应的固件，进而FPGA加速卡依照固件的逻辑内容实现相应功能。但是当前FPGA加速卡所处的工作环境往往是网络结构复杂的集群设备，因此对于不同的设备中的FPGA加速卡需更新的固件各不相同，通过人工烧录的方式不但大大降低了固件更新效率，而且也会提高固件烧录错误的可能性，进而难以保证FPGA加速卡的高可用性。

由此可见，提供一种FPGA加速卡的固件更新方法，以提高固件更新效率，降低错误更新的可能性，进而保证FPGA加速卡的高可用性，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种FPGA加速卡的固件更新方法、装置及介质，以提高固件更新效率，降低错误更新的可能性，进而保证FPGA加速卡的高可用性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种FPGA加速卡的固件更新方法，包括：

以执行脚本的方式读取配置列表以获取待更新的FPGA加速卡所在的设备地址；

获取FPGA加速卡的更新固件，并通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中；

加载更新固件以更新FPGA加速卡。

优选的，在加载更新固件以更新FPGA加速卡前，该方法进一步包括：

保存FPGA加速卡运行时的上下文环境；

相应的，在加载更新固件以更新FPGA加速卡后，该方法进一步包括：

根据上下文环境恢复FPGA加速卡固件更新前的参数状态。

优选的，获取FPGA加速卡的更新固件具体为：

在云端服务器中获取更新固件。

优选的，更新固件具体包括：

PCIe固件以及存储器控制固件。

优选的，通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中具体为：

通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中的Flash存储器中。

优选的，该方法进一步包括：

将更新固件的版本号记录至日志。

此外，本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置，包括：

列表读取模块，用于以执行脚本的方式读取配置列表以获取待更新的FPGA加速卡所在的设备地址；

烧录模块，用于获取FPGA加速卡的更新固件，并通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中；

加载模块，用于加载更新固件以更新FPGA加速卡。

优选的，该装置进一步包括：

环境保存模块，用于保存FPGA加速卡运行时的上下文环境；

运行恢复模块，用于根据上下文环境恢复FPGA加速卡固件更新前的参数状态。

此外，本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的FPGA加速卡的固件更新方法的步骤。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的FPGA加速卡的固件更新方法的步骤。

本发明所提供的FPGA加速卡的固件更新方法，通过以执行脚本的方式获取待更新的FPGA加速卡的所在设备的地址以及该FPGA加速卡的更新固件，并且通过脚本的方式自动根据地址查找到该地址设备所使用的FPGA加速卡，进而将更新固件烧录至该加速卡中，并通过加载更新固件实现对于FPGA加速卡的固件更新。相比于人工的方式对FPGA加速卡逐一烧录更新固件，本方法通过脚本的运行实现系统自动对FPGA加速卡进行对应的更新，由于系统能够依照脚本中既定的逻辑高效执行，因此避免了由于复杂的网络设备环境中FPGA加速卡数量繁多所导致的人工更新效率较低的问题，同时也降低了人工更新时由于众多FPGA加速卡的更新固件存在差异而出现错误的可能性，进而保证了FPGA加速卡的高可用性。此外，本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置及介质，有益效果如上所述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种FPGA加速卡的固件更新方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种FPGA加速卡的固件更新方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种FPGA加速卡的固件更新装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种FPGA加速卡的固件更新方法，以提高固件更新效率，降低错误更新的可能性，进而保证FPGA加速卡的高可用性。本发明的另一核心是提供一种FPGA加速卡的固件更新装置及介质。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种FPGA加速卡的固件更新方法的流程图。请参考图1，FPGA加速卡的固件更新方法的具体步骤包括：

步骤S10：以执行脚本的方式读取配置列表以获取待更新的FPGA加速卡所在的设备地址。

需要说明的是，脚本中所记录的内容为实现某一目的进行操作的相关逻辑步骤，通过系统执行脚本的方式能够使系统依照脚本中的内容逐步执行相关步骤。由于脚本与系统的交互能力更强，因此相比于人工控制系统执行相关操作，通过执行脚本的方式控制系统效率更高，并且准确性也相对较高。另外，由于FPGA加速卡工作于设备中，因此在本步骤中获取设备地址即可通过设备地址找到对应的FPGA加速卡，进而实现更新。

步骤S11：获取FPGA加速卡的更新固件，并通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中。

需要说明的是，固件是担任着硬件设备最基础且最底层工作的软件，因此固件决定着硬件设备的功能与性能。在本步骤中，获取到加速卡的更新固件后，需要通过设备地址找到对应设备的加速卡并将更新固件烧录至FPGA加速卡中，进而才能在FPGA加速卡工作前使用更新固件作为启动基础。

步骤S12：加载更新固件以更新FPGA加速卡。

本步骤的目的是在FPGA加速卡中加载更新固件，以确保FPGA加速卡在工作时所使用的是最新的固件，进而实现FPGA加速卡的固件更新。

本发明所提供的FPGA加速卡的固件更新方法，通过以执行脚本的方式获取待更新的FPGA加速卡的所在设备的地址以及该FPGA加速卡的更新固件，并且通过脚本的方式自动根据地址查找到该地址设备所使用的FPGA加速卡，进而将更新固件烧录至该加速卡中，并通过加载更新固件实现对于FPGA加速卡的固件更新。相比于人工的方式对FPGA加速卡逐一烧录更新固件，本方法通过脚本的运行实现系统自动对FPGA加速卡进行对应的更新，由于系统能够依照脚本中既定的逻辑高效执行，因此避免了由于复杂的网络设备环境中FPGA加速卡数量繁多所导致的人工更新效率较低的问题，同时也降低了人工更新时由于众多FPGA加速卡的更新固件存在差异而出现错误的可能性，进而保证了FPGA加速卡的高可用性。

实施例二

图2为本发明实施例提供的另一种FPGA加速卡的固件更新方法的流程图。图2中步骤S10-S12与图1相同，在此不再赘述。

如图2所示，作为一种优选的实施方式，在加载更新固件以更新FPGA加速卡前，该方法进一步包括：

步骤S20：保存FPGA加速卡运行时的上下文环境。

步骤S21：根据上下文环境恢复FPGA加速卡固件更新前的参数状态。

需要说明的是，上下文环境为FPGA加速卡在工作过程中所产生的过程数据，FPGA加速卡初始化以后根据工作内容所获取到的相关数据，表征着FPGA加速卡当前的工作进度。因此，在加载更新固件以更新FPGA加速卡前，可以保存FPGA加速卡运行时的上下文环境，相当于对FPGA加速卡的工作进度进行了保存，进而在固件更新后能够根据上下文环境恢复FPGA加速卡固件更新前的参数状态，进而直接恢复FPGA加速卡更新前的工作状态，避免了重新初始化FPGA加速卡而造成的时间开销以及工作数据的丢失，进一步提高了FPGA加速卡的工作效率以及可用性。

此外，作为一种优选的实施方式，获取FPGA加速卡的更新固件具体为：

在云端服务器中获取更新固件。

需要说明的是，由于当前的设备所处的工作环境多为复杂的云环境，因此通过云端的服务器为FPGA加速卡提供更新固件更加符合FPGA加速卡所工作的环境，并且通过云端服务器向FPGA加速卡下发更新固件也能够相对实现对于FPGA加速卡更新的统一管理，这样可以最大程度上保证FPGA加速卡固件更新的时效性以及固件更新的整体效率。

此外，作为一种优选的实施方式，更新固件具体包括：

PCIe固件以及存储器控制固件。

需要说明的是，由于FPGA加速卡对数据进行计算的同时往往需要涉及到对于数据的存储以及传输，由于FPGA加速卡与其它设备硬件之间的数据传输往往通过PCIe接口进行，并且数据在计算前或计算过程中都需要存储在FPGA加速卡的存储器中，因此为了保证FPGA加速卡能够提供高质量的工作水平，应确保对于PCIe接口的固件以及存储器控制固件的更新。

此外，作为一种优选的实施方式，通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中具体为：

Flash存储器具有非易失的特性，即数据存储在Flash存储器中，即使没有电流供应的条件下Flash存储器也能够长期的存储数据。因此在本方法中，通过Flash存储器存储更新固件，即使FPGA在固件更新的过程中出现断电的情况，更新固件也不会丢失，确保了固件更新的安全。

此外，作为一种优选的实施方式，该方法进一步包括：

将更新固件的版本号记录至日志。

可以理解的是，将更新固件的版本号记录到日志能够便于用户根据该日志了解当前FPGA加速卡所使用的固件版本，进而当固件出现漏洞时能够有针对性的进行固件修改及优化，以保证更新固件的高可用性。

实施例三

在上文中对于一种FPGA加速卡的固件更新方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图3为本发明实施例提供的一种FPGA加速卡的固件更新装置结构图。如图3所示，本发明实施例提供的一种FPGA加速卡的固件更新装置，包括：

列表读取模块10，用于以执行脚本的方式读取配置列表以获取待更新的FPGA加速卡所在的设备地址。

烧录模块11，用于获取FPGA加速卡的更新固件，并通过设备地址查找到FPGA加速卡，以将更新固件烧录至FPGA加速卡中。

加载模块12，用于加载更新固件以更新FPGA加速卡。

本发明所提供的FPGA加速卡的固件更新装置，通过以执行脚本的方式获取待更新的FPGA加速卡的所在设备的地址以及该FPGA加速卡的更新固件，并且通过脚本的方式自动根据地址查找到该地址设备所使用的FPGA加速卡，进而将更新固件烧录至该加速卡中，并通过加载更新固件实现对于FPGA加速卡的固件更新。相比于人工的方式对FPGA加速卡逐一烧录更新固件，本装置通过脚本的运行实现系统自动对FPGA加速卡进行对应的更新，由于系统能够依照脚本中既定的逻辑高效执行，因此避免了由于复杂的网络设备环境中FPGA加速卡数量繁多所导致的人工更新效率较低的问题，同时也降低了人工更新时由于众多FPGA加速卡的更新固件存在差异而出现错误的可能性，进而保证了FPGA加速卡的高可用性。

在实施例三的基础上，该装置还包括：

环境保存模块，用于保存FPGA加速卡运行时的上下文环境；

实施例四

本发明还提供一种FPGA加速卡的固件更新装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的FPGA加速卡的固件更新方法的步骤。

本发明所提供的FPGA加速卡的固件更新的计算机可读存储介质，通过以执行脚本的方式获取待更新的FPGA加速卡的所在设备的地址以及该FPGA加速卡的更新固件，并且通过脚本的方式自动根据地址查找到该地址设备所使用的FPGA加速卡，进而将更新固件烧录至该加速卡中，并通过加载更新固件实现对于FPGA加速卡的固件更新。相比于人工的方式对FPGA加速卡逐一烧录更新固件，本计算机可读存储介质通过脚本的运行实现系统自动对FPGA加速卡进行对应的更新，由于系统能够依照脚本中既定的逻辑高效执行，因此避免了由于复杂的网络设备环境中FPGA加速卡数量繁多所导致的人工更新效率较低的问题，同时也降低了人工更新时由于众多FPGA加速卡的更新固件存在差异而出现错误的可能性，进而保证了FPGA加速卡的高可用性。

以上对本发明所提供的一种FPGA加速卡的固件更新方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种FPGA加速卡的固件更新方法，其特征在于，包括：

获取所述FPGA加速卡的更新固件，并通过所述设备地址查找到所述FPGA加速卡，以将所述更新固件烧录至所述FPGA加速卡中；

加载所述更新固件以更新所述FPGA加速卡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述加载所述更新固件以更新所述FPGA加速卡前，该方法进一步包括：

保存所述FPGA加速卡运行时的上下文环境；

相应的，在所述加载所述更新固件以更新所述FPGA加速卡后，该方法进一步包括：

根据所述上下文环境恢复所述FPGA加速卡固件更新前的参数状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述FPGA加速卡的更新固件具体为：

在云端服务器中获取所述更新固件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新固件具体包括：

PCIe固件以及存储器控制固件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述设备地址查找到所述FPGA加速卡，以将所述更新固件烧录至所述FPGA加速卡中具体为：

通过所述设备地址查找到所述FPGA加速卡，以将所述更新固件烧录至所述FPGA加速卡中的Flash存储器中。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

将所述更新固件的版本号记录至日志。

7.一种FPGA加速卡的固件更新装置，其特征在于，包括：

烧录模块，用于获取所述FPGA加速卡的更新固件，并通过所述设备地址查找到所述FPGA加速卡，以将所述更新固件烧录至所述FPGA加速卡中；

加载模块，用于加载所述更新固件以更新所述FPGA加速卡。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

环境保存模块，用于保存所述FPGA加速卡运行时的上下文环境；

运行恢复模块，用于根据所述上下文环境恢复所述FPGA加速卡固件更新前的参数状态。

9.一种FPGA加速卡的固件更新装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的FPGA加速卡的固件更新方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的FPGA加速卡的固件更新方法的步骤。