CN110764919A - 一种基于多arm处理器的边缘计算架构 - Google Patents

一种基于多arm处理器的边缘计算架构 Download PDF

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叶生晅
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Abstract

本发明公开了一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，包括：计算分配处理器、数据处理器、通信处理器和服务器，所述数据处理器共设有多个，且多个数据处理器通过系统互联与计算分配处理器连接，多个所述数据处理器还与通信处理器连接，且通信处理器与服务器连接。本发明中，对于多节点多数据多请求的边缘计算，通过对不同的任务和请求进行分类，采用多ARM处理的边缘计算架构，对采集的数据在一个计算分配处理器中进行管理和分发，通过数据处理器对数据进行处理，使得数据处理器可以专心的处理数据，不需要调度算法，提高了效率，减小了开销，能有效避免海量数据处理过程中的实时响应问题。

Description

一种基于多ARM处理器的边缘计算架构
技术领域
本发明涉及处理器的边缘计算架构技术领域，尤其涉及一种基于多ARM处理器的边缘计算架构。
背景技术
边缘计算目前比较通用的方案是采用单处理器的设计架构，将边缘的底层数据收集，网络通信，各类服务，音视频输出与交互等均有一片处理器来完成，随着边缘端采集和需要处理的数据量不断的增加，实时响应能力要求不断提高，往往采用各类方法来提高核心ARM处理器的性能，提高系统时钟速度，增加缓存，采用多核多线程，优化执行代码等方案提高。
受限于发热或功耗及泄露问题，时钟速度的提高已经越来越难，缓存的容量的提升由半导体工艺决定，显然也不能无限扩大。超线程能提高20%左右的性能，但是性能提高有限，多核和多线程对单线程提升几无帮助。对于边缘计算而言，系统需要并发处理各类小任务，往往在响应某个或者某几个服务请求时，其他请求只能在队列中等候，严重影响了系统响应速度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，包括：计算分配处理器、数据处理器、通信处理器和服务器；
所述数据处理器共设有多个，且多个数据处理器通过系统互联与计算分配处理器连接；
多个所述数据处理器还与通信处理器连接，且通信处理器与服务器连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述计算分配处理器用于接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样；
所述计算分配处理器还用于监控多个数据处理器的工作状态，根据需要处理数据的类型和多个数据处理器的的状态将数据进行分发至多个数据处理器。
作为上述技术方案的进一步描述：
多个所述数据处理器用于对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理；
多个所述数据处理器还会将处理好的数据发送至通信处理器。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述通信处理器用于接收多个所述数据处理器发送的处理好的数据，且通讯处理器还用于将接收的数据传输至服务器。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述计算分配处理器只负责任务分发数据包，提高处理效率，使得数据包不会在计算分配处理器中排队等候太久，且数据包会优先派发到空闲的数据处理器中。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述计算分配处理器在对多个数据处理器分发数据包会根据数据的优先级放在缓存中排队，等待数据处理器存在空闲状态时候进行处理。
作为上述技术方案的进一步描述：
多个所述数据处理器对数据包的处理规则采用完全平等的关系，其中，多个所述数据处理器仅用于对数据进行处理，不需要调度算法，提高数据处理器对数据处理的效率。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述该基于多ARM处理器的边缘计算架构对数据的处理方法包括以下步骤：
SS01：数据接收分发，通过计算分配处理器接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样，然后通过计算分配处理器将接收的数据包分发至多个数据处理器；
SS02：数据处理，通过多个数据处理器同步对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理，并将处理后的数据发送至通信处理器；
SS03：数据传输，通过通信处理器将数据处理器发送的数据传输至服务器，从而完成对数据处理。
本发明提供了一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，具备以下有益效果：
该基于多ARM处理器的边缘计算架构针对于多节点多数据多请求的边缘计算，通过对不同的任务和请求进行分类，采用多ARM处理的边缘计算架构，对采集的数据在一个计算分配处理器中进行管理和分发，通过数据处理器对数据进行处理，使得数据处理器可以专心的处理数据，不需要调度算法，提高了效率，减小了开销，能有效避免海量数据处理过程中的实时响应问题，同时该基于多ARM处理器的边缘计算架构实现把原来的一个处理器的工作平均分配给多个处理器进行，提高系统的处理能力和实时性。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构的示意图；
图2为本发明中提出的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构对数据处理方法的流程图。
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，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，包括：计算分配处理器、数据处理器、通信处理器和服务器；
所述数据处理器共设有多个，且多个数据处理器通过系统互联与计算分配处理器连接；
多个所述数据处理器还与通信处理器连接，且通信处理器与服务器连接。
所述计算分配处理器用于接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样；
所述计算分配处理器还用于监控多个数据处理器的工作状态，根据需要处理数据的类型和多个数据处理器的的状态将数据进行分发至多个数据处理器。
多个所述数据处理器用于对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理；
多个所述数据处理器还会将处理好的数据发送至通信处理器。
所述通信处理器用于接收多个所述数据处理器发送的处理好的数据，且通讯处理器还用于将接收的数据传输至服务器。
所述计算分配处理器只负责任务分发数据包，数据包不会在计算分配处理器中排队等候太久，且数据包会优先派发到空闲的数据处理器中。计算分配处理器仅仅用于对数据包进行分发，不需要对数据进行处理，从而提高对数据分发的效率，同时在对数据分发时可以依据监控的多个数据处理器的工作状态信息对空闲的数据处理器进行优先发送数据包，从而提高数据包处理的效率，防止均匀分发导致单个数据处理器中数据包排队时间过久，影响数据处理的及时性。
所述计算分配处理器在对多个数据处理器分发数据包会根据数据的优先级放在缓存中排队，等待数据处理器存在空闲状态时候进行处理。
通过根据数据的优先级对数据包存放在缓存中排队，从而可以对优先级的数据进行快速处理，使得该基于多ARM处理器的边缘计算架构对数据的处理更加的灵活。
多个所述数据处理器对数据包的处理规则采用完全平等的关系，其中，多个所述数据处理器仅用于对数据进行处理，不需要调度算法，提高数据处理器对数据处理的效率，减小了数据处理器的负担，能有效避免海量数据处理过程中的实时响应问题。
参照图2，所述该基于多ARM处理器的边缘计算架构对数据的处理方法包括以下步骤：
SS01：数据接收分发，通过计算分配处理器接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样，然后通过计算分配处理器将接收的数据包分发至多个数据处理器；
SS02：数据处理，通过多个数据处理器同步对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理，并将处理后的数据发送至通信处理器；
SS03：数据传输，通过通信处理器将数据处理器发送的数据传输至服务器，从而完成对数据处理。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，包括：计算分配处理器、数据处理器、通信处理器和服务器；
所述数据处理器共设有多个，且多个数据处理器通过系统互联与计算分配处理器连接；
多个所述数据处理器还与通信处理器连接，且通信处理器与服务器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，所述计算分配处理器用于接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样；
所述计算分配处理器还用于监控多个数据处理器的工作状态，根据需要处理数据的类型和多个数据处理器的的状态将数据进行分发至多个数据处理器。
3.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，多个所述数据处理器用于对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理；
多个所述数据处理器还会将处理好的数据发送至通信处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，所述通信处理器用于接收多个所述数据处理器发送的处理好的数据，且通信处理器还用于将接收的数据传输至服务器。
5.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，所述计算分配处理器只负责任务分发数据包，提高处理效率，使得数据包不会在计算分配处理器中排队等候太久，且数据包会优先派发到空闲的数据处理器中。
6.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，所述计算分配处理器在对多个数据处理器分发数据包会根据数据的优先级放在缓存中排队，等待数据处理器存在空闲状态时候进行处理。
7.根据权利要求1所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，多个所述数据处理器对数据包的处理规则采用完全平等的关系，其中，多个所述数据处理器仅用于对数据进行处理，不需要调度算法，提高数据处理器对数据处理的效率。
8.根据权利要求1-7之一所述的一种基于多ARM处理器的边缘计算架构，其特征在于，所述该基于多ARM处理器的边缘计算架构对数据的处理方法包括以下步骤：
SS01：数据接收分发，通过计算分配处理器接收各节点返回的数据包，并对数据包进行简单的分析和抽样，然后通过计算分配处理器将接收的数据包分发至多个数据处理器；
SS02：数据处理，通过多个数据处理器同步对计算分配处理器分发的数据包按照一定的规则，结合数据类型，对数据进行简单的剔除，清洗，融合等处理，并将处理后的数据发送至通信处理器
SS03：数据传输，通过通信处理器将数据处理器发送的数据传输至服务器，从而完成对数据处理。
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Non-Patent Citations (1)

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SHANFENG HUANG等: "Online User Scheduling and Resource Allocation for Mobile-Edge Computing Systems", 《ARXIV.ORG/ABS/1904.13024》 *

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