用于直写光刻设备的数据传输系统的制作方法

1.本实用新型涉及直写光刻设备的数据传输系统技术领域，尤其是涉及一种用于直写光刻设备的数据传输系统。

背景技术：

2.相关技术中，成熟的商业nvme host ip，nvme(non-volatile memory express，非易失性内存主机控制器接口规范)固态硬盘的使用日渐常态化，在直写光刻设备的数据链路中，上位机实时发送光刻数据到数据处理板，经数据处理板处理后再实时作用到dmd(digital micromirror device，数字微镜器件)上。
3.但是，由于光刻数据为实时发送，在10g万兆网传输模式中，由于在设计过程中所需要的dmd数量增加，而导致数字处理板的数量增加，且每一块数据处理板需要占用上位机的一个10g万兆传输接口，而由于上位机的10g万兆传输端口数量有限，所以在dmd的数量增加时也会导致上位机的数量增多，从而增加成本；此外，从数据链路的性能角度，10g万兆传输接口的传输速率较低，而随着光刻数据的逐渐开发，较低的传输速率明显无法满足后续开发光刻数据的传输速率需求；此外，在pcie(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)dma(direct memory access，直接存储器访问)数据传输系统中，一个pciex8端口对应一块数据处理板，其传输数据所占用的端口相较于10g万兆网传输模式会更多，导致上位机的数量增多，增加光刻设备的成本。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于直写光刻设备的数据传输系统，采用该用于直写光刻设备的数据传输系统可以解决因上位机中端口数量有限使得上位机数量增加的问题，节约设备成本，以及提升数据的传输速率以增加性能。
5.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提出了一种用于直写光刻设备的数据传输系统，包括：上位机，所述上位机包括x个第一输出端口，用于传输光刻数据，其中，x≥1；数据储存与分发模块，所述数据储存与分发模块包括x个第一接收端口和y个第二输出端口，x个所述第一接收端口与x个所述第一输出端口一一对应连接，所述数据储存与分发模块用于接收所述光刻数据，并存储和分发所述光刻数据；n个数据处理板，每个数据处理板包括第二接收端口，n个所述数据处理板通过所述第二接收端口分别与所述第二输出端口一一对应连接，用于在接收到所述数据储存与分发模块分发的光刻数据时进行数据处理，其中，y≥n≥1；n个图形显示器，n个所述图形显示器与n个所述数据处理板一一对应连接，用于在接收到所述数据处理板发送的处理后的光刻数据时进行图形显示。
6.根据本实用新型的用于直写光刻设备的数据传输系统，通过在上位机和数据处理板之间增加设置数据储存与分发模块，以用于对光刻数据进行储存和分发给数据处理板，也就是说，上位机不再直接与数据处理板连接，从而使得上位机中第一输出端口的数量不
再与数据处理板的数量有关联，从而即使数据处理板和图形显示器的数量增多，也不会再因上位机中第一输出端口数量有限的问题来增加上位机的数量，节约成本，以及本技术的数据储存与分发模块包括y个用于与数据处理板连接的第二输出端口，而第二输出端口的数量也明显多于连接的数据处理板的数量，因此即使后续再增加数据处理板时，数据储存与分发模块内也会有充足的第二输出端口来与数据处理板相连，从而更无需增加上位机的数量，有效解决因上位机端口数量有限而增加上位机数量的问题，达到在实现对光刻数据进行图形显示的基础上有效节约成本的目的。
7.在一些实施例中，所述第一输出端口和所述第一接收端口均为100g端口。
8.在一些实施例中，所述数据储存与分发模块，包括：处理器，所述处理器上设有x个所述第一接收端口和y个所述第二输出端口；固态硬盘，所述固态硬盘与所述处理器连接，用于存储所述处理器接收的来自所述上位机传输的所述光刻数据；动态随机存储器，所述动态随机存储器与所述处理器连接，用于对写入或读取所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存。
9.在一些实施例中，动态随机存储器为多个且包括第一动态随机存储器和第二动态随机存储器；其中，所述第一动态随机存储器与所述处理器连接，用于对写入所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存；所述第二动态随机存储器与处理器连接，用于对读取所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存。
10.在一些实施例中，所述动态随机存储器通过i/0接口与所述处理器连接。
11.在一些实施例中，所述动态随机存储器为ddr4。
12.在一些实施例中，所述处理器上还设有多个pcie3 x4接口；所述固态硬盘为多个，每个固态硬盘通过对应的pcie3 x4接口与所述处理器连接。
13.在一些实施例中，所述处理器为fpga芯片。
14.在一些实施例中，所述第二输出端口为sfp+接口或qsfp接口，所述第二接收端口为sfp+接口或qsfp接口。
15.在一些实施例中，x≤2，y≤16。
16.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1是现有的基于万兆网的直写光刻数据链路的示意图；
19.图2是根据本实用新型一个实施例的用于直写光刻设备的数据传输系统的结构框图；
20.图3是根据本实用新型一个实施例的用于直写光刻设备的数据传输系统的示意图；
21.图4是根据本实用新型另一个实施例的用于直写光刻设备的数据传输系统的结构框图；
22.图5是根据本实用新型一个实施例的数据链路的数据流向的示意图。
23.附图标记：
24.用于直写光刻设备的数据传输系统100；
25.上位机1；第一输出端口2；数据储存与分发模块3；第一接收端口4；第二输出端口5；数据处理板6；第二接收端口7；图形显示器8；处理器9；固态硬盘10；动态随机存储器11；第一动态随机存储器12；第二动态随机存储器13；i/0接口14。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
27.相关技术中，成熟的商业nvme host ip，nvme(non-volatile memory express，非易失性内存主机控制器接口规范)固态硬盘的使用日渐常态化，在直写光刻设备的数据链路中，上位机实时发送光刻数据到数据处理板，经数据处理板处理后再实时作用到dmd(digital micromirror device，数字微镜器件)上。
28.但是，由于光刻数据为实时发送，在10g万兆网传输模式中，由于在设计过程中所需要的dmd数量增加，而导致数字处理板的数量增加，且每一块数据处理板需要占用上位机的一个10g万兆传输接口，而由于上位机的10g万兆传输端口数量有限，所以在dmd的数量增加时也会导致上位机的数量增多，从而增加成本；此外，从数据链路的性能角度，10g万兆传输接口的传输速率较低，而随着光刻数据的逐渐开发，较低的传输速率明显无法满足后续开发光刻数据的传输速率需求；此外，在pcie(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)dma(direct memory access，直接存储器访问)数据传输系统中，一个pciex8端口对应一块数据处理板，其传输数据所占用的端口相较于10g万兆网传输模式会更多，导致上位机的数量增多，增加光刻设备的成本。
29.如图1所示，上位机直接通过10g万兆传输接口或者pciex8端口发送光刻数据到dmd，此种方式的弊端在于多个数据处理板占用的10g万兆传输接口或pciex8端口的数量过多，而单个上位机的端口数量有限制，占用更多端口则势必导致上位机的数量增多，从而增加成本；此外从数据链路的性能角度，10g万兆传输接口的传输速率较低，而随着光刻数据的逐渐开发，较低的传输速率明显无法满足后续开发光刻数据的传输速率需求。
30.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提出了一种用于直写光刻设备的数据传输系统100，如图2所示，用于直写光刻设备的数据传输系统100包括：上位机1、数据储存与分发模块3、n个数据处理板6和n个图形显示器8。
31.其中，上位机1包括x个第一输出端口2，用于传输光刻数据，其中，x≥1；数据储存与分发模块3包括x个第一接收端口4和y个第二输出端口5，x个第一接收端口4与x个第一输出端口2一一对应连接，数据储存与分发模块3用于接收光刻数据，并存储和分发光刻数据；每个数据处理板6包括第二接收端口7，n个数据处理板6通过第二接收端口7分别与y个第二输出端口5一一对应连接，用于在接收到数据储存与分发模块3分发的光刻数据时进行数据处理，其中，y≥n≥1；n个图形显示器8与n个数据处理板6一一对应连接，用于在接收到数据处理板6发送的处理后的光刻数据时进行图形显示。
32.具体地，由于现有的万兆网直写光刻数据链路或者pciedma传输系统中，随着dmd的数量增多，则需占用更多的10g万兆网口或pciex8端口，但是因上位机1的10g万兆传输接
口有数量限制，使得占用的端口越多则会导致上位机1的数量增加，极大增加了直写光刻设备的成本。为解决此问题，本技术在现有的直写光刻设备数据链路的基础上，增加了一个数据储存与分发模块3，也就是说，在数据处理板6与上位机1之间增加了一个数据储存与分发模块3来存储和分发光刻数据，也就是说，上位机1不再直接与数据处理板6连接，从而使得上位机1中第一输出端口2的数量不再与数据处理板6的数量有关联，从而即使数据处理板6和图形显示器8的数量增多，也不会再因上位机1中第一输出端口2数量有限的问题来增加上位机1的数量，节约成本，以及数据储存与分发模块3包括y个用于与数据处理板6连接的第二输出端口5，且y≥n即第二输出端口5的数量明显多于连接的数据处理板6的数量，因此即使后续再增加数据处理板6时，无需增加上位机1的数量，通过数据储存与分发模块内多余的第二输出端口5即可实现与增加的数据处理板6的连接，从而有效解决因上位机1端口数量有限而增加上位机1数量的问题，达到在实现对光刻数据进行图形显示的基础上有效节约成本的目的。
33.如图3所示，数据储存与分发模块3的x个第一接收端口4与上位机1的x个第一输出端口2对应连接，数据储存与分发模块3通过y个第二输出端口5与n个数据处理板6的第二接收端口7对应连接，基于上述连接方式，该连接方式中数据处理板6无需与上位机1相连，数据处理板6也就无需占用上位机1的第一输出端口2，通过上位机1将光刻数据传输至数据储存与分发模块3后，由数据储存与分发模块3对光刻数据进行存储，并在需要进行动态显示时，数据储存与分发模块3则分发光刻数据至n个数据处理板6，进而实现对光刻数据进行图形显示的功能；此外，当后续数据处理板6的数量增加时，数据处理板6与数据储存与分发模块3内多余的第二输出端口5相连即可，由此相较于现有技术中万兆网直写光刻数据链路或者pciedma传输系统中上位机1直接连接数据处理板6的方式，本技术通过增加数据储存与分发模块3来使得数据处理板6与上位机1间接连接，解决因上位机1的10g万兆传输接口数量有限而增加上位机1数量的问题，节约成本，此外，由于第二输出端口5与数据处理板6间的单线最大传输速率可以为15gbps，因此可以提升光刻数据的传输速率，以增加性能。
34.示例性的，上位机1通过x个第一输出端口2将光刻数据传输到数据储存与分发模块3，数据储存与分发模块3通过x个第一接收端口4接收光刻数据，并对光刻数据进行储存；在图形显示器8需要进行图形显示时，数据储存与分发模块3分发光刻数据，即数据储存与分发模块3根据帧头识别每一帧光刻数据对应的图形显示器8，由此通过y个第二输出端口5将每一帧光刻数据分发至对应的数据处理板6，n个数据处理板6通过第二接收端口7接收到光刻数据后，对光刻数据进行倾斜和填充处理，n个数据处理板6将处理后的光刻数据传输到对应的n个图形显示器8，n个图形显示器8对接收到的处理后的光刻数据进行图形显示。由此，实现直写光刻设备对光刻数据进行图形显示的功能。
35.根据本实用新型的用于直写光刻设备的数据传输系统100，通过在上位机1和数据处理板6之间增加设置数据储存与分发模块3，以用于对光刻数据进行储存和分发给数据处理板6，也就是说，上位机1不再直接与数据处理板6连接，从而使得上位机1中第一输出端口2的数量不再与数据处理板6的数量有关联，从而即使数据处理板6和图形显示器8的数量增多，也不会再因上位机1中第一输出端口2数量有限的问题来增加上位机1的数量，节约成本，以及本技术的数据储存与分发模块3包括y个用于与数据处理板6连接的第二输出端口5，而第二输出端口5的数量也明显多于连接的数据处理板6的数量，因此即使后续再增加数
据处理板6时，数据储存与分发模块3内也会有充足的第二输出端口5来与数据处理板6相连，从而更无需增加上位机1的数量，有效解决因上位机1端口数量有限而增加上位机1数量的问题，达到在实现对光刻数据进行图形显示的基础上有效节约成本的目的。
36.在一些实施例中，由于随着对光刻数据的逐渐开发，万兆网的传输速率不能满足新开发的光刻数据的传输速率需求，为解决此问题，本技术中设置第一输出端口2和第一接收端口4均为100g端口，从而相较于采用10g万兆网口或pciex8端口，本技术使用的100g端口的传输速率明显更高，也更能适应于后续逐渐开发光刻数据的需求。
37.在一些实施例中，如图4所示，数据储存与分发模块3包括：处理器9、固态硬盘10(solid state drives，ssd)10和动态随机存储器11。其中，处理器9上设有x个第一接收端口4和y个第二输出端口5；固态硬盘10与处理器9连接，用于存储处理器9接收的来自上位机1传输的光刻数据；动态随机存储器11与处理器9连接，用于对写入或读取固态硬盘10内的光刻数据进行缓存。由此，实现数据储存与分发模块3对光刻数据的存储和分发。
38.具体地，上位机1将光刻数据传输到数据储存与分发模块3的处理器9，处理器9通过x个第一接收端口4接收光刻数据，并将输入的光刻数据经过动态随机存储器11缓存写入固态硬盘10内。当需要动态显示时，处理器9将从固态硬盘10中读取光刻数据并缓存至动态随机存储器11中，之后由处理器9通过第二输出端口5用光纤分发至对应的数据处理板6，并经数据处理板6处理后再发送至图形显示器8以进行显示，由此，完成数据储存与分发模块3对光刻数据的存储和分发。
39.在一些实施例中，动态随机存储器11为多个且包括第一动态随机存储器12和第二动态随机存储器13。其中，第一动态随机存储器12与处理器9连接，用于对写入固态硬盘10内的光刻数据进行缓存；第二动态随机存储器13与处理器9连接，用于对读取固态硬盘10内的光刻数据进行缓存。由此，本技术中光刻数据直接通过数据储存与分发模块3中挂载的固态硬盘10读出，使得光刻数据脱离上位机1性能的限制，从而不需要更高性能的上位机1，节约了成本。
40.具体地，上位机1将光刻数据传输到数据储存与分发模块3的处理器9，处理器9将输入的光刻数据输送到第一动态随机存储器12中，第一动态随机存储器12对写入固态硬盘10内的光刻数据进行缓存，并将其写入固态硬盘10(solid state drives，ssd)中；当读取光刻数据时，第二动态随机存储器13对读取固态硬盘10内的光刻数据进行缓存，再由处理器9分发至对应的数据处理板6，由此，以实现数据储存与分发模块3对光刻数据的存储和分发。
41.在一些实施例中，动态随机存储器11通过i/0接口14与处理器9连接，以传输光刻数据。
42.在一些实施例中，动态随机存储器11可以为ddr(double data rage ram)4。
43.在一些实施例中，第二输出端口5和/或第二接收端口7可以选择采用sfp+(small form actorpluggables)接口。其中，sfp+接口为一种数据输出或输入光纤接口。或者，当需要更高的输出速率时，第二输出端口5和/或第二接收端口7也可以选择qsfp(quad small form factor pluggable，四通道小型可插拔)接口。
44.在一些实施例中，处理器9上还设有多个pcie3 x4接口；固态硬盘10为多个，每个固态硬盘10通过对应的pcie3 x4接口与处理器9连接。
45.示例性的，固态硬盘10的数量可以根据实际情况进行设定，对此不作限制。固态硬盘10的最大读取速率为2.5gb/s，sfp+接口可设置的最大传输速率为1.875gb/s。例如，当对sfp+接口输出光刻数据的速率需求较低时，可以设置四个固态硬盘10，且四个固态硬盘10最多对应连接十六路sfp+接口，其中，由于受固态硬盘10的限制，相对应的一个sfp+接口的传输速率为0.625gb/s；如果对sfp+接口的输出光刻数据的速率需求较高时，则可以设置六个固态硬盘10，且六个固态硬盘10则最多对应连接十二路sfp+接口，其中，由于受固态硬盘10的限制，相对应的一个sfp+接口的传输速率为1.25gb/s。若光刻数据的输出速率需求更高时，可以选择qsfp接口，此时可以设置四个固态硬盘，且四个固态硬盘10最多对应连接四个qsfp接口，此时最大速率受固态硬盘10的影响，最大速率约为2.5gb/s。
46.在一些实施例中，处理器9为fpga芯片。
47.可以理解的是，考虑处理器9选用的fpga芯片中最多包含32个gth高速接口，而一个固态硬盘10需占用四个gth高速接口，因此，当采用四个固态硬盘10时即会占用16个gth高速接口；以及一个数据处理板6需占用一个gth高速接口，因此，在采用四个固态硬盘10的基础上，数据传输系统最多可拓展十六个图形显示器8。以及，fpga芯片中包含16个gty高速接口，而一个100g端口需占用四个gty高速接口，因此，上位机或处理器9最多设置四个100g端口，如可以根据输出需求设置为一个、两个、三个或四个，对此不作限制。
48.在一些实施例中，x＝2，y＝16，即上位机包括两个100g端口，数据储存与分发模块3包括两个100g端口，数据传输系统包括十六个数据处理板6。
49.示例性的，如图3和图5所示，其中，图形显示器8可以为dmd，动态随机存储器11为ddr4，上位机1通过两个100g端口将光刻数据传输到数据储存与分发模块3，数据储存与分发模块3通过两个100g端口接收光刻数据，并将光刻数据通过fpga芯片的hp bank的i/0接口14缓存到第一动态随机存储器12中，然后将缓存的光刻数据通过四个pcie3 x4接口存储到四个固态硬盘10中；在图形显示器8需要显示光刻数据时，数据储存与分发模块3分发光刻数据，即光刻数据输出时通过指令，将固态硬盘10中的光刻数据直接读出到第二动态随机存储器13中，第二动态随机存储器13对输出的光刻数据进行缓存，然后将缓存到的光刻数据通过输出十六个sfp+接口传送到十六个数据处理板6中；数据处理板6对光刻数据进行填充和倾斜处理，并将处理后的光刻数据传输到十六个图形显示器8中，由此，本技术中通过数据储存与分发模块3即可分发光刻数据至十六个数据处理板6，因此可将上位机的十六个10g万兆网络接口缩减到两个100g端口，从而可以解决在数据处理板6的数量增加的情况下，由于上位机的10g万兆传输接口数量有限而增加上位机数量的问题，节约了成本，以及使用100g端口可以增加数据的传输速率，以及光刻数据直接通过数据储存与分发模块3中挂载的固态硬盘10读出，使得光刻数据脱离上位机1性能的限制，从而不需要更高性能的上位机1，节约了成本。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，包括：上位机，所述上位机包括x个第一输出端口，用于传输光刻数据，其中，x≥1；数据储存与分发模块，所述数据储存与分发模块包括x个第一接收端口和y个第二输出端口，x个所述第一接收端口与x个所述第一输出端口一一对应连接，所述数据储存与分发模块用于接收所述光刻数据，并存储和分发所述光刻数据；n个数据处理板，每个数据处理板包括第二接收端口，n个所述数据处理板通过所述第二接收端口分别与所述第二输出端口一一对应连接，用于在接收到所述数据储存与分发模块分发的光刻数据时进行数据处理，其中，y≥n≥1；n个图形显示器，n个所述图形显示器与n个所述数据处理板一一对应连接，用于在接收到所述数据处理板发送的处理后的光刻数据时进行图形显示；其中，所述第一输出端口和所述第一接收端口均为100g端口。2.根据权利要求1所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述数据储存与分发模块，包括：处理器，所述处理器上设有x个所述第一接收端口和y个所述第二输出端口；固态硬盘，所述固态硬盘与所述处理器连接，用于存储所述处理器接收的来自所述上位机传输的所述光刻数据；动态随机存储器，所述动态随机存储器与所述处理器连接，用于对写入或读取所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存。3.根据权利要求2所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，动态随机存储器为多个且包括第一动态随机存储器和第二动态随机存储器；其中，所述第一动态随机存储器与所述处理器连接，用于对写入所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存；所述第二动态随机存储器与处理器连接，用于对读取所述固态硬盘内的光刻数据进行缓存。4.根据权利要求3所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述动态随机存储器通过i/0接口与所述处理器连接。5.根据权利要求2所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述动态随机存储器为ddr4。6.根据权利要求2所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述处理器上还设有多个pcie3 x4接口；所述固态硬盘为多个，每个固态硬盘通过对应的pcie3 x4接口与所述处理器连接。7.根据权利要求2所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述处理器为fpga芯片。8.根据权利要求1所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，所述第二输出端口为sfp+接口或qsfp接口，所述第二接收端口为sfp+接口或qsfp接口。9.根据权利要求1所述的用于直写光刻设备的数据传输系统，其特征在于，x≤2，y≤16。

技术总结

本实用新型公开了一种用于直写光刻设备的数据传输系统，所述用于直写光刻设备的数据传输系统包括：上位机，上位机包括X个第一输出端口；数据储存与分发模块，数据储存与分发模块包括X个第一接收端口和Y个第二输出端口；N个数据处理板，N个数据处理板通过第二接收端口分别与第二输出端口一一对应连接；N个图形显示器，N个图形显示器与N个数据处理板一一对应连接。采用该用于直写光刻设备的数据传输系统可以解决因上位机中端口数量有限使得上位机数量增加的问题，节约设备成本，以及提升数据的传输速率以增加性能。据的传输速率以增加性能。据的传输速率以增加性能。