[發明專利]一種存儲裝置及計算機系統

有效

• 申請號: 200910172947.X
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101650639A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 徐丹;徐君
• 申請（專利權）人: 成都市華為賽門鐵克科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 彭愿潔;李文紅

技術領域

本發明涉及信息存儲技術領域，具體涉及一種存儲裝置。

背景技術

固態硬盤(SSD，Solid?State?Disk)，是由控制單元和固態存儲單元 (DRAM或FLASH芯片)組成的硬盤。固態硬盤的接口規范和定義、 功能及使用方法上與普通硬盤的相同，且不具有機械轉動裝置，因而SSD 具有讀寫性能高，抗震能力強，電源開銷小等優勢，并廣泛應用于軍事、 車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導 航設備等領域。

固態硬盤通常采用閃存FLASH芯片作為存儲介質。固態硬盤的性能， 由原始的閃存帶寬、損耗平衡算法的效率(固件)以及接口(串行SATA、 PCI-E等)共同決定的，即使采用的SATA接口速度卡性能再強也不能明顯 提高固態硬盤的性能。業界正在逐步提升固態硬盤性能，但新一代SATA 標準還未推出。

目前也有固態硬盤采用PCI-E接口。PCI-E(PCI?Express)是新一代 的總線接口，采用了目前業內流行的點對點串行連接，比起PCI以及更早 期的計算機總線的共享并行架構，可以提高數據傳輸率，達到PCI所不能 提供的高帶寬。相對于傳統PCI總線在單一時間周期內只能實現單向傳輸， PCI?Express的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質量。用于取代AGP 接口的PCI?Express接口位寬為X16，將能夠提供5GB/s的帶寬，即便有 編碼上的損耗但仍能夠提供約為4GB/s左右的實際帶寬，遠遠超過AGP?8X 的2.1GB/s的帶寬。

與現有的傳統硬盤HDD相比，目前固態硬盤最大的劣勢是容量，只達 到數百MB，還不能滿足有些應用和需求。

現有的固態硬盤SSD容量較小，且采用FPGA+CPU進行操作控制其處 理能力有限，導致SSD訪問速度也受到限制。

發明內容

本發明實施例提供存儲裝置，能夠大幅度提高存儲容量及訪問速度。

本發明實施例提供的一種存儲裝置，包括：

M個存儲單元，采用非易失性存儲介質；

串并變換單元，具有N個端口，所述N個端口中之一作為所述存儲 裝置的數據輸入輸出端口；所述N個端口中的M個端口用于連接所述M 個存儲單元，其中N＞M≥2；

操作控制模塊，用于將輸入數據分散存儲到所述M個存儲單元中至 少兩個存儲單元，從所述M個存儲單元中至少兩個存儲單元并行輸出到 所述串并變換單元。

本發明實施例提供的一種計算機系統，包括如前所述的存儲裝置。

本發明實施例提供的一種數據存儲操作控制方法，包括：

將輸入數據分散存儲到至少兩個存儲單元；

輸出數據時從所述至少兩個存儲單元并行輸出數據；

將所述并行輸出數據進行并串變換后輸出。本發明實施例提供的存儲 裝置為新型固態硬盤，將多個固態硬盤SSD組合在一起，擴大了SSD卡的 容量；并利用串并變換單元(PCI?E交換)，并在新型固態硬盤內部按照獨 立磁盤冗余陣列，如RAID?0，RAID?1等方式操作，提高了新型固態硬盤的 數據存取速度，顯著提升了新型固態硬盤的性能。

附圖說明

圖1為本發明實施例中提供的存儲裝置結構示意圖；

圖2為本發明實施例中存儲裝置的操作控制模塊構成示意圖；

圖3為本發明實施例中提供的新型固態硬盤結構示意圖；

圖4a、4b及4c為本發明實施例中采用的PCIE交換芯片示意圖。

具體實施方式

為了進一步提高固態硬盤的存儲容量和訪問速率，本發明提出一種新 型固態硬盤，將多個現有的固態硬盤SSD卡組合在一起，通過串并變換將 這些固態硬盤SSD卡與主機或系統相連接，并在新型固態硬盤內部實現獨 立磁盤冗余陣列(RAID，Redundant?Array?of?Independent?Disks)n 方式(n＝0，1，3，5，10等)操作控制，將要存入的數據分散存儲到各 SSD卡，內部多個SSD卡并行進行數據輸出，也就是使用多條并行通道來 訪問內部各SSD卡。本發明采用了多個SSD卡使得容量得到增加，采用RAID n方式對內部多個SSD卡進行控制，即使固態硬盤在陣列模式下工作的數 據量相當龐大，也能提高存取數據的速度，這樣使用多塊固態硬盤組建 RAID?n陣列的性能顯著提高，以滿足更多的應用和需求。