[實用新型]一種數據存儲裝置

有效

• 申請號: 200920109810.5
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN201465566U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 趙琨;賈晨旭;羅奇
• 申請（專利權）人: 北京國科環宇空間技術有限公司
• 主分類號: G11C7/10
• 分類號: G11C7/10
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本實用新型涉及數據存儲技術，具體涉及一種數據存儲裝置。

背景技術

隨著計算機技術的發展，對存儲設備的要求越來越高，其中不僅包括對容量、性能、存儲速度的要求，對存儲設備的體積和功耗的要求，還包括對各種應用環境的良好適應性等。目前廣泛適用的存儲設備，按照存儲介質的類型大致分為機械硬盤和閃存設備兩種。

機械硬盤由于具有低廉的價格，因此是目前使用最廣泛、市場占有率最高的存儲設備。但是，其自身固有的一些特性限制了其應用領域的進一步拓展。比如對于震動頻繁、環境溫度濕度較為極端或強磁場條件下，就無法使用機械硬盤進行數據存儲。閃存設備的特點在于其隨機讀寫速度快，同時，由于其不存在機械控制，因此數據讀寫穩定且功耗更低，而且由于其數據存儲單元為閃存芯片，因此對環境的適應能力較強：無論溫度、壓強還是濕度、空氣純凈度、磁場強弱等，對其工作性能的影響都不大，因此適用領域遠寬于機械硬盤。

但是，由于閃存設備的接口帶寬一直顯著低于機械硬盤，造成了在大容量存儲設備領域，特別是在對存儲設備的讀寫速度有較高要求的應用場合下，閃存設備的應用受到較大局限。

目前常用的閃存芯片接口帶寬一般在10MBps或幾十MBps，而機械硬盤的接口如并行ATA硬盤接口(PATA)或串行ATA硬盤接口(SATA)一般平均可以達到100MBps以上，因此如何有效提高閃存設備的讀寫速度就成為關鍵因素。為了解決這一問題，目前常用的方法是采用多個閃存設備組成RAID陣列進行并行讀寫，從而提高數據吞吐能力，但現有的方案一般均為在單板單機方案，即使用多個閃存設備在一塊電路板上組成存儲陣列，這種方案的數據處理速度通常為幾百MBps。

這種方法雖然能夠有效提高數據記錄的速度，但是仍然無法滿足對于記錄速度更高(比如要求記錄速度在GBps以上)的應用環境。雖然有部分國外的存儲設備可以達到這種要求，但是其價格十分高昂。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種數據存儲裝置，能夠實現高速數據實時記錄存儲且成本更低。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案具體是這樣實現的：

一種數據存儲裝置，該裝置包括：數據輸入端口、主控制器和n個存儲板，n為正整數，每個存儲板包括FPGA控制器和存儲陣列；

所述主控制器，將數據輸入端口輸入的高速數據流按照預先設定的數據塊大小分發給各存儲板中的FPGA控制器；

FPGA控制器，接收主控制器發來的數據塊，將數據塊進一步分成指定大小的數據單元，采用流水線技術將各數據單元依次保存到該存儲板的存儲陣列中；

存儲陣列，根據FPGA控制器的控制存儲FPGA控制器發來的數據單元。

所述存儲陣列為m×n個閃存芯片組成的陣列，m、n為正整數，其中，每行閃存芯片共用該存儲陣列所在存儲板上的FPGA控制器的數據總線，每列閃存芯片共用所述FPGA控制器的控制總線。

所述數據輸入端口為光纖接口。

所述閃存芯片為致密閃存卡、安全數碼卡或單層單元閃存芯片。

由上述的技術方案可見，本實用新型實施例提供的數據存儲裝置，使用FPGA和多個閃存芯片構成的存儲板作為基本單元，在每個存儲板中利用FPGA對各閃存芯片進行并行讀寫控制和流水線緩沖，從而提高了基本單元的數據吞吐速率；同時，使用多個存儲板組成數據存儲裝置進一步提高數據存儲速度，從而實現了高速數據存儲；而且，這種由常用的閃存芯片和FPGA控制芯片組成的裝置成本更低。

附圖說明

圖1為本實用新型數據存儲單元的結構示意圖。

圖2為本實用新型存儲陣列與對應FPGA控制器的連接關系示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。

本實用新型實施例提供一種數據存儲裝置，其組成結構如圖1所示，其中包括：主控制器110、n個存儲板120和數據輸入端口130，n為正整數，每個存儲板包括FPGA控制器121和存儲陣列122；各FPGA控制器121與主控制器110之間，以及輸入數據端口130與主控制器110之間均通過CPCI總線相連；

主控制器110，將通過數據輸入端口140輸入的高速數據流按照預先設定的數據塊大小分發給各存儲板120中的FPGA控制器121；

FPGA控制器121，接收主控制器110發來的數據塊，將數據塊分成指定大小的數據單元，采用流水線技術將所述數據單元保存到該存儲板120的存儲陣列122中；