[實用新型]一種基于VPX架構的固態存儲板卡

有效

• 申請號: 201420114224.0
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN203746060U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉江山
• 申請（專利權）人: 西安睿控創合電子科技有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 王萌

技術領域

本實用新型涉及高速大容量存儲設備，具體為一種基于VPX架構的固態存儲板卡。

背景技術

隨著信息技術和計算機技術的飛速發展，未來社會將是一個高效的數字化社會，大量的語音、數據、圖像、圖形等信息需要計算機進行實時感知和處理。隨著計算機在各個領域的深入，用戶對高性能、抗惡劣環境計算機提出了越來越高的要求。

我們熟悉的機械式硬盤，又稱為“溫徹斯特(Winchester)”硬盤，基于1968年IBM公司提出了“溫徹斯特”技術設置的。該技術的原理是：磁盤盤片為圓形，被固定在一個密封的空間內，并以主軸為中心高速旋轉；磁頭沿盤片徑向移動，并懸浮在高速轉動的盤片上方不與盤片直接接觸，表面涂有磁性介質的盤片作為存儲載體，這些磁性介質在顯微鏡下呈現出來的便是一個個磁顆粒。微小的磁顆粒極性可以被磁頭快速的改變，并且在改變之后可以穩定地保持住極性，通過磁顆粒的磁通量以及磁阻的變化來記錄二進制中的0或1。這樣的設計可以使得磁盤的存儲密度達到一個較高的水平，由于需要采用磁頭來讀取磁信息，因此盤片需要高速旋轉，磁頭也需要在盤片上方做徑向移動才可以讓傳輸速度達到一個較高的水平，而這種機械式的設計勢必產生穩定性和耐久性問題。如果在磁盤讀取或寫入過程中硬盤受到了突然地撞擊，由于磁頭距離盤片非常近，因此很可能造成盤片的劃傷，而這種物理損傷是不可修復的，會造成數據的永久丟失；另外如果數據沒有儲存在連續的扇區和磁道上，那么磁頭必須通過不斷調整自身位置來尋找數據，這將大大影響其連續傳輸速度，另外在速度的進一步提升、溫度特性、抗干擾性、高噪聲、高功耗、使用壽命等等也都是傳統機械硬盤的瓶頸，特別在軍工行業其缺點顯得更為突出。并且在整個高性能數據通訊存儲領域，也急需要高速穩定大容量的儲存介質來對整個行業的發展提供支持和推動。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型在于提供一種基于VPX架構的固態存儲板卡，其存儲速度高，容量大，可靠性好，使用壽命長。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種基于VPX架構的固態存儲板卡，包括固態存儲控制器，背板模塊，存儲模塊，VPX連接器和冗余電源模塊；所述的固態存儲控制器設置在背板模塊上，并通過ECC接口連接DDR，以及通過GTX接口分別連接的PCIe模塊和RapidIO模塊；所述的存儲模塊包括若干能夠擴展的NAND?Flash存儲器；所述的VPX連接器用于通信信號、控制信號、VPX差分信號和電源信號的轉發；固態存儲控制器通過IO總線分別與存儲模塊和冗余電源模塊連接；VPX連接器上對應VPX差分信號的接口與PCIe模塊和RapidIO模塊連接，其他接口與分別固態存儲控制器連接。

優選的，固態存儲控制器包括至少一個處理器，用于連接外部設備的外設模塊，以及分別通過控制總線與處理器連接的PCIe協議控制器、RapidIO協議控制器、Secure安全模塊、緩存模塊和Flash存儲通道；連接緩沖模塊的Secure安全模塊通過數據總線分別與PCIe協議控制器、RapidIO協議控制器和外設模塊連接；緩存模塊與DDR連接，并通過Flash存儲通道與NANDFlash存儲器連接；PCIe協議控制器和RapidIO協議控制器分別與VPX連接器連接。

進一步，緩存模塊通過DDR映射表加速模塊與DDR連接。

優選的，固態存儲控制器采用FPGA可編程器件。

優選的，NAND?Flash存儲器包括依次連接在IO總線上的Flash擴展控制器和Flash顆粒組。

優選的，VPX連接器采用MultiGig的RT-2接插件。

進一步，VPX連接器上分別設置有用于連接銷毀觸發信號線、配置信號線、IIC/UART通信線、RS422控制線和電源信號線的對應接口。

優選的，本實用新型還包括連接在IO總線上的溫度及風扇管理電路和供電電源管理電路。

優選的，PCIe模塊采用PCIe2.0×4的標準，所述的RapidIO模塊采用RapidIO×4的標準。

優選的，固態存儲板卡采用6U的VPX板卡標準，冗余電源模塊包括第一冗余電源和第二冗余電源。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：