[實用新型]一種基于FPGA的服務器存儲電路

有效

• 申請號: 201420873110.4
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204347812U
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 楊敏
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 季申清

技術領域

本實用新型屬于服務器芯片技術領域，特別涉及一種基于FPGA的服務器存儲電路。

背景技術

現有技術中，服務器存儲架構都是用專用的PCH橋片連接到服務器的CPU上用來擴展外圍的存儲接口，比如SATA，SAS等。例如公開號為CN202795333U的專利文件披露了一種服務器中磁盤冗余陣列高速讀寫控制電路結構，所述的電路結構包括電源模塊、服務器主板、中央處理器、獨立磁盤冗余陣列卡、磁盤陣列及磁盤陣列緩存模塊，所述的電源模塊、中央處理器和獨立磁盤冗余陣列卡均通過所述的服務器主板交互連接，所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均與所述的電源模塊相連接，且所述的磁盤陣列和磁盤陣列緩存模塊均通過所述的獨立磁盤冗余陣列卡與所述的服務器主板相連接，所述的磁盤陣列緩存模塊為固態硬盤。

目前隨著系統技術在飛速的發展，對數據的存儲容量、存取速度和數據完整性安全要求越來越高，特別是一些研究所，軍工單位等。上述的專利文件提及的技術方案不能完全滿足通用服務器的發展要求，同時還存在系統復雜、功耗較大和成本較高的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于FPGA的服務器存儲電路。

本實用新型的技術方案是，一種基于FPGA的服務器存儲電路，所述服務器存儲電路包括服務器處理器，所述服務器處理器連接DDR3內存芯片，所述服務器處理器連接PCIE接口并通過所述PCIE接口連接FPGA芯片，所述的FPGA芯片連接DDR3緩存芯片，

所述FPGA芯片包括至少4個串行RapidIO接口，即第一串行RapidIO接口、第二串行RapidIO接口、第三串行RapidIO接口和第四串行RapidIO接口，所述的第一串行RapidIO接口連接第一SATA/SAS存儲裝置，所述的第二串行RapidIO接口連接第二SATA/SAS存儲裝置，所述的第三串行RapidIO接口連接第三SATA/SAS存儲裝置，所述的第四串行RapidIO接口連接第四SATA/SAS存儲裝置。

所述服務器處理器是X86架構的E5-2600服務器處理器，所述FPGA芯片是altera的stratix5，所述的服務器存儲電路還包括與所述FPGA芯片連接的FPGA電源供電模塊、FPGA程序并行flash、10/100/1000M網絡接口以及通過本地總線與所述FPGA芯片連接的BMC基板管理控制器芯片AST2400，圍繞BMC基板管理控制器芯片AST2400的周邊電路還包括與其連接的電源模塊、程序flash和DDR3內存，所述的BMC基板管理控制器芯片AST2400的周邊電路還包括與其連接的網絡接口、USB接口、串行接口和VGA接口。

RapidIO是由Motorola和Mercury等公司率先倡導的一種高性能、低引腳數、基于數據包交換的互連體系結構，是為滿足和未來高性能嵌入式系統需求而設計的一種開放式互連技術標準。RapidIO主要應用于嵌入式系統內部互連，支持芯片到芯片、板到板間的通訊，可作為嵌入式設備的背板(Backplane)連接。

RapidIO協議由邏輯層、傳輸層和物理層構成。邏輯層定義了所有協議和包格式。這是對終端進行初始化和完成傳送的很有必要的信息。傳輸層為數據包從一個終端到另一個終端通道的必要信息。物理層描述了設備之間接口協議，例如包傳裝置，流量控制，電特性及低級錯誤管理等。Rapid?IO分為并行Rapid?IO標準和串行Rapid?IO標準，串行RapidIO是指物理層采用串行差分模擬信號傳輸的RapidIO標準。

PCI-Express是總線和接口標準，它原來的名稱為“3GIO”，是由英特爾在2001年提出的，很明顯英特爾的意思是它代表著下一代I/O接口標準。PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設備分配獨享通道帶寬，不共享總線帶寬，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務質量(QOS)等功能。PCIe交由PCI-SIG(PCI特殊興趣組織)認證發布后才改名為“PCI-Express”，簡稱PCI-E或PCIE。

SATA是Serial?ATA的縮寫，即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數據而得名。SATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區別在于能對傳輸指令(不僅僅是數據)進行檢查，如果發現錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數據傳輸的可靠性。串行接口還具有結構簡單、支持熱插拔的優點。