[發明專利]細胞陣列文件存儲系統及其文件存儲設備與文件存儲方法

有效

• 申請號: 201610027777.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105718392B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 戴瑾
• 申請（專利權）人: 上海磁宇信息科技有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

1.一種細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，包括：內控CPU、細胞陣列、細胞陣列總線以及至少一個第一存儲器；所述第一存儲器為采用整塊讀寫的非易失性存儲器；所述細胞陣列和所述細胞陣列總線集成于一個芯片中；

所述細胞陣列是由一個以上兼具計算和存儲功能的細胞組成的二維陣列或三維陣列，其中每一個細胞包括微處理器和第二存儲器；所述第二存儲器為非易失隨機存儲器，用于所述微處理器計算時所涉及數據的隨機存取，還用于存儲軟件的指令代碼和需要永久保存的數據；每一個細胞中還包括與所述微處理器相連的存儲控制器，用于對與本細胞相連的所述第一存儲器進行數據存儲訪問控制；

每一個細胞儲存各自在所述細胞陣列中的位置作為ID以供細胞中的軟件或硬件讀取；

所述內控CPU通過所述細胞陣列總線與所述細胞陣列中的每一個細胞進行通信；

所述細胞陣列中的相鄰細胞之間有通信接口，能相互發送數據。

2.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述內控CPU通過所述細胞陣列總線與所述細胞陣列中的每一個細胞進行的通信包括以下情況中的至少一種：

按地址讀寫所述細胞陣列中任一細胞的第二存儲器；

將數據廣播到所述細胞陣列中目標區域內每一個細胞的第二存儲器，并寫入所述目標區域內每一個細胞的第二存儲器中相同的相對地址；

給所述細胞陣列中任一細胞的微處理器發送指令、發送數據或讀取狀態；

給所述目標區域內所有細胞的微處理器廣播指令。

3.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述細胞陣列中的細胞還包括總線控制器和細胞內部總線，所述總線控制器與所述細胞陣列總線、微處理器以及細胞內部總線相連，所述總線控制器用于識別所述內控CPU與本細胞之間進行的通信，連接所述微處理器以傳遞所述內控CPU發送的指令或數據、狀態讀取，或者通過所述細胞內部總線連接所述第二存儲器進行數據的讀寫操作。

4.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述存儲控制器通過連接訪問通道與相應的第一存儲器相連，每一個第一存儲器支持一個或一個以上訪問通道。

5.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，還包括與所述內控CPU相連的至少一個第三存儲器，用于所述內控CPU計算時所涉及數據的隨機存取。

6.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述第二存儲器為MRAM，所述第一存儲器為NAND。

7.根據權利要求1所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述細胞陣列、所述細胞陣列總線以及由所述細胞陣列內各個能相互通信的相鄰細胞所形成的通信網絡集成于一個數據處理芯片中。

8.根據權利要求7所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述內控CPU與所述數據處理芯片集成于一個主控芯片中。

9.根據權利要求7所述的細胞陣列文件存儲設備，其特征在于，所述內控CPU作為獨立的芯片，通過標準的內存接口與所述數據處理芯片進行通信。

10.一種細胞陣列文件存儲系統，其特征在于，包括：外部訪問設備、外部接口以及權利要求1至9任一項所述的細胞陣列文件存儲設備；所述外部訪問設備通過所述外部接口控制所述細胞陣列文件存儲設備執行文件處理操作，所述文件處理操作包括創建、刪除文件或文件目錄、打開或關閉文件、讀寫文件以及調用所述細胞陣列文件存儲設備內的程序完成文件的檢索、查詢及其他處理操作。

11.根據權利要求10所述的細胞陣列文件存儲系統，其特征在于，所述外部訪問設備包括主CPU、DMA控制器和其他外部設備中的至少一種。