[实用新型]基于光纤通道的电子硬盘阵列式存储设备

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种超高速超大容量存储设备，具体是一种基于光纤通道(FibreChannel)的、采用SATA接口电子硬盘阵列的超高速大容量阵列式存储设备。

背景技术

目前，主要的存储设备是机械硬盘，部分高端产品则是基于SATA或SCSI接口机械硬盘的磁盘阵列。但是对于工业领域和高端存储领域，磁盘阵列仍然不能满足其需求。能够满足速度要求的基于机械硬盘的磁盘阵列则体积大、重量大和功耗高，性价比低。而且，机械硬盘采用机械马达和磁片作为存储体，不适于对温度和湿度等有较高要求应用环境。

发明内容

针对现有硬盘和磁盘阵列数据传输速度和存储速度低的不足和环境适应能力弱的缺点，本实用新型提供了一种基于光纤通道(FibreChannel)的、采用SATA接口电子硬盘阵列的超高速大容量阵列式存储设备。

本实用新型的技术解决方案是：符合光纤通道(FibreChannel)规范的接口器件3连接采用FPGA实现光纤通道(FibreChannel)协议和SATA电子硬盘阵列管理的控制器1，控制器1连接SATA电子硬盘阵列2，电源管理4与控制器1连接实现低功耗控制。

SATA电子硬盘协议实现和SATA电子硬盘阵列管理控制器实现了电子硬盘的数据管理和存储以及总线时序，可以实现1GBytes/s的数据传输速率和1米至10千米的传输距离以及1TBytes至20TBytes的容量管理。该控制通过FPGA可编程逻辑器件实现，采用SOC芯片设计方式，集成了嵌入式软核处理器5、光纤通道(FibreChannel)协议IP7、光纤通道(FibreChannel)物理层IP8、SATA电子硬盘阵列管理控制器6。

SATA电子硬盘阵列2采用多块SATA接口的电子硬盘实现速度和容量的扩展，实现100MBytes/s-1GBytes/s的存储速度和1TBytes-20TBytes的容量，可实现数据的长时间保存；并且具有低功耗的优点。

电源管理4具有低功耗特征，可自动监测系统的状态，当控制器处于闲置状态时，电源管理单元自动进入待机节电模式。

该电子硬盘阵列式存储设备可通过光纤方便的与具有光纤接口的服务器和嵌入式主机连接。对环境适应能力高，可在工业级的温度和湿度范围内正常工作。

该电子硬盘阵列式存储设备具有如下优点：

1、采用光纤通道(FibreChannel)总线作为传输接口，具有高速特性，满足高端领域对数据传输速率的要求，同时传输距离长，适应更多特定场合应用。

2、设计了SATA电子硬盘阵列管理，极大的扩展了存储容量和速度。

3、采用SATA电子硬盘作为存储单元，具有高速、结构紧凑、数据保存时间长的优点。

4、采用了可编程逻辑器件，采用SOC芯片设计方式，采用了嵌入式软核处理器，实现了光纤通道(FibreChannel)协议和SATA电子硬盘阵列的管理。

5、智能电源管理单元，使得设备功耗进一步得到优化。

6、上述优势使得该设备具有高可靠性、高性能、低功耗、体积较磁盘阵列小的特征。

附图说明

图1是基于光纤通道的电子硬盘阵列式存储设备的组成框图。

图2是SATA电子硬盘阵列管理控制器设计原理图。

具体实施方式

结合一种实施方式进行详细说明。

实施例采用如下型号配置：

可编程逻辑器件：Virtex5LXT50-FF665

SATA电子硬盘：RunCore SATA25-160G

嵌入式软核处理器：Xilinx MicroBlaze 4.0

光纤(FibreChannel)通道协议IP：Xilinx FibreChannel LogiCORE

光纤(FibreChannel)通道物理层IP：Xilinx RocketIO GTP

实施例：火箭试验数据采集

火箭测试实验的数据流速度可高达400MBytes/s，连续存储时间可达1小时。且由于火箭试验现场环境的限制，机械硬盘阵列不论是在性能上还是物理特性上都无法满足存储需求。采用基于光纤通道(FibreChannel)的SATA电子硬盘阵列式存储设备不仅可以利用光纤的长距离传输特性实现控制人员远离实验环境，还以其高达1GBytes/s的传输速度和高达20TBytes的海量容量满足火箭测试实验数据的存储。