[实用新型]一种基于VPX架构的固态存储板卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速大容量存储设备，具体为一种基于VPX架构的固态存储板卡。

背景技术

随着信息技术和计算机技术的飞速发展，未来社会将是一个高效的数字化社会，大量的语音、数据、图像、图形等信息需要计算机进行实时感知和处理。随着计算机在各个领域的深入，用户对高性能、抗恶劣环境计算机提出了越来越高的要求。

我们熟悉的机械式硬盘，又称为“温彻斯特(Winchester)”硬盘，基于1968年IBM公司提出了“温彻斯特”技术设置的。该技术的原理是：磁盘盘片为圆形，被固定在一个密封的空间内，并以主轴为中心高速旋转；磁头沿盘片径向移动，并悬浮在高速转动的盘片上方不与盘片直接接触，表面涂有磁性介质的盘片作为存储载体，这些磁性介质在显微镜下呈现出来的便是一个个磁颗粒。微小的磁颗粒极性可以被磁头快速的改变，并且在改变之后可以稳定地保持住极性，通过磁颗粒的磁通量以及磁阻的变化来记录二进制中的0或1。这样的设计可以使得磁盘的存储密度达到一个较高的水平，由于需要采用磁头来读取磁信息，因此盘片需要高速旋转，磁头也需要在盘片上方做径向移动才可以让传输速度达到一个较高的水平，而这种机械式的设计势必产生稳定性和耐久性问题。如果在磁盘读取或写入过程中硬盘受到了突然地撞击，由于磁头距离盘片非常近，因此很可能造成盘片的划伤，而这种物理损伤是不可修复的，会造成数据的永久丢失；另外如果数据没有储存在连续的扇区和磁道上，那么磁头必须通过不断调整自身位置来寻找数据，这将大大影响其连续传输速度，另外在速度的进一步提升、温度特性、抗干扰性、高噪声、高功耗、使用寿命等等也都是传统机械硬盘的瓶颈，特别在军工行业其缺点显得更为突出。并且在整个高性能数据通讯存储领域，也急需要高速稳定大容量的储存介质来对整个行业的发展提供支持和推动。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型在于提供一种基于VPX架构的固态存储板卡，其存储速度高，容量大，可靠性好，使用寿命长。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种基于VPX架构的固态存储板卡，包括固态存储控制器，背板模块，存储模块，VPX连接器和冗余电源模块；所述的固态存储控制器设置在背板模块上，并通过ECC接口连接DDR，以及通过GTX接口分别连接的PCIe模块和RapidIO模块；所述的存储模块包括若干能够扩展的NAND Flash存储器；所述的VPX连接器用于通信信号、控制信号、VPX差分信号和电源信号的转发；固态存储控制器通过IO总线分别与存储模块和冗余电源模块连接；VPX连接器上对应VPX差分信号的接口与PCIe模块和RapidIO模块连接，其他接口与分别固态存储控制器连接。

优选的，固态存储控制器包括至少一个处理器，用于连接外部设备的外设模块，以及分别通过控制总线与处理器连接的PCIe协议控制器、RapidIO协议控制器、Secure安全模块、缓存模块和Flash存储通道；连接缓冲模块的Secure安全模块通过数据总线分别与PCIe协议控制器、RapidIO协议控制器和外设模块连接；缓存模块与DDR连接，并通过Flash存储通道与NANDFlash存储器连接；PCIe协议控制器和RapidIO协议控制器分别与VPX连接器连接。

进一步，缓存模块通过DDR映射表加速模块与DDR连接。

优选的，固态存储控制器采用FPGA可编程器件。

优选的，NAND Flash存储器包括依次连接在IO总线上的Flash扩展控制器和Flash颗粒组。

优选的，VPX连接器采用MultiGig的RT-2接插件。

进一步，VPX连接器上分别设置有用于连接销毁触发信号线、配置信号线、IIC/UART通信线、RS422控制线和电源信号线的对应接口。

优选的，本实用新型还包括连接在IO总线上的温度及风扇管理电路和供电电源管理电路。

优选的，PCIe模块采用PCIe2.0×4的标准，所述的RapidIO模块采用RapidIO×4的标准。

优选的，固态存储板卡采用6U的VPX板卡标准，冗余电源模块包括第一冗余电源和第二冗余电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：