[发明专利]一种用于缓存和计算用途的便携式RAID5设备

说明书

技术领域

本发明属于电子电路领域，是一种特殊的移动RAID设备，也可用作磁盘或计算机的速度放大器。

背景技术

移动存储设备在近年快速普及，但是遇到速度瓶颈尤其是4K速度瓶颈。移动存储设备主流的包括移动硬盘和u盘。对于传输文件而言，可能顺序速度更重要，但是对于移动计算来说，以及对于缓存来说，重要的，就不是顺序速度而是4K速度。

U盘的4K性能非常低，一般达不到5MB每秒，从U盘运行程序因此十分缓慢。因为，4K速度是程序运行速度的主要决定因素之一。

移动硬盘，尤其是用固态硬盘加装的移动硬盘，其4K性能是不错的，往往能够有30MB每秒，但体积太大，不便携带。而且，其实区区30MB每秒，依然大大低于USB3接口的600MB传输上限，没有利用好带宽。即使是USB2的老式设备，其带宽60MB也被浪费了一半。

因此，目前的移动存储设备不适合用于移动计算，或者缓存应用。这一点，也基本上是行业共识。需要新的硬件架构。

发明内容

为了解决上述问题，创造一种硬件，使得移动存储设备能够更好更适合地用于移动计算，或者缓存应用。

本发明包括一个电路盒，与两块可拆卸更换的mSATA接口的双主控固态存储卡。见附图1。

两块双主控存储卡均使用mSATA接口，每块的电路均为双面，分为A、B面，每个面上都各有一颗主控芯片（部件8），一般为采用ARM架构的CPU，以双核形式实现双通道，以及一颗DRAM缓存（部件10，该缓存也可以替换成内置于主控的SRAM缓存），和2片以上的NAND FLASH闪存（部件9）。偶数片闪存有利于组成双通道。

电路盒部分，一端为电脑外接接口（部件1，可以是USB接口或Thunderbold接口或DIMM插槽或PCIe接口），来连接到计算机等计算设备，一端为一块双面电路板（部件5），包裹在盒子（部件6）内，在电路板的正反两面分别有2个mSATA插槽（部件3和4），这2个接口插槽共同使用一颗Raid控制器（部件2，位于电路板控制部分），以及mSATA转USB等接口的bridge，当2块双面的固态硬盘分别插入这2个mSATA接口插槽时，逻辑上形成4个固态磁盘的阵列，控制器将其组成一个RAID5工作。对于追求速度而安全性要求不高的用户，也可以选择RAID0模式。电路控制部分也可包含额外的缓存，如DRAM缓存。

有益效果：

1.体积小，易于便携使用。由于使用mSATA电路的存储组件，体积很小，只有目前的SATA移动硬盘的三分之一大，或者目前的外置RAID5阵列盒的二十分之一大。由于目前的RAID5往往包含4块2.5寸或3.5寸硬盘，体积十分巨大。企事业单位对RAID5需求很大，本发明将原本无法便携化的RAID5变为可便携使用、携带的设备。

2. 速度快，可用于移动计算和缓存。每面各有一个主控，数据通道翻倍，速度可以达到一般固态硬盘的2倍。一般固态硬盘的4K速度为30MB每秒，而使用本设备的话可以达到100MB每秒以上，对于移动计算和缓存应用，这个速度就可以大致满足需求了。如果使用较好的闪存和缓存，4K速度可以达到300MB每秒以上，4K QD速度可以达到1GB每秒以上。

3. 数据稳定安全。RAID5结构即使其中某个区域发生了数据损毁，也可以修复。

附图说明

图 1. 设备的结构侧视图，其中1是与计算机连接的接口，图中以USB为例但不限于USB接口，6是外部保护盒子，5是控制电路板，2是控制器，3是A面的mSATA插槽，4是B面的mSATA插槽，7是mSATA接口的双面双主控固态硬盘，上下各有一块，8是7的SSD主控，A面和B面各有一个，9是闪存，闪存的数量与分布此处只是举例，10是DRAM缓存（该缓存也可以替换成内置于主控的SRAM缓存）。