[发明专利]一种基于VPX的高速海量Flash存储模块

说明书

本发明公开了一种基于VPX的高速海量Flash存储模块，包括VPX光线交换板、12套VPX存储功能模块和VPX总线，VPX光线交换板为基于VPX总线的12通道光线存储控制模块，最多集成12路全双工6.25Gbps光纤通路接口，可实现将接收的数据通过VPX总线对12套VPX存储功能模块进行高速读写操作，每套VPX存储功能模块的读写速率高于250MB/s；每套VPX存储功能模块的容量为1T字节，12套VPX存储功能模块供提供12T字节以上容量，实现了存储容量大于12TB，存储速度最高高于3GB/s的存储设备，既具有高的存取速度，也具有体积小重量轻方便携带的优点。

技术领域

本发明涉及数据存储领域，特别是一种基于VPX的高速海量Flash存储模块。

背景技术

当前存储领域主要有2种典型的存储方式：基于DDR的存储、基于物理磁盘阵列的存储。基于DDR的存储速度快，体积轻便，存储速度可达GB/s的量级；基于物理磁盘阵列的存储具有存储容量大，掉电非易失的优点，存储容量可达TB的量级，但是基于DDR的存储设备具有掉电丢失、容量有限等缺点，基于物理硬盘的存储设备具有体积大笨重，存储速度慢等缺点，两种存储方式均无法兼顾容量和存储速度两个方面。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于VPX的高速海量Flash存储模块，基于大规模FPGA器件、高速光纤接口和海量Flash存储阵列灯技术，实现了一种存取速度快、容量大的海量高速存储设备，既具有高的存取速度，也具有体积小重量轻方便携带的优点。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种基于VPX的高速海量Flash存储模块，包括VPX光线交换板、12套VPX存储功能模块和VPX总线，其中：

VPX光线交换板：包括第一FPGA器件、第二FPGA器件、PowerPC处理器和SRIO开关，所述第一FPGA器件、第二FPGA器件和PowerPC处理器分别与所述SRIO开关连接，所述第一FPGA器件和第二FPGA器件集成有基于SRIO标准协议的全双工数据传输接口，所述PowerPC处理器连接千兆以太网；

12套VPX存储功能模块：每套VPX存储功能模块容量为1T字节，包括FPGA控制器、扩展Flash模块接口、Flash芯片阵列1和Flash芯片阵列2，所述扩展Flash模块接口、Flash芯片阵列1和Flash芯片阵列2分别连接所述FPGA控制器；

VPX总线：用于连接SRIO开关和12套VPX存储功能模块的FPGA控制器。

进一步，所述VPX光线交换板设置有第一FMC接口和第二PMC接口，所述第一FPGA器件和第一FMC接口之间提供8对SRIO高速串行接口和34对差分线，8对SRIO高速串行接口用于实现光纤连接，速率为6.25Gbps，34对差分线的速率为800Mb/s。

进一步，所述第一FPGA器件和第二FPGA器件均分别外挂64M×32b DDR4 SDRAM和4M×36b QDRII SDRAM。

进一步，所述第一FPGA器件和第二FPGA器件均提供8对高速串行接口，从P3引出；20对差分接口，从P4引出；所述第一FPGA器件和第二FPGA器件之间提供×4rapidIO直接连接。

进一步，所述PowerPC处理器选用PowerPC 8641/0D，工作频率1GHz，外挂2组512MB(64M×64b)DDR4 SDRAM，乒乓方式；同时提供×8PCI－e接口、千兆以太网接口和RS－232/422接口。

进一步，所述VPX光线交换板还包括一片配置FPGA，分别连接第一FPGA器件、第二FPGA器件和PowerPC处理器，用于对第一FPGA器件、第二FPGA器件和PowerPC处理器进行配置。