[发明专利]一种基于卸载卡的NVME硬盘管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于卸载卡的NVME硬盘管理系统，包括：主控模块、卸载卡模块和硬盘背板模块；所述卸载卡模块包括数据运算单元和点灯控制单元；所述数据运算单元与主控模块的数据端连接，所述数据运算单元的硬盘状态通信端口与点灯控制单元连接，所述数据运算单元与硬盘背板的数据端连接；所述点灯控制单元的输出端与硬盘背板的点灯通信端口连接。还公开了一种管理方法，可以有效地提高服务器计算性能时，并保证了NVME硬盘的管理控制功能。

技术领域

本发明涉及硬盘管理技术领域，尤其是一种基于卸载卡的NVME硬盘管理系统及方法。

背景技术

NVME(英文全称：Non-Volatile Memory express中文全称：非易失性内存主机控制器接口规范)硬盘是服务器技术领域常见的固态硬盘，为了实现NVME硬盘的应用，需要设计NVME硬盘背板，使NVME硬盘与HOST进行通信。常见的HOST控制器为CPU，CPU通过PCIE链路(peripheral component interconnect、高速串行计算机扩展总线标准)与NVME背板直连，并通过VPP信号进行NVME硬盘的管理。随着产品应用情景的复杂性，直连NVME硬盘需要占用CPU大量计算空间，从而影响到CPU的性能。

如图1所示，现有的服务器主板设计中，CPU的PCIE port通过高速线连接到背板NVME硬盘，CPU的VPP信号连接到背板CPLD，背板CPLD通过解析VPP信号实现NMVE硬盘的管理操作。NVME硬盘通过背板与CPU Port直接相连，当大量的计算数据需要存储到NVME硬盘时，需要占用CPU大量的计算单元，降低了CPU的整体性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于卸载卡的NVME硬盘管理系统及方法，有效地提高服务器计算性能时，并保证了NVME硬盘的管理控制功能。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种基于卸载卡的NVME硬盘管理系统，包括：

主控模块、卸载卡模块和硬盘背板模块；所述卸载卡模块包括数据运算单元和点灯控制单元；所述数据运算单元与主控模块的数据端连接，所述数据运算单元的硬盘状态通信端口与点灯控制单元连接，所述数据运算单元与硬盘背板的数据端连接；所述点灯控制单元的输出端与硬盘背板的点灯通信端口连接。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述数据运算单元包括88NR2241B0芯片，所述88NR2241B0芯片的上游端口与主控模块的PCIE端口连接，所述88NR2241B0芯片的下游端口与硬盘背板的PCIE端口连接。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述点灯控制单元包括卸载卡CPLD芯片，所述卸载卡CPLD芯片包括GPIO解析模块和VPP模拟模块，所述GPIO解析模块的输入端与88NR2241B0芯片连接，所述GPIO解析模块的输出端与VPP模拟模块的输入端连接，所述VPP模拟模块的输出端与硬盘背板模块的点灯通信端口连接。

结合第一方面，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述硬盘背板模块包括背板CPLD芯片和NVME SSD硬盘，所述88NR2241B0芯片的下游端口与NVME SSD硬盘的PCIE端口连接，所述VPP模拟模块的输出端与背板CPLD芯片的VPP信号端连接。

本发明第二方面提供一种基于卸载卡的NVME硬盘管理方法，包括以下步骤：

解析上游端寄存器中数值，获取每个NVME硬盘的状态信息；

模拟CPU VMD的工作机制，将所述每个NVME硬盘的状态信息通过VPP数据格式发送至硬盘背板；

所述硬盘背板基于所述每个NVME硬盘的状态信息对所有NVME硬盘进行控制管理。