[发明专利]一种基于FPGA的SATA IP核及数据存储方法

说明书

本发明提出了一种基于FPGA的SATA IP核及数据存储方法，涉及数据存储技术领域。一种基于FPGA的SATA IP核，包括RAID阵列逻辑模块、多个SATA接口模块和多个通信接口模块；各个所述SATA接口模块和各个通信接口模块均与所述RAID阵列逻辑模块连接；各个所述SATA接口模块均连接有硬盘，其中，RAID阵列逻辑模块，用于通过所述通信接口模块获取外部输入数据并通过多个所述SATA接口模块将所述外部输入数据写入到对应的硬盘；还用于通过多个所述SATA接口模块从硬盘中读出数据，并通过所述通信接口模块将数据输出，RAID阵列逻辑模块将硬盘分为多组阵列形式，进而采用RAID阵列技术进行数据的储存，提高了数据存储的可靠性。

技术领域

本发明涉及数据存储技术领域，具体而言，涉及一种基于FPGA的SATA IP核及数据存储方法。

背景技术

对于高速数字信号的实时存储，目前普遍采用FPGA直接写数据至Nandflash阵列里面的方案，其Flash的控制算法(FTL算法)均在FPGA里面实现，初期性能良好，使用一段时间以后，普遍性存在蓝屏，掉盘(存储设备在系统消失)，客户数据经常性的无法恢复，系统无法使用等故障，而且故障现象一旦出现，很难使用技术手段维修维护，只能更换新卡，新卡经历一段时间之后，也会同样出问题。因此采用目前的存储方案可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的SATA IP核及数据存储方法，用以改善现有技术中数据存储可靠性不高的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于FPGA的SATA IP核，包括RAID阵列逻辑模块、多个SATA接口模块和多个通信接口模块；各个SATA接口模块和各个通信接口模块均与RAID阵列逻辑模块连接；各个SATA接口模块均连接有硬盘，其中，

RAID阵列逻辑模块，用于通过通信接口模块获取外部输入数据并通过多个SATA接口模块将外部输入数据写入到对应的硬盘；还用于通过多个SATA接口模块从硬盘中读出数据，并通过通信接口模块将数据输出。

上述实现过程中，RAID阵列逻辑模块通过通信接口模块获取外部输入数据并通过多个SATA接口模块将外部输入数据写入到对应的硬盘，从而达到数据存储的目的；RAID阵列逻辑模块通过多个SATA接口模块从硬盘中读出数据，并通过通信接口模块将数据输出，从而达到数据读出的目的。RAID阵列逻辑模块将硬盘分为多组阵列形式，进而采用RAID阵列技术进行数据的储存，上述SATA IP核独立占用一块FPGA芯片，通过加载本IP核，FPGA芯片即成为具备对多个SATA接口硬盘进行阵列控制的高性能存储控制器芯片，对外通信典型地采用RapidIO协议、以太网等协议，数据通信以帧为基本单位进行组织，每个数据帧都配有CRC校验字和帧序号，因此对于数据传输错误是完全可检测的。当出现数据通信错误时，通信逻辑将使用重新传输机制对数据重传，直至数据传输正确，从而确保数据写入和读出的可靠性。同时，基于SATA协议，FPGA与每一块硬盘之间的数据也是基于帧格式进行组织和传输的，每一帧数据同样也配有CRC校验字，因此FPGA与SATA之间的数据传输错误也是完全可检测的，同样地，对于偶发的数据传输错误，FPGA将重新发起读写操作，直至数据传输正确。从而提高速据写入和读出的可靠性。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括缓冲管理模块，RAID阵列逻辑模块和外部存储芯片分别与缓冲管理模块连接；

缓冲管理模块，用于将数据缓冲到外部存储芯片中。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，还包括智能管理模块，智能管理模块与RAID阵列逻辑模块连接，用于对RAID阵列逻辑模块中的数据流进行监测，并根据监测结果进行调度。