CN105824366A - 一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡 - Google Patents

一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡 Download PDF

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高明
金长新
于治楼
刘强
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Abstract

本发明公开了一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，所述记录板卡结构包括CPU、PCIE转Rapid IO桥片、PCIE转SATA桥片，其中：CPU选用freescale P3041；PCIE转Rapid IO桥片选用IDT的Tsi721芯片，输入为PCIE X4，输出为符合Rapid IO 2.0标准的4X S‑RIO；PCIE转SATA桥片选用Marvell的88SE9235芯片。本发明Rapid IO数据交换板具有低功耗，高性能，管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种基于Rapid IO的数据记录系统。

Description

一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡
技术领域
本发明涉及Rapid IO技术领域，具体涉及一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡。
背景技术
Rapid IO是由Motorola和Mercury等公司率先倡导的一种高性能、低引脚数、基于数据包交换的互连体系结构，是为满足和未来高性能嵌入式系统需求而设计的一种开放式互连技术标准。Rapid IO主要应用于嵌入式系统内部互连，支持芯片到芯片、板到板间的通讯，可作为嵌入式设备的背板（Backplane）连接。随着近几年Rapid IO技术的快速发展和广泛应用，越来越多的服务器、视频设备等提出了对Rapid IO的要求，而传统的数据记录板卡，不论是千兆以太网接口，还是万兆以太网接口，都无法满足基于Rapid IO的数据存储。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对以上情况，本发明提供了一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，所述记录板卡结构包括CPU、PCIE转Rapid IO桥片、PCIE转SATA桥片，其中：
CPU选用freescale P3041，该CPU具有4核心，采用 45nm 工艺实现，主频达 1.5GHz，正常工作情况下，功耗仅为15.7W，整板功耗仅为27.4W；
PCIE转Rapid IO桥片选用IDT的Tsi721，该芯片输入为PCIE X4，输出为符合Rapid IO 2.0标准的4X S-RIO，最大速率可以达到20Gbps；
PCIE转SATA桥片选用Marvell的88SE9235芯片，正常工作情况下，功耗仅为1W，支持4路SATA3.0，挂载512GB的电子盘，最大可支持2TB容量。
所述记录板卡结构包括WEB管理模块，通过HWM(硬件监视, Hard Ware Monitoring)进行硬件检测，通过I2C对检测信息进行上传，可以对硬盘进行Raid划分，对系统健康信息进行监测，实现了系统的高效管理和维护。
所述记录板卡结构包括ATCA连接器，采用ATCA架构与背板级联，提高了系统的加固性。
所述记录板卡使用4G DDR3内存，保证了板卡的高速处理，最大可支持8路SATA3.0固态硬盘，具有Raid 0、1、5、10等功能，最大容量可以达到4TB。
所述记录板卡采用高性能的SerDes通道，可以提供单路1.25、2.5、3.125和5.0Gbaud等多种传输速率，记录速率可以达到1GB/S以上。
所述记录板卡不但具有Rapid IO，对外还提供4路千兆以太网接口和两路USB2.0接口，满足不同场合的各种应用。
RAID 0又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID 0提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。RAID 1通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。RAID 5 是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。Raid 10是一个Raid 0与Raid1的组合体，它是利用奇偶校验实现条带集镜像，所以它继承了Raid0的快速和Raid1的安全。
SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种主流的时分多路复用(TDM)、点对点(P2P)的串行通信技术。即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。这种点对点的通信技术可以提升信号的传输速度，并且降低通信成本。
本发明的有益效果为：
本发明Rapid IO数据交换板具有低功耗，高性能，管理方便和维护简单等优点，可广泛应用于各种基于Rapid IO的数据记录系统。
附图说明
图1为本发明Rapid IO大容量高速记录板卡系统图。
具体实施方式
下面通过说明书附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：
实施例1：
如图1所示，一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，所述记录板卡结构包括CPU、PCIE转Rapid IO桥片、PCIE转SATA桥片，其中：
CPU选用freescale P3041，该CPU具有4核心，采用 45nm 工艺实现，主频达 1.5GHz，正常工作情况下，功耗仅为15.7W，整板功耗仅为27.4W；
PCIE转Rapid IO桥片选用IDT的Tsi721，该芯片输入为PCIE X4，输出为符合Rapid IO 2.0标准的4X S-RIO，最大速率可以达到20Gbps；
PCIE转SATA桥片选用Marvell的88SE9235芯片，正常工作情况下，功耗仅为1W，支持4路SATA3.0，挂载512GB的电子盘，最大可支持2TB容量。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例所述记录板卡结构包括WEB管理模块，通过HWM(硬件监视, Hard Ware Monitoring)进行硬件检测，通过I2C对检测信息进行上传，可以对硬盘进行Raid划分，对系统健康信息进行监测，实现了系统的高效管理和维护。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，本实施例所述记录板卡结构包括ATCA连接器，采用ATCA架构与背板级联，提高了系统的加固性。
实施例4：
在实施例3的基础上，本实施例所述记录板卡使用4G DDR3内存，保证了板卡的高速处理，最大可支持8路SATA3.0固态硬盘，具有Raid 0、1、5、10等功能，最大容量可以达到4TB。
实施例5：
在实施例4的基础上，本实施例所述记录板卡采用高性能的SerDes通道，可以提供单路1.25、2.5、3.125和5.0Gbaud等多种传输速率，记录速率可以达到1GB/S以上。
实施例6：
在实施例5的基础上，本实施例所述记录板卡不但具有Rapid IO，对外还提供4路千兆以太网接口和两路USB2.0接口，满足不同场合的各种应用。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡结构包括CPU、PCIE转Rapid IO桥片、PCIE转SATA桥片，其中：
CPU选用freescale P3041；
PCIE转Rapid IO桥片选用IDT的Tsi721芯片，输入PCIE X4，输出符合Rapid IO 2.0标准的4X S-RIO；
PCIE转SATA桥片选用Marvell的88SE9235芯片。
2.根据权利要求1所述的一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡结构包括WEB管理模块，通过HWM进行硬件检测，通过I2C对检测信息进行上传，对硬盘进行Raid划分，对系统健康信息进行监测。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡结构包括ATCA连接器，采用ATCA架构与背板级联。
4.根据权利要求3所述的一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡使用4G DDR3内存，最大可支持8路SATA3.0固态硬盘，具有Raid 0、1、5、10功能，最大容量达到4TB。
5.根据权利要求4所述的一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡采用SerDes通道，提供单路1.25、2.5、3.125和5.0Gbaud传输速率，记录速率达到1GB/S以上。
6.根据权利要求5所述的一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡，其特征在于：所述记录板卡对外还提供4路千兆以太网接口和两路USB2.0接口。
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