CN106126448A - 用于灵活存储平台的多协议io基础架构 - Google Patents

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Abstract

一种用于灵活存储平台的多协议IO基础架构。存储母板在合适的连接器上容纳在主机总线接口与存储接口之间提供协议翻译并提供布线的存储适配器电路以容纳多个大容量存储装置，其中，可通过存储母板将所述大容量存储装置连接到存储适配器电路。可利用支持不同主机接口或不同存储接口的电路替换所述存储适配器电路。

Description

用于灵活存储平台的多协议IO基础架构
本申请要求于2015年5月8日提交的第62/158,714号美国临时申请以及2016年4月4日提交的第15/090,409号美国申请的优先权和权益，所述申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
根据本发明的实施例的一个或多个方面涉及数据存储，更具体地讲，涉及一种用于提供多协议存储接口的基础架构。
背景技术
现代计算机系统可包括处理资源、非易失性存储器及永久存储器。永久存储器通过针对存储资源的存储协议与本地处理资源进行通信。例如，因为协议不同时，连接器类型、线缆类型、线路(trace)类型和/或数据路径宽度方面存在差别或者在协议细节(protocol specifics)方面存在其它变化，所以存储资源可支持一个所述协议并且计算机系统可支持用于支持所述协议的单独的基础架构。
需要支持不同存储协议的单独的基础架构限制了整体计算机系统设计的灵活性。因此，存在对支持多个协议的通用基础架构的需求。
发明内容
根据本发明的实施例，提供一种存储系统，包括：存储母板，该存储母板包含第一多个存储接口连接器、第一适配器连接器以及线缆连接器；第一存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口以及主机接口；第二存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口以及主机接口，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路包括路由电路(routing circuit)。
在一个实施例中，第一存储适配器电路还包括协议转换电路。
在一个实施例中，所述存储系统包括：第三存储适配器电路，包含与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路还被配置为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口相同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路还被配置为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口不同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路的第一存储接口包括SATA接口，第二存储接口包括SAS接口。
在一个实施例中，第一存储适配器电路的主机接口包括PCIe接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括从包含SATA、SAS、FibreChannel、NVMe、以太网及USB的群组中所选择的接口。
在一个实施例中，第一存储适配器电路的主机接口包括PCIe接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括PCIe接口。
在一个实施例中，第一存储适配器电路的主机接口包括SAS接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括SAS接口。
在一个实施例中，所述第一多个存储接口连接器中的连接器与至少两个不同存储接口兼容。
在一个实施例中，所述第一多个存储接口连接器中的连接器包括SFF8639连接器。
根据本发明的实施例，提供一种存储系统，包括：存储母板，该存储母板包括第一多个存储接口连接器、第一适配器连接器和线缆连接器；第一存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器以及第一存储连接器，其中，第一存储适配器电路在第一存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第一存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口；第二存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器以及第一存储连接器，其中，第二存储适配器电路在第二存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第二存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
在一个实施例中，所述存储系统包括：大容量存储装置，所述大容量存储装置通过包括从包含线缆、多个印刷电路板线路及无线链路的组中所选择的一部分的数据路径而连接到第一存储适配器电路的第一存储连接器。
在一个实施例中，第一存储适配器电路的第一母板连接器包括PCIe连接器，第一存储适配器的主机接口是PCIe。
在一个实施例中，所述系统包括第三存储适配器电路，包含有第一存储连接器以及与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器；第三存储适配器电路在第三存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第三存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口，其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
根据本发明的实施例，提供一种计算系统，包括：针对19英寸机架的机架托盘(rack tray)，其中，所述机架托盘包括：包含CPU和存储器的主机母板；存储母板，该存储母板包括第一多个存储接口连接器、第一适配器连接器和线缆连接器；第一存储适配器电路，包括与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口；第二存储适配器电路，包括与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同；连接到存储母板的线缆连接器以及连接到主机母板的线缆。
在一个实施例中，所述存储系统包括：第三存储适配器电路，包含与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路还被配置为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口相同。
在一个实施例中，第一存储适配器电路还被配置为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口不同。
根据本发明的实施例，提供一种存储系统，包括：存储母板，包含第一多个存储接口连接器、线缆连接器；具有连接到线缆连接器的主机侧接口以及第一多个存储侧接口的存储适配器电路(存储适配器电路包括：第一协议转换器，被配置为将通信从主机接口协议转换成第一存储接口协议；第二协议转换器，被配置为将通信从主机接口协议转换成第二存储接口协议；第一整合装置(consolidation device)，被配置为将多个第一存储装置连接到第一协议转换器，其中，第一存储装置中的每个被配置为通过第一协议进行通信；第二整合装置，被配置为将多个第二存储装置连接到第二协议转换器，其中，第二存储装置中的每个被配置为通过第二协议进行通信)，其中，每个存储侧接口连接到存储接口连接器中的单个存储接口连接器；存储适配器电路控制器，被配置为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
附图说明
将参照说明书、权利要求书及附图理解本发明的这些和其它特征及方面，其中，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机和电源的框图；
图2A是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图2B是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图3是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图4A是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图4B是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图5是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图6A是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图6B是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图；
图7A是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的示意性平面图；
图7B是根据本发明的实施例的连接到主机的存储母板的示意性平面图；
图8是根据本发明的实施例的连接到存储母板的主机的框图。
具体实施方式
以下结合附图展开的详细描述意在作为对根据本发明提供的用于灵活存储平台的多协议IO基础架构的示例实施例的描述而并非意在表示可构建或利用本发明的仅有的形式。所述描述结合所示出的实施例阐述本发明的特征。然而，将理解：可通过意在也包含在本发明的精神和范围内的不同实施例实现相同或等同的功能和结构。如在本文所示，同样的元件号码意在指示同样的元件或特征。
参照图1，在一个实施例中，主机110连接到向主机110提供数据存储(例如，永久数据存储)的存储母板120。主机110可包括CPU、存储器以及用于连接到存储系统(诸如，存储母板120)的主机存储连接器。如果主机110包括主机总线适配器(HBA)122，则主机接口(即，主机110与存储母板120之间的接口)可以是存储接口，或者，如果主机110不包括主机总线适配器122(例如，如图1所示)，则主机接口可以是主机总线接口，例如，外围组件互连快速(PCIe)接口。如在此所使用，存储接口是用作针对大容量存储装置(诸如，硬盘驱动器或固态驱动器(SSD))的接口的一种接口。例如，存储接口可以是串行高级技术附件(SATA)接口、光纤通道接口、串行连接SCSI(SAS)接口、快速非易失性存储器(NVMe)接口或更通用的接口(诸如，以太网或通用串行总线(USB))。如在此所使用，“主机总线适配器”是充当用于执行在存储母板120的主机侧接口使用的协议与存储母板120的存储侧接口使用的协议之间的协议转换的协议转换器的任何电路。可在定制专用集成电路(ASIC)或片上系统(SOC)等中实施主机总线适配器122。
如针对一个示例实施例的图1所示，存储母板120可包括主机总线适配器122、整合装置124以及多个大容量存储装置(SD)126。主机总线适配器122和整合装置124可被一起封装到物理封装件(这里称之为“存储适配器电路”130)中。大容量存储装置126可以是固态驱动器(SSD)。整合装置124可充当路由电路(routing circuit)，例如，将从主机110接收到的每个读取或写入请求指向连接到整合装置124的若干存储装置中的一个(例如，根据在读取或写入请求中包括的存储地址选择所述一个存储装置)。在一些实施例中，整合装置124是用于通过存储接口传输的信号的路由器、交换机(switch)、扩展器或集线器。存储母板120可从主机110接收电能，或者如图1所示从单独的电源140接收电能，并且存储母板120可将该电能提供给存储适配器电路130、大容量存储装置126以及在存储母板120中安装的需要电能的任何其它元件。存储母板120可构建在印刷电路板(PCB)(或“印刷线路板”(PWB))上，其中，PCB可按照PCB线路的形式在连接器与在存储母板PCB上安装的其它电子元件(如有)之间提供连接。PCB也可物理地支持存储母板120的各种元件(例如，大容量存储装置126)，例如，PCB具有用于支撑这些元件的支架或者螺纹套件，其中，使用螺纹套件以及螺纹紧固件，这些元件可被固定到存储母板120。
在一些实施例中，存储适配器电路130可具有适配器连接器，其中，通过该适配器连接器，存储适配器电路130连接到在存储母板120上的相应适配器连接器。所述适配器连接器提供存储适配器电路130与存储母板120之间的电连接并且也可将存储适配器电路130机械地固定到存储母板120。存储适配器电路130的主机侧(例如)通过适配器连接器的主机侧部分与主机110进行连接，存储适配器电路130的存储侧(例如)通过适配器连接器的存储侧部分与一个或多个大容量存储装置126进行连接。因此，存储适配器电路130可将读取和写入请求从主机110中继到大容量存储装置126中的一个或多个，并且将由大容量存储装置126返回的任何响应中继回主机110。
作为由通过连接器连接到存储母板120的结果(例如，在失败的情况下)存储适配器电路130可被容易替换或代替不同的存储适配器电路130。可通过适配器连接器以及(例如)通过在存储母板PCB中的PCB线路实现在存储适配器电路130与所述系统的其它元件之间的连接。例如，在其它可能性中，在主机110与存储适配器电路130之间的连接可包括在下列连接元件中的导体：在主机110上的连接器、主机110上的连接器与存储母板上的主机连接器之间形成连接的线缆、存储母板120上的主机连接器与适配器连接器之间的PCB线路以及其它可能性的适配器连接器。在一些实施例中，可不通过适配器连接器实现与存储适配器电路130的连接；例如，作为替代，可通过在大容量存储装置126与存储适配器电路130之间直接连接的一个或多个线缆实现与存储适配器电路130的连接。
参照图2A，在一个实施例中，主机110通过与主机总线(例如，主机总线可以是PCIe总线)的连接而连接到存储母板120。如图2A的实施例所示，存储适配器电路130具有用作主机总线(PCIe)的协议与存储接口(例如，SATA、PCIe或SAS)的协议之间的转换的协议转换器的协议转换电路的主机总线适配器122。如图2A的实施例所示，图2A的实施例中的整合装置124连接在主机总线适配器122与多个大容量存储装置126(例如，SATA等存储装置)之间。在图2A的实施例中，整合装置124是SATA扩展器。在其它实施例中，整合装置124是PCIe交换机或SAS扩展器等。
在一些实施例中，可将主机总线适配器122的电路和整合装置124的电路组合为单个的定制ASIC。
在一些实施例中，整合装置124(或者主机总线适配器122和整合装置124的组合)是在大容量存储装置126与一些其它实体(诸如计算机资源(例如，主机))之间提供协议转换和路由(routing)的片上系统(SOC)处理器。在本实施例中的SOC处理器也可提供额外的协议支持或服务(诸如，压缩、去重或复制)。在所述实施例中，SOC处理器也可提供如下的计算能力，即，该计算能力可作为通用或专用母的而被实施存储协议的一部分或者可应用于应用程序的存储母板的增强能力(“存储中计算”能力)。
在图2A的实施例中，如果例如大容量存储装置126中的一些失败，或者如果将利用具有更大存储容量的大容量存储装置126替换大容量存储装置126，则包括主机110和存储母板120的系统(例如，服务器集群)的操作人员可容易地利用被配置为使用不同存储接口的大容量存储装置126(例如，被配置为使用SAS而不是SATA的大容量存储装置126)来替换大容量存储装置126。为此，操作人员可添加如图2B所示的在主机侧与PCIe兼容并且在大容量存储侧与SAS兼容的适当的存储适配器电路130添加到或利用所述存储适配器电路130来替换图2A的实施例的存储适配器电路130。如果作为替换大容量存储装置126的连接器与被替换的大容量存储装置126的连接器相互兼容(针对使用SFF8639连接器的各种尺寸接口的情况就是这样，下文将更详细地讨论)，则每个替换大容量存储装置126可被插入到当被替换的大容量存储装置126被移除时空出的连接器中。在其它实施例中，存储母板120可提针对不同存储接口提供供若干组不同连接器，使得(例如)替换旧的大容量存储装置126的新的大容量存储装置126可被插入到与由旧的大容量存储装置126的移除而空出的连接器相邻(且不同)的连接器中。
参照图3，在一些实施例中，主机110包括主机总线适配器122，使得主机接口(即，在主机110与存储母板120之间的接口)成为存储接口，而不是主机总线接口(如图1所示)。在这些实施例中，存储适配器电路130可包括整合装置124并且它可缺少主机总线适配器122。
参照图4A，在一个实施例中，例如，主机110包括提供SAS接口的主机总线适配器122，整合装置124包括SAS扩展器。与SAS存储接口兼容的多个大容量存储装置126被安装在存储母板120上并且连接到存储适配器电路130。参照图4B，在相关实施例中，主机110包括提供SATA接口的主机总线适配器122，整合装置124包括SATA扩展器。与SATA存储接口兼容的多个大容量存储装置126被安装在存储母板120上并且连接到存储适配器电路130。
在图4A和图4B的实施例中，存储适配器电路130可具有PCIe卡的形状因素(form factor)，并且适配器连接器可以是支持存储适配器电路130并提供与主机110的连接的PCIe连接器。然后，可使用线缆410(例如，在存储适配器电路130上的存储连接器415与大容量存储装置126上的相应存储连接器之间安装的线缆410)实现与大容量存储装置126的一个或多个连接。
如果大容量存储装置126的存储接口是主机接口，则在存储母板120和在存储适配器电路130中的协议转换可能是不必要的。参照图5，在一个实施例中，存储适配器电路130缺少主机总线适配器122，主机总线接口是PCIe，整合装置124是PCIe交换机，存储装置是PCIe驱动器。
参照图6A，在一些实施例中，存储母板120包括针对且同时支持两个或多个存储适配器电路的连接器。在这样的实施例中，使用第一存储接口的第一多个存储装置可连接到第一存储适配器电路，使用与第一存储接口不同的第二存储接口的第二多个存储装置可连接到第二存储适配器电路。在这种实施例中，可选择一个存储接口以提供高性能，可选择另一存储接口以提供低成本(例如，容纳低成本大容量存储装置)。在一些实施例中，存储母板120支持并包括超过两个的存储适配器电路(例如，介于3个和20个之间的存储适配器电路)。
参照图6B，在一个实施例中，单个存储适配器电路使用第一存储接口和第二存储接口来同时(例如，兼容地)支持第一多个大容量存储装置和第二多个大容量存储装置。为了支持第一多个大容量存储装置，存储适配器电路130包括用于执行在主机总线接口与第一存储接口之间的协议转换的第一主机总线适配器122、用于执行到第一多个大容量存储装置的路由的第一整合装置124。为了支持第二多个大容量存储装置，存储适配器电路130包括用于执行在主机总线接口与第二存储接口之间的协议转换的第二主机总线适配器122、用于执行到第二多个大容量存储装置的路由的第二整合装置124。在一些实施例中，存储适配器电路130包括超过两个的主机总线适配器以及超过两个的整合装置(例如，主机总线适配器和整合装置均介于3个到20个之间)。
参照图7A，在一些实施例中，示意性地示出存储母板120的布局。第一适配器连接器610被安装在母板中并且被构造为支持第二存储适配器电路。第二适配器连接器615安装在母板上并被构造为支持第二存储适配器电路(在图7A中未示出存储适配器电路)。第一适配器连接器610连接到第一存储接口连接器620的阵列。第一存储接口连接器620中的每个可被用于将大容量存储装置连接到存储母板(以及连接到第一存储适配器电路)。
用于存储接口连接器620的连接器类型可以是支持多于一个的存储接口的多协议连接器。例如，存储接口连接器620中的每个可以是可与(包括SATA、PCIe上的NVMe以及SAS的)若干存储接口兼容的SFF8639连接器(也可被称为U.2连接器)。另外，采用SFF8639以发送以太网信令成为可能或在不久的将来成为可能。在这样的实施例中，通过将替换驱动器直接插入到由被替换的驱动器而空出的连接器中，来利用针对不同于第一存储接口的第二存储接口而构造的第二组大容量存储装置替换针对第一存储接口而构造的第一组大容量存储装置成为可能(如上所述)，其中，第一存储接口和第二存储接口二者与多协议连接器兼容。
第二适配器连接器615连接到第二存储接口连接器625的阵列。第二存储接口连接器625中的每个(如同第一存储接口连接器620)可被用于将大容量存储装置连接到存储母板(以及连接到第二存储适配器电路)。在一些实施例中，第一存储连接器620可被配置为使用“2通道(lane)”存储接口，即，针对每个存储接口采用2个引脚以传输数据，而第二存储接口连接器625可被配置为使用“4通道”存储接口，即，针对每个存储接口采用4个引脚以传输数据。
主机(或“服务器”)母板650可通过连接到存储母板上的线缆连接器665的线缆660而连接到存储母板120。主机母板650和存储母板120可被(例如，并排)安装在19英寸机架(例如，依照电子工业联盟标准EIA-310-D制造的机架)中的托盘(例如，1U高托盘(high tray)、2U高托盘或3U高托盘)中。
在一些实施例中，存储母板可被链接(chain)或级联(cascade)以增加可供主机使用的存储总容量。参照图7B，在一个实施例中，两个存储母板120通过线缆760而被连接在一起。线缆660将链接的存储母板120连接到主机(未示出)。在存储母板120之一上的单独电路(或者在存储适配器电路之一中的单独电路)可执行从主机到存储母板120中的一个或另一个的信号路由。所述两个存储母板120可被安装在托盘中，线缆660可延伸至同一机架或另一机架中的另一托盘。在本实施例中，包含两个存储母板的托盘可被称为“只是一组闪存(JBOF)”。
下方的表1示出包括特征的各种组合的实施例的示例。标记为“A”的第一行概述在第一适配器连接器610中安装的存储适配器电路包括针对SAS的PCIe主机总线适配器122以及SAS扩展器并且在第二适配器连接器615中安装的存储适配器电路包括按照层次排列的PCIe交换机的实施例。本实施例允许存储母板120与具有PCIe主机接口的主机一起安装在托盘中。标记为“B”的第二行概述在第一适配器连接器610中安装的存储适配器电路包括针对SAS的PCIe主机总线适配器122以及SAS扩展器并且在第二适配器连接器615中安装的存储适配器电路包括PCIe交换机以及基板管理控制器(BMC)的实施例。基板管理控制器可提供管理数据(诸如，内部驱动温度)的合并。在本实施例中，主机接口是PCIe，两个存储母板120可基于PCIe而一起链接在托盘中形成一个单位的JBOF。标记为“C”的第三行概述在第一适配器连接器610中安装的存储适配器电路包括以太网交换机并且在第二适配器连接器615中安装的存储适配器电路包括基板管理控制器的实施例。在本实施例中，两个存储母板120可基于以太网而被一起链接在托盘中形成一个单位的JBOF。
表1
在一些实施例中，存储接口连接器620是多协议连接器(例如，支持2通道协议和4通道协议二者)，存储母板具有从每个大容量存储装置到存储适配器电路的单个数据路径并且在所述数据路径的一端提供选择机制(诸如复用器或“MUX”)，使得可用的数据路径“通道”中的哪一个在任何给定时间可被启用。例如，来自大容量存储装置或整合装置124的检测引脚(detectionpin)可被用于识别由大容量存储装置和/或整合装置124使用的协议并在从一个协议到另一协议的连接器内转换启用的数据路径。在这种实施例中，可使用单个4通道线缆并且动态地配置为(例如)使用针对PCIe配置的所有通道或使用针对SAS配置的通道中的两个，并且在每种情况下，将数据通道映射到针对给定协议的连接器上的合适的引脚。
在一些实施例中，取代上述实施例的大容量存储装置，使用除大容量存储装置以外的装置，并且一些实施例可被视为针对在潜在的多个物理基础架构上可能需要同时或顺序连接到潜在的多个协议的任何被连接的装置的通用架构。例如，具有大容量存储装置的形状因子的微服务器可连接到PCIe和以太网二者，或者以太网连接的SSD可附接到以太网和用于管理数据的通信的I2C总线二者。在另一实施例中，取代大容量存储装置而安装的装置可包含易失性随机存取存储器(RAM)或易失性RAM的组合、用于在电能损失的情况下保持RAM状态的电池或电容器以及用于在电能损失发生时保存数据的永久存储器技术(诸如闪存)。
参照图8，在一些实施例中，单个存储适配器电路可包括作为构建块805-845的多个协议转换和路由元件并且能够支持若干不同存储接口。例如，存储适配器电路可包括作为针对主机总线适配器的选项的针对SAS 805的PCIe主机总线适配器、针对SATA 810的PCIe主机总线适配器，并且可包括作为针对整合装置的选项的SAS扩展器830、SATA扩展器835、PCIe交换机840和以太网整合装置(例如，以太网集线器、交换机或路由器)。在其它实施例中，可在存储适配器电路中包括针对主机侧协议(包括：例如，以太网)和存储侧协议(包括：例如，无限带宽)的任何其它组合的主机总线适配器和整合装置。在存储适配器电路中的存储适配器电路控制器860可在启动时或者在主机侧上或存储侧上建立新连接时与新连接的实体协商协议并由此配置存储适配器电路。
例如，如果存储适配器电路控制器860检测到在存储侧上的协议是SAS，则存储适配器电路控制器860可将针对SAS的PCIe主机总线适配器805连接到存储适配器电路的主机侧接口并将SAS扩展器830连接在针对SAS的PCIe主机总线适配器805与存储适配器电路的存储侧接口之间。在本配置中可不使用其它构建块810、835、840。在另一示例中，如果存储适配器电路控制器860检测到在主机侧上和在存储侧上的协议相同，则可不使用所有的协议转换构建块805、810，并且存储适配器电路控制器可简单地将合适的路由元件连接在在主机侧接口与存储侧接口之间(例如，PCIe交换机840，如果主机接口是PCIe，则针对大容量存储装置的接口是PCIe)。
在一些实施例中，如上所述，图8的存储适配器电路130的存储适配器电路控制器860可随时在存储适配器电路的主机侧接口与存储侧接口之间连接至多一个主机总线适配器805、810以及至多一个整合装置830、835、840、845。在其它实施例中，存储适配器电路控制器860可被配置为在主机侧接口与存储侧接口之间同时连接多于一个的主机总线适配器805、810以及多于一个的整合装置830、835、840、845，使得存储母板可包括同时连接到存储适配器电路130的具有不同协议的多个大容量存储装置SD。
例如，系统可包括SAS大容量存储装置和NVMe大容量存储装置二者，主机总线协议可以是PCIe，操作人员可能希望利用NVMe大容量存储装置替换一些SAS大容量存储装置。一些实施例能够在不需要系统中的其它改变的情况下容纳这样的替代物。
可利用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或者软件、固件、硬件的组合实施在此描述的根据本发明的实施例的存储适配器电路和/或任何其它相关装置或组件。例如，所述存储适配器电路的各种组件可形成在一个集成电路(IC)芯片上或单独的IC芯片上。另外，可在柔性印刷电路薄膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上实施所述存储适配器电路的各种组件，或者所述存储适配器电路的各种组件可形成在一个基底上。此外，所述存储适配器电路的各种组件可以是在执行计算机程序指令且与用于执行在此描述的各种功能的其它系统组件交互的一个或多个计算装置中的一个或多个处理器上运行的处理或线程。所述计算机程序指令存储在存储器中，其中，可使用标准存储器装置(诸如，例如，随机存取存储器(RAM))在计算装置中实施所述存储器。所述计算机程序指令也可存储在其它非暂时性计算机可读介质(诸如，例如，CD-ROM、闪存驱动器等)中。另外，本领域技术人员应认识到：在不脱离本发明的示例实施例的范围的情况下，各种计算装置的功能可被组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可分散到一个或多个其它计算装置上。
将理解：虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在此被用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅被用于使一个元件、组件、区域、层或部分区别于另一元件、组件、区域、层或部分。因此，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，在下文中讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为便于描述，空间上相对的术语(诸如“在...下方”、“在...下面”、“较低”、“在...之下”、“在...之上”、“较高”等)可在此用于描述如在附图中所示出的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系。将理解：除在附图中所描述的朝向以外，所述空间上相对的术语意在包含所述装置在使用时或在操作时的不同朝向。例如，如果将在附图中的所述装置翻转，则被描述为在其它元件或特征“下面”、“下方”或“之下”的元件将被定向为在所述其它元件或特征“之上”。因此，示例术语“在...下面”和“在...之下”可包含“在...之上”的朝向和“在...下面”的朝向二者。可按照其它方式使所述装置定向(例如，旋转90度或具有其它朝向)并且应相应地解释在此使用的空间上相对的描述符。
在此使用的术语仅仅针对描述特定实施例的目的而非意在限制本发明构思。如在此所使用，术语“基本上”、“大约”及类似术语被用作近似的术语而非用作程度的术语并且本领域普通技术人员将认识到：所述术语意在解释在所测量或计算的数值中的固有偏差。如在此所使用，术语“主要组件”意指在重量上占据组合物的至少一半的组件，当被应用于多个项目时，术语“主要部分”意指所述项目的至少一半。
如这里所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。还将理解：当在本说明书中使用时，术语“包括”指定存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或前述项的组。如这里所使用，术语“和/或”包括所列出的关联项目中的一个或多个的任何及全部组合。当表述(诸如“至少一个”)位于一列元件之后时，该表述修饰整列元件而非修饰所述列中的单个元件。另外，当描述本发明构思的实施例时对“可以”的使用表示“本发明的一个或多个实施例”。另外，术语“示例性的”意在表示示例或例证。如这里所使用，术语“使用”可被视为与术语“利用”是同义的。
将理解：当提及一个元件“在”另一元件“上”、“被连接到”另一元件或者“相邻于”另一元件时，所述元件可以是直接在所述另一元件上、被直接连接到所述另一元件或者紧邻所述另一元件，或者一个或多个居间元件可以是存在的。与此相反，当提及一个元件“直接在”另一元件“上”、“被直接连接到”另一元件或者“紧邻”另一元件时，不存在居间元件。
在此引用的任何数值范围意在包括被纳入所引用的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，范围“1.0至10.0”意在包括在所引用的最小值1.0(含)与所引用的最大值10.0之间的所有子范围(即，具有等于或大于1.0的最小值以及等于或小于10.0的最大值，诸如，例如，2.4至7.6)。在此引用的任何最大数值限制意在包括被纳入其中的所有较低的数值限制，并且在本说明书中所引用的任何最小数值限制意在包括被纳入其中的所有更高的数值限制。
虽然已经在此具体描述并示出用于灵活存储平台的多协议IO基础架构的示例实施例，但是许多修改和变化对本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，将理解：可按照除如在此所具体描述的方式以外的方式实施根据本发明的原理构建的用于灵活存储平台的多协议IO基础架构。本发明将在权利要求书及其等同物中予以限定。

Claims (21)

1.一种存储系统，包括：
存储母板，包含第一多个存储接口连接器、第一适配器连接器以及线缆连接器；
第一存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器，并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口；
第二存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器，并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口；
其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同，和/或，
第一存储适配器电路的主机接口不同于第二存储适配器电路的主机接口。
2.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路包括路由电路。
3.如权利要求2所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路还包括协议转换电路。
4.如权利要求1所述的存储系统，其中，存储母板还包括：
第二多个存储接口连接器；以及
第二适配器连接器，
其中，所述存储系统还包括：第三存储适配器电路，包含与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，
其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同，和/或
第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
5.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路还被构造为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口相同。
6.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路还被构造为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口不同。
7.如权利要求6所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口包括SATA接口，第二存储接口包括SAS接口。
8.如权利要求1所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路的主机接口包括PCIe接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括从包含SATA、SAS、FibreChannel、NVMe、以太网及USB的组中所选择的接口。
9.如权利要求1所述的系统，其中，第一存储适配器电路的主机接口包括PCIe接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括PCIe接口。
10.如权利要求1所述的系统，其中，第一存储适配器电路的主机接口包括SAS接口，第一存储适配器电路的第一存储接口包括SAS接口。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个存储接口连接器中的连接器与至少两个不同存储接口兼容。
12.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个存储接口连接器中的连接器包括SFF8639连接器。
13.一种存储系统，包括：
存储母板，包含第一多个存储接口连接器、第一适配器连接器和线缆连接器；
第一存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器以及第一存储连接器，其中，第一存储适配器电路在第一存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第一存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口；
第二存储适配器电路，包含与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器以及第一存储连接器，其中，第二存储适配器电路在第二存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第二存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口，
其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同，和/或
第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
14.如权利要求13所述的存储系统，还包括：大容量存储装置，通过包括从包含线缆、多个印刷电路板线路及无线链路的组中所选择的一部分的数据路径连接到第一存储适配器电路的第一存储连接器。
15.如权利要求14所述的存储系统，其中，第一存储适配器电路的第一母板连接器包括PCIe连接器，第一存储适配器的主机接口是PCIe。
16.如权利要求13所述的存储系统，其中，所述存储母板还包括：
第二多个存储接口连接器；以及
第二适配器连接器，
其中，所述存储系统还包括：第三存储适配器电路，包含与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器以及第一存储连接器，
第三存储适配器电路在第三存储适配器电路的第一存储连接器支持第一存储接口并且在第三存储适配器电路的第一母板连接器支持主机接口，
其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口，和/或
第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
17.一种计算系统，包括：
针对19英寸机架的机架托盘，其中，所述机架托盘包括：
主机母板，包含CPU和存储器；
存储母板，包括：
第一多个存储接口连接器；
第一适配器连接器；以及
线缆连接器；
第一存储适配器电路，包括与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器，并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口；
第二存储适配器电路，包括与第一适配器连接器兼容的第一母板连接器，并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，其中，第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同和/或第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同；
线缆，连接到存储母板的线缆连接器以及连接到主机母板。
18.如权利要求17所述的计算系统，其中，所述存储母板还包括：
第二多个存储接口连接器；以及
第二适配器连接器，
其中，所述计算系统还包括第三存储适配器电路，包含：与第一适配器连接器和第二适配器连接器兼容的第一母板连接器并且被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，
其中，第三存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同，和/或
第三存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口。
19.如权利要求17所述的计算系统，其中，第一存储适配器电路还被构造为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口相同。
20.如权利要求17所述的系统，其中，第一存储适配器电路还被构造为在第一存储适配器的第一母板连接器提供第二存储接口，其中，第二存储接口与第一存储适配器电路的第一存储接口不同。
21.一种存储系统，包括：
存储母板，包含：
第一多个存储接口连接器；
线缆连接器；
存储适配器电路，具有连接到线缆连接器的主机侧接口以及第一多个存储侧接口，其中，每个存储侧接口连接到存储接口连接器中的各自存储接口连接器，其中，存储适配器电路包括：
第一协议转换器，被构造为将通信从主机接口协议转换成第一存储接口协议；
第二协议转换器，被构造为将通信从主机接口协议转换成第二存储接口协议；
第一整合装置，被构造为将多个第一存储装置连接到第一协议转换器，其中，第一存储装置中的每个被构造为通过第一协议进行通信；
第二整合装置，被构造为将多个第二存储装置连接到第二协议转换器，其中，第二存储装置中的每个被构造为通过第二协议进行通信，
其中，存储适配器电路控制器，被构造为在第一母板连接器支持第一存储接口和主机接口，
第一存储适配器电路的第一存储接口与第二存储适配器电路的第一存储接口不同，和/或
第一存储适配器电路的主机接口与第二存储适配器电路的主机接口不同。
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