CN106844244B - 一种实现固态硬盘数据交互的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现固态硬盘数据交互的装置和方法,该装置安装在智能设备上,包括:系统管理总线,桥接单元和CPU,其中:连接有固态硬盘的所述系统管理总线电连接在所述桥接单元上;所述桥接单元与所述CPU电连接,以使所述CPU管理所述固态硬盘。该装置使得智能设备有效管理多个固态硬盘,并且在与固态硬盘进行数据交互时支持其热插拔等多种操作,方便用户使用的同时避免了服务器等智能设备的蓝屏或死机,并且该装置结构简单,易实现,生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备硬件领域,特别涉及一种实现固态硬盘数据交互的装置和方法。
背景技术
计算机等智能设备中的固态硬盘读写速度较快,缩短了其与CPU之间的数据交互时间,但是固态硬盘等硬盘设备在与CPU等设备进行数据交互时并不直接支持热插拔等多种对固态硬盘的操作,这样以来,在不方便用户使用的同时还容易造成计算机等智能设备的蓝屏或死机。虽然可以通过对BIOS的管理来间接实现固态硬盘的热插拔等多种对固态硬盘的操作,但是该方式涉及多层次的管理,其设计复杂,结构冗余,时效性被限制。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种实现固态硬盘数据交互的装置和方法,使得智能设备能够有效管理固态硬盘并在与其进行数据交互时支持其热插拔等操作。
为了解决上述技术问题,本发明的实施例采用了如下技术方案:一种实现固态硬盘数据交互的装置,安装在智能设备上,该装置包括:系统管理总线,桥接单元和CPU,其中:
连接有固态硬盘的所述系统管理总线电连接在所述桥接单元上;
所述桥接单元与所述CPU电连接,以使所述CPU管理所述固态硬盘。
作为优选,所述桥接单元包括缓存和缓存通道,所述CPU通过所述缓存通道访问所述缓存。
作为优选,所述系统管理总线上设有分路开关,所述系统管理总线通过所述分路开关与所述桥接单元电连接。
作为优选,所述系统管理总线包括多个系统管理总线分路,所述固态硬盘通过一所述系统管理总线分路与所述桥接单元电连接。
作为优选,所述装置还包括背板,多个所述固态硬盘通过所述背板连接在所述系统管理总线上。
本发明实施例还提供了一种实现固态硬盘数据交互的方法,应用在智能设备上,该方法包括:
在所述固态硬盘的相应系统管理总线上设置一桥接单元;
利用所述桥接单元对数据进行中转,以使所述CPU通过所述桥接单元管理所述固态硬盘。
作为优选,在对数据进行中转的步骤具体为:利用缓存存储数据和通过缓存通道调用数据的方式对所述CPU与固态硬盘之间的交互数据进行中转。
作为优选,在系统管理总线上设置一桥接单元的步骤具体为:将所述系统管理总线与所述智能设备连接的一侧分成多个系统管理总线分路,且在一个所述系统管理总线分路上设置所述桥接单元。
作为优选,所述系统管理总线包括多个系统管理总线分路,在系统管理总线上设置一桥接单元的步骤具体为:在一个所述系统管理总线分路上设置所述桥接单元。
作为优选,所述固态硬盘数据交互具体为:多个所述固态硬盘通过背板与所述智能设备进行数据交互。
本发明实施例的有益效果在于:使得智能设备有效管理多个固态硬盘,并且在与固态硬盘进行数据交互时支持其热插拔等多种操作,方便用户使用的同时避免了服务器等智能设备的蓝屏或死机,并且该装置结构简单,易实现,生产成本低。
附图说明
图1为本发明实施例的实现固态硬盘数据交互的装置的一种结构示意图;
图2为本发明实施例的实现固态硬盘数据交互的装置的另一种结构示意图;
图3为本发明实施例的实现固态硬盘数据交互的方法的流程图。
附图标记说明
1-背板 2-系统管理总线 3-分路开关
4-桥接单元 5-CPU 6-基板管理控制器
21-系统管理总线分路
具体实施方式
此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。
应理解的是,可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此,上述说明书不应该视为限制,而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例,并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述,本发明的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解,尽管已经参照一些具体实例对本发明进行了描述,但本领域技术人员能够确定地实现本发明的很多其它等效形式,它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时,鉴于以下详细说明,本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例;然而,应当理解,所公开的实施例仅仅是本公开的实例,其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此,本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定,而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”,其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
实施例一
本发明实施例的一种实现固态硬盘数据交互的装置,安装在智能设备上,如图1和图2所示,该装置包括:系统管理总线2,桥接单元4和CPU5,该装置能够对至少一个固态硬盘(例如NVMe SSD)等存储设备进行操作从而使其在数据交互时能够实现热插拔等操作,方便用户使用的同时避免故障的发生,系统管理总线2(SMbus)可以为基于PCIe slot的系统管理总线2,其为固态硬盘与智能设备之间的通信干线,智能设备能够通过该系统管理总线2对固态硬盘进行操作和控制,桥接单元4能够将高速传输的数据流与低速传输的数据流进行桥接,以使数据流能够正常在不同类型的设备之间传递,在一个实施例中,桥接单元4可以为现场可编程门阵列(FPGA),其中:
连接有固态硬盘的系统管理总线2电连接在桥接单元4上。桥接单元4与CPU 5电连接,以使CPU 5管理固态硬盘。固态硬盘连接有相应的系统管理总线2,其能够通过系统管理总线2接收智能设备的管理和调用,但固态硬盘相对应的系统管理总线2处理数据的速度相对于CPU 5处理速度较慢。桥接单元4能够使快速运算和传输数据的CPU 5与数据流传输较慢的系统管理总线2形成间接连接,并使数据流进行正常流转,从而使CPU5对固态硬盘进行有效管理,并且在实现固态硬盘数据交互的同时实现固态硬盘热插拔等操作。具有该结构关系的装置由于结构简单易布设,可以应用在多种智能设备平台(例如服务器的purley平台)上。
下面对桥接单元4进行具体说明,在一个实施例中,桥接单元4包括缓存和缓存通道,CPU 5通过缓存通道访问缓存。该缓存可以将固态硬盘中的需要调用的数据临时存储在缓存中,能够满足CPU 5等高速运算和传输数据的设备使用,使得CPU 5等设备对临时存储在缓存中的数据进行快速调用,此外CPU 5在对缓存进行访问时可以通过缓存通道来实现,该缓存通管道能够实现数据流的快速传送。在另一个实施例中,该缓存可以为FPGA的寄存器,存储固态硬盘中被调用的数据。
结合图1,在一个实施例中,系统管理总线2上设有分路开关3,系统管理总线2通过分路开关3与桥接单元4电连接。系统管理总线2的一侧连接在固态硬盘上,另一侧设有分路开关3,该分路开关3将一总的系统管理总线2分为多个系统管理总线分路21(例如分为SMbus1和SMbus2),每个系统管理总线分路21连接在不同的设备上,以实现固态硬盘与多个设备的数据交互,其中一个系统管理总线分路21(例如在SMbus1)连接在桥接单元4的一端上,桥接单元4的另一端连接在CPU 5(可以为多个CPU5)上,以实现上述功能。其他的系统管理总线分路21可以连接在原本连接在系统管理总线2上的设备,以实现该设备的相应功能,例如可以将一个系统管理总线分路21连接在基板管理控制器6(BMC)上,实现对硬盘的名称和温度等特征的管理。
结合图2,在另一个实施例中,系统管理总线2包括多个系统管理总线分路21,固态硬盘通过一系统管理总线分路21与桥接单元4的一端电连接,桥接单元4的另一端连接在CPU 5(可以为多个CPU 5)上,以实现上述功能。具体来说,每个系统管理总线分路21的一侧均与固态硬盘连接,另一侧分别与其他相应设备电连接,每个系统管理总线分路21均能实现相应的通信和数据流转等功能。例如在一个系统管理总线分路21与桥接单元4电连接的同时另一个系统管理总线分路21与基板管理控制器6(BMC)电连接,可以同时实现对固态硬盘的相应的数据交互。
装置还包括背板1,多个固态硬盘通过背板1连接在系统管理总线2上。在一个实施例中,背板1具有多个插槽,多个固态硬盘插接在背板1上,通过背板1与智能设备进行数据交互,背板1可以统一管理和调配每个固态硬盘。在一个实施例中,系统管理总线2的一侧连接在背板1上实现智能设备通过系统管理总线2和背板1对固态硬盘的管理。在另一个实施例中,多个系统管理总线分路21的一侧均连接在背板1上实现不同的设备通过背板1和相应的系统管理总线分路21对固态硬盘的操作。
实施例二
本发明实施例还提供了一种实现固态硬盘数据交互的方法,应用在智能设备上,使用该方法能够对至少一个固态硬盘(例如NVMe SSD)等存储设备进行操作从而使其在数据交互时能够实现热插拔等操作,方便用户使用的同时避免故障的发生,系统管理总线2(SMbus)可以为基于PCIe slot的系统管理总线2,其为固态硬盘与智能设备之间的通信干线,智能设备能够通过该系统管理总线2对固态硬盘进行操作和控制,桥接单元4能够将高速传输的数据流与低速传输的数据流进行桥接,以使数据流能够正常在不同类型的设备之间传递,在一个实施例中,桥接单元4可以通过现场可编程门阵列(FPGA)实现,如图3所示,该方法包括:
在固态硬盘的相应系统管理总线2上设置一桥接单元4;利用桥接单元4的数据中转,以使CPU 5通过桥接单元4管理固态硬盘。桥接单元4的设置可以实现其与CPU 5电连接,以使CPU 5管理固态硬盘。固态硬盘连接有相应的系统管理总线2,其能够通过系统管理总线2接收智能设备的管理和调用,但固态硬盘相对应的系统管理总线2处理数据的速度相对于CPU 5处理速度较慢。桥接单元4能够使快速运算和传输数据的CPU 5与数据流传输较慢的系统管理总线2形成间接连接,并使数据流进行正常流转,从而使CPU 5对固态硬盘进行有效管理,并且在实现固态硬盘数据交互的同时实现固态硬盘热插拔等操作。该方法由于容易实现,可以应用在多种智能设备平台(例如服务器的purley平台)上。
在一个实施例中,在对数据进行中转的步骤具体为:利用缓存存储数据和通过缓存通道调用数据的方式对CPU 5与固态硬盘之间的交互数据进行中转。该缓存可以将固态硬盘中的需要调用的数据临时存储在缓存中,能够满足CPU 5等高速运算和传输数据的设备使用,使得CPU 5等设备对临时存储在缓存中的数据进行快速调用,此外CPU 5在对缓存进行访问时可以通过缓存通道来实现,该缓存通管道能够实现数据流的快速传送。在另一个实施例中,该缓存可以为FPGA的寄存器,存储固态硬盘中被调用的数据。
在一个实施例中,在系统管理总线2上设置一桥接单元4的步骤具体为:将系统管理总线2与智能设备连接的一侧分成多个系统管理总线分路21(例如分为SMbus1和SMbus2),且在一个系统管理总线分路21(例如在SMbus1)上设置桥接单元4。具体来说,系统管理总线2的一侧连接在固态硬盘上,将另一侧(与智能设备连接的一侧)分成多个系统管理总线分路21,该步骤可以通过设置分路开关3的方式实现,也可以通过利用不同的数据传输时间或频率等特征的不同实现逻辑上区分为多个系统管理总线分路21的方式,也可以通过其他办法实现,其中分路开关3能够将一总的系统管理总线2分为多个系统管理总线分路21,每个系统管理总线分路21连接在不同的设备上,以实现固态硬盘与多个设备的数据交互,其中一个系统管理总线分路21连接在桥接单元4的一端上,桥接单元4的另一端连接在CPU 5(可以为多个CPU 5)上,以实现上述功能。其他的系统管理总线分路21可以连接在原本连接在系统管理总线2上的设备,以实现该设备的相应功能,例如可以将一个系统管理总线分路21连接在基板管理控制器6(BMC)上,实现对硬盘的名称和温度等特征的管理。
在另一个实施例中,系统管理总线2包括多个系统管理总线分路21,在系统管理总线2上设置一桥接单元4的步骤具体为:在一个系统管理总线分路21上设置桥接单元4。具体来说,将每个系统管理总线分路21的一侧均连接在固态硬盘上,将另一侧分别与其他相应设备电连接,每个系统管理总线分路21均能实现相应的通信和数据流转等功能。例如在一个系统管理总线分路21与桥接单元4电连接的同时另一个系统管理总线分路21与基板管理控制器6(BMC)电连接,可以同时实现对固态硬盘的相应的数据交互。
固态硬盘数据交互具体为:多个固态硬盘通过背板1与智能设备进行数据交互。在一个实施例中,背板1具有多个插槽,多个固态硬盘插接在背板1上,通过背板1与智能设备进行数据交互,背板1可以统一管理和调配每个固态硬盘。在一个实施例中,系统管理总线2的一侧连接在背板1上实现智能设备通过系统管理总线2和背板1对固态硬盘的管理。在另一个实施例中,多个系统管理总线分路21的一侧均连接在背板1上实现不同的设备通过背板1和相应的系统管理总线分路21对固态硬盘的操作。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种实现固态硬盘数据交互的装置,安装在智能设备上,该装置包括:系统管理总线,桥接单元和CPU,其中:
连接有固态硬盘的所述系统管理总线电连接在所述桥接单元上,其中所述桥接单元用于对不同传输速度的数据流进行桥接,以使数据流能够在不同类型的设备之间流转;
所述桥接单元与所述CPU电连接,以使所述CPU管理所述固态硬盘;其中,
所述桥接单元包括缓存和缓存通道,所述CPU通过所述缓存通道访问所述缓存,所述缓存能够存储需要调用的固态硬盘中的数据,所述CPU与所述缓存通道中数据流的传送速度相适配。
2.根据权利要求1所述的装置,所述系统管理总线上设有分路开关,所述系统管理总线通过所述分路开关与所述桥接单元电连接。
3.根据权利要求1所述的装置,所述系统管理总线包括多个系统管理总线分路,所述固态硬盘通过一所述系统管理总线分路与所述桥接单元电连接。
4.根据权利要求1所述的装置,所述装置还包括背板,多个所述固态硬盘通过所述背板连接在所述系统管理总线上。
5.一种实现固态硬盘数据交互的方法,应用在智能设备上,该方法包括:
在所述固态硬盘的相应系统管理总线上设置一桥接单元,其中所述桥接单元用于对不同传输速度的数据流进行桥接,以使数据流能够在不同类型的设备之间流转;
利用所述桥接单元对数据进行中转,以使CPU通过所述桥接单元管理所述固态硬盘;其中,
在对数据进行中转的步骤具体为:利用缓存存储数据和通过缓存通道调用数据的方式对所述CPU与固态硬盘之间的交互数据进行中转,其中所述缓存能够存储需要调用的固态硬盘中的数据,所述CPU与所述缓存通道中数据流的传送速度相适配。
6.根据权利要求5所述的方法,在系统管理总线上设置一桥接单元的步骤具体为:将所述系统管理总线与所述智能设备连接的一侧分成多个系统管理总线分路,且在一个所述系统管理总线分路上设置所述桥接单元。
7.根据权利要求5所述的方法,所述系统管理总线包括多个系统管理总线分路,在系统管理总线上设置一桥接单元的步骤具体为:在一个所述系统管理总线分路上设置所述桥接单元。
8.根据权利要求5所述的方法,所述固态硬盘数据交互具体为:多个所述固态硬盘通过背板与所述智能设备进行数据交互。
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