CN210129211U - 一种支持热插拔的sd raid存储装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种支持热插拔的SD RAID存储装置，与服务器连接，包括：与服务器互联的接口模块，SD存储模块，与SD存储模块连接、完成SD存储模块组RAID的RAID控制器模块，与复位按钮连接、用于SD存储模块热插拔的热插拔模块；所述接口模块还与RAID控制器模块互连。不仅可以在硬件上扩展SD存储设备，从而完成服务器系统的数据存储或数据加载的需求，同时能够对SD设备进行组RAID，以实现数据的备份或数据吞吐量的扩展，并且在设计中增加了支持SD设备热插拔的功能，从而便于在出现问题时对设备进行实时的热维护，并更好地定位分析问题。

Description

一种支持热插拔的SD RAID存储装置

技术领域

本实用新型涉及板卡设计技术领域，尤其是一种支持热插拔的SD RAID存储装置。

背景技术

RAID的含义是独立磁盘冗余阵列，磁盘阵列是由很多块独立的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

SD存储卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，由于它体积小、数据传输速度快、可热插拔等优良的特性，被广泛地于便携式装置上使用。

热插拔即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。

在服务器系统中，运用组RAID技术的部件一般指的是硬盘，通过标准的PCIE RAID卡，对服务器扩展的硬盘进行组RAID，从而使硬盘在提升传输速率的基础上，大幅度提高存储系统的吞吐量，并且增加了容错机制，从而保证系统的安全可靠性。而对于SD存储卡，由于体积较小，携带方便，易于组装，使得越来越多的服务器系统添加了SD存储设备，从而方便用户存储数据，或者利用SD存储卡给服务器加载一些软件工具等。目前，对于SD存储设备的使用一般仅限于简单的硬件扩展，这种设计虽然能够使用SD存储设备进行数据存储或加载，但是在冗余性及安全性上的效能大打折扣，同时不支持热插拔功能，也使得SD存储设备在出现问题时不方便实时维护。

现有技术是通过服务器系统中PCH或BMC芯片自带的协议接口，通过协议转换或包含SDIO协议的接口来扩展SD存储设备。现有技术在对于SD存储设备的使用一般仅限于简单的硬件扩展，这种设计虽然能够使用SD存储设备进行数据存储或加载，但是在冗余性及安全性上的效能大打折扣，同时不支持热插拔功能，也使得SD存储设备在出现问题时不方便实时维护。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种支持热插拔的SD RAID存储装置。能够对扩展的SD存储设备进行组RAID，利用RAID技术提高SD存储设备的传输速率以及数据吞吐量，同时支持热插拔功能，提高该模块的可维护性，以便在出现问题时对SD存储设备进行及时更换，并快速分析故障原因。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种支持热插拔的SD RAID存储装置，与服务器连接，包括：与服务器互联的接口模块，SD存储模块，与SD存储模块连接、完成SD存储模块组RAID的RAID控制器模块，与复位按钮连接、用于SD存储模块热插拔的热插拔模块；所述接口模块还与RAID控制器模块互连。

进一步地，所述接口模块包括USB Connector，所述USB Connector与设置于服务器的USB Connector信息互连。

进一步地，所述RAID控制器模块包括EZ-USB FX3S RAID controller芯片，EZ-USBFX3S RAID controller芯片的USB通信端与USB Connector信息互连，所述EZ-USB FX3SRAID controller芯片的SD接口与SD存储模块连接。

进一步地，所述SD存储模块包括第一SD存储单元和第二SD存储单元，所述第一SD存储单元和第二SD存储单元分别与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的SD接口连接。

进一步地，所述第一SD存储单元包括第一SD card连接器和第一SD存储设备，所述第一SD存储设备经第一SD card连接器与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的第一SD接口连接。

进一步地，所述第二SD存储单元包括第二SD card连接器和第二SD存储设备，所述第二SD存储设备经第二SD card连接器与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的第二SD接口连接。

进一步地，所述热插拔模块包括第一热插拔单元和第二热插拔单元，所述第一热插拔单元的控制端与复位按钮连接，输出端与第一SD card连接器连接；所述第二热插拔单元的控制端与复位按钮连接，输出端与第二SD card连接器连接。

进一步地，所述第一热插拔单元包括第一EFUSE芯片，第一EFUSE芯片的控制端分别与第一SD card连接器的在位信号输出端和复位按钮连接；所述第一EFUSE芯片的输出端与第一SD card连接器的电压端连接。

进一步地，所述第二热插拔单元包括第二EFUSE芯片，第二EFUSE芯片的控制端分别与第二SD card连接器的在位信号输出端和复位按钮连接；所述第二EFUSE芯片的输出端与第二SD card连接器的电压端连接。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型支持热插拔的SD RAID装置不仅可以在硬件上扩展SD存储设备，从而完成服务器系统的数据存储或数据加载的需求，同时能够对SD设备进行组RAID，以实现数据的备份或数据吞吐量的扩展，并且在设计中增加了支持SD设备热插拔的功能，从而便于在出现问题时对设备进行实时的热维护，并更好地定位分析问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例一结构示意图；

图2是本实用新型实施例二结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

目前，在服务器系统中，对于SD存储设备的使用一般仅限于简单的硬件扩展，这种设计虽然能够使用SD存储设备进行数据存储或加载，但是在冗余性及安全性上的效能大打折扣，同时不支持热插拔功能，也使得SD存储设备在出现问题时不方便实时维护。本次设计所采取的技术方案就是，设计一种支持热插拔的SD RAID模块，通过RAID控制器扩展SD存储设备，同时对SD存储设备进行组RAID，利用RAID技术提高SD存储设备的传输速率以及数据吞吐量，同时该模块还要支持热插拔功能，即在带电状态下，能够对SD存储设备进行热插拔操作，从而提高该模块的可维护性，以便在出现问题时，在保证服务器系统正常工作的条件下，取出SD存储设备，并及时分析故障原因。

如图1所示，一种支持热插拔的SD RAID存储装置，与服务器连接，包括：与服务器互联的接口模块，SD存储模块，与SD存储模块连接、完成SD存储模块组RAID的RAID控制器模块，与复位按钮连接、用于SD存储模块热插拔的热插拔模块；所述接口模块还与RAID控制器模块互连。

如图2所示，一种支持热插拔的SD RAID模块，主要包括四个部分，分别是与服务器系统进行互连的USB CONN；用于SD存储设备组RAID的controller；硬件扩展的SD Card连接器以及用于支持热插拔的EFUSE。

其中，选择的USB Connector是兼容USB 3.0和USB 2.0协议的标准Type-A型连接器，选择USB连接器主要是因为它是通用的连接器型号，由于服务器系统本身包含多个支持USB通信的接口，因此该模块与服务器系统进行数据通信时更加方便，同时USB设备本身支持热插拔，因此使得整个模块可以更好地进行热维护。

RAID controller芯片的主要作用包括，首先需要能够支持扩展SD卡，同时能够支持SD存储设备组RAID，并且还需要支持USB通信协议。本次设计可以采用EZ-USB FX3S RAIDcontroller芯片，该芯片集成了两个SD接口，同时该芯片支持RAID 0和RAID 1功能，使得SD存储设备既可以进行数据备份，也可以扩展数据吞吐量，从而保证在系统运行过程中的可靠性和容错性。

SD Card连接器是用来接插SD存储设备的，在连接器上，有Card detection信号，通过该信号，可以判断出连接器上是否有设备在位。通过检测在位信号，或控制button的开关，可以控制EFUSE芯片的使能，从而可以实现SD存储设备的热插拔控制。

在正常操作模式下，系统没上电之前，先将SD存储设备插在卡槽中，设备上电后，由在位检测信号检测到设备在位，然后使能EFUSE芯片，给SD存储设备供电，当服务器系统完成整个上电时序后，会给RAID controller发出一个复位释放信号，使整个模块完成初始化，从而开始正常工作。

当需要完成热拔操作时，需要先按下模块上的button，将RAID controller复位，暂停数据通信，同时关闭EFUSE芯片的使能信号，给SD设备断电，完成这些操作后，可以拔出SD设备。当需要进行热插操作时，同样需要先按下button，让整个模块处于复位状态，先插入SD设备，然后弹开button按钮，释放RAID controller芯片的复位信号同时重新使能EFUSE芯片，此时服务器会重新给整个模块进行上电加载，并且能够保证设备不会造成损坏以及数据通信的异常。

本实施例是在服务器系统扩展SD存储设备的技术基础上，通过设计一种支持热插拔的SD RAID模块，不仅可以在硬件上扩展SD存储设备，从而完成服务器系统的数据存储或数据加载的需求，同时能够对SD设备进行组RAID，以实现数据的备份或数据吞吐量的扩展，并且在设计中增加了支持SD设备热插拔的功能，从而便于在出现问题时对设备进行实时的热维护，并更好地定位分析问题。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种支持热插拔的SD RAID存储装置，与服务器连接，其特征是，包括：与服务器互联的接口模块，SD存储模块，与SD存储模块连接、完成SD存储模块组RAID的RAID控制器模块，与复位按钮连接、用于SD存储模块热插拔的热插拔模块；所述接口模块还与RAID控制器模块互连。

2.如权利要求1所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述接口模块包括USB Connector，所述USB Connector与设置于服务器的USB Connector信息互连。

3.如权利要求2所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述RAID控制器模块包括EZ-USB FX3S RAID controller芯片，EZ-USB FX3S RAID controller芯片的USB通信端与USB Connector信息互连，所述EZ-USB FX3S RAID controller芯片的SD接口与SD存储模块连接。

4.如权利要求3所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述SD存储模块包括第一SD存储单元和第二SD存储单元，所述第一SD存储单元和第二SD存储单元分别与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的SD接口连接。

5.如权利要求4所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述第一SD存储单元包括第一SD card连接器和第一SD存储设备，所述第一SD存储设备经第一SD card连接器与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的第一SD接口连接。

6.如权利要求5所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述第二SD存储单元包括第二SD card连接器和第二SD存储设备，所述第二SD存储设备经第二SD card连接器与EZ-USB FX3S RAID controller芯片的第二SD接口连接。

7.如权利要求6所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述热插拔模块包括第一热插拔单元和第二热插拔单元，所述第一热插拔单元的控制端与复位按钮连接，输出端与第一SD card连接器连接；所述第二热插拔单元的控制端与复位按钮连接，输出端与第二SD card连接器连接。

8.如权利要求7所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述第一热插拔单元包括第一EFUSE芯片，第一EFUSE芯片的控制端分别与第一SD card连接器的在位信号输出端和复位按钮连接；所述第一EFUSE芯片的输出端与第一SD card连接器的电压端连接。

9.如权利要求7所述的支持热插拔的SD RAID存储装置，其特征是，所述第二热插拔单元包括第二EFUSE芯片，第二EFUSE芯片的控制端分别与第二SD card连接器的在位信号输出端和复位按钮连接；所述第二EFUSE芯片的输出端与第二SD card连接器的电压端连接。

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