CN216527166U

CN216527166U - 一种大容量存储系统

Info

Publication number: CN216527166U
Application number: CN202220028209.9U
Authority: CN
Inventors: 罗飞鸿; 唐畅; 张敏
Original assignee: Hunan Bojiang Information Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Bojiang Information Technology Co Ltd
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2032-01-05

Abstract

本实用新型适用于存储技术领域，提供了一种大容量存储系统，包括FPGA、PCIE交换芯片、多个NVME SSD、多个DDR内存、基板管理控制器以及VPX连接器；所述PCIE交换芯片、多个所述DDR内存所述基板管理控制器均与所述FPGA电连接，多个所述NVME SSD均与所述PCIE交换芯片电连接，所述FPGA、所述PCIE交换芯片以及所述基板管理控制器均与所述VPX连接器电连接。本实用新型通过采用读写速率高且尺寸小的NVME SSD作为存储模块，并通过PCIE交换芯片作为扩展器进行所述NVME SSD的数量扩展，从而可以获取大容量的存储系统，并提高其读写速率，且只需要小面积的主板便可进行承载。

Description

一种大容量存储系统

技术领域

本实用新型属于存储技术领域，尤其涉及一种大容量存储系统。

背景技术

随着存储技术的日益发展，现今SATA SSD(基于SATA通信协议的固态硬盘)的应用已经越来越普及。

但由于技术协议的瓶颈，导致SATA SSD的读写速率最高只能到600MB/s，算上协议本身使用的编码方案和连接器的各种损耗，SATA SSD的实际读写速率根本达不到600MB/s。

同时市面上常见的1TB大容量SATA SSD的尺寸也都是2.5寸(70mm*100mm)或者3.5寸(102mm*147mm)的，若是需要读写速率较高的读写带宽，则只能使用多个SATA SSD，这样会导致主板需要较大的面积来进行承载。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种大容量存储系统，旨在解决现有基于SATA SSD组成的存储系统读写速率低且导致主板需要较大面积进行承载的问题。

本实用新型实施例提供了一种大容量存储系统，包括FPGA、PCIE交换芯片、多个NVME SSD、多个DDR内存、基板管理控制器以及VPX连接器；所述PCIE交换芯片、多个所述DDR内存和所述基板管理控制器均与所述FPGA电连接，多个所述NVME SSD均与所述PCIE交换芯片电连接，所述FPGA、所述PCIE交换芯片以及所述基板管理控制器均与所述VPX连接器电连接。

更进一步地，所述FPGA的型号为JFM7VX690T80。

更进一步地，所述PCIE交换芯片的型号为PEX8764。

更进一步地，所述NVME SSD的数量为十个。

更进一步地，所述DDR内存的数量为四组，且所述DDR内存均为DDR3内存。

更进一步地，所述大容量存储系统还包括分别与所述FPGA和基板管理控制器电连接的多个LED灯。

更进一步地，所述LED灯的数量为8个。

更进一步地，所述大容量存储系统还包括分别与所述FPGA和基板管理控制器电连接的面板连接器。

更进一步地，所述面板连接器为J30J系列的连接器。

更进一步地，所述PCIE交换芯片通过两组PCIE x8总线与所述FPGA电连接。

本实用新型所达到的有益效果：通过采用读写速率高且尺寸小的NVME SSD作为存储模块，并通过PCIE交换芯片作为扩展器进行NVME SSD的数量扩展，从而可以获取大容量的存储系统，并提高其读写速率，且只需要小面积的主板便可进行承载。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种大容量存储系统的框架示意图。

其中，100、大容量存储系统；1、FPGA；2、PCIE交换芯片；3、NVME SSD；4、DDR内存；5、基板管理控制器；6、VPX连接器；7、LED灯；8、面板连接器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。

本实用新型实施例提供了一种大容量存储系统100，包括FPGA1、PCIE交换芯片2、多个NVME SSD3、多个DDR内存4、基板管理控制器5以及VPX连接器6；PCIE交换芯片2、多个DDR内存4和基板管理控制器5均与FPGA1电连接，多个NVME SSD3均与PCIE交换芯片2电连接，FPGA1、PCIE交换芯片2以及基板管理控制器5均与VPX连接器6电连接。

其中，FPGA1也称FPGA芯片、FPGA器件，属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑阵列。主要功能是控制数据读写以及传输信号给VPX连接器6与其它模块进行数据交互。

NVME SSD3为使用PCIE协议的固态硬盘，其与PCIE交换芯片2通过PCIE x4总线电连接。其尺寸可以为22mm*80mm，最大的容量可达4TB，读写速率可以达到2000MB/s。

PCIE交换芯片2通过PCIE的接口与NVME SSD3电连接，作为PCIE的交换机进行使用。

DDR内存4(双倍速率同步动态随机存储器)作为FPGA1的缓存模块，用于提高大容量存储系统100整体的读写速率。

基板管理控制器5(BMC)作为健康管理模块，用于监控大容量存储系统100的电压、电流及温度等信息，同时，通过IPMB总线电连接到VPX连接器6与外部进行通信。

VPX连接器6为基于高速串行总线的连接器，作为大容量存储系统100与其它模块信号交互的主要接口，是大部分交互信号通信的通道，同时也为大容量存储系统100整体供电。

本实施例中，FPGA1的型号为JFM7VX690T80。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号。

本实施例中，PCIE交换芯片2的型号为PEX8764，其具有64lane(PCIE通道)，最多可扩展16组PCIE信号。当然，根据实际需求，其还可以选择其它的型号来进行NVME SSD3的数量扩展。

本实施例中，PCIE交换芯片2通过两组PCIE x8总线与FPGA1电连接。这样可以为两者提供更好的数据交互的传输通道。

本实施例中，PCIE交换芯片2通过一组PCIE x8总线连接到VPX连接器6，以通过VPX连接器6与其它模块电连接，让其它模块也可以对CIE交换芯片所扩展的NVME SSD3进行数据交互。

本实施例中，PCIE交换芯片2剩余的40lane全部通过PCIE x4总线与NVME SSD3电连接，作为NVME SSD3与其它模块交互的通道，这样可以大大的增加NVME SSD3的数量，为大容量存储系统100提供更多的存储空间。

本实施例中，DDR内存4包括四组，且均为DDR3内存。当然，根据实际需求，其数量还可以进行适应性调整，如使用三组、五组、六组等，相应的还可以使用DDR4内存。每一组DDR内存4的数量可以为5个，但是数量并不以此为限。

本实施例中，NVME SSD3包括十个，这样可以大大的增加大容量存储系统100的存储空间。当然，根据实际需求，其数量还可以进行适应性调整，如使用七个、八个、九个、十一个、十二个等，都同理包含在本实用新型的保护范围之内。

本实施例中，大容量存储系统100还包括分别与FPGA1和基板管理控制器5电连接的多个LED灯7。

其中，LED灯7作为大容量存储系统100的指示信号灯，用于提升大容量存储系统100的上电状态及运行状态等。

具体地，LED灯7数量为八个，即8xLED。当然，根据实际需求，其数量还可以进行适应性调整，如六个、七个、九个、十个等，都同理包含在本实用新型的保护范围之内。

本实施例中，大容量存储系统100还包括分别与FPGA1和基板管理控制器5电连接的面板连接器8。

其中，面板连接器8作为大容量存储系统100的面板接口，用于提供FPGA1的程序烧录及调试的接口，也用于提供基板管理控制器5的网口端口及调试串口。

具体地，面板连接器8为J30J系列的连接器。当然，根据实际需求，其还可以选择其它系列的连接器。

本实施例中，每个NVME SSD3的容量为2TB，其总存储容量可达20TB，且每个NVMESSD3的读写速率都是SATA SSD的4-5倍，不仅提高了大容量存储系统100的存储容量，还提高了其读写速率，同时，其由于采用小尺寸的NVME SSD3，因此，还能直接通过标准的6U VPX尺寸的主板来进行承载，使其形成了一个标准品，提高了整体的可兼容性。

具体地，本实施例中的大容量存储系统100可以承载主板上，从而形成一种存储板卡，或者承载在壳体内，从而形成一种存储装置。

本实施例通过采用读写速率高且尺寸小的NVME SSD3作为存储模块，并通过PCIE交换芯片2作为扩展器进行NVME SSD3的数量扩展，从而可以获取大容量的存储系统，并提高其读写速率，且只需要小面积的主板便可进行承载。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，也都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种大容量存储系统，其特征在于，包括FPGA、PCIE交换芯片、多个NVME SSD、多个DDR内存、基板管理控制器以及VPX连接器；所述PCIE交换芯片、多个所述DDR内存和所述基板管理控制器均与所述FPGA电连接，多个所述NVME SSD均与所述PCIE交换芯片电连接，所述FPGA、所述PCIE交换芯片以及所述基板管理控制器均与所述VPX连接器电连接。

2.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述FPGA的型号为JFM7VX690T80。

3.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述PCIE交换芯片的型号为PEX8764。

4.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述NVME SSD的数量为十个。

5.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述DDR内存的数量为四组，且所述DDR内存均为DDR3内存。

6.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述大容量存储系统还包括分别与所述FPGA和基板管理控制器电连接的多个LED灯。

7.如权利要求6所述的大容量存储系统，其特征在于，所述LED灯的数量为8个。

8.如权利要求1所述的大容量存储系统，其特征在于，所述大容量存储系统还包括分别与所述FPGA和基板管理控制器电连接的面板连接器。

9.如权利要求8所述的大容量存储系统，其特征在于，所述面板连接器为J30J系列的连接器。

10.如权利要求1至9中任一项所述的大容量存储系统，其特征在于，所述PCIE交换芯片通过两组PCIE x8总线与所述FPGA电连接。