CN216647349U - 一种大容量存储器及存储设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大容量存储器及存储设备，存储器包括：CPU模块、容量扩展模块、CPLD、网络扩展模块、网络转化模块、数据缓存和校验模块、88SE9215、系统盘和SPI Flash存储模块；CPU模块包括PCIE接口；CPU模块与容量扩展模块通过PCIE接口连接；CPU模块与88SE9215通过PCIE接口连接，88SE9215与系统盘连接；CPU模块与CPLD串口通信连接；CPU模块分别与网络扩展模块、网络转化模块和数据缓存和校验模块连接；SPI Flash存储模块与CPU模块连接。本实用新型通过使用NVMe SSD基本存储单元使大容量存储模块增加存储单元数量，提升其数据传输的速率。

Description

一种大容量存储器及存储设备

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器及存储设备。

背景技术

随着存储技术的日益发展，现有技术中SATA SSD受本身的协议限制，读写速率与容量已经渐渐无法满足人们对于SSD的需求，所以NVMe SSD开始进入人们的生活。相比于SATA SSD，NVMe SSD拥有更大的带宽，提高SSD的IOPS，大大减少了SSD的延迟，接口通用性比其他支持NVMe传输协议接口更好，体积小巧，更适合放在各种移动端平台，拥有更加广阔的舞台。人们在工作中，随着各种应用软件优化以及相关文件不断变大，使用PCIe协议的NVMe SSD作为大容量存储模块的基础是一个大的发展趋势，也为装备小体积实现高带宽大容量的数据记录与交换功能提供了可能。

大容量存储模块大都采用国外CPU或者是FPGA的芯片，由于国外芯片在国内市场上的供应量变化，对于国产化日益增加的现在，而国内芯片行业正处于发展初期，因此，存储板器也只能缓慢的进行发展，大容量，快速读取的存储板比较少，这导致了现有的存储板卡满足不了市场需求。

现有的存储器主要存在的问题是其存储容量小且读取速率慢，无法满足装备小体积实现高带宽大容量的数据记录与交换功能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种大容量存储器，旨在解决现有的存储板器无法满足装备小体积实现高带宽大容量的数据记录与交换功能的问题。

本实用新型实施例提供了一种大容量存储器，所述存储器包括：CPU模块、容量扩展模块、CPLD、网络扩展模块、网络转化模块、数据缓存和校验模块、88SE9215、系统盘和SPIFlash存储模块；

所述CPU模块包括多个PCIE接口；所述CPU模块与所述容量扩展模块通过所述PCIE接口连接；

所述CPU模块与所述88SE9215通过所述PCIE接口连接，所述88SE9215与所述系统盘连接；

所述CPU模块与所述CPLD串口通信连接；

所述CPU模块分别与所述网络扩展模块、所述网络转化模块和数据缓存和校验模块连接；

所述SPI Flash存储模块与所述CPU模块连接，用于存储所述CPU模块的固件。

更进一步地，所述CPU模块为FT-2000/4芯片，用于完成整个系统的控制、分析和检索。

更进一步地，容量扩展模块为PEX8764，用于实现对所述PCIE接口的扩展。

更进一步地，所述网络扩展模块为WX1860，与RJ45单元连接，用于实现所述PCIE到1000BASE-T的转化，扩展多组网络。

更进一步地，所述存储器还包括：88E1111芯片，挂载在所述CPU模块上，用于1000BASE-X的转化。

更进一步地，所述网络转化模块为WX1820AL芯片，用于实现所述PCIE接口到万兆网络的转化。

更进一步地，所述数据缓存和校验模块具体包括：ECC校验单元和DDR缓存单元，均与所述CPU模块连接。

更进一步地，所述存储器还包括：GD控制模块和调试接口；

GD控制模块分别与所述调试接口连接；

所述CPLD分别与所述GD控制模块和所述调试接口串口通信连接。

更进一步地，所述大容量存储器还包括状态指示灯、IPMI单元、VPX接插件和复位开关；

所述IPMI单元通过IPMB总线到所述VPX接插件与外界连接。

本实用新型实施例还提供了一种存储设备，所述存储设备包括外壳以及收容于所述外壳内如上述的大容量存储板器。

本实用新型所达到的有益效果：使用NVMe SSD基本存储单元不仅可以使大容量存储模块增加存储单元数量，也提升其数据传输的速率。加入以FT2000/4为核心的CPU，扩展更多的数据传输通道，适用于更多的环境，满足现有装备小体积实现高带宽大容量的数据记录与交换功能一体化的要求。

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板器的结构示意图。

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的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中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。

如图1所示，本实施例提供了一种基于FT2000/4的国产化PCIE大容量存储器，存储器包括CPU FT-2000/4、PEX8764(PCIe Switch)、CPLD、WX1860、88E1111、WX1820AL、ECC、DDR缓存、SPI Flash、88SE9215、系统盘、NVMe SSD、调试接口、状态指示LED，IPMI及VPX接插件。

CPU用于完成整个系统的控制、分析以及检索功能，支持国产的操作系统；PEX8764实现对PCIE接口的扩展，实现挂载更多的NVMe SSD，扩展了存储设备容量；CPLD设置板卡的上电时序以及可编程设置的功能；WX1860实现PCIE到1000BASE-T的转化，能够扩展多组网络，目前暂时使用一组，后期可以扩展；88E1111直接挂载到CPU中作为1000BASE-X的转化；WX1820AL芯片实现PCIE到万兆网络的转化；ECC用于实现数据的校验，DDR缓存实现数据的缓存；SPI Flash用于存储CPU的固件；88SE9215和系统盘用于解决FT端只有PCIe总线，没有SATA总线的问题，实现PCIe到SATA的转化，并挂载系统盘，储存系统。

NVMe SSD拥有更大的带宽，提高了SSD读写速率，体积小巧，提高了大容量存储设备内空间的利用率。IPMI作为一个健康管理单元，监控存储模块的电压、电流、温度信息，同时通过IPMB总线到VPX连接器与外部进行通信。

使用国产化的CPU-FT2000/4作为大容量存储模块的处理器，外设的PCIE接口使用的十分广泛，使用WX1860作为PCIE到千兆网的桥芯片，用调试接口J30J-9ZKWP7作为大容量存储模块前面板的调试接口，用WX1820作为PCIE到万兆网的桥芯片，用JM7201作为大容量存储模块VPX连接器的数据传输接口；用CPLD作为与CPU数据交互的传输通道。

使用4组PCIe x4连接到M.2接口，用于扩展存储单元。使用88SE9215作为PCIE到SATA的桥芯，系统盘作为大容量存储盘的接口；使用X8764作为PCIe扩展器，增加PCIe端口来提高所扩展的存储盘的存储单元，使用16lane(PCIe通道)，扩展4组PCIe信号。使用1组PCIe x16(FT2000/4)相连，作为与CPU数据交互的传输通道。使用4组PCIe x4连接到M.2接口，用于扩展存储单元。CPU的GMAC向外扩展连接了两组千兆网，GD控制模块作为大容量存储模块VPX连接器的数据传输接口，实现了数据传输的多元化。

IPMI健康管理单元通过对外的两路I2C总线，GD控制模块的上下电，及时上报GD控制模块中的信息，方便IPMI健康管理单元对存储模块内部信息的采集。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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，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 (10)

1.一种大容量存储器，其特征在于，所述存储器包括：CPU模块、容量扩展模块、CPLD、网络扩展模块、网络转化模块、数据缓存和校验模块、88SE9215、系统盘和SPI Flash存储模块；

所述CPU模块包括多个PCIE接口；所述CPU模块与所述容量扩展模块通过所述PCIE接口连接；

所述CPU模块与所述88SE9215通过所述PCIE接口连接，所述88SE9215与所述系统盘连接；

所述CPU模块与所述CPLD串口通信连接；

所述CPU模块分别与所述网络扩展模块、所述网络转化模块和数据缓存和校验模块连接；

所述SPI Flash存储模块与所述CPU模块连接，用于存储所述CPU模块的固件。

2.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述CPU模块为FT-2000/4芯片，用于完成整个系统的控制、分析和检索。

3.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，容量扩展模块为PEX8764，用于实现对所述PCIE接口的扩展。

4.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述网络扩展模块为WX1860，与RJ45单元连接，用于实现所述PCIE到1000BASE-T的转化，扩展多组网络。

5.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述存储器还包括：88E1111芯片，挂载在所述CPU模块上，用于1000BASE-X的转化。

6.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述网络转化模块为WX1820AL芯片，用于实现所述PCIE接口到万兆网络的转化。

7.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述数据缓存和校验模块具体包括：ECC校验单元和DDR缓存单元，均与所述CPU模块连接。

8.如权利要求1所述的大容量存储器，其特征在于，所述存储器还包括：GD控制模块和调试接口；

GD控制模块分别与所述调试接口连接；

所述CPLD分别与所述GD控制模块和所述调试接口串口通信连接。

9.如权利要求1至8中任一项所述的大容量存储器，其特征在于，所述大容量存储器还包括状态指示灯、IPMI单元、VPX接插件和复位开关；

所述IPMI单元通过IPMB总线到所述VPX接插件与外界连接。

10.一种存储设备，其特征在于，所述存储设备包括外壳以及收容于所述外壳内如权利要求1至9任意一项所述的大容量存储器。

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