一种支持多闪存型固态硬盘的设备及运行方法与流程

[0001]
本发明涉及系统设计领域，特别是涉及一种支持多闪存型固态硬盘的设备及运行方法。


背景技术：

[0002]
随着云计算、大数据、人工智能等技术不断融入我们的生活,人类积累的数据在不断地增长和累积，海量数据正以前所未有的增长趋势冲击着整个数据中心行业。同时这些应用的发展对存储设备的读写速率、存储密度等技术指标带来了更高的要求。
[0003]
传统2.5寸nvme ssd的jbof，存储密度低；e1.s ssd的存储服务器成本高，且部署不够灵活。
[0004]
jbof作为一种闪存型固态硬盘的存储设备，相较于存储型服务器，具有成本更低、部署更灵活的特点，闪存型固态硬盘是一种新型的硬盘，相较于其它类型的硬盘，可以在更小的尺寸上提供更大的存储容量，并且具有低延时、低能耗、无噪音、高读写性能的优点，如何设计一款读写速率高、存储密度高的jbof就变得尤为重要。


技术实现要素：

[0005]
本发明主要解决的技术问题是提供一种支持多闪存型固态硬盘的设备及运行方法，能够提出一种基于闪存型固态硬盘的jbof设计方案，最大支持32个闪存型固态硬盘，由于使用jbof的主机pcie资源不同，为满足用户不同的应用场景，本发明可以灵活配置成不同方案。
[0006]
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种支持多闪存型固态硬盘的设备，包括：主机、中置背板和硬盘基板；
[0007]
所述主机和中置背板连接，中置背板和硬盘基板连接；
[0008]
所述硬盘基板包括高密连接器、复杂可编程逻辑器件和闪存型固态硬盘；
[0009]
所述硬盘基板中的高密连接器和复杂可编程逻辑器件连接，硬盘基板的高密连接器和闪存型固态硬盘连接，复杂可编程逻辑器件和闪存型固态硬盘连接。
[0010]
优选的，所述中置背板包括上行连接器、总线连接器和高密连接器；上行连接器和中置背板的高密连接器连接，总线连接器和中置背板的高密连接器连接，中置背板的高密连接器和硬盘基板的高密连接器连接。
[0011]
一种支持多闪存型固态硬盘的运行方法，包括以下步骤：
[0012]
闪存型固态硬盘产生高带宽信号，将高带宽信号传输给高密连接器；
[0013]
高密连接器将高带宽信号传输给上行连接器，上行连接器根据接收到的高带宽信号建立传输通道，上行连接器通过传输通道与主机进行连接；
[0014]
上行连接器与主机连接后，闪存型固态硬盘产生复位信号，并将复位信号传输给硬盘基板中的复杂可编程逻辑器件，复杂可编程逻辑器件将复位信号解析成控制信号，并将控制信号传输给高密连接器；
[0015]
高密连接器将控制信号传输给总线连接器，总线连接器将控制信号传输给主机，主机通过控制信号实现上下电功能；
[0016]
主机根据实现的上下电功能产生控制指令，并通过传输通道将控制指令传输给对应的闪存型固态硬盘，闪存型固态硬盘根据接收到的控制指令运行。
[0017]
优选的，所述高密连接器为连接硬盘基板和中置背板的连接器。
[0018]
优选的，所述硬盘基板将硬盘基板中闪存型固态硬盘的高带宽信号传输给高密连接器，高密连接器为硬盘基板中的闪存型固态硬盘供电。
[0019]
优选的，所述硬盘基板中安装若干闪存型固态硬盘，硬盘基板将每一个闪存型固态硬盘产生的信号传输给高密连接器。
[0020]
优选的，所述中置背板包括第一中置背板，第二中置背板和第三中置背板；
[0021]
第一中置背板中的上行连接器包括四个高速连接器，第二中置背板中的上行连接器包括八个高速连接器，第三中置背板中的上行连接器包括四个高速连接器，每个高速连接器为主机提供十六条传输通道。
[0022]
优选的，所述第三中置背板中设有两个高速串行芯片，高速串行芯片对闪存型固态硬盘传输的信号进行扩展，高速串行芯片将扩展后的信号传输给高速连接器。
[0023]
优选的，所述控制信号控制主机实现上下电功能时，当复杂可编程逻辑器件未收到高速串行芯片下发的在位信息时，复杂可编程逻辑器件检测是否接收到主机的闪存型固态硬盘下电指令，如未收到下电指令，复杂可编程逻辑器件将闪存型固态硬盘默认信号拉低，延时后将复位信号拉高；如接收到下电指令，复杂可编程逻辑器件将闪存型固态硬盘默认信号拉高，延时后将复位信号拉低。
[0024]
优选的，所述控制信号控制主机实现上下电功能时，当复杂可编程逻辑器件收到高速串行芯片下发的在位信息时，复杂可编程逻辑器件解析高速串行芯片下发的复位信号；当高速串行芯片完成上电时，高速串行芯片下发将闪存型固态硬盘复位信号置高的指令；当高速串行芯片检测到主机下发复位信号置低时发出闪存型固态硬盘复位信号置低的指令；复杂可编程逻辑器件重新检测是否接收到主机闪存型固态硬盘的下电指令。
[0025]
本发明的有益效果是：本发明提出一种支持多闪存型固态硬盘的设备及运行方法，实现了多个闪存型固态硬盘的部署，相比于存储型服务器更加紧密；使用时独立上下电，主机对闪存型固态硬盘复位信号的有效控制，保障了jbof中闪存型固态硬盘的稳定运行。
附图说明
[0026]
图1是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备的系统架构图；
[0027]
图2是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中硬盘基板的架构图；
[0028]
图3是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第一中置背板的架构图；
[0029]
图4是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第二中置背板的架构图；
[0030]
图5是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第三中置背板的架构图；
[0031]
图6是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的运行方法的上电流程图；
[0032]
图7是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的运行方法的下电流程图。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0034]
参考图1，是本发明的一种支持多闪存型固态硬盘的设备的系统架构图，包括：硬盘基板中有32个闪存型固态硬盘，闪存型固态硬盘通上电后产生信号传输给中置背板，中置背板控制主机实现闪存型固态硬盘独立上下电的功能。
[0035]
参考图2，是本发明的一种支持多闪存型固态硬盘的设备中硬盘基板的架构图，包括：闪存型固态硬盘将信号传输给高密连接器，高密连接器为闪存型固态硬盘提供电源，闪存型固态硬盘将信号传输给复杂可编程逻辑器件，复杂可编程逻辑器件将信号解析成控制信号传输给高密连接器，同时接收到控制指令来控制闪存型固态硬盘的独立上下电功能。
[0036]
参考图3，是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第一中置背板的架构图，包括：中置背板上的高密连接器对接硬盘基板上的高密连接器，高密连接器接收32个闪存型固态硬盘传输出的信号，高密连接器将每个闪存型固态硬盘传输出的信号连接到上行连接器上；上行连接器包含4个4c genz连接器，每个4c genz连接器可以向主机提供16条传输通道，一共64条传输通道，每个闪存型固态硬盘可以用两条传输通道与主机进行连接；高密连接器与总线连接器进行连接，总线连接器的总线接口用于连接主机来实现闪存型固态硬盘独立上下电的功能。
[0037]
参考图4，是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第二中置背板的架构图，包括：中置背板上的高密连接器对接硬盘基板上的高密连接器，高密连接器接收32个闪存型固态硬盘传输出的信号，高密连接器将每个闪存型固态硬盘传输出的信号连接到上行连接器上；上行连接器包含8个4c genz连接器，每个4c genz连接器可以向主机提供16条传输通道，一共128条传输通道，每个闪存型固态硬盘可以用两条传输通道与主机进行连接；高密连接器与总线连接器进行连接，总线连接器的总线接口用于连接主机来实现闪存型固态硬盘独立上下电的功能。
[0038]
参考图5，是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的设备中第三中置背板的架构图，包括：中置背板上的高密连接器对接硬盘基板上的高密连接器，高密连接器接收32个闪存型固态硬盘传输出的信号，32个闪存型固态硬盘传输出的信号经过高速串行芯片进行扩展，第一高速串行芯片支持前16个闪存型固态硬盘传输出的信号，第二高速串行芯片支持后16个闪存型固态硬盘传输出的信号，每一个高速串行芯片提供一路总线信号到高密连接器；上行连接器包含4个4c genz连接器，每个4c genz连接器可以向主机提供16条传输通道，一共64条传输通道，每个闪存型固态硬盘可以用两条传输通道与主机进行连接。
[0039]
根据使用不同规格的中置背板，即可满足使用jobf的主机pcie资源不同、对闪存型固态硬盘性能要求不同的场景。
[0040]
参考图6，是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的运行方法的上电流程图，包括：jbof上电后，如果复杂可编程逻辑器件没有接收到高速串行信号下发的在位信息，复杂可编程逻辑器件检测是否接收到主机的闪存型固态硬盘的下电指令，如果没有接收到下电指令，复杂可编程逻辑器件将闪存型固态硬盘的默认信号拉低，延迟120ms后将复位信号拉高；如果接收到了下电指令，复杂可编程逻辑器件将闪存型固态硬盘的默认信号拉高，延迟120ms后将复位信号拉低。
[0041]
参考图7，是本发明一种支持多闪存型固态硬盘的运行方法的下电流程图，包括：jobf上电后，如果复杂可编程逻辑器件接收到高速串行芯片下发的在位信息，复杂可编程逻辑器件解析高速串行芯片下发的复位信号；当高速串行芯片完成上电时序时，会下发将闪存型固态硬盘复位信号置高的指令；当高速串行芯片通过带内信号检测到主机下发的复位信号置低时会发出闪存型固态硬盘复位信号置低的指令；复杂可编程逻辑器件重新检测主机下发的闪存型固态硬盘的下电指令。
[0042]
复杂可编程逻辑器件解析高速串行芯片下发的闪存型固态硬盘的复位信号，同时解析主机的独立上下电指令，通过逻辑运算，完成对闪存型固态硬盘的复位信号的控制，由此实现了搭配直连型中置背板、带高速串行芯片型中置背板，以及用户使用独立上下电过程中对闪存型固态硬盘的复位信号的有效控制，保障了jobf中闪存型固态硬盘的稳定运行。
[0043]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。