一种可扩展速度与性能的电路装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子电路领域，可用作内存级磁盘，或计算机的速度放大器或组件部件扩展装置。
【背景技术】
[0002]近十年来，CPU和内存的性能提高了 100多倍，但硬盘的性能只提高了两倍。整个数据处理的瓶颈，就在硬盘上。只要能打通这个瓶颈，信息传输就走上了“高速公路”。正因为此，固态硬盘才被用于取代机械硬盘。固态硬盘(Solid State Disk)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元组成。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。基于闪存的固态硬盘是固态硬盘的主要类别，其内部构造十分简单，固态硬盘内主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片，缓存芯片(部分低端硬盘无缓存芯片)和用于存储数据的闪存芯片。除了主控芯片和缓存芯片以外，PCB板上其余的大部分位置都是NAND Flash闪存芯片了。固态硬盘没有普通硬盘的电机和旋转介质，因此启动快、抗震性极佳。固态硬盘不用磁头，磁盘读取和写入速度快，延迟很小。读写速度一般可以达到100M每秒以上。但是，即使如此，比起目前内存DDR4的几十G每秒的速度，以及CPU更快的处理速度，可以说，固态硬盘的速度还是极其慢。
[0003]另一方面，移动存储设备在近年快速普及，但是遇到速度瓶颈尤其是4K速度瓶颈。移动存储设备主流的包括移动硬盘和u盘。对于传输文件而言，可能顺序速度更重要，但是对于移动计算来说，以及对于缓存来说，重要的，就不是顺序速度而是4K速度。
[0004]U盘的4K性能非常低，一般达不到5MB每秒，从U盘运行程序因此十分缓慢。因为，4K速度是程序运行速度的主要决定因素之一。
[0005]移动硬盘，尤其是用固态硬盘加装的移动硬盘，其4K性能是不错的，往往能够有30MB每秒，但体积太大，不便携带。而且，其实区区30MB每秒，依然大大低于USB3接口的600MB传输上限，没有利用好带宽。即使是USB2的老式设备，其带宽60MB也被浪费了一半。
[0006]因此，目前的移动存储设备不适合用于移动计算，或者缓存应用。这一点，也基本上是行业共识。
【实用新型内容】
[0007]为了解决上述问题，创造一种硬件，使得硬盘可以达到内存速度，并基于这样的硬盘制造的移动存储设备也能够更好更适合地用于移动计算，或者缓存应用。
[0008]一种可扩展速度与性能的电路装置，包含中央板和扩展板:中央板通过表面带电路触点的连接槽与扩展板平行地嵌合，同时通过DMM接口或USB接口与计算机连接；中央板上包含一个设备控制器，及2个以上固态硬盘主控，以及对应数目的缓存，所述缓存是DRAM缓存颗粒或内置于主控的SRAM缓存；相应地，扩展板上包括扩展的非易失存储部件，扩展板与中央板对应的卡口连接槽扣合之后应当能够将电路触点针脚连接上，构成完整的电路，之后通过中央板的控制器以并行计算或RAID的方式叠加扩展板上的存储或计算性能；中央板只有一块，是计算核心层，但扩展板的数目没有限制，可以是一块、两块，也可以是更多，以中央板为核心，一层层叠加，通过中央板的控制器以并行计算或RAID的方式叠加扩展板上的存储或计算性能。
[0009]作为优选，运行控制器和存储控制器均采用多通道架构，并运行在多通道模式，通过多核心处理器作为主控并组成多通道存储芯片阵列的方式实现。
[0010]作为优选，卡口连接槽设计是长方形凹凸设计，电路触点布置在长边两侧。
[0011]作为优选，所述装置的扩展板上还提供额外的DRAM缓存。
[0012]作为优选，所述装置采用DMM接口，直插内存插槽，包含一个带DMM接口的中央板和一块扩展板，中央板正面包含运行控制器，控制A区，和控制B区:控制A区正面有一块SSD主控作存储器主控，正面还有一个DRAM颗粒作缓存，控制B区正面含有一块同样的SSD主控作存储器主控，以及一个同样的DRAM颗粒作缓存，控制A区的正面和控制B区的正面的2个存储控制器和缓存将分别属于并控制2个不同的磁盘，中央板背面有2-8个电路连接槽，控制A区与控制B区各对应一半，每个连接槽对应并负责一个数据通道的跨电路板布线连接；扩展板，也就是存储通道板，包含非易失存储芯片的阵列，这些非易失存储芯片分布在通道版的正反面，扩展板通过2-8个电路连接槽与中央板连接，凹凸的插槽扣合上后针脚就可以实现连接；当中央板与扩展板通过电路连接槽扣紧之后，电路触点彼此连接，实际上就构成了折叠起来的2块多通道的固态硬盘，这两块固态硬盘组成RAIDO工作，通过DIMM与CPU直接交换数据，理论上速度可以达到一般固态硬盘的2倍到8倍。
[0013]作为优选，所述装置将DMM接口更改为USB或Thunderbolt接口来连接到计算机，相应地，桥接与运行控制器兼容USB或Thunderbolt协议。
[0014]作为优选，所述装置采用DMM接口，直插内存插槽，包含一个带DMM接口的中央板和两块扩展板，中央板包含运行控制器，控制A区，和控制B区:控制A区正反面各有一块SSD主控作存储器主控，正反面各有一个DRAM颗粒作缓存，控制B区正反面各由一块同样的SSD主控作存储器主控，正反面各有一个同样的DRAM颗粒作缓存，控制A区的正反面和控制B区的正反面的4个存储控制器和缓存将分别属于并控制4个不同的磁盘，中央板正面视乎每个磁盘实际通道数有4-8个电路连接槽，控制A区与控制B区各对应一半，背面也有同样数目的电路连接槽，每个连接槽对应并负责一个数据通道的跨电路板布线连接；两块扩展板，也就是存储通道板，基本是对称的，每块存储通道版包含非易失存储芯片的阵列，这些非易失存储芯片分布在每块通道版的正反面，每个扩展板均通过电路连接槽与中央板连接，凹凸的插槽扣合上后针脚就可以实现连接；当中央板正反两面分别与扩展板通过电路连接槽扣紧之后，电路触点彼此连接，实际上就构成了折叠起来的4块固态硬盘，这两块固态硬盘组成RAID5或RAIDO工作，通过DMM与CPU直接交换数据，理论上速度可以达到一般固态硬盘的4倍到16倍。
[0015]作为优选，所述装置将DMM接口更改为USB或Thunderbolt接口来连接到计算机，相应地，桥接与运行控制器兼容USB或Thunderbolt协议。
[0016]作为优选，所述装置采用DMM接口，直插内存插槽，包含一个带DMM接口的中央板和一块扩展板，中央板包含运行控制器，控制A区，控制B区，控制C区，控制D区:控制A区正面有一块SSD主控作存储器主控，正面还有一个DRAM颗粒作缓存，控制B区、C区、D区正面均含有一块同样的SSD主控作存储器主控，以及一个同样的DRAM颗粒作缓存，正面的4个存储控制器和缓存将分别属于并控制4个不同的