本实用新型涉及磁盘领域,具体地说是一种轻量型全闪存阵列控制节点。
背景技术:
传统的磁盘阵列基于普通HDD硬盘,在数据存取带宽上有所限制,随着各种数据爆炸性的增长,海量数据存取的时间越来越长,逐渐无法满足数据快速存取的需求。而基于X86处理器的全闪存磁盘阵列,在性能提升的同时也带来昂贵的成本。
技术实现要素:
本实用新型的目的就是要解决上述问题,提供一种轻量型全闪存阵列控制节点。
本实用新型基于ARM处理器、HBA控制芯片和NVMe磁盘阵列进行设计,相比传统的硬盘具有更高的数据吞吐速率,相比基于X86处理器的控制器具有更低的功耗和更高的性价比。
本实用新型所采取的技术方案是:
一种轻量型全闪存阵列控制节点,包括ARM处理器、HBA控制芯片、NVMe SSD和DRAM颗粒;
其中,ARM处理器与HBA控制芯片通过PCIE总线互连;
HBA控制芯片通过FC总线连接有高速连接器;
NVMe SSD通过PCIE接口直接挂载到ARM处理器上;
ARM处理器通过DDR4内存总线直接与板载DRAM颗粒相连;
HBA控制芯片:选用Qlogic QLE2562 HBA控制芯片。
NVMe SSD阵列:直接设计板载NVMe接口,兼容标准NVMe SSD。
高速连接器:选用Molex Airmax系列中背板高速连接器(连接中背板)或SFP+连接器(直接通过FC光纤互连)
NVMe SSD阵列:直接设计板载NVMe接口,兼容标准NVMe SSD。
本实用新型的有益效果
本实用新型基于ARM处理器、HBA控制芯片和NVMe磁盘阵列进行设计,相比传统的硬盘具有更高的数据吞吐速率,相比基于X86处理器的控制器具有更低的功耗和更高的性价比。
附图说明
附图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作以下详细说明。
ARM处理器与HBA控制芯片通过PCIE总线互连构成控制器核心部分。ARM处理器负责接收HBA控制芯片传递的数据及处理请求,对数据的存取进行处理,将接收到的数据存入其通过PCIE总线挂载的NVMe SSD或自NVMe SSD中读取数据并输出。HBA控制芯片将FC传输总线转换成PCIE总线,通过FC总线接口接收外部数据及处理请求,对接收的数据进行处理,以减轻ARM处理器的处理负载,之后将数据及处理请求传递给ARM处理器。
ARM处理器通过DDR4内存总线直接与板载DRAM颗粒相连,DRAM可作为数据传输的高速缓存,具备数据校验功能。
高速连接器是控制节点对外的物理接口,在形态上可以是背板连接器,可以是标准的对外接口(如SFP+连接器)。
NVMe SSD通过PCIE接口直接挂载到ARM处理器下,用于存储数据,装载控制节点OS。
名词解释:
FC:Fibre channel,一种高速信号传输协议,广泛应用于集中式存储的数据可靠传输;
HBA:Host Bus Adapter,主机总线适配器,通常将处理器的PCIE总线转换成FC总线,实现处理器与外部FC交换机,或其它外部设备的互连;
DRAM:Dynamic Random Access Memory,即常说的内存颗粒;
NVMe:Non-Volatile Memory express,一种转为闪存设计的数据传输协议,兼容PCIE传输协议;
NVMe SSD:具备NVMe协议接口的Solid State Drives(固态硬盘),存取数据速率高;
PCIE:PCI-Express,一种广泛应用的高速传输总线,几乎所有的处理器在芯片内部都集成了该总线;
DDR4:第4代内存传输总线;
ARM:英国Acorn有限公司设计的一款RISC微处理器,Acorn RISC Machine。集成了ARM内核的处理器被称为ARM处理器,以低功耗,高性价比著称
除说明书所述的技术特征外,均为本专业人员的已知技术。