[发明专利]一种外置高端存储卡

说明书

技术领域

本发明属于服务器存储技术领域，具体设计一种外置高端存储卡。

背景技术

随着云计算技术和大数据应用的发展，市场对服务器的功能要求越来越综合。既要求其搭配的传统SAS、SATA机械磁盘实现容量增加，也要求使用SSD特别是NVME SSD来实现高性能低延迟的应用。因此，混合部署SAS/SATA/NVME磁盘的服务器系统，市场需求越来越广泛。

实现服务器SAS/SATA/NVME磁盘混合部署的传统方案，通常必须使用两种板卡，一种是支持SAS/SATA盘的存储卡，另一种是支持NVME盘的PCIE Redriver/Retimer卡或PCIE Switch卡。

这种方案需要占用主板PCIE插槽多(至少2个)，占用服务器空间大，实现成本高，而且功能上不支持NVME盘的Raid（Redundant Array of Independent Disks，即独立磁盘冗余阵列）功能，无法实现NVME盘的数据冗余保护，存在较多弊端。

发明内容

本发明的目的在于，为解决传统方案的弊端，本发明提供一种新型板卡即一种外置高端存储卡使只占用一个PCIE槽即可实现SAS/SATA/NVME磁盘混合部署，且实现NVME盘的Raid功能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种外置高端存储卡，包括存储板卡本体，存储板卡上设有Raid控制器和外置式连接器接口，外置式连接器接口连接外置式连接器，所述Raid控制器连接有DDR4缓存阵列、PCIE主机接口、外置式连接器、Firmware保存单元、数据保护单元、时钟单元和供电单元；

所述数据保护单元与供电单元连接；外置式连接器与磁盘柜内的磁盘连接。

优选地，DDR4缓存阵列和Raid控制器通过DDR4高速数据总线连接；所述DDR4缓存阵列为主频2133MHz、总容量有1GB-16GB任意规格的多个DDR4缓存颗粒，并且DDR4缓存阵列带有ECC校验颗粒， DDR4缓存阵列为具有64bit数据总线，8bitECC总线的内存阵列，用于将读写磁盘时的数据缓存到存储板卡上以提高读写效率，以及用于Raid算法数据的计算处理。

优选地，所述Firmware保存单元包括FLASH电路模块，所述FLASH电路模块通过QSPI总线接口与Raid控制器连接。用于保存存储卡工作所需要的Firmware固件程序、记录工作日志等。

优选地，数据保护单元和Raid控制器通过FLASH接口相连；所述数据保护单元的核心为NAND FLASH电路模块；

所述NAND FLASH电路模块设有超级电容接口；所述NAND FLASH电路模块通过超级电容接口连接有超级电容。当服务器系统意外掉电发生时，Raid控制器将DDR4缓存阵列中的数据写入NAND FLASH存储器中，待系统供电恢复后，再将此数据回传到DDR4缓存阵列中，进行正常磁盘数据读写。

优选地，所述Raid控制器为型号为SAS3508的ROC芯片。

优选地，所述时钟单元通过石英晶体或时钟振荡芯片产生存储板卡所需的100MHz差分时钟源。

优选地，PCIE主机接口为PCIE金手指接口；所述PCIE金手指接口传输速率是8Gbps，带宽x8；用于实现服务器主板与存储板卡的通信连接，传输速度快且稳定。

优选地，所述供电单元，由多个电源芯片电路组成，将PCIE金手指接口传输过来的12V和3.3V通过电源芯片电压转换为2.5V、1.8V和1.2V输出电压用于给存储板卡上各个单元供电。

优选地，外置式连接器接口通过高速差分信号线与Raid控制器连接，传输数据的模式包括SAS、SATA和NVME；

所述外置式连接器包括外置式MiniSASHD、OCUlink、Slimline接口形态的高速连接器；所述外置式连接器数量为两个，分别为第一外置式连接器和第二外置式连接器。

存储板卡主要用于服务器、存储等系统外部互联使用，所述存储板卡设有第一侧、第二侧、第三侧和第四侧；PCIE金手指接口设置在存储板卡的第四侧；所述第一外置连接器和第二外置连接器均设置在存储板卡的第一侧，便于连接线缆伸出机箱外。存储板卡通过外置式连接器可实现SAS和/或SATA磁盘直连，可支持8个磁盘，通过Expander板卡级联至多支持240个SAS和/或SATA磁盘；直连NVME磁盘时支持2个x4带宽或4个x2带宽盘，通过PCIE Switch板卡扩展时支持24个x4带宽盘。