[实用新型]一种板级存储架构

说明书

本实用新型涉及计算机存储设备领域，具体是一种板级存储架构；其包括主控FPGA模块、接口FPGA模块和闪存颗粒阵列；主控FPGA模块包括闪存控制模组、微处理器和数据接口模组，接口FPGA模块通过数据接口而与主控FPGA模块中的数据接口模块连接，闪存颗粒阵列通过DDR模式的闪存接口而与主控FPGA模块的闪存控制模组连接，接口FPGA模块通过高速接口而与数据源连接。本存储架构采用两个FPGA模组分别发挥不同作用，形成灵活可变的配置形式，因此本系统能做到高集成，高灵活性，高速率的记录数据功能。

技术领域

本实用新型涉及计算机存储设备领域，具体是一种板级存储架构。

背景技术

目前传统的存储架构中包括几个互相独立的模块：FPGA控制芯片、数据源、闪存颗粒和CPU。这几个互相独立的模块之间分别需要通过命令接口、数据串口和闪存接口来建立连接。当工作时，数据源通过高速串口传输到FPGA上，然后记录到闪存颗粒阵列中，形成文件；文件系统则由带有操作系统的CPU生成，并加以维护。如此结构，在数据源的传输过程中在数据传输带宽和速度上存在限制，同时还会提高能耗并存在数据丢失、错包的可能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种超高速率、超大容量并具有多种外联接口的存储架构。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：

一种板级存储架构，其包括主控FPGA模块、接口FPGA模块和闪存颗粒阵列；主控FPGA模块包括闪存控制模组、微处理器和数据接口模组，接口FPGA模块通过数据接口而与主控FPGA模块中的数据接口模块连接，闪存颗粒阵列通过DDR模式的闪存接口而与主控FPGA模块的闪存控制模组连接，接口FPGA模块通过高速接口而与数据源连接。

所述的板级存储架构，主控FPGA中的微处理器用于维护文件系统，接口FPGA用于与同多种数据源相连接；主控FPGA和接口FPGA之间通过原生的简易高速接口相连，用以保证数据传输带宽；所述主控FPGA、接口FPGA集成在一块PCB板上。

所述的板级存储架构，高速接口包括千兆以太网、PCIE、RapidIO、Fiber Channel；简易高速接口是指Xilinx FPGA的原生aurora接口；DDR模式闪存接口的是指闪存颗粒本身的并行接口；数据源具体是指千兆网网络数据、专用光纤数据、数据采集卡、数码摄像机。

所述的板级存储架构，接口FPGA的型号是xilinx xc7a200t；主控FPGA的型号是xilinx xc7k325t。

本存储架构将微处理器以及其中的文件系统集中在一个主FPGA中，减少了元器件的个数，具有高集成的优势。而主控FPGA与接口FPGA之间通过原生的高速接口，可以尽可能减小额外开销来传输大数据。接口FPGA可以发挥并行优势，做成多种接口的交换中心模式，灵活的与外部数据源相连接，从而不会因为接口的变化导致重新制版，重新布局设计。同时使用FPGA内部集成的微处理，复杂的控制命令操作以及对数据做处理的步骤可以适当简化，比一个独立CPU和一个独立FPGA交互更有优势。

附图说明

图1为本存储架构的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

如图1所示，一种板级存储架构，其包括主控FPGA模块1、接口FPGA模块2和闪存颗粒阵列3；主控FPGA模块1包括闪存控制模组、微处理器和数据接口模组，接口FPGA模块2通过数据接口而与主控FPGA模块1中的数据接口模块连接，闪存颗粒阵列3通过DDR模式的闪存接口而与主控FPGA模块1的闪存控制模组连接，接口FPGA模块2通过高速接口而与数据源4连接。