一种数据存储系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种数据存储系统，包括：基于FPGA的控制器，所述控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，所述第一信号端口和所述第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，N为大于1的正整数；由N个存储芯片组成的存储阵列；连接每个所述存储芯片与所述第一信号端口的第一信号总线；连接所述每个所述存储芯片与所述第二信号端口的第二信号总线；与不同的所述存储芯片通信的所述第一信号端口不同，与不同的所述存储芯片通信的所述第二信号端口不同。由于FPGA是基于硬件编程语言实现的器件，可以实现硬件模块的并行使用与控制，因此，本申请的控制器能够同时实现对多片存储芯片的控制。

A data storage system

The utility model discloses a data storage system, including: Based on FPGA controller, the N controller has a first signal port and a second port N signal, the first signal port and the second port signal can simultaneously transmit different types of instructions, N is a positive integer greater than 1; storage array consisting of N memory chip; a first signal bus connecting each of the memory chip and the first signal port; second signal bus connecting the each of the memory chip and the second signal port; unlike the memory chip communication different to the first signal port, with the different the second signal port of the memory chips of different communication. Because FPGA is a device based on hardware programming language, it can realize the parallel use and control of the hardware module. Therefore, the controller of the application can realize the control of multi chip memory simultaneously.

【技术实现步骤摘要】
一种数据存储系统
本技术涉及存储
，特别涉及一种数据存储系统。
技术介绍
当前，在使用存储芯片时，通常由CPU控制实现对存储芯片的读、写、擦等操作。由于CPU在执行软件控制时，通过串行的方式实现，因此CPU无法实现对多片存储芯片的并行控制。如，若CPU总线挂接有两片存储芯片，当需要对存储芯片操作时，需要采用串行的方式先实现对一片存储芯片操作，之后再实现对另一片存储芯片操作，而无法同时实现对两片存储芯片的操作。因此，亟需一种能够同时实现对多片存储芯片操作的控制方案。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种数据存储系统，该系统包括：一种数据存储系统，包括：基于FPGA的控制器，所述控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，所述第一信号端口和所述第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，N为大于1的正整数；由N个存储芯片组成的存储阵列；连接每个所述存储芯片与所述第一信号端口的第一信号总线；连接所述每个所述存储芯片与所述第二信号端口的第二信号总线；其中，与不同的所述存储芯片通信的所述第一信号端口不同，与不同的所述存储芯片通信的所述第二信号端口不同。优选地，所述控制器，还包括：数据接口，所述数据接口包括用于接收数据的数据写入接口，和/或用于导出数据的数据导出接口。优选地，数据接口为：PCIe接口或USB接口。优选地，还包括：设置于所述控制器与所述存储阵列之间的数据缓存双通道。优选地，所述控制器，还包括：通过第三信号总线与所述数据双缓存通道通信的数据缓存接口。优选地，连接所述第一信号总线的两个端口和连接所述第二信号总线的两个端口的电平符合CML电平标准。优选地，连接所述第三信号总线的两个端口的电平符合SSTL接口标准。优选地，所述存储芯片，包括：UFS芯片。优选地，还包括：与所述控制器和所述存储阵列相连的时钟源，用于为所述控制器和所述存储阵列提供时钟信号。本实施例提供的技术方案，采用基于FPGA的控制器，该控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，存储阵列中的每个存储芯片均通过第一信号端口和第二信号端口与控制器相连。由于FPGA是基于硬件编程语言实现的器件，可以实现硬件模块的并行使用与控制，因此，本申请的控制器能够同时实现对多片存储芯片的控制。进一步地，由于与每个存储芯片相连的第一信号端口和第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，因此本实施例的方案能够对每个存储芯片同时进行多种类型的操作，以此提高了对存储芯片操作的效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例所提供的一种数据存储系统的一种结构示意图；图2为本技术实施例所提供的一种数据存储系统的另一种结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，图1为本技术实施例提供的数据存储系统的一种结构示意图，所述系统包括：基于FPGA的控制器110，控制器110具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，N为大于1的正整数；第一信号端口和第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，不同类型的操作指令可以包括读操作指令、写操作指令和擦操作指令。由N个存储芯片120组成的存储阵列130；连接每个所述存储芯片120与所述第一信号端口的第一信号总线140；连接所述每个所述存储芯片120与所述第二信号端口的第二信号总线150。存储阵列中的每个存储芯片分别通过第一端口和第二端口与控制器相连，由于第一信号端口和第二信号端口可以同时传输不同类型的操作指令，因此，本实施例的方案可以对每个存储芯片同时进行多种操作，如同时对存储芯片进行读、写操作或写、擦操作等。实际应用中，该数据存储系统中还可以包括为控制器110供电的电源。本实施例提供的技术方案，采用基于FPGA的控制器，该控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，存储阵列中的每个存储芯片均通过第一信号端口和第二信号端口与控制器相连。由于FPGA是基于硬件编程语言实现的器件，可以实现硬件模块的并行使用与控制，因此，本申请的控制器能够同时实现对多个存储芯片的控制。进一步地，由于与每个存储芯片相连的第一信号端口和第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，因此本实施例的方案能够对每个存储芯片同时进行多种类型的操作，以此提高了对存储芯片操作的效率。请参阅图2，图2为本技术实施例提供的数据存储系统的另一种结构示意图，所述系统包括：基于FPGA的控制器210，控制器210具有N个第一信号端口、N个第二信号端口和数据缓存接口；第一信号端口和第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，N为大于1的正整数。数据缓存接口用于通过第三信号总线220向数据双缓存通道270传输待写入数据。数据缓存双通道270设置于所述控制器与所述存储阵列之间，用于缓存待写入数据。由N个存储芯片230组成的存储阵列240；连接每个所述存储芯片230与所述第一信号端口的第一信号总线250；连接所述每个所述存储芯片230与所述第二信号端口的第二信号总线260；其中，与不同的所述存储芯片通信的所述第一信号端口不同，与不同的所述存储芯片通信的所述第二信号端口不同。由于每个存储芯片均与控制器的第一信号端口和第二信号端口相连，且控制器需要同时实现对多个存储芯片的并行控制，所以，这就要求不同存储芯片所连接的控制器的信号端口(即第一信号端口或第二信号端口)无重复。实际应用中，该存储芯片可以为UFS(UniversalFlashStorage)芯片，相应的，存储阵列即为由N个UFS芯片组成的存储阵列。UFS采用串行数据传输技术，共两个数据通道，工作模式为全双工工作模式，每一条通道允许读、写或擦操作，两个数据通道分别与第一总线和第二总线相连以实现对UFS同时进行多种操作。目前最新的UFS2.1读写的理论带宽为1.5GB/s，为eMMC设备的2.5倍，UFS单片最高容量可达到128GB，而主流eMMC单片最高容量为64GB。因此，在相同存储容量条件下，UFS存储系统中所需UFS芯片数量只需要eMMC存储系统中eMMC芯片数量的一半，在相同数量芯片条件下，UFS存储系统的带宽可达到eMMC存储系统的2.5倍。因此，本实施例将存储芯片设为UFS，不仅可以通过对每个存储芯片同时进行多种类型的操作、提高对存储芯片操作的效率，更重要的是，在相同存储容量以及读写速率的需求下，基于UFS的高存储容量以及高读写速率，可以大大降低用户的经济成本。另外，根据实际需要，该存储芯片也可以为eMMC芯片，但由于eMMC芯片本身不支持同时进行多种操作，因此，当存储芯片为eMMC芯片时，每个存储芯片可以仅通过第一信号端口或第二信号端口与控制器相连。数据接口，所述数据接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储系统，其特征在于，包括：基于FPGA的控制器，所述控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，所述第一信号端口和所述第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，N为大于1的正整数；由N个存储芯片组成的存储阵列；连接每个所述存储芯片与所述第一信号端口的第一信号总线；连接所述每个所述存储芯片与所述第二信号端口的第二信号总线；其中，与不同的所述存储芯片通信的所述第一信号端口不同，与不同的所述存储芯片通信的所述第二信号端口不同。

【技术特征摘要】
1.一种数据存储系统，其特征在于，包括：基于FPGA的控制器，所述控制器具有N个第一信号端口和N个第二信号端口，所述第一信号端口和所述第二信号端口能够同时传输不同类型的操作指令，N为大于1的正整数；由N个存储芯片组成的存储阵列；连接每个所述存储芯片与所述第一信号端口的第一信号总线；连接所述每个所述存储芯片与所述第二信号端口的第二信号总线；其中，与不同的所述存储芯片通信的所述第一信号端口不同，与不同的所述存储芯片通信的所述第二信号端口不同。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还包括：数据接口，所述数据接口包括用于接收数据的数据写入接口，和/或用于导出数据的数据导出接口。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据接口为：PCIe接口或USB接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚飞，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11