一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点制造技术

本实用新型专利技术提供一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点，属于融合架构领域，本实用新型专利技术基于ARM处理器、10GbE switch芯片、PCIE Switch芯片、NVMe磁盘阵列进行设计，具有多个对外的10GbE网口可同时接受多个外部节点的并发数据和处理请求，预留了NVMe扩展接口用于后续进行NVMe磁盘的扩展。相比传统的HDD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。

【技术实现步骤摘要】
一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点
本技术涉及融合架构领域，具体地说是一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点。
技术介绍
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。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，且闪存阵列无法按需进行扩展。传统FCHBA卡及FC光纤传输方案的成本高昂，需要用户部署FC数据专网及FC交换机。随着以太网的端口速率的不断提升，及数据传输安全性的逐渐加强，FC不再作为集中式数据存储的唯一选择。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决上述问题，提供一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点。本技术所采取的技术方案是：一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点，主要包括ARM处理器、10GbEswitch芯片、PCIESwitch芯片、NVMeSSD；ARM处理器与10GbEswitch芯片通过10GbE总线互连；10GbEswitch芯片与对外的一个以上的高速连接器相连接；ARM处理器与与PCIEswitch芯片通过PCIE总线互连；PCIESwitch芯片与预留的NVMe扩展接口通过PCIE相连接；ARM处理器通过DDR4内存总线直接与板载DRAM颗粒相连；ARM处理器通过SATA总线连接到板载mSATA；NVMeSSD通过PCIESwitch芯片挂载到ARM处理器上。10GbEswitch：选用BroadcomTrident系列24口10GbEswitch芯片。ARM处理器：选用APMX-Gene883408B处理器。PCIESwitch芯片：选用Broadcom的9797PCIEswitch芯片。高速连接器：选用MolexAirmax系列中背板高速连接器或SFP+连接器。NVMe扩展接口：选用MolexAirmax系列中背板高速连接器或SFP+连接器。NVMeSSD：直接设计板载NVMe接口。本技术基于ARM处理器、10GbEswitch芯片、PCIESwitch芯片、NVMe磁盘阵列进行设计，相比传统的HDD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，具有多个对外的10GbE网口可同时接受多个外部节点的并发数据和处理请求，预留了NVMe扩展接口用于后续进行NVMe磁盘的扩展。附图说明附图1是本技术的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本技术作以下详细说明。如图1所示，ARM处理器与10GbEswitch芯片通过10GbE总线互连，与PCIEswitch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10GbEswitch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PCIESwitch芯片挂载的NVMeSSD或自NVMeSSD中读取数据并输出。10GbEswitch芯片与对外的多个高速连接器接口相连，能够同时接受多个外部服务器节点的并发数据及处理请求，并将数据及处理请求传递给ARM处理器。PCIESwitch芯片与预留的NVMe扩展接口通过PCIE连接，用于NVMe扩展使用，通过该接口可连接外部闪存阵列，从而达到NVMe闪存阵列按需扩展的目的。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。ARM处理器通过SATA总线连接到板载mSATA，mSATA用于安装本地OS。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）。NVMeSSD通过PCIESwitch芯片挂载到ARM处理器下，通过这种方式可以增加NVMeSSD数量进而增加总的存储容量。NVMe用于存储数据FC：Fibrechannel，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：HostBusAdapter，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：DynamicRandomAccessMemory，即常说的内存颗粒；NVMe：Non-VolatileMemoryexpress，一种转为闪存设计的数据传输协议，兼容PCIE传输协议；NVMeSSD：具备NVMe协议接口的SolidStateDrives（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，AcornRISCMachine。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。PCIESwitch：基于PCIE协议的交换机，能够实现数据在交换机所有端口之间无阻塞传输，通常用于扩展PCIE端口或连接的设备数量。10GbE：万兆以太网传输总线。除说明书所述的技术特征外，均为本专业人员的已知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点，其特征在于，主要包括ARM处理器、10GbE switch芯片、PCIE Switch芯片、NVMe SSD；ARM处理器与10GbE switch芯片通过10GbE总线互连；10GbE switch芯片与对外的一个以上的高速连接器相连接；ARM处理器与PCIE switch芯片通过PCIE总线互连；PCIE Switch芯片与预留的NVMe扩展接口通过PCIE相连接；ARM处理器通过DDR4内存总线直接与板载DRAM颗粒相连；ARM处理器通过SATA总线连接到板载mSATA；NVMe SSD通过PCIE Switch芯片挂载到ARM处理器上。

【技术特征摘要】
1.一种万兆接口集中式闪存阵列控制节点，其特征在于，主要包括ARM处理器、10GbEswitch芯片、PCIESwitch芯片、NVMeSSD；ARM处理器与10GbEswitch芯片通过10GbE总线互连；10GbEswitch芯片与对外的一个以上的高速连接器相连接；ARM处理器与PCIEswitch芯片通过PCIE总线互连；PCIESwitch芯片与预留的NVMe扩展接口通过PCIE相连接；ARM处理器通过DDR4内存总线直接与板载DRAM颗粒相连；ARM处理器通过SATA总线连接到板载mSATA；NVMeSSD通过PCIESwitch芯片挂载到ARM处理器上。2.根据权利要求1所述的万兆接口集中式闪存阵列控制节点，其特征在于，10GbEswitch：选用BroadcomTrident系列24口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41