CN105205017A - 一种基于pcie ssd的存储控制器 - Google Patents

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CN
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pciessd
ssd
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memory controller
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冀国威
唐远琳
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Inspur Beijing Electronic Information Industry Co Ltd
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    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/16—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
    • G06F13/1668—Details of memory controller

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Abstract

本发明公开了一种基于PCIE？SSD的存储控制器，其特征在于利用PCIE？SSD作为二级缓存，通过PCIE总线完成SSD与控制器CPU、内存之间的通信。

Description

一种基于PCIE SSD的存储控制器
技术领域
本发明涉及到存储硬件领域，具体涉及一种基于PCIESSD的存储控制器。
背景技术
在传统硬件存储中，一般包括控制器和磁盘两大部分，控制器通常通过SASexpander来与磁盘进行通信和识别，由于磁盘都是机械硬盘，在数据写入或者读出时需要磁头在磁盘内进行寻道找到数据存放的地址空间，从而造成IO延迟。
随着SSD磁盘技术的发展，存储硬件设备的磁盘柜中采用SSD作为二级缓存，用来存储热点数据，提升了存储控制器的读写性能。但限于SSD也是通过后端SASexpander背板与控制器进行通信，性能的提升也非常有限，目前SAS3.0的最大速率为12Gb/S。常用SSD作为二级缓存的存储架构如图1所示。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种基于PCIESSD的存储控制器，与现有存储设备相比，该装置具有提升***读写性能、减少延迟、提高磁盘柜的利用率、不影响驱动器机柜的I/O性能等优势。
本发明提供了一种基于PCIESSD的存储控制器，其特征在于通过PCIE总线完成SSD与控制器CPU、内存之间的通信。
进一步地，所述存储控制器包括两个控制器模块。
进一步地，所述控制器模块通过PCIE总线互连。
进一步地，所述控制器模块分别配有两个通道适配器。
进一步地，所述控制器模块分别具有两个驱动器接口。
进一步地，所述存储控制器利用PCIESSD作为二级缓存。
进一步地，所述PCIESSD安装在控制器模块内，不占用磁盘柜插槽。
进一步地，所述PCIESSD通过PCIE总线与控制器CPU相连。
进一步地，所述PCIESSD支持热插拔。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为现有技术SSD作为二级缓存的存储架构；
图2为根据本发明一实施例的PCIESSD存储控制器架构图。
具体实施方式
本发明作为一种基于PCIESSD的存储控制器装置，该装置是通过PCIE总线完成SSD与控制器CPU、内存之间的通信。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图2所示，本发明所涉及的存储控制器架构包括两个控制器模块，这两个模块通过PCIE总线互连，每个模块分别配有两个通道适配器和两个驱动器接口。存储控制器利用PCIESSD作为二级缓存，PCIESSD通过PCIE总线与控制器CPU相连，并且支持热插拔。PCIESSD安装在控制器内，而不是磁盘柜中。
三个组件，分别有操作单元、分片管理及元数据管理、分片数据存储。
操作单元：对写入任务和读取任务的统一调度，对写入操作及读取操作进行统一处理；
分片管理及元数据管理：管理所有的分片信息及元数据信息，分片信息和元数据信息存储到NVDIMM中，通过NVDIMM的访问速度快和断电不丢失的特性保证访问性能及可靠性；
分片数据存储：存储了所有的实际分片数据，这些分片数据存储到实际硬盘上，写入数据时按照递增写入的方式；
如图2所示，当有写入请求时，对写入内容进行分片并将分片数据写入到分片数据存储中，分片信息写入到分片管理及元数据管理组件中；将对实际的写入请求完全转化为增加写入的操作，提升硬盘写入性能；
如图2所示，当有读取任务时，操作单元会根据读取内容从分片管理机元数据管理组件中获取数据的分片情况，根据分片情况从分片数据存储组件中实际读取到数据；
综上就是基于离散存储的高速写入的方法。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于PCIESSD的存储控制器，其特征在于，包括：
通过PCIE总线完成PCIESSD与控制器CPU、内存之间的通信。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储控制器包括两个控制器模块。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器模块通过PCIE总线互连。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器模块分别配有两个通道适配器。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器模块分别具有两个驱动器接口。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储控制器利用PCIESSD作为二级缓存。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述PCIESSD安装在控制器模块内，不占用磁盘柜插槽。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述PCIESSD通过PCIE总线与控制器CPU相连。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所属PCIESSD支持热插拔。
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