產(chǎn)品簡介
基于NVME固態(tài)硬盤的6U VPX存儲板（以下簡稱“本板卡”）用于實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的存儲和回放,，主要應(yīng)用于科學(xué)儀器,、雷達(dá),、電子戰(zhàn),、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域，典型應(yīng)用包括實(shí)現(xiàn)ADC采樣數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)記錄,、DAC重構(gòu)數(shù)據(jù)流的供給,、光纖或RapidIO等高速數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)記錄等場景。
本板卡采用標(biāo)準(zhǔn)6U VPX構(gòu)架,，使用FPGA片上系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)架,，基于完全自主研發(fā)的數(shù)字芯片邏輯及系統(tǒng)固件實(shí)現(xiàn)對多塊M.2 NVMe固態(tài)硬盤的并發(fā)控制和多個IO端口伺服，其主要技術(shù)特性如下,。
技術(shù)規(guī)格
—— 模塊形態(tài)：6U VPX標(biāo)準(zhǔn)板,，可定制風(fēng)冷或?qū)Ю浣Y(jié)構(gòu),。
—— 主控芯片：1片XILINX XCKU115+1片XILINX XC7Z100。
—— 高速緩存：16GB DDR4 SDRAM,。
—— 固態(tài)存儲：1~6條NVME M.2固態(tài)盤（總?cè)萘靠蛇_(dá)24TB）,。
—— 陣列模式：支持RAID0/5/6/10。
—— 存儲速率：連續(xù)寫入或讀出速率>10GBps,。
—— 數(shù)據(jù)接口：背板6條4xRapidIO,，1條1000BASE-T或-X千兆網(wǎng)。
—— 控制協(xié)議：我公司基于RapidIO的自定義協(xié)議（文檔編號：S0-1303）,。
—— 文件系統(tǒng)：針對高速實(shí)時(shí)記錄而設(shè)計(jì)的自定義文件系統(tǒng),。
—— 程序配置：XC7Z100高速動態(tài)配置XCKU115，可預(yù)存>1萬個配置文件,。
—— 系統(tǒng)監(jiān)測：提供各類電壓/溫度/IO狀態(tài)/存儲狀態(tài)/歷史統(tǒng)計(jì)等各類信息。
—— 主控軟件：提供運(yùn)行于Windows系統(tǒng)的主控軟件以及API,。
—— 技術(shù)服務(wù)：充足的技術(shù)資料和技術(shù)支持,，確保用戶快速集成和使用。
硬件配置
—— 子板結(jié)構(gòu)：通過5個高速連接器實(shí)現(xiàn)互聯(lián),，子板最多負(fù)載6條NVME硬盤,。
—— 背板信號：
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VPX-P1 A/B/D位置3條4xRapidIO，速率可配置,；VPX-P2 A/C/D位置3條4xRapidIO,，速率可配置；
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VPX-P3定義12v LVDS, VPX-P4定義16對LVDS連接子板,；
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P4 定義1條1000BASE-T及1000BASE-X千兆網(wǎng),；
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P4定義4條485總線。
—— XCKU115驅(qū)動4組獨(dú)立的32bit/4GB DDR4 SDRAM,。
—— XC7Z100實(shí)現(xiàn)千兆網(wǎng),、對KU115的配置、1塊mSATA硬盤控制,。
—— 板上實(shí)現(xiàn)多個溫度/電壓監(jiān)測節(jié)點(diǎn),。
—— 1路STM32單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電源管理。
—— 集成eMMC/SD卡/SPI Flash等外圍器件,。
技術(shù)構(gòu)架
本板卡以Xilinx公司的UltraScale系列芯片XCKU115為核心處理器,，基于片上系統(tǒng)SOC構(gòu)架驅(qū)動1~6塊NVME固態(tài)硬盤，實(shí)現(xiàn)了完整的數(shù)據(jù)存儲服務(wù),，包括高速數(shù)據(jù)接口,、存儲介質(zhì)驅(qū)動、RAID管理,、緩存管理,、系統(tǒng)調(diào)度,、文件系統(tǒng)等各項(xiàng)功能。相較于使用通用計(jì)算機(jī)體系構(gòu)架實(shí)現(xiàn)的存儲系統(tǒng),，本產(chǎn)品能以更高的靈活性,、更小的體積、更低的功耗實(shí)現(xiàn)更高的性能,。本板卡另集成一片Xilinx公司的Zynq7系列芯片XC7Z100,，用以擴(kuò)展出千兆網(wǎng)接口，并實(shí)現(xiàn)對主芯片XCKU115的配置管理,。本板卡還集成總?cè)萘繛?6GB的DDR4 SDRAM+1GB的DDR3 SDRAM用以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖,。
