大容量存儲處理器的製作方法
2023-05-01 06:19:21 1
專利名稱：大容量存儲處理器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於計算機通信領域，涉及一種大容量存儲處理器。
背景技術：
在航空航天、地質勘探、環保監測等領域，對外界模擬數據信號的採集、存儲和實時處理分析的單片機等數據處理器件得到了廣泛運用，隨著對數據處理的精確度，處理速度和存儲容量要求越來越高，傳統的單片機受限於體積、製造工藝等限制，在容量和處理速度等方面難以大幅提升，不能滿足越來越高的應用要求。
實用新型內容為克服傳統技術對模擬數據處理的處理速度和容量不足的技術缺陷，本實用新型提供一種大容量存儲處理器。本實用新型所述大容量存儲處理器，包括機箱、所述機箱內安裝有電源、背板和與背板連接的主機卡、高速數據採集卡和存儲陣列，所述機箱上還有模擬接口和數據接口，所述模擬接口和高速數據採集卡連接，所述數據接口與主機卡連接。優選的，所述高速數據採集卡包括至少兩片並行方式連接的AD轉換晶片。優選的，所述機箱為CPCI機箱。優選的，所述數據接口包括但不限於光纖接口、USB接口和乙太網接口。優選的，所述存儲陣列包括至少兩片各自單獨與背板連接的存儲卡。進一步的，所述存儲卡包括板卡和安裝在板卡上的存儲數據接口、存儲介質晶片組和FPGA晶片組；所述FPGA晶片組包括中樞FPGA和與中樞FPGA相連的協同FPGA，所述中樞FPGA與存儲數據接口連接；所述存儲介質晶片組與FPGA晶片組連接。更進一步的,所述存儲介質晶片組採用NAND型Flash晶片。更進一步的，所述存儲介質晶片組分為數量相同的兩組，採用桌球緩存結構。優選的，所述大容量存儲處理器包括至少如下特徵之一:A.所述板卡為符合CompactPCI標準的6U板卡；B.所述FPGA晶片組採用Spartan6系列任意型號；採用本實用新型所述的大容量存儲處理器，採用存儲陣列對數據進行存儲，有效提高了數據存儲容量和讀寫速度。對數據採集採用多片ADC晶片並行處理數據，提高了模擬信號處理帶寬。
圖1示出本實用新型一個具體實施方式
的結構框圖；圖2示出本實用新型所述存儲卡的一個具體實施方式
的結構框圖；各圖中附圖標記名稱為:1.模擬接口 2.數據接口 3.存儲數據接口。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳細說明。如圖1所示，本實用新型所述大容量存儲處理器，包括機箱、所述機箱內安裝有電源、背板和與背板連接的主機卡、高速數據採集卡和存儲陣列，所述機箱上還有模擬接口 I和數據接口 2，所述模擬接口 I和所述高速數據採集卡連接，所述數據接口 2與主機卡連接。高速數據採集卡通過模擬接口接收採集的模擬數據，內置數據處理晶片對數據模數轉換後通過背板傳遞給存儲陣列，用戶需要對存儲數據調用時，主機卡通過背板從存儲陣列調出存儲的數據，從數據接口將數據傳送出去。為加大容量，存儲陣列包括至少兩片與背板並行連接的存儲卡。為提高對採集數據的處理速度，所述高速數據採集卡包括至少兩片並行方式連接的AD轉換晶片。對採集數據進行校準和拼接後可以實現8GHz以上的採集速度，並達到大於40dB的動態範圍。為保證存儲數據的有效性，在啟動採集時優選的根據外部觸發信號(經由模擬或數字檢測模塊實現)開始採集或對採集過程中緩存的數據進行檢測後判別有信號時開始採集。Compact PCI (Compact Peripheral Component Interconnect)簡稱 CPCI,中文又稱緊湊型PCI，是國際工業計算機製造者聯合會於1994年提出來的一種總線接口標準高可靠性、高密度的優點。此外，CPCI總線具有很好的抗震性和通風性，而且還可以從前面板拔插板卡，使更換和維修板卡極為方便，本實用新型優選採用為CPCI機箱，採用CPCI總線接口對數據進行處理。具體的，所述存儲卡包括板卡和安裝在板卡上的存儲數據接口 3、存儲介質晶片組和FPGA晶片組；所述FPGA晶片組包括中樞FPGA和與中樞FPGA相連的協同FPGA，所述中樞FPGA與存儲數據接口 3連接；所述存儲介質晶片組與FPGA晶片組連接。中樞FPGA是存儲卡上數據接收、分發和發送的樞紐，優選的，所述存儲介質晶片組分為數量相同的兩組，採用桌球緩存結構。桌球緩存結構是本領域技術人員熟知的一種存儲架構，利用兩個相同的存儲器及相應的控制邏輯構成輸入/輸出緩衝存儲器，一個桌球緩存結構包括控制器和兩個相同的存儲器。其中，控制器與兩個存儲器控制連接，實現開關切換功能，將輸入數據流通過輸入數據選擇單元等時地將數據流分配到兩個存儲器中。通過一定的時序配合，實現數據的無縫緩存與處理並節約緩存空間。優選的，所述數據接口包括但不限於光纖接口、USB接口和乙太網接口。以實現各種外圍設備的數據讀寫。優選的，還包括與背板連接的模擬檢測晶片，對背板及整個系統進行模擬信號檢測，保證系統工作正常。圖2示出本實用新型所述存儲卡的一種具體實施方式
，包括板卡和安裝在板卡上的存儲介質晶片組和FPGA晶片組，所述存儲介質晶片組採用NAND型Flash晶片，共128片，單個晶片存儲容量可達2TB，寫入和讀出數據速度可達到10Gb/S。128片NAND型Flash晶片分為兩組，兩組之間採用兵兵連接結構，板卡為符合CompactPCI標準的6U板卡，板上使用Spartan6系列型號的FPGA，Spartan6具有豐富的10管腳，並且片內RAM資源十分豐富，三片Spartane晶片分別通過高速差分線相連，實現數據的讀寫操作。包括中樞FPGA和與中樞FPGA相連的協同FPGA，所述中樞FPGA與存儲數據接口 3連接；所述存儲介質晶片組與FPGA晶片組連接。本實用新型中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。前文所述的為本實用新型的各個優選實施例，各個優選實施例中的優選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優選實施方式為前提，各個優選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數僅是為了清楚表述實用新型發明人的實用新型驗證過程，並非用以限制本實用新型的專利保護範圍，本實用新型的專利保護範圍仍然以其權利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內容所作的等同結構變化，同理均應包含在本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.大容量存儲處理器，包括機箱、其特徵在於:所述機箱內安裝有電源、背板和與背板連接的主機卡、高速數據採集卡和存儲陣列，所述機箱上還有模擬接口(I)和數據接口(2)，所述模擬接口(I)和所述高速數據採集卡連接，所述數據接口(2)與主機卡連接。
2.如權利要求1所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述高速數據採集卡包括至少兩片並行方式連接的AD轉換晶片。
3.如權利要求1所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述機箱為CPCI機箱。
4.如權利要求1所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述數據接口包括但不限於光纖接口、USB接口和乙太網接口。
5.如權利要求1所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述存儲陣列包括至少兩片各自單獨與背板連接的存儲卡。
6.如權利要求5所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述存儲卡包括板卡和安裝在板卡上的存儲數據接口(3)、存儲介質晶片組和FPGA晶片組；所述FPGA晶片組包括中樞FPGA和與中樞FPGA相連的協同FPGA，所述中樞FPGA與存儲數據接口(3)連接；所述存儲介質晶片組與FPGA晶片組連接。
7.如權利要求6所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述存儲介質晶片組採用NAND型Flash晶片。
8.如權利要求6所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述存儲介質晶片組分為數量相同的兩組，採用桌球緩存結構。
9.如權利要求6所述大容量存儲處理器，其特徵在於:所述大容量存儲處理器包括至少如下特徵之一: A.所述板卡為符合CompactPCI標準的6U板卡； B.所述FPGA晶片組採用Spartan6系列。
專利摘要大容量存儲處理器，包括機箱、其特徵在於所述機箱內安裝有電源、背板和與背板連接的主機卡、高速數據採集卡和存儲陣列，所述機箱上還有模擬接口和數據接口，所述模擬接口和所述超高速數據處理與採集卡連接，所述數據接口與主機卡連接。優選的，所述高速數據採集卡包括至少兩片並行方式連接的AD轉換晶片。採用本實用新型所述的大容量存儲處理器，採用存儲陣列對數據進行存儲，有效提高了數據存儲容量和讀寫速度。對數據採集採用多片ADC晶片並行處理數據，提高了模擬信號處理帶寬。
文檔編號G06F17/40GK203025707SQ201320046348
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月29日 優先權日2013年1月29日
發明者葉川 申請人:四川鴻創電子科技有限公司