Scsi接口的電子硬碟的製作方法

2023-09-10 11:33:50

專利名稱：Scsi接口的電子硬碟的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高速大容量存儲設備，具體是一種基於scsi總線的、釆用Flash陣列作為存儲介質的超高速大容量非易失性電子硬碟。
背景技術：
目前，主要的存儲設備是機械硬碟，部分高端產品則採用具有IDE接口的 電子硬碟。在消費類領域，如個人計算機、資料庫、低端伺服器等領域，可以 基本滿足性能要求。但是對於工業領域和高端存儲領域，普通機械硬碟和IDE 接口的電子硬碟的數據傳輸性能低， 一般不高於60MB八s，不能滿足對性能有較 高要求的應用。能夠滿足速度要求的基於機械硬碟的磁碟陣列則體積大、重量 大和功耗高，性價比低。而且，機械硬碟釆用機械馬達和磁片作為存儲體，不 適於對溫度和溼度等有較高要求應用環境。 發明內容針對現有硬碟數據傳輸速度和存儲速度低的不足和環境適應能力弱的缺 點，本實用新型提供了一種基於SCSI總線的、採用Flash陣列作為存儲介質的 超高速大容量非易失性電子硬碟。結合了 SCSI總線的高速特性以及Flash陣列 的高速、結構緊湊、低功耗、高抗震等優點，滿足了對於傳輸性能有較高要求 應用領域。本實用新型的技術方案是外殼1為符合SCS規範的外殼結構，符合SCSI 規範的接口器件2連接採用FPGA實現SCSI協議和NAND型Flash陣列管理的控 制器3，控制器3與作為數據的存儲介質的NAND型Flash陣列4連接，電源管 理單元6與SCSI接口 2、控制器3和Flash陣列4連接，實現低功耗控制，SDRAM 和NOR型Flash存儲器5作為程序存儲器和數據緩存，與控制器3連接。SCSI協議實現和Flash陣列管理控制器3實現了電子硬碟的數據管理和存 儲以及總線時序，可以實現lGBytes/s的數據傳輸速率和lTBytes的容量管理。 該控制通過FPGA可編程邏輯器件實現，採用SOC晶片設計方式，集成了嵌入式 軟核處理器7、 SCSI協議IP 8、 NAND型Flash陣列管理控制器9、 SDRAM和NOR 型Flash控制器10、 SCSI物理層IP i 1 。Flash陣列4採用多片NAND型Flash實現速度和容量的擴展，實現 lOOMBytes/s-lGBytes/s的存儲速度和16GBytes-lTBytes的容量。NAND型Flash
為非易失性存儲器，具有100萬次的擦寫壽命，可實現數據的長時間保存；並 且具有低功耗的優點。電源管理單元6具有低功耗特徵，可自動監測系統的狀態，當SCSI協議實 現和Flash陣列管理控制器處於閒置狀態時，電源管理單元自動進入待機節電 模式。SDRAM和NOR型FLASH存儲器5作為控制器的程序存儲器和電子硬碟的數據緩存。該電子硬碟可方便的插入具有SCSI接口的計算機和工控機。同時該電子硬碟主體全部採用半導體介質，無機械動力部件，對環境適應能力高，可在工業 級的溫度和溼度範圍內正常工作。本實用新型相比現有技術有如下優點1、 採用SCSI總線作為傳輸接口，具有高速特性，滿足高端領域對數據傳輸速率的要求。2、 設計了NAND型Flash陣列的管理，極大的擴展了存儲容量和速度。3、 採用NAND型Flash存儲器作為存儲介質，具有非易失性、數據保存時 間長的優點。4、 採用了可編程邏輯器件，採用SOC晶片設計方式，採用了嵌入式軟核處 理器，實現了 SCSI總線協議和Flash陣列的管理。5、 智能電源管理單元，使得設備功耗進一步得到優化。6、 上述優勢使得該設備具有高可靠性、高性能、低功耗、體積小的特徵。

圖i是SCSI接口的電子硬碟的組成框圖。 圖2是利用可編程邏輯器件實現的控制器設計原理圖。
具體實施方式
本實用新型提出的基於標準SCSI接口的、採用Flash陣列作為存儲介質的 超高速大容量非易失性電子硬碟結合一種實施方式進行詳細說明。 實施例釆用如下型號配置Kl湖扭J51科命Tr: v丄r Lejt化A i "、廠-rrut)o 存儲器32M SDRAM和64M Flash NAND型Flash: K9NBG08U4A-PIB0 嵌入式軟核處理器Xilinx MicroBlaze 4.0 SCSI協議IP: Mentor Graphics SCSI IP
SCSI物理層IP: Xilinx LVDS—25 實施實例實時數據採集與存儲在實時數據採集領域，往往需要對數據迸行實時存儲。高端數據採集領域， 如雷達信號釆集、高速仿真、科學試驗等，數據率通常高於100ibytes/s，釆用 機械硬碟無法滿足此要求，造成數據的丟失。而且在工業環境中，機械硬碟通 常難以正常工作。採用標準SCSI接口的高速大容量電子硬碟可以方便的應用於 這些領域，並且亦有以的性能和環境適應能力滿足苛刻的要求。
權利要求1、SCSI接口的電子硬碟，包含有接口、控制器、電源等，其特徵是外殼(1)為符合SCSI規範的外殼結構，符合SCSI規範的接口器件(2)連接採用FPGA實現SCSI協議和NAND型Flash陣列管理的控制器(3)，控制器(3)與作為數據的存儲介質的NAND型Flash陣列(4)連接，電源管理單元(6)與SCSI接口(2)、控制器(3)和Flash陣列(4)連接，SDRAM和NOR型Flash存儲器(5)與控制器(3)連接。
2、 根據權利要求1所述的SCSI接口的電子硬碟，其特徵在於所述SCSl和 隨ND型Flash陣列管理控制器(3)，集成了嵌入式軟核處理器(7)、 SCSI協議 IP (8)、 N頻D型Flash陣列管理控制器(9)、 SDRAM和NOR型Flash控制器(10)、 SCSI物理層IP (1〗)。
專利摘要本實用新型提供了一種SCSI接口的電子硬碟。包括符合SCSI規範的接口器件2、採用FPGA實現SCSI協議和Flash陣列管理的控制器3、Flash陣列4、電源管理單元6和SDRAM和NOR型Flash存儲器5。結合了SCSI總線的高速特性以及Flash陣列的高速、結構緊湊、低功耗、高抗震等優點，滿足了對於傳輸性能有較高要求應用領域。
文檔編號G11C7/10GK201036002SQ20072006337
公開日2008年3月12日 申請日期2007年5月30日 優先權日2007年5月30日
發明者佳 吳, 欣 徐, 凱 步 申請人:徐 欣;吳 佳;步 凱