通用高速存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息時代的發(fā)展，信息數(shù)據(jù)量增長迅速，如何將海量的數(shù)據(jù)安全存儲是當今科技發(fā)展需要解決的重要問題，存儲技術(shù)的發(fā)展已成為關(guān)鍵的研究熱點。存儲設(shè)備廣泛應用于通信、軍事、航空航天等領(lǐng)域，針對雷達系統(tǒng)對高速實時數(shù)據(jù)的存儲需求，本文設(shè)計的通用高速存儲系統(tǒng)，滿足存儲速度高、存儲容量大的性能要求。
　　本文首先對高速存儲系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行了研究，分析雷達系統(tǒng)中對存儲設(shè)備的需求和指標，提出了采用多片Micron公司的MLC型NAND F

2、LASH作為存儲介質(zhì)，應用基于Xilinx公司的Virtex6系列FPGA實現(xiàn)核心控制的高速高密度存儲板卡設(shè)計，存儲容量可達3TB，存儲速度不低于1.5GBps。外部接口采用PCIe、GTX、Rocket IO等接口實現(xiàn)控制命令的收發(fā)和數(shù)據(jù)的高速傳輸，同時設(shè)計 FMC接口滿足存儲板的通用性設(shè)計。
　　其次，通過 FPGA邏輯控制實現(xiàn) NAND FLASH陣列設(shè)計，采用多片 NAND FLASH并行和流水操作，提高存儲系統(tǒng)的帶寬；實

3、現(xiàn)了存儲系統(tǒng)整體架構(gòu)內(nèi)的數(shù)據(jù)和控制設(shè)計，對NAND FLASH采用雙plane模式執(zhí)行擦除、編程、讀取操作；同時制定有效的檢錯糾錯機制，在邏輯中添加BCH編解碼模塊，有效解決數(shù)據(jù)誤碼問題；針對壞塊管理進行深入的研究分析，制定有效的壞塊管理方案，保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性。
　　再次，為了快速、有效的管理存儲系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)，在基于上位機控制時，本文設(shè)計建立文件系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)以文件信息的格式保存在上位機中，按文件為單位操作；通過上位機軟件

4、控制，實現(xiàn)對存儲板命令的發(fā)送以及控制信號的接收，在功能上實現(xiàn)自檢、導入、導出、記錄、回放、刪除等功能。針對存儲板在雷達系統(tǒng)運行時無上位機控制，采用以太網(wǎng)口實現(xiàn)存儲板的控制，NAND FLASH陣列采用循環(huán)的方式執(zhí)行“刪除—記錄—刪除”操作。
　　最后，本文基于實驗室某雷達系統(tǒng)信號處理項目，介紹了通用高速存儲系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和 FPGA程序的邏輯設(shè)計。經(jīng)過大量的測試，存儲板各方面滿足設(shè)計指標，實現(xiàn)了存儲速度高、容量大、數(shù)據(jù)可靠性高的性