I-CASH中數(shù)據(jù)頁壓縮的SOPC實(shí)現(xiàn).pdf

1、固態(tài)盤(Solid State Disk,SSD)存儲(chǔ)技術(shù)最近幾年飛速發(fā)展,憑借其優(yōu)異的性能占領(lǐng)了部分市場。但SSD在壽命和成本上仍然與硬盤(Hard ware Disk Drive,HDD)有比較大的差距。因此,在消費(fèi)類市場中SSD的高成本使其無法普及,而在企業(yè)應(yīng)用中其可靠性又不足。另一方面,HDD已經(jīng)越來越不能滿足系統(tǒng)對(duì)I/O的高速請(qǐng)求。因此,出現(xiàn)了利用SSD和HDD這兩種存儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)而將其結(jié)合的混合存儲(chǔ)技術(shù)。通過使用這種混合存儲(chǔ)技

2、術(shù)希望得到接近于SSD的性能而具有HDD的大容量并延長系統(tǒng)整體壽命。
　　I-CASH(Intelligently Coupled Array of SSD and HDD)則是一種將SSD和HDD并列使用的混合存儲(chǔ)系統(tǒng)。I-CASH利用了數(shù)據(jù)的內(nèi)容局部性原理,將不常改變的參考頁數(shù)據(jù)存入SSD中,而只將各數(shù)據(jù)頁相對(duì)于參考頁數(shù)據(jù)不同的差異數(shù)據(jù)存入HDD中。這樣相對(duì)于HDD來說實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)壓縮的功能,從而系統(tǒng)可以獲得若干倍HDD的性能;

3、另外由于減少了對(duì)SSD的寫操作,因此系統(tǒng)也可以獲得比SSD更長的壽命。
　　對(duì)于I-CASH的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使用了SOC主控芯片實(shí)現(xiàn)方案,該方案由主控芯片內(nèi)部的專用硬件電路完成最主要的數(shù)據(jù)計(jì)算,芯片內(nèi)部的CPU則只負(fù)責(zé)較簡單的數(shù)據(jù)管理;在對(duì)I-CASH系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方面,由于方案整體的復(fù)雜性,僅對(duì)上述方案中涉及的I-CASH頁壓縮子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其在FPGA上的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究,給出了頁壓縮子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),介紹了它的搭建、各模塊的功能和其配