[发明专利]一种存取实时并行处理的固态记录装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据存储领域，尤其涉及固态记录仪领域，特别涉及一种存取实时并行处理的固态记录装置及方法。

背景技术

现有的数据存储技术，包括：开放式磁盘类存储技术、封闭式记录仪存储技术。

开放式磁盘类存储技术，其典型产品如固态盘、DAS/SAN/NAS磁盘阵列等，常用于计算机、服务器的文件系统数据存储，一般采用单一单板机通讯接口如PCIe、SAT/SAS、FC、LAN等，采用多存储媒介并行存取具有高突发速率的特点，扩展较易实现，但不能满足连续高速实时存取的需求；且由于存储阵列为单一临界资源拓扑结构，记录与读取操作无法同时进行，从而不支持存取的并行处理。如2014年08月13日授权公告的、公告号为CN101178933B、名称为“一种闪存阵列装置”。

封闭式记录仪存储技术，除了单板机通讯接口外，一般提供一种或多种外部专用通讯接口，外设通过记录仪的外设专用通讯接口进行数据的存取，线性地址连续写入或读取，不需要文件系统支持，具有连续实时高速存取的特点，但存储阵列结构仍然为单一临界资源拓扑结构，因而也不支持存取的并行处理，且由于其封闭性，速率和容量的扩展能力有限。如2008年01月30日授权公告的、公告号为CN10365599C、名称为“用于数字信号处理机实时数据记录的闪存阵列存储方法及其装置”，以及2008年06月第30卷第6期《现代雷达》发表的、名称为“可扩展的VXS总线固态记录设备”。

雷达、软件无线电、无线电技术侦查等RF低通采样或RF带通采样无线电，数据采样率可达数百MS/s或GS/s以上，数据吞吐率很高，这些高速无线电产品在开发、评估阶段，通常需要提供实时、连续、高速的激励和测试数据存储系统；一些电子产品，如高清/高速图像采录设备，要求采集的同时执行非线性回放。这些种情况都需要一种支持存取实时并行处理的固态存储技术。

考虑以上情况，无线电产品在开发、评估，以及要求数据采集的同时执行非线性回放的电子产品，期望的是支持存取实时并行处理、速率和容量可以灵活配置和扩展的固态记录装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有存储技术的不足，提供一种存取实时并行处理的固态记录装置及方法，支持存取实时并行处理，以及灵活扩展固态记录装置的速率和容量。

本发明一种存取实时并行处理的固态记录装置，其特征在于，包括：一存取并行处理固态记录系统控制卡(以下简称系统控制卡)、多个存取并行处理固态存储卡(以下简称固态存储卡)、一单板机；

系统控制卡通过前面板或背板的外设专用通信接口与采集、回放外设相连，通过多通道高速存取通信接口与多个固态存储卡相连；通过系统控制卡，在采集、回放外设与固态存储卡之间建立读、写两条独立数据链路，且读、写操作并行处理；

单板机通过管理接口控制器与系统控制卡、固态存储卡相连，并对其进行检测、配置和监控管理。

其中，所述的系统控制卡，采用全硬线设计，包括外设专用通信接口、多通道高速存取通信接口、存取并行处理控制器、高速缓存，以及配置存储器；

所述外设专用通信接口包括采集外设通信接口和回放外设通信接口，分别与采集、回放外设相连，用于信源数据的存储与回放，具体采用2种形式：

(1)前面板外设专用通信接口，采用外设通信协议，通过光缆或电缆与外置式采集/回放外设相连；

(2)背板外设专用通信接口，通过背板与内置式采集、回放外设通信控制器电气性相连；

所述多通道高速存取通信接口采用多通道全双工高速串行通信接口，与多个固态存储卡相连，采用2种形式：

(1)前面板多通道高速存取通信接口，采用SFP+/Mini SAS多通道高速串行通信接口FMC模块，再通过光缆或电缆，与多个固态存储卡相连；

(2)背板多通道高速存取通信接口，采用多通道高速串行通信接口，再通过背板与多个固态存储卡电气性相连；

所述存取并行处理控制器，包括采集/回放外设通信控制器、多通道高速存取通信控制器、管理接口控制器、地址管理器、数据管理器、配置控制器，与外设专用通信接口、高速存取通信接口、高速缓存、配置存储器等相连，用于存取固态记录装置的地址、数据链路和数据帧的系统管理；