[发明专利]一种软件定义的数据存储系统

权利要求书

1.一种软件定义的数据存储系统，其特征在于，该系统包括软件定义的多模接口模块、归一化解析控制模块、Userlogic模块、MRAM、高能效处理器、DDR控制器以及软件定义的互联网络；

该系统前端通过软件定义的多模接口模块将接口定义为SRIO/PCIe/NVMe，以适配不同的应用场景；通过软件定义的互联网络进行全异步高速数据处理，后端配置多路PCIe3.0x4接口挂载多个硬盘，以完成大容量数据的快速存储；

挂载在AXI总线上的高能效处理器是整个数据存储系统的功能控制核心，在数据存储系统运行时，通过高能效处理器定义前端接口类型，并结合后端的Raid控制机制，将后端的存储空间容量、地址进行统一管理映射，完成数据读写；

MRAM负责进行重要数据的缓存；

DDR控制器用于大数据量的缓冲，采用高性能的DRAM缓冲；

软件定义的多模接口模块将数据存储系统的接口定义为SRIO/PCIe/NVMe；软件定义的多模接口用于处理外部的接口协议，对于SRIO、PCIe、NVMe功能接口实现无缝自适应；

经过多模接口模块接收的数据被送入归一化解析控制模块进行处理，对于SRIO、PCIe、NVMe不同功能接口下的读或写操作，解析转变成统一的地址读写操作，向Userlogic模块提供统一的操作界面；

Userlogic模块是后端存储对前端提供的统一操作界面，Userlogic模块完成数据缓存并提供给后端软件定义的互联网络；

软件定义的互联网络用于接收Userlogic模块缓存的数据信息，完成数据的高速传输、配置参数及命令的传输；通过将片上互联网络控制引擎、业务模块控制器、NVMe-Host、Raid控制器及PCIe3.0x4接口用片上互联网络组成互联的路由网络，实现不同的节点之间数据的交换；

其中，

片上互联网络为全异步的Mesh结构下的NoC系统，整个路由网中采用事件驱动，片上互联网络控制引擎、业务模块控制器、NVMe-Host、Raid控制器作为PE模块，片上互联网络中路由节点间采用两条异步微流水线实现数据的双向流通的连接方式进行两两互联，路由节点与本地PE模块也采用两条异步微流水线进行数据交互，以4乘4的Mesh结构的方式在异步NoC路由网中节点互联；

当片上互联网络中两个节点进行数据传输时，首先当前路由节点计算完成以后，将计算数据与目标路由节点的端口地址信息拼接，随后通过本地路由端口将数据传入路由节点，数据存储系统中路由节点输入输出数据位宽为32bits，左侧16bits数据为目的路由节点地址数据，右侧16bits数据为当前路由节点输出的计算结果数据，其中16bits的地址数据信息中左侧8bits数据为X方向上地址数据信息，而右侧8bits数据为Y方向上地址数据信息。

2.如权利要求1所述的软件定义的数据存储系统，其特征在于，所述片上互联网络控制引擎为Click异步控制器，对网络中的数据流进行管控。

3.如权利要求1所述的软件定义的数据存储系统，其特征在于，所述NVMe-HOST控制器融合了DMA控制器模块的纠错接口、专用处理器接口，高效配合片上互联网络控制引擎进行数据传输管理。

4.如权利要求1所述的软件定义的数据存储系统，其特征在于，所述业务模块控制器是外部的业务计算加速设备的控制器，完成业务计算加速设备的初始化、命令设置。

5.如权利要求1所述的软件定义的数据存储系统，其特征在于，所述RAID控制器支持多个通道间负载均衡、纠错算法、通道控制，用于扩展存储系统带宽，提高存储可靠性，其RAID控制参数由软件定义。