串行RapidIO總線在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色，信息技術(shù)的不斷發(fā)展正推動(dòng)存儲(chǔ)體系發(fā)生著革命性變化。這些變革因素主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的急劇膨脹、數(shù)據(jù)訪問量的迅速增加和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速率的不斷提高?；趥鹘y(tǒng)并行總線的集中式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式在系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量、訪問帶寬和規(guī)模擴(kuò)展等方面都逐漸顯現(xiàn)出不足，研究新的基于串行交換體系架構(gòu)的數(shù)據(jù)高速存取技術(shù)成為了迫切的軍事需求之一。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)的不足設(shè)計(jì)了串行交換存儲(chǔ)系統(tǒng)，采用RapidIO總線作為端點(diǎn)

2、器件和交換機(jī)之間的互連協(xié)議，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)和命令高速交換。主要工作包括：
　　首先，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件平臺(tái)，主要節(jié)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)主機(jī)MPC8641，網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)FPGA XC5VLX50TFF1136以及連接主機(jī)和端點(diǎn)的交換器件Tsi578；
　　然后，在平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)底層鏈路建立、網(wǎng)絡(luò)配置；在外部數(shù)據(jù)端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)RapidIO事務(wù)的包參數(shù)控制和收發(fā)；在存儲(chǔ)端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令接收、解析、DDR2緩存和轉(zhuǎn)發(fā)。
　　最后，在配置成功的平臺(tái)中實(shí)

3、現(xiàn)端點(diǎn)之間的命令和數(shù)據(jù)的高速交換和傳輸，并對(duì)RapidIO的直接I/O事務(wù)、消息事務(wù)及本文設(shè)計(jì)的讀寫事務(wù)的有效數(shù)據(jù)傳輸速率和事務(wù)響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行測(cè)試，并作出同類事務(wù)間的傳輸性能對(duì)比，測(cè)試結(jié)果作為工程應(yīng)用參考。
　　測(cè)試結(jié)果表明采用串行 RapidIO作為系統(tǒng)內(nèi)傳輸協(xié)議解決了傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)傳輸效率低、系統(tǒng)帶寬低和擴(kuò)展性差等問題，并且還擁有低延遲、架構(gòu)靈活、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)平臺(tái)的總帶寬可達(dá)80Gbps，性能指標(biāo)能夠滿足當(dāng)前存儲(chǔ)系統(tǒng)的