高速大容量Flash存储卡方案

参考资料

1.K9NCG08U5M.pdf

2.FlashMatrixFileSystem.doc

3.M73A_Production_Datasheet_RevF.pdf

一、系统组成

坤驰高速Flash存储卡。

主要参数：

a) 存储容量：256GB~2TB

b) 接口类型：光口，PCIe

c) 数据传输率：2GB/s

d) 缓存：2GB

二、典型应用介绍

1. 通过光口实时存储数据

可参考图1，链路①，实现步骤如下：

1) 分别将存储卡与采集卡插入PCIe接口，接入系统中。

2) 将数据采集卡的输出光口连接到存储卡的输入光口。

3) 利用主控程序配置存储卡与采集卡工作模式。

4) 由主控软件内触发或外触发触发系统在设置的工作模式下运行。

5) 即可将AD采集的数据实时存储到Flash阵列上。

图1实时高速存储应用

2. 通过PCIE接口实时存储数据

可参考图1，链路②，实现步骤如下：

1) 分别将存储卡与采集卡插入PCIe接口，接入系统中。

2) 利用主控程序配置存储卡与采集卡工作模式。

3) 由主控软件内触发或外触发触发系统在设置的工作模式下运行。

4) 采集卡将采集的数据以DMA的方式传递至系统内存，存储卡以DMA方式将系统内存中的采集数据传递给存储卡上的FPGA，FPGA将数据存储到Flash上。

3. 通过光口实时回放数据

可参考图2，链路①，实现步骤如下：

1) 分别将存储卡与回放卡插入PCIe接口，接入系统中。

2) 将数据回放卡的输入光口连接到存储卡的输出光口。

3) 通过主控程序配置存储卡与回放卡工作模式。

4) 由主控软件内触发或外触发触发系统在设置的工作模式下运行。

5) 即可将存储在存储卡上相应数据文件的数据传递给回放卡，回放卡通过DAC将实时输出模拟信号，可供仿真测试，循环使用。

4. 通过PCIe接口实时回放数据

可参考图2，链路②，实现步骤如下：

1) 分别将存储卡与回放卡插入PCIe接口，接入系统中。

2) 通过主控程序配置存储卡与回放卡工作模式。

3) 由主控软件内触发或外触发触发系统在设置的工作模式下运行。

4) 即可将存储在存储卡上相应数据文件的数据传递给回放卡，回放卡通过DAC将实时输出模拟信号，可供仿真测试，循环使用。

图2实时高速回放数据应用

三、坤驰高速Flash存储卡系统原理

1. 系统主要组成：

1) FPGA

FPGA是存储系统的CPU，它控制着数据的传输与存储，传输与存储之间通过DDR进行数据缓冲。FPGA实现了光口数据接口和PCIe接口。光口支持Aurora协议，PCIe接口支持x8.

2) FLASH阵列

由选定的美光Flash芯片或三星的Flash芯片，多片组成阵列，统一顺序编址。如下图

图3Flash系统块地址序列

根据Flash特点，格式化成一个文件系统。该文件系统支持如下功能：

①格式化；

②数据文件的写入，按系统时间自动命名文件；

③数据文件的读取，按文件名读取文件；

④按文件名删除文件;

⑤删除所有文件；

⑥磁盘剩余空间查询；

⑦磁盘均衡使用功能；即每次分配数据文件的存储空间时，循环使用磁盘的空间，这样有利于延长磁盘的使用周期。

3) DDR

选择DDR32GB内存，用作数据传输的缓冲。

4) 光口

支持Aurora协议，速度大于2GB/s。

5) PCIE接口

支持x8，PCIE1.0，下一版本支持x8PCIE2.0。

2. 工作原理

1.数据通过光口进来或者是通过PCIe接口进来，经过DDR缓冲后，FPGA按着预分配的文件格式将数据存入到Flash中。

2.当需要读取数据的时候，依据文件名确定文件的大小和起始位置，然后读取出数据通过光口或PCIe接口传送出去。

  为了我们共同的目标“做专业的高速数据采集厂商”而共同努力！ 

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  坤驰科技是专注于高速数据采集与信号处理、高速数据存储与记录的高科技公司。坤驰科技为用户提供成熟的标准高速数据采集产品与技术，也可为用户提供定制化的高速信号采集解决方案。目前坤驰科技服务过的研究所、科研单位已达近百家。高速数据采集产品线涵盖PCIExpress、cPCI、PXIe、VPX、USB等总线，包含高速AD、DA平台、FPGA、DSP处理平台，SATA/SSD、Flash存储平台等。

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