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  • 挖掘固态存储的潜力

    2020-10-18 23:40:07
    固态存储的好处很明显:快速、先进、低能耗。而这项技术也在改变我们是使用数据中心存储的基本方式。
  • 并行感知混合固态存储
  • 以PXIE机箱为平台,运用固态存储技术实现信号的高速存取,完成了包括上、下变频模块、中频信号采集模块、中频信号还原模块、固态存储模块以及处理控制核心等电路的设计。重点研究固态存储技术和PXIE技术在DRFM中的...
  • 固态存储技术作为存储领域的一个分支技术方向,在我们的生活中已经占据了很大的市场,默默无闻的向前发展延伸,企业级应用领域正在不断的开疆扩土。  在北京召开的固态存储高峰论坛上与会认为,从产业生命周期来看...
  • 如今IT人员也已经意识到固态存储确实有助于降低资料存取的延迟时间,从而提升应用性能。特别是那些工作负载由随机存取所主导的应用,改善的成效更为明显。事实上,固态存储的优势不止如此,当它提升了单台服务器的...
  • 采用FPGA直接管理存储介质的方法,结合航天任务需求,针对Flash存储特性提出并行总线、流水线操作技术和坏块管理等航天应用措施,介绍一种实际应用于航天任务的大容量固态存储系统,容量128 Gbits,吞吐率可达500 ...
  • LSI 公司日前宣布面向 OEM 客户提供 PCI Express (PCIe) 固态存储 (SSS) 解决方案样片。  LSISSS6200 PCIe SSS 卡为企业级服务器提供了一款具有更高可靠性、业界领先存储密度的高性能存储解决方案。为了简化系统...
  • 仪表板 半固态存储
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  • 该文档为基于闪存的高速PCIe固态存储卡的研究与实现总结文档,是一份很不错的参考资料,具有较高参考价值,感兴趣的可以下载看看………………
  • 源科发现者系列商用固态存储阵列简介 固态阵列系统为新一代的2.5” Serial Attached SCSI(SAS)兼容 Serial ATA 的容错方案,在机架式的2U 空间中每个机箱可接24 个2.5” SAS/SATA II 磁盘,最适合需要大容量的用户...
  • 固态存储介绍

    2020-05-05 17:26:25
    ### 固态硬盘介绍 常见的,我们见到的硬盘是固态硬盘和机械硬盘,近来固态硬盘似乎成为了主流,其空间容量大、速度快被人们喜爱,所以大概介绍下固态硬盘。...而我们常见的固态硬盘是使用Nand Flash作为存储...

    ### 固态硬盘介绍

    常见的,我们见到的硬盘是固态硬盘和机械硬盘,近来固态硬盘似乎成为了主流,其空间容量大、速度快被人们喜爱,所以大概介绍下固态硬盘。

    如果要了解机械硬盘知识,可看我之前的博客:

    1.机械硬盘介绍

    存储器

    注意固态硬盘是属于以下分类的非易失性存储中的Flash分类。而我们常见的固态硬盘是使用Nand Flash作为存储的,什么是Nand Flash,可以见我之前的博文:

    1.Nand Flash之并行与串行

    2.NAND Flash标准之ONFI VS TOGGLE

    存储分类如下:

    存储分类

    固态硬盘

    固态硬盘-Solid State Drive。固态硬盘主要就是如下几个部分构成:

    • IO口连接器:一般是Sata、有部分是PCIe接口;

    • SSD控制器:这个很多厂商都在做,但是老美和台湾省做的比较好;

    • 闪存:这个一般就是Nnad了,当然除此之外还有一些Nand的衍生产品。

    • 外壳:外壳一般就是固定PCB板的壳子,形式多样。

    固态硬盘

    简单理解就是:
    接口+主控+存储器

    在这里插入图片描述

    固态硬盘表现

    固态硬盘(SSD)和硬盘驱动器(HDD)的物理规格相似,但它们以非常不同的方式存储数据。硬盘驱动器和固态驱动器之间的区别在于用于存储和检索数据的技术。HDD利用磁盘作为存储,而SSD利用存储器。

    在这里插入图片描述

    二者比较:

    • SSD的性能远远优于HDD。
    • SSD比HDD具有更耐用和抗故障,因为所有部件都是固定的,不像HDD包含移动部件并且易受损坏。
    • HDD消耗的功率大于SSD消耗的功率,其原因在于HDD使用能量消耗电机来实现其功能。
    • SSD的访问时间适用于较小的文件,数据传输速率可以在100 MB / s到600 MB / s之间。相反,HDD访问时间比SSD慢10倍。它提供大约140 MB / s的数据传输速率,但是,大文件不会降低其性能。
    • SSD的寻道时间和旋转延迟优于HDD,并且启动时间也较短。
    • SSD比HDD贵,并且与相同数量的HDD相比,它提供的存储容量更少。

    在这里插入图片描述

    所以,大家看自己的需求,具体选择什么,价格因素肯定要考虑的,且请注意,机械硬盘数据恢复比固态硬盘要容易得多,固态硬盘数据一旦出现问题,则很难找回。

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  • 华为Dorado固态存储技术手册合集 华为固态存储系统Oceanspace Dorado是面向企业级高性能存储市场应用的SAN固态存储阵列产品,第一代为Oceanspace Dorado2100,OceanStor Dorado2100 G2产品是面向企业级高性能存储...

    华为Dorado固态存储技术手册合集

    华为固态存储系统Oceanspace Dorado是面向企业级高性能存储市场应用的SAN固态存储阵列产品,第一代为Oceanspace Dorado2100,OceanStor Dorado2100 G2产品是面向企业级高性能存储市场的第二代固态存储系统,第三代为OceanStor Dorado5100。本文集收集整理了华为这三款固态存储产品相关技术手册,帮助用户更好的了解和使用华为固态存储系统。


    详细解读 和小伙伴们一起来吐槽

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  • 固态硬盘(Solid State Disk、IDE FLASH DISK)是由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成,简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘(目前容量为1TB),固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通...
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    基于6U VPX XC7V690T的阵列M.2高速固态存储卡

     

    一、板卡概述

        基于6U VPX的阵列M.2高速固态存储卡自主研发的完全满足NVME存储规范的高性能数据存储应用平台,平台基于FPGA核心处理器、具备丰富的高速接口、实现NVME高速存储协议、支持标准文件管理,采用模块化设计,灵活扩展重构,可应用于多种不同的硬件形态。

     

     

    二、平台介绍

    2.1 平台架构

    FK-NVME存储平台架构如下所示:

     

     

     

     

     

    2.2 组成描述

    FPGA核心处理器

    平台以Xilinx FPGA为核心处理器,用来完成平台的存储控制,接口协议转换、标准文件系统管理等功能,当前平台支持Xilinx V7 690T或Xilinx Ku060两款芯片可选择,后期可根据需求进行多种型号的拓展。

    两款核心处理器在功能方面保持一致,主要区别在高速接口数量及对存储盘的控制数量上有不同的配置。并且V7 690T可支持国产化芯片。

    NVME存储阵列

    NVME存储阵列为平台提供所需要的大容量及高带宽存储空间,可支持1~n块存储盘的灵活配置,以此来满足客户对容量与带宽的需求。

    每块存储盘与FPGA之间采用PCIE3.0 x4接口,可将单块存储盘的性能发挥到高。例如:单盘持续读写带宽≥2GB/s,则单盘的存储阵列持续读写带宽≥2GB/s;当多块盘并行工作时,存储阵列读写带宽成指数增长,2块盘则≥4GB/s,4块盘则≥8GB/s,以此类推。

    存储阵列的存储容量由单盘配置决定,目前单块NVME存储盘存储容量可选择512GB、1TB、2TB、4TB、8TB、16TB。例如配置4块存储盘,则存储阵列容量最高可达64TB。

    FPGA与存储盘的接口采用PCIE软核实现,可不局限于FPGA自带的PCIE硬核数量。平台下对存储盘的控制数量配置遵循规则,可配置1、2、4、8、12、16块盘。

    高速数据接口

    平台对外提供多路高速数据接口,用来完成多路高速数据的接收或发送。高速数据接口采用公司自封装的高速接口模块。

    每路高速接口模块以固定的几路GTH接口为依托,内部传输采用可靠的AURORA协议,可将接口性能充分发挥出来。

    每路高速接口模块支持功能性能如下:

    • 每路接口模块采用4路GTH接口为一组,不可分割;
    • 每路接口模块支持5GB/s的有效数据带宽;
    • 每路接口模块支持32路逻辑数据,支持32个文件的同时记录;
    • 一个平台下可有多个接口模块,所有接口模块共享存储阵列。

    平台暂只支持使用该接口,公司提供接口模块的发送与接收对应的模块程序,客户可直接集成到自己工程中使用。该接口的详细介绍在使用说明章节中详细介绍。

    控制及访问接口

    存储平台可由FPGA对外扩展多路的千兆网口、万兆网口、串口、LVDS等接口。

    • 千兆网口/万兆网口:
      • 用来完成控制功能,可控制FPGA的启动、停止等操作。
      • 用来完成数据的下载、上传等文件操作。
    • 串口/LVDS等接口:
      • 定制接口;
      • 用来进行数据同步或其他高级功能;

    内部支持模块

    内部支持模块是FPGA核心处理器的外围支持模块,用以辅助实现平台的多种功能。

    • DDR:用来提供大容量、高带宽缓存;
    • FLASH:用来存储程序,支持远程更新;
    • RTC:为平台提供时间戳;
    • CLOCK:为核心处理器提供所需的时钟;
    • 温感:提供承载平台的硬件环境温度、电压信息获取;
    • JTAG:调试模块;
    • 指示灯:提供平台工作状态物理指示。

    2.3 文件管理

    文件系统

    平台实现了EXFAT的标准文件系统,想比较传统的存储板卡的嵌入式文件管理方式,EXFAT文件系统实现了对存储文件的标准文件系统管理方式;在存储板卡文件管理的有效性及可靠性方面,发生了质的提升,并且外部访问端通过标准FTP的协议,可直接读取或上传数据,减少了传统嵌入式文件到标准文件的转换过程,为用户的使用,提供了极大便利性。

    该文件系统具有如下几个特点:

    • 单文件大小最大可达16EB;
    • 同一目录下最大文件数可达2,796,202个;
    • 支持多级目录的管理;
    • 支持对存储空间的分区管理;
    • 支持文件名称的创建、重命名,文件名称可支持汉字;
    • 支持批量文件或文件夹的读、写、复制、粘贴、删除等操作;
    • 支持自动循环覆盖功能,存储空间写满后,自动删除时间早文件;
    • 支持磁盘的全盘格式化操作;
    • 支持RAID操作,提高存储数据的安全性,支持RAID0、RAID5等;

    FTP访问

    通过核心处理器,平台对外提供标准的FTP访问接口,用户可通过电脑自带的资源管理器或FTP访问工具,将存储板卡内的存储空间在本地电脑上直接查询、打开,删除、复制、粘贴等操作。

    同时,使用FTP的访问协议,还具备以下优势:

    • 具备权限管理功能,可针对不同的用户,配置只读、只写或读写权限;
    • 支持多主机在线功能,一个客户端,可同时访问多个主机;
    • 支持域名访问功能;
    • 支持系统内主机查询功能;
    • 支持FTP协议的自定义控制指令;

    2.4 功能说明

    数据记录存储功能

    接收数据接口进入的客户数据,并根据打包格式完成数据解析,并根据解析结果存储到NVME存储阵列中。

    数据回放功能

    将NVME存储阵列中存储数据,通过对外的数据接口,按照设定的频率发送出去。

    下载、上传功能

    通过千兆或万兆网络接口,采用FTP通信协议,将数据下载或上传到NVME存储阵列中。

    数据透传功能

    通过数据对外接口,接收外部数据并进行解析,可支持将解析的数据通过万兆网口转发透传出,到外部设备。

    设备状态获取功能

    通过网络可获取板卡状态,包括速率、容量等信息。

     

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  • 基于FPGA与NAND闪存的固态存储系统设计.pdf
  • 说完了传统式机械式磁盘,和RAID之后,我们来说一下现在另外一种存储设备,也就是固态存储,SSD或者是 PCI-E卡,固态存储呢,也称之为闪存,这并不是一种很新的存储技术,只是他作为新一代存储呢,成本上和可用性上 接受才...
    说完了传统式机械式磁盘,和RAID之后,我们来说一下现在另外一种存储设备,也就是固态存储,SSD或者是
    
    PCI-E卡,固态存储呢,也称之为闪存,这并不是一种很新的存储技术,只是他作为新一代存储呢,成本上和可用性上
    
    接受才是最近几年的事情

    我们先来看固态存储,相对于传统的机械磁盘有哪些特点,首先来说,固态存储相对于机械磁盘,有更好的
    
    随机读写性能,大家知道,对于数据库应用来说呢,随机的读写性能呢,远远比顺序的读写性能要重要的多,
    
    因为在通常情况下,顺序读写的速度呢,都已经很快了,已经能够满足数据库的需要了,但是遇到随机读写呢,
    
    就会大幅的下降,所以在数据库应用中,使用固态磁盘,比加强随机读写的性能,但是对于固态存储本身的特性呢,
    
    他的随机读的性能呢,也好于他的随机写的性能,而相比于机械磁盘,固态磁盘第二特点就是呢,有更好支持的并发,
    
    固态存储设备呢,可以支持更多的并发的操作,同时也只有在大量并发请求情况下呢,才能真正的体现出,这种固态
    
    存储的吞吐量,也才能发挥固态存储的优势,固态存储设备呢,在大并发下,提供了良好的随机IO性能,这正是关系型
    
    数据库,所需要的,第三点呢,相比于机械磁盘来说,固态磁盘不容易损坏,前两点都是固态磁盘的一些优点,而对于
    
    第三点呢,可以说是固态存储的一个缺点,由于固态存储的本身的缺点,每次在写入前都要对写入的单元擦除操作,
    
    所以呢对固态存储本身呢,也有一定的损耗,长时间密集的写操作,容易损耗存储设备,并且在使用固态存储设备的时候呢,
    
    随着使用空间的增长,性能也会有所下降,下面我们来介绍数据库应用中比较常见的两种存储设备,一个是SSD,一个就是
    
    PCI-E卡,我们来看看固态硬盘的特点,SSD也就是咱们常说的固态硬盘,相信大家对这个设备已经比较熟悉了,几年前
    
    SSD还是比较昂贵的一种设备,现在咱的PC电脑中呢,已经开始使用这种存储设备,而代替传统的机械磁盘,他的主要特点
    
    是什么呢

    其一就是可以使用SATA接口,直接替换传统的磁盘,而不需要任何特殊的驱动和接口,简单来说,
    
    我们可以把SSD直接插到服务器,或者原来SATA接口上,就可以使用了,当然这也使得SSD的数量呢
    
    会受到这种接口数量的限制,如果把SATA3接口的硬盘呢放到SATA2接口的服务器上,那么就会受到SATA2
    
    接口速度的影响,SATA的第二个特点呢,由于它是直接使用SATA接口的,和机械磁盘一样,我们可以使用SATA接口的
    
    SSD硬盘来做RAID,我们在前面介绍了一些RAID技术,RAID技术对SSD技术同样适用,由于固态存储的特点呢,所以我也很
    
    建议大家呢,SSD硬盘上的数据呢,进行RAID的配置,然后进行数据冗余,但是有一点要注意,SSD所使用的RAID控制器呢,
    
    同我们传统磁盘所使用的是不同的,因为磁盘本身的特点是不太一样的,所以大家在SSD选择RAID控制器的时候呢,要注意
    
    的一条,我们要选择支持SSD存储设备的RAID卡,才能够对SSD进行RAID配置

    接下来我们在来看看另外一种,固态存储设备,也就是PCI-E卡,PCI-E卡这个名字呢,大家有一点点陌生,
    
    但是说另外一个名字,Fushion-IO大家可能就有一点印象了,Fushion-IO就是使用闪存技术的,PCI-E卡设备

    这种设备的特点是,不能像SSD那样,直接使用传统磁盘的SATA接口上,而需要PCI-E接口,和单独的驱动器,
    
    才能够使用,前年说了SSD虽然可以直接使用在原来的磁盘接口上,但是同样的磁盘接口的带宽呢,也限制了
    
    闪存的性能,不能完全发挥出,闪存设备的吞吐量,所以PCI-E设备呢往往要比SSD设备呢有更好的性能

    而对于PCI-E良好性能来说呢,他的缺点呢,就是价格要比SSD价格要贵的多,而且多数情况下,PCI-E设备呢,
    
    还需要使用服务器的内存,和CPU资源,他配置好PCI-E卡之后呢,发现服务器内存莫名其妙的就少了几十个G,
    
    当初真是费了一些时间才能搞明白PCI-E设备使用了,所以这也是我们前面所提到的,我们有时候为了提高我们
    
    的IO性能呢,要牺牲我们的服务器内存,所以说呢,实现PCI-E高性能呢是有代价的,另外呢对于PCI-E设备呢,这里就
    
    不建议你使用RAID配置了,首先PCI-E这种控制器呢,本身就比较少,同时由于PCI-E成本比较高,用它来进行RAID配置呢,
    
    成本也是我们不能接受的,接下来我们看看固态存储适用在什么场景之下,前面介绍了一些固态存储设备的一些特点,
    
    从这些特点我们就很容易看出来,固态存储有适合的场景,首先固态存储比较适合于存在大量随机IO场景中,随机IO呢
    
    通常是由于数据库当中的热数据的大小远远大于内存的大小而导致的,前面提到过,如果我们服务器上的内存足够大,
    
    那我们就可以把大量的随机IO转为顺序IO,但是内存不能无限制的进行增加,当数据库的数据远远大于服务器内存容量时,
    
    就无法通过增加内存的方式呢,来减少随机IO了,这时候呢,就可以使用动态分组设备,来获得额外的好处,另一个适合使用
    
    存储设备的地方呢,用于解决单线程负载的IO瓶颈,单线程的工作负载呢,通常对于延迟会比较敏感,而对于单线程的负载呢,
    
    要想增加吞吐量呢,仅能通过加快IO来解决了,这里有一个很常见的问题就是,当我们只有一块固态设备时,是用在主服务器上呢,
    
    还是用在主从的从服务器上呢,通常对于不太熟悉固态存储和MYSQL主从策略来说呢,会把唯一的固态存储设备放在主上,
    
    但是我们知道这种做法是不正确的,如果只有一块固态存储设备,我们更应该把它放在从服务器上,因为从服务器是单线程的,
    
    而主是多线程的,为了产生更少的延迟呢,我们就应该增加从服务器的IO性能,而且固态磁盘易损耗的特点呢,在主服务器上
    
    使用也不太安全,这里我们就介绍完了固态存储设备,接下来我们再来看另外一种存储设备,网络存储,数据库服务器上是
    
    如何使用的

     

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空空如也

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