【摘 要】
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面对全球数据总量爆炸式增长的现状,对存储技术的研究,特别是对性能、存储密度等方面的提升已刻不容缓。而NVMe协议有着高并行性和高可扩展性的特点,有助于存储性能的提高。
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面对全球数据总量爆炸式增长的现状,对存储技术的研究,特别是对性能、存储密度等方面的提升已刻不容缓。而NVMe协议有着高并行性和高可扩展性的特点,有助于存储性能的提高。本文提出了一种基于NVMe协议特点、根据数据流进行优化的硬件逻辑架构,实现了 NVMe协议基于队列的处理机制。详细探讨了架构内主要模块的逻辑设计过程。并以行为仿真、定向测试的方法验证了模块的逻辑正确性。最终在FPGA平台上,实现了支持多达4块NVMe SSD的高性能双路存储控制器。经实验验证,该存储控制器在面向大块流数据时能展现出极高的性能。单通道最高读性能可达3344MBps,最高写性能可达3035MBps,双通道最高读性能可达6089MBps,最高写性能可达5465MBps。仅在数据块较小的情景下,读性能有所折扣。该存储控制器应用于基于VPX的存储板卡上,在满足高性能、高容量的前提下,亦可工作在较为恶劣的环境下,有一定的实用性。
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