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《低成本大容量存儲系統(tǒng)設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第23卷第14期電子設(shè)計工程2015年7月V0l_23No．14ElectronicDesiznEngJu1．2015低成本大容量存儲系統(tǒng)設(shè)計李姍．．，宋琪．-，朱巖，安軍社‘(1．中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心北京100190；2．中國科學(xué)院大學(xué)北京100049)摘要：文中設(shè)計的大容量存儲系統(tǒng)，使用國產(chǎn)芯片搭建系統(tǒng)，成本低廉；采用四級流水，32位擴展，具有較高的數(shù)據(jù)吞吐率：采用順延替代，整塊補齊，流水對齊的壞塊替代方案，算法靈活高效；使用零散空間存儲系統(tǒng)重要參數(shù)，提高了管理的可靠性。最終方案可實現(xiàn)吞吐量峰值達(dá)Gbps以上，容量1Tbyte。關(guān)鍵詞：大容量存儲系統(tǒng)；壞塊管理；
2、低成本；FPGA；NANDFLASH中圈分類號：TN02文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：l674—6236(2Ol5)14-0036-03DesignoflowcostlargecapacitystoragesystemLIShah，SONGQi。，ZHUYan，ANJun-she(1．NationalspaceScienceCenter，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Bering100049，China)Abstract：Wedesignedalo
3、wcostsolidstaterecorderusingdomesticchip．Thesystemusestheparallel32bitextensionstoragemode，combining4levelpipe-line，SOitcouldreachahigherdatathroughput．Thebadblockreplacementalgorithmisflexible．efectiveandreliable．A1lthepipe．1inehasthesanleblocknumber，SOtherewillbesomeblocksleft，forthedifere
4、ntbadblocknumberandlocationindiferentNANDFLASHchips．Theleftblocksi8usedtostoresomeimportantinformationofthesystem．rhePeakthrouIghputofthesystemcouldoverlGbpswithITbytescapacity．Keywords：solidstaterecorder；badblockmanagement；lowcost；FPGA；NANDFLASH“實踐十號”衛(wèi)星是空間科學(xué)先導(dǎo)專項確定擬在“十二1)存儲陣列容量1TBit；五”期間啟動的五
5、顆科學(xué)衛(wèi)星之一，將利用我國技術(shù)成熟的2)一組LVDS數(shù)據(jù)接收接口，50Mbps的接收速率；返回式衛(wèi)星平臺，在空間開展20項微重力和空間生命科學(xué)3)一組LVDS數(shù)據(jù)發(fā)送接口，300Mbps的發(fā)送速率；實驗．內(nèi)容包括微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科4)一對RS485收發(fā)接口。用于收發(fā)指令；學(xué)、空間輻射生物學(xué)效應(yīng)、空間重力生物學(xué)效應(yīng)和空間生物“實踐十號”為科學(xué)實驗衛(wèi)星，在軌時間短，成本控制嚴(yán)技術(shù)等6個重要學(xué)科方向的科學(xué)實驗。是我國到目前為止內(nèi)格。測試任務(wù)重，數(shù)據(jù)量巨大。因此，本系統(tǒng)主要芯片都采用容最為豐富的一次空間微重力與生命科學(xué)實驗計劃。“實踐國產(chǎn)芯片有效降低成本，使用存儲密
6、度高的NANDFLASH十號”衛(wèi)星在運行過程中將產(chǎn)生大量的圖像數(shù)據(jù)，具有分辨芯片設(shè)計大容量存儲器，采用雙冗余熱備份保護措施實現(xiàn)全率高、譜段寬、細(xì)節(jié)豐富、攜帶信息量大、輸出速率高等特點，軌不間斷數(shù)據(jù)存儲保證數(shù)據(jù)安全可靠。對于探測任務(wù)具有重大意義。1存儲器硬件設(shè)計方案大容量存儲系統(tǒng)是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分，在通信、雷達(dá)、航天等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用[1。由于太空環(huán)境復(fù)系統(tǒng)硬件設(shè)計選器件時遵循低成本的要求：CPU使用抗雜多變。星載大容量存儲系統(tǒng)具有其特殊性圓。由于過境時間輻射龍芯W(wǎng)H1770。FPGA使用ACTEL的A3PE3000，NAND有限，高速、大量的數(shù)據(jù)需要先在本地存儲，
7、過境時再延時回FLASH芯片使用珠海歐比特公司的VDNF64G08。該芯片單放。再加上空間環(huán)境復(fù)雜多變，大容量存儲系統(tǒng)需具有掉電片容量為8Gx8bit。該芯片采用3一D封裝技術(shù)進行疊裝，以實存儲數(shù)據(jù)，抗輻射以及良好的抗震動能力。數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的現(xiàn)更高的存儲密度H。芯片基本結(jié)構(gòu)為：8個die，每個die包大容量、高速率、高可靠性、高存儲密度、低功耗、非易失性、含4096塊，每塊包含64頁，每頁包含(256K+8K)Byte。傳統(tǒng)低成本以及體系的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，均是完成未來空間偵察、的航天任務(wù)中使
