基于FPGA的固态盘阵列控制逻辑优化设计

摘要

固态硬盘技术的出现和发展，克服了传统机械存储在性能和可靠性方面的不足。但随着电子技术的飞速发展，航空航天、车载舰载等信息系统的信息获取和处理能力都得到了极大提高，单个固态硬盘的性能和可靠性已不能满足要求，成为了诸多信息系统的瓶颈。如何基于目前的固态硬盘技术构建高性能、大容量的存储系统，成为了新的研究热点。本文在传统阵列技术和RAID技术的基础上，研究了面向嵌入式应用的固态盘阵列技术，对阵列控制逻辑进行优化设计与实现。主要工作如下：
　　（1）对固态盘阵列控制逻辑进行总体设计，对其总体技术体制进行了研究，确定基于总线技术实现阵列控制逻辑的互联，确立了存储阵列接口及数据布局方式。并在此基础上设计实现了接口逻辑、RAID控制器和SATA主机端控制器逻辑。
　　（2）对影响阵列控制逻辑的关键模块进行了优化设计，围绕存储阵列性能、稳定性和资源利用率等问题，重点从垃圾回收、SATA主机端控制器等方面进行了优化。
　　（3）主要对设计实现的阵列控制逻辑进行了测试与验证，搭建了测试平台，并从功能测试结果、性能优化测试结果、稳定性测试结果和资源占用测试结果几个方面对设计的逻辑进行验证和分析。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及论文结构

第二章 固态盘阵列控制逻辑的总体设计

2.1 阵列控制逻辑总体架构设计

2.2 接口逻辑设计

2.3 RAID控制器设计

2.4 SATA主机端控制器实现

2.5 本章小结

第三章 固态盘阵列控制逻辑的优化设计

3.1 控制逻辑性能优化设计

3.2 阵列的稳定性优化设计

3.3 控制逻辑的资源优化设计

3.4 本章小结

第四章 测试验证及结果分析

4.1 测试平台搭建

4.2 测试指标

4.3 测试结果分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果