基於CPCI架構的存儲模塊產品簡介

1、產品概述

產品的主要應用環境：

1. 模擬信號採集（ADC）數據流的存儲；
2. 數據流驅動模擬信號的重構；
3. LVDS總線、光纖等高速數字接口驅動的數據流實時存儲和回讀。
4. 產品的主要特征是：
5. 採用CPCI標準，6U功能板結構，占用3個CPCI槽位；
6. FPGA直接管理8塊2.5英吋SATA2或SATA3接口固態盤；
7. 實時不間斷數據流存儲或回放速率優于2GB/s；
8. 存儲容量依據硬盤選型而異，存儲容量可升至8TB；
9. 導冷板配合機箱強迫風冷散熱；
10. 通過PCI總線或光纖接口與通用計算機之間導入導出數據；
11. 完備的人機交互軟件，帶文件系統管理及信號分析功能；
12. 開放系統控制協議，提供PCI程序驅動，用戶可自行編寫控制軟件。

2、技術特征

系統硬件由三種電路板卡組成，其定義和功能如下：

1. 6U CPCI存儲控制板。集成主要電路系統，驅動硬盤托載板；
2. 6U CPCI硬盤托載板。用於堆放8塊2.5寸固態硬盤板；
3. 前面板互聯小板。實現上述板間高速SATA信號的互聯。

存儲控制板框圖如下：

圖1：存儲控制板框圖及實物圖

板卡主要性能特性如下：

1. 高端FPGA、靈活性以及豐富的I/O

該模塊主芯片採用2片Xilinx Kintex-7系列的FPGA，芯片型號為XC7K325T-2FFG900I，可實現PCI Express Endpoint模塊、高速串行通訊接口、DDR3內存接口和用戶自定義I/O接口。如果需要更多的資源，可以選用XC7K410T-2FFG900，能夠實現數據預處理及數據通訊：

2. DDR3 SDRAM

每路FPGA採用4個128M*16bit DDR3顆粒組成一個64位1GB緩存（可擴展到2GB），DDR3 SDRAM時鐘最高達500MHz，實測最大數據傳輸帶寬為6.4GB/s；

3. FMC HPC接口，每個FPGA配置1個FMC接口，分別包含8組高速收發器，單路傳輸速率不低於5Gbps。

硬盤托載板框圖如下：

圖2 硬盤載板框圖及實物圖

 

板卡主要性能特性如下：

 

1.  子母板結構，共接 8 個固態盤；

2.  2塊板卡同時與控制板通信，可實現最大系統 16 個固態盤存儲。

 

 

系統使用模型框圖如下：

圖3 系統使用模型框圖