Spansion推出高性能串行NOR闪存

正Spansion公司推出高性能1.8VNOR闪存:Spansion FS-S闪存产品系列,进一步丰富了其高速串行NOR闪存产品线。FS-S产品家族在单路/双路/四路I/O等不同模式最高读取速度可达到133MHz,而在双倍数据速率(DDR)模式下则最高可达80MHz,这样该产品最高可达80MB/s的读取吞吐量。此外,其编程性能可达到1.08MB/s,能够加速制造吞吐量并大幅降低编程成本,达到业界领先水平。     

基于Artix-7系列的eMMC阵列控制器设计与实现

为实现Artix-7系列采集平台存储速率的实时切换,提出了一种具有独立配置接口的eMMC阵列控制器。用户利用配置接口不仅可以提高存储控制逻辑的设计效率,还可以实现基于多种工作频率和阵列操控方式的备用方案,相比于其他同类控制器,集成可靠性更高,应用灵活性更强。首先介绍了eMMC 5.1协议中开放终点多块写、预设块数多块读以及数据擦除的操作原理和技术关键点,然后介绍了总体设计和主要模块的控制流程,最后利用自主设计的测试模块在硬件平台上完成速率切换功能测试和读写速率性能测试。测试结果表明,在200 MHz工作频率下控制器可长时间稳定工作,实现了200 MB/s与800 MB/s之间的速率切换,每片eMMC的最高读写速率可达到200 MB/s。     

基于FPGA的PCIe总线接口的DMA控制器的设计

采用Altera公司FPGA提供的PCIe PHY IP和Synopsys公司提供的PCIe Core IP提出了一种PCIe总线接口的DMA控制器的实现方法,并搭建了4通道的PCIe传输系统。利用Synopsys VIP验证环境对系统进行了仿真验证,利用Altera Stratix V EX系列FPGA搭建平台进行了实际传输验证,验证了数据读写的正确性,在进行DMA读写事务操作时总线带宽峰值分别达到了1 547 MB/s和1 607 MB/s,能满足大部分实际应用中对数据传输的速率要求。     

SanDisk推出“全球最快”的CF卡

SanDisk最近宣布推出了其“Extreme IV”系列CF卡产品线,主要应用对象是专业的数码摄影用户,以满足他们用数码相机实现快速连拍,并向电脑快速传输数据的需要。据厂家宣称,该系列CF卡的数据读写速率均可达到40MB/s     

新品新闻

容量速度可兼得三星840 EVO闪耀登场8月8日,三星电子隆重发布了旗下新一代固态硬盘——840EVO。全新的840 EVO在性能上取得了飞跃性突破,官方数据显示,其连续读写速度最大为540MB/s和520MB/s,已经达到了业内绝对领先水平。不仅如此,在三星840原有的120GB、250GB、500GB基础上,840EVO新增的     

基于FPGA和USB2.0协议的通用数据传输设计

FPGA因其具有高度的灵活性与强大的数据处理能力而被广泛应用于数据采集与处理系统中。USB2.0因其数据传输速率快和接口的多样化而广泛使用。以USB2.0控制器CY7C68013A为接口设计和实现了上位机与FPGA中FIFO与寄存器之间的读写。经测试表明,该设计达到了47 MB/s的数据传输速率,接近USB2.0控制芯片的最高速率48 MB/s。     

基于PCIe总线的卫星导航信号传输系统设计

为了满足高精度软件接收机对卫星导航中频信号传输系统的新要求,设计了一种基于PCIe总线的传输系统.该系统以Virtex-5 FPGA为核心控制器件,以DMA方式通过4通道PCIe接口传输导航卫星数据.详细介绍传输系统AD模块、DMA控制模块、中断模块等核心模块的FPGA实现方法.经过测试与验证,系统读写速率分别达到了800 MB/s和650 MB/s,可以满足不同层次导航软件接收机对原始导航数据的需求.     

基于PCIE转SATA多通道高速存储电路设计与原型验证

针对传统SATA控制器接口单一且无法充分发挥固态盘性能的问题，设计了一款基于PCIE转SATA多通道高速存储电路。充分利用PCIE总线高带宽低延时特性，并遵循AHCI协议，大幅缩短硬盘无用的寻道次数和数据查找时间，提高固态盘的读写性能，同时本设计可支持4路SATA通道，具有良好的可拓展性。设计结合PCIE和SATA协议特点，介绍了PCIE转SATA高速存储电路的系统架构，详细阐述了基于AHCI协议的数据流传输过程。最后基于FPGA原型验证对电路进行测试，电路的单盘读写速率分别为562 MB/s和527 MB/s，相比传统SATA控制器的读写性能具有较大提升，测试结果表明设计的PCIE转SATA高速存储电路读写性能优异，且具备良好的稳定性和可拓展性。     

给你最快的体验--闪迪Extreme Ⅱ SSD

在最近的SSD换代浪潮中，厂商开始换用新的主控和新制程的闪存芯片，显著提升7SSD的读写性能。近期，我们测试了不少高端SSD，读写性能都已飙升至500MB／s。而存储大厂闪迪也为我们带来了新的旗舰产品一ExremeⅡ（至尊极速Ⅱ）。     

相控阵雷达天线阵面记录回放系统

相控阵雷达广泛应用,其天线阵面对记录回放系统的数据速率要求提升。针对两种传统记录回放系统架构的不足,结合其优点,设计并实现了一种新型的基于FPGA的记录回放系统。该系统设计为板卡的形式,FPGA实现对硬盘的读写操作,采用自定义的文件系统对数据进行管理。经过测试,系统记录速度可以达到292 MB/s,回放速率为340 MB/s。实验结果表明,该记录回放系统性能稳定,通用性好,存储速率满足要求。     

基于PCIe的多路传输系统的DMA控制器设计

为了避免PCIe传输过程中PIO写延时、主机与嵌入式处理系统交互次数过多等问题对于传输带宽的影响,设计了一种基于命令缓冲机制的直接存储访问（DMA）控制器以提高传输带宽利用率。采用FPGA端内部设置命令缓冲区的方式,使得DMA控制器可以缓存PC端的数据传输请求,FPGA根据自身需求动态地访问PC端存储空间,增强了传输灵活性;同时,提出一种动态拼接的DMA调度方法,通过合并相邻存储区访问请求的方式,进一步减少主机与硬件的交互次数和中断产生次数。系统传输速率测试实验中,DMA写最高速率可达1631 MB/s,DMA读最高速率可达1582 MB/s,带宽最大值可达PCIe总线理论带宽值的85.4%;与传统PIO方式的DMA传输方法相比,DMA读带宽提升58%,DMA写带宽提升36%。实验结果表明,本设计能够有效提升DMA传输效率,明显优于PIO方式。     

磁盘阵列控制器的设计与原型实现

大规模存储服务的需求在快速增长．冗余磁盘阵列（RAID）是今天企业级存储系统的标准解决方案．介绍了一个基于Intel 80321平台的RAID控制器的设计．在目标板上运行了嵌入式Linux系统，并实现了基于x86平台的原型系统．以光纤通道接口连接主机．性能测试显示RAID-5的读、写数据传输率分别达到185MB／s和141MB／s．     

Deconstructing on-board disk cache by using block-level real traces

On-board disk cache is an effective approach to improve disk performance by reducing the number of physical accesses to the magnetic media. Disk drive manufacturers are increasing the on-board disk cache size to match the capacity growth of the backend magnetic media. Some disk drives nowadays have a cache of 32 MB. Modern computer systems use large amounts of memory to improve performance, any data brought into host memory will be re-accessed there, not in the on-board disk cache. This feature has a significant impact on the behavior of disk cache. This is because computer systems are complex systems consisting of various components. The components are correlated with each other. Therefore, a specific component cannot be isolated from the overall system when we analyze its performance behavior. This paper employs four block-level real traces to explore the performance behavior of the on-board disk cache by considering the impacts of the cache hierarchy contained in computer systems. The analysis gives three major implications: (1) I/O stream at block-level contains negligible temporal locality. Therefore, read/write cache can only achieve marginal benefits. (2) Static write cache does not achieve performance gains since the write stream does not have too much interference with the read stream. Therefore, it is better to leave the on-board disk cache shared by both the write and read streams. (3) Read cache dominates the contribution to the hit ratio besides prefetch. Thus, it is better to focus on improving the read performance rather than write performance of disk cache.     

应用透明的超算多层存储加速技术研究

在E级计算时代,超算系统一般使用多层存储架构以满足应用数据访问的容量和性能需求,这种架构中不同层次的存储介质差异较大,难以实现统一名字空间管理,往往需要应用修改数据访问流程才能最大程度利用到多层存储的性能和容量优势。针对多层存储统一名字空间的问题,提出针对非易失性双列存储模块（NVDIMM）的块级缓存和针对突发缓冲存储（BB）的文件级缓存技术。基于NVDIMM的块级缓存技术对缓存窗口灵活控制,以支持数据块粒度的异步读写,实现NVDIMM与BB层统一名字空间管理;基于BB的文件级缓存技术将数据缓存在BB层中,并动态迁移和管理文件副本,实现BB层与传统磁盘文件系统统一名字空间管理。在神威E级原型验证系统中的测试结果表明,所提出的两种技术较好地解决了多层存储的透明加速难题,NVDIMM块级缓存与BB相比,在缓存窗口16 MB时128 KB顺序读写带宽分别提升27%和36%,8 KB随机读写带宽分别提升20%和37%;基于BB的文件缓存技术利用BB的高带宽支撑数据访问,与全局文件系统相比,128 KB顺序读写带宽分别提升55%和141%,8 KB随机读写带宽分别提升163%和209%。此外,实际应用的测试也表明以上两种缓存技术具有透明的存储加速效果。     

基于FPGA的HS400模式eMMC控制器设计与实现

介绍了eMMC及其在HS400高速数据传输模式下的工作原理,提出了一种eMMC控制器的设计方案。实现了200 MHz工作频率下,使用DDR传输模式进行数据传输的eMMC控制器,并通过CRC校验模块实现对传输数据的CRC校验,增强了系统的可靠性。实验平台采用母板/子板总体架构,在Xilinx Zynq 7000 FPGA开发板Zedboard上实现eMMC控制器,通过FMC接口与eMMC芯片子板进行通信传输。仿真及板级测试表明, HS400模式下数据读写 的传输速率最高可达400 MB/s,能够在实际的eMMC开发中有效提高eMMC设备的访问性能。     

基于RAM/Disk混合设备模型的FC-SAN存储系统

磁盘存取是基于光纤通道网络的SAN存储系统的目前性能瓶径，在综合和分析目前各种文件系统I／O操作工作负载的研究结果的基础上，提出了一个新的改进FC-SAN存储系统性能的方法：将各种文件系统I／O操作分为大数据量的文件读写操作、小数据量的文件读写操作和文件属性操作，大数据量的文件读写操作还是按照原来的I／O路径进行，存取物理磁盘；但其他各种文件操作包括小数据量的文件读写操作对基于内存的RAMDisk设备进行操作，实验结果显示，基于混合I／O子系统的FC-SAN存储系统的存取速率可以接近线速。     

纯用户态的网络文件系统——RUFS

针对在使用高速存储硬件时常规网络文件系统会被软件开销影响整体性能的问题，提出了利用存储性能开发套件（SPDK）搭建文件系统的方法，并在此基础上实现了一个网络文件系统RUFS的原型。该系统通过键值存储模拟文件系统的目录树结构以及对文件系统的元数据进行管理，通过SPDK存储文件的内容。另外，利用远程直接内存访问（RDMA）技术对外提供文件系统服务。RUFS相较于NFS+ext4，在4 KB随机访问上，读写吞吐性能分别提高了202.2%和738.9%，读写平均延迟分别降低了74.4%和97.2%；在4 MB顺序访问上，读写吞吐性能分别提高了153.1%和44.0%。在大部分元数据操作上，RUFS相比NFS+ext4也有显著优势，特别是文件夹创建操作，RUFS的吞吐性能提高了约5 693.8%。该系统能够充分发挥高速网络和高速存储设备的性能优势，为用户提供延时更低、吞吐性能更好的文件系统服务。     

纯用户态的网络文件系统——RUFS

针对在使用高速存储硬件时常规网络文件系统会被软件开销影响整体性能的问题,提出了利用存储性能开发套件（SPDK）搭建文件系统的方法,并在此基础上实现了一个网络文件系统RUFS的原型。该系统通过键值存储模拟文件系统的目录树结构以及对文件系统的元数据进行管理,通过SPDK存储文件的内容。另外,利用远程直接内存访问（RDMA）技术对外提供文件系统服务。RUFS相较于NFS+ext4,在4 KB随机访问上,读写吞吐性能分别提高了202.2%和738.9%,读写平均延迟分别降低了74.4%和97.2%;在4 MB顺序访问上,读写吞吐性能分别提高了153.1%和44.0%。在大部分元数据操作上,RUFS相比NFS+ext4也有显著优势,特别是文件夹创建操作,RUFS的吞吐性能提高了约5 693.8%。该系统能够充分发挥高速网络和高速存储设备的性能优势,为用户提供延时更低、吞吐性能更好的文件系统服务。     

基于ZYNQ的千兆以太网数据记录器设计

针对航空航天领域飞行器传感数据信息采集、存储和传输等需求,设计了基于ZYNQ的千兆以太网数据记录器。以ZYNQ为主控芯片,通过以太网接口实时接收数据包,编码后写入缓存单元,逻辑端提取缓存数据写入eMMC存储单元,并可读取eMMC内存储数据经以太网接口传回电脑,用于数据验证、分析。试验结果表明,该记录器实现了千兆网TCP通信,读、写平均速率达到500 Mbit/s,以太网包解析后数据以60 MB/s平均速度写入存储单元,瞬时写入最大速度可达100 MB/s。系统将主控与存储单元分离,便于对存储单元进行过载保护,用于实验后回收数据,为高过载情况下飞行器数据记录提供解决方案。     

低功耗FPGA电子系统优化方法

首先与实测系统功耗进行对比,验证了Xilinx公司ISE软件包中FPGA功耗估算工具XPower的准确性。然后对FPGA设计中影响系统功耗的几个相互关联的参数进行取样,通过软件估算不同样点下的系统功耗,找到功耗最低的取样点,得到最佳设计参数,从而达到优化系统设计的目的。实验中通过这种方法,在一个FPGA读写SRAM的系统中,在单位时间读写操作数固定的条件下,选取了读写频率与读写时间占空比这两个参数来优化系统功耗。最终测试数据证明了该方法的正确性。