基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤(pán)研究.pdf

1、大數(shù)據(jù)時(shí)代，大量數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量和性能提出了更高的要求。當(dāng)前閃存技術(shù)不斷成熟，閃存固態(tài)盤(pán)快速發(fā)展。閃存固態(tài)盤(pán)控制器有一定的運(yùn)算能力，具備將主機(jī)端的計(jì)算任務(wù)下傳到閃存固態(tài)盤(pán)內(nèi)部執(zhí)行的潛力，可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備計(jì)算任務(wù)的并行執(zhí)行，同時(shí)可以一定程度上減少I(mǎi)/O操作，緩解I/O墻問(wèn)題。
　　首先，本文深入分析了智能磁盤(pán)等智能存儲(chǔ)設(shè)備的設(shè)計(jì)不足，面向典型的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用，以簡(jiǎn)單高效、兼容現(xiàn)有存儲(chǔ)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)要求，提出了一種基

2、于FPGA的智能閃存固態(tài)盤(pán)體系結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單高效的計(jì)算任務(wù)下傳機(jī)制。
　　然后，面向典型的數(shù)據(jù)密集型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤(pán)，針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)操作進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了能夠識(shí)別和下傳查詢(xún)命令的智能存儲(chǔ)引擎和基于FPGA的流水化查詢(xún)執(zhí)行模塊，支持將查詢(xún)操作下傳到閃存固態(tài)盤(pán)上執(zhí)行。針對(duì)智能閃存固態(tài)盤(pán)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了DRAM控制器接口以數(shù)據(jù)傳輸為中心的寫(xiě)操作模式和基于同步的閃存控制器，進(jìn)一步提高了智