本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤研究　出處：《國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：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)盤快速發(fā)展。閃存固態(tài)盤控制器有一定的運(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/O操作,緩解I/O墻問(wèn)題。首先,本文深入分析了智能磁盤等智能存儲(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,提出了一種基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤體系結(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,針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了能夠識(shí)別和下傳查詢命令的智能存儲(chǔ)引擎和基于FPGA的流水化查詢執(zhí)行模塊,支持將查詢操作下傳到閃存固態(tài)盤上執(zhí)行。針對(duì)智能閃存固態(tài)盤,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了DRAM控制器接口以數(shù)據(jù)傳輸為中心的寫操作模式和基于同步的閃存控制器,進(jìn)一步提高了智能閃存固態(tài)盤系統(tǒng)性能。最后,在基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤原型系統(tǒng)上進(jìn)行了系統(tǒng)性能測(cè)試和分析。測(cè)試結(jié)果表明基于FPGA的智能閃存固態(tài)盤體系結(jié)構(gòu)是有效的,有效提升了數(shù)據(jù)庫(kù)查詢操作的性能,減少了查詢執(zhí)行時(shí)間;DRAM控制器接口以數(shù)據(jù)傳輸為中心的寫操作模式使智能閃存固態(tài)盤的DRAM訪存帶寬提高了一倍多;基于同步的閃存控制器的數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到異步的4倍。
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP333

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