1.一种高性能数据存取装置,其特征在于,包括:
FPGA模块和通信与控制总线接口,其中,所述FPGA模块通过所述通信与控制总线接口通信连接系统控制器,以基于所述通信与控制总线接口与所述系统控制器进行数据通信,且所述通信与控制总线接口包括PCIe总线接口或基于PCIe的仪器扩展总线接口;
所述高性能数据存取装置还包括:
多个基于FPGA模块的高速数据传输接口以及多个存储模块,且所述FPGA模块分别电连接各个存储模块以及各个高速数据传输接口;
多个高速数据传输接口包括上行数据传输接口和下行数据传输接口,所述上行数据传输接口和所述下行数据传输接口均采用多路全双工串行链路实现数据传输,且所述上行数据传输接口和所述下行数据传输接口采用的数据通信协议包括Aurora协议;
所述上行数据传输接口,用于通信连接信号收发设备或与所述高性能数据存取装置具有级联关系的前一级高性能数据存取装置的下行数据传输接口,所述下行数据传输接口用于通信连接所述信号收发设备或与所述高性能数据存取装置具有级联关系的后一级高性能数据存取装置的上行数据传输接口,以使所述高性能数据存取装置基于本机的上行数据传输接口和/或下行数据传输接口,与所述信号收发设备以及其余高性能数据存取装置之间形成级联连接方式、并行连接方式、点对点连接方式、星形连接方式或以上任意连接方式相结合的复合连接方式;
所述高性能数据存取装置还包括:接口IP模块,其中,所述接口IP模块包含有至少一个MGT收发器,且所述FPGA模块通过所述接口IP模块电连接各个所述上行数据传输接口和所述下行数据传输接口,以通过所述接口IP模块控制所述至少一个MGT收发器实现所述上行数据传输接口和所述下行数据传输接口的数据传输功能。
2.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述高性能数据存取装置还包括:至少一个DRAM模块,其中,所述FPGA模块分别电连接各个DRAM模块;
所述FPGA模块,用于在接收到从本机的上行数据传输接口或下行数据传输接口传输的高速数据流时,对所述高速数据流进行拆分处理以及编码处理,得到处理后的数据,并基于各个DRAM模块将处理后的数据并行写入各个存储模块;
所述FPGA模块,还用于基于各个DRAM模块从各个存储模块中读取数据,并将读取的数据进行数据解码以及合并处理,得到解码合并后的数据,以便将解码合并后的数据通过本机的上行数据传输接口或下行数据传输接口发送至外部数据设备和/或所述信号收发设备。
3.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述上行数据传输接口和所述下行数据传输接口均采用Nano‑Pitch接插件。
4.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述高性能数据存取装置还包括:控制总线接口连接器,其中,所述高性能数据存取装置通过所述控制总线接口连接器与基于PCIe总线的数据传输设备的背板总线接口相连接,以实现所述高性能数据存取装置与基于PCIe总线的数据传输设备之间的数据通信。
5.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述多个存储模块中的任一存储模块采用具有SATA或NVMe接口的固态硬盘。
6.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述基于PCIe的仪器扩展总线接口包括:PXIe总线接口、CPCIe总线接口或VPX总线接口。
7.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,高性能数据存取装置采用如下方式与外部数据设备、所述信号收发设备或目标高性能数据存取装置进行数据传输;
高性能数据存取装置获取数据传输模式,其中,所述数据传输模式包括级联数据传输模式、点对点数据传输模式、并行数据传输模式、星形数据传输模式或以上任意传输模式相结合的复合数据传输模式;
若所述数据传输模式为级联数据传输模式,则所述高性能数据存取装置获取目标高性能数据存取装置的目的设备地址;
所述高性能数据存取装置从外部数据设备、所述信号收发设备或从其对应的各个存储模块中获取待传输的数据,并基于所述待传输的数据以及所述目的设备地址,生成数据包;
所述高性能数据存取装置利用对应的上行数据传输接口或下行数据传输接口,将所述数据包传输至所述高性能数据存取装置所连接的上一级高性能数据存取装置或下一级高性能数据存取装置中,以使所述上一级高性能数据存取装置或下一级高性能数据存取装置,判断所述数据包中的目的设备地址与本机设备地址是否一致,并在不一致时,将所述数据包再次进行传输,直至传输至所述目标高性能数据存取装置时为止;
若所述数据传输模式为点对点数据传输模式,则所述高性能数据存取装置从其对应的各个存储模块中读取待传输的数据,并通过对应的上行数据传输接口或下行数据传输接口,将所述待传输的数据直接传输至所述外部数据设备或所述信号收发设备;或所述高性能数据存取装置通过对应的上行数据传输接口或下行数据传输接口,从外部数据设备或所述信号收发设备获取待存储的数据,并将待存储的数据存储至该高性能数据存取装置对应的各个存储模块中;
若所述数据传输模式为并行数据传输模式,则所述高性能数据存取装置从其对应的各个存储模块中读取待传输的数据,并通过对应的上行数据传输接口和下行数据传输接口,将所述待传输的数据以多通道数据传输方式直接传输至所述外部数据设备或所述信号收发设备;或所述高性能数据存取装置通过对应的上行数据传输接口和下行数据传输接口,以多通道数据传输方式从外部数据设备或所述信号收发设备获取待存储的数据,并将待存储的数据存储至该高性能数据存取装置对应的各个存储模块中。
8.根据权利要求1所述的一种高性能数据存取装置,其特征在于,所述高性能数据存取装置采用如下方式确定数据传输模式;
所述高性能数据存取装置接收系统控制器发送的设备地址寻址指令,并通过对应的上行数据传输接口或下行数据传输接口向指定高性能数据存取装置发送设备地址询问信息,以接收所述指定高性能数据存取装置发送的目标设备地址,其中,所述指定高性能数据存取装置为与所述高性能数据存取装置具有连接关系的所有高性能数据存取装置;
所述高性能数据存取装置通过通信与控制总线接口,将自身设备地址和目标设备地址发送至系统控制器,以使所述系统控制器根据所述指定高性能数据存取装置所连接的上行数据传输接口和下行数据传输接口、所述目标设备地址和所述自身设备地址,确定出所述高性能数据存取装置与所述指定高性能数据存取装置之间的连接关系以及数据传输模式。